Häuser aus dem 3D-Drucker – eine Entwicklung mit Potenzial

Die Nutzung eines 3D-Druckers bei der Errichtung eines Gebäudes ist schon seit einigen Jahren ein großes Thema in der Branche. Immer häufiger hört man von revolutionären Projekten im Hausbau, welche den 3D-Druck zu einer echten Innovation machen. Was einst mit der Herstellung von Mini-Objekten aus Kunststoff begann, hat sich inzwischen zu einem Markt mit beachtlichem Potenzial entwickelt. Industrielle 3D-Drucker haben mittlerweile längst ihren Weg in den Hausbau gefunden und werden dort mehr und mehr eingesetzt.

Wie sich vermuten lässt, sind vor allem China und die Golf-Staaten Pioniere, wenn es darum geht, den Hausbau aus dem 3D-Drucker voranzutreiben. So hat beispielsweise Saudi-Arabien geplant, in den nächsten Jahren rund 1,5 Millionen Wohnungen zu erschaffen – die Wände und Mauern sollen dafür aus dem 3D-Drucker kommen. In China ist in den letzten Jahren eine Menge simpler, kleiner Fertighäuser entstanden, die alle aus dem 3D-Drucker stammen. Auch in Frankreich wird derzeit an einem größeren Projekt gearbeitet: In Zukunft sollen Häuser auf dem Mars mit der Unterstützung aus dem 3D-Drucker gebaut werden. Die ESA hat bereits einmal visualisiert, wie eine Mondbasis aus dem 3D-Drucker aussehen könnte:

So entsteht ein Haus aus dem 3D-Drucker

Für Laien erscheint der 3D-Druck oftmals wie ein Buch mit sieben Siegeln, denn es ist nicht ganz einfach sich dieses Verfahren ohne jegliche Erfahrung visuell vorzustellen. Daher möchten wir versuchen, den Vorgang noch einmal so einfach wie möglich zu beschreiben:

Um ein Haus mit Hilfe eines 3D-Druckers zu erstellen, müssen zunächst die Koordinaten des Gebäudes programmiert und dann in den Drucker eingepflegt werden. Er druckt dann die Wände – die sich je aus einer Außen- und Innenseite zusammensetzen – direkt auf die Baustelle.
Bei der Erstellung kommt zudem ein Roboterarm zum Einsatz, der über zwei Druckdüsen verfügt und die eingegebenen Koordinaten abfährt. Er presst vom Boden ab mehrere Schichten aus Schaumstoff dicht übereinander, bis die erforderliche Höhe erreicht ist. Die entstandenen Hohlräume werden anschließend mit Zement aufgefüllt – so entsteht eine massive Mauerwand.

Das Verfahren mit dem 3D-Drucker nimmt bei einem solchen Projekt etwa 54 Stunden in Anspruch. Somit zeigt sich: Mit dem 3D-Druck lässt sich eine Menge Zeit sparen, was gerade im Hausbau sehr von Vorteil sein kann.

Welche Einschränkungen gibt es beim 3D-Druck?

3D-Drucker sind zwar eine echte Innovation, die für die künftigen Entwicklungen im Hausbau noch von großer Bedeutung sein werden, bislang ist die Technik allerdings nur bedingt ausgereift. So kann der Drucker zwar exakt gemäß vorab eingegebener Koordinaten auf der Baustelle Wände errichten, allerdings müssen weitere Bauelemente – wie Türen oder Fenster – natürlich noch manuell von Fachleuten eingefügt werden.

Es hat jedoch auch einen Grund, warum der 3D-Druck in Deutschland bislang noch nicht “in Serie” gegangen ist: Es wird Baustoff benötigt, der sich zunächst flüssig auftragen lässt, sich dann aber sofort verfestigt. Beim Bauen mit dem 3D-Drucker werden mehrere Schichten übereinander aufgetragen, so dass mehr und mehr Gewicht auf der untersten Schicht lastet, die dann entsprechend trocken und belastbar sein muss. Weiterhin sind im europäischen Baurecht Stahlbewehrungen im Beton vorgegeben, was derzeit in Verbindung mit 3D-Druckern ebenfalls ein Problem darstellt. Zwar gibt es schon größere Projekte in den USA und in Asien, in Deutschland beschränkt sich der Hausbau aus dem 3D-Drucker jedoch bislang auf flache Bungalows.

3D-Fertigungsservice für Architekten und Ingenieure

Das Unternehmen 3D Hubs ist ein digitaler Fertigungsservice, welcher es sich zur Aufgabe gemacht hat, Ingenieure bei der Herstellung von 3D-Druckelementen – auch im Bereich der additiven Fertigung einzelner Bauteile beim Hausbau – zu unterstützen. Es genügt, Designs auf 3dhubs.com einfach hochzuladen. Ingenieure erhalten dann umgehend ein Angebot und es kann eine DfM-Analyse (Design for Manufacturing) erfolgen, die eventuelle Probleme bereits vor dem Produktionsstart erkennen lässt.

Bildquellen: European Space Agency (Bild 1), 3DPrinthuset (Denmark) (Bild 2), beide Bilder unter CC BY-SA 4.0

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