Individueller Hausbau via 3D-Druck

Häuserbau in 24 Stunden – So revolutioniert der 3D-Druck die Baubranche

Die Entwicklung des 3D-Drucks erfolgt so rasant, dass es fast schon als Musterbeispiel für den derzeitigen schnellen, technischen Fortschritt angesehen werden kann. Obwohl die Anfänge des 3D-Drucks ihre Ursprünge schon in den 80er Jahren haben, gibt es die heutigen Varianten der Drucker erst seit knapp zehn Jahren. Wo vor kurzem noch das Drucken kleinerer Objekte begeisterte, können heute bereits ganze Häuser erbaut werden. Die 3D-Druck Technologie bietet heutzutage eine Reihe von Möglichkeiten, die Arbeit in der Baubranche zu optimieren und verwirklicht erstaunliche Projekte.

Häuserbau aus dem Drucker – So funktioniert’s

Ein Paradebeispiel für das Thema ‘Häuser drucken’ stellt das russische-amerikanische Projekt der Firma Apis Cor dar. In nur 24 Stunden und bei stolzen Minus 35 Grad Außentemperatur wurde dabei ein 38 qm² großes Haus vollständig aufgebaut und bezugsfertig gemacht – ermöglicht durch den eigenen 3D-Drucker. Der entscheidende Zusatzpart im Vergleich zu herkömmlichen Druckern, wie sie bereits für den Möbel- oder Modellbau eingesetzt werden, ist dabei der Teleskoparm.3D-Drucker für den Hausbau von Apis Cor
Genau wie bei allen Druckern, benötigt der 3D-Drucker zunächst eine digitale Datei, die dann ausgedruckt wird. Anders als bei gebräuchlichen Bürodruckern heißt diese Datei nun aber nicht .pdf oder .doc sondern .stl oder .amf. Diese spiegeln das Format von 3D-Modellen wieder, welche beispielsweise über CAD Programme erstellt werden können. Das erstellte digitale Objekt wird von der 3D-Drucker-Software dann in horizontale 2-dimensionale Scheiben (Layer) unterteilt. Dieser Vorgang zur Druckvorbereitung wird als Slicing bezeichnet. Anschließend führt der 3D-Drucker seine Arbeit aus und schichtet nach und nach die einzelnen Layer auf (additive Fertigung). Geht es dabei um Großprojekte wie den Hausbau, so dauert der Druckvorgang schnell mal einige Stunden. Nach dem ersten Aufzeichnen des Grundrisses, müssen alle Schichten für den Mauerbau aufgetragen werden und dies mit hoher Qualität und Stabilität. Dank des Teleskoparmes kann die Mörtelmischung zielgerichtet an die von der Datei vorgegeben Punkte gesetzt werden, sodass ein exaktes Abbild des Modells in die Realität gebracht werden kann.

Fertiges Haus aus dem 3D-Drucker von Apis Cor
Quelle: thenextweb.com

Doch nicht nur die russisch-amerikanische Firma kann Häuser drucken. Projekte in China oder Dubai zeigen sogar Hochhäuser und ganze Wohnblöcke aus dem Drucker. So hat sich das Start-up Cazza beispielsweise vorgenommen, einen 80 Meter hohen Wolkenkratzer in Dubai zu drucken. In Suzhou, im östlichen China werden derzeit aufgrund immer größer werdender Wohnungsnachfragen ganze Kleinstädte mittels 3D-Printer erbaut. Durch die bestehenden Patente der einzelnen Hersteller und verschiedenste Umweltanforderungen unterscheidet sich die Herstellung der einzelnen Häuser jedoch jeweils.

Alle Vorteile des 3D-Drucks auf einen Blick

1. Individualität und Flexibilität 

Wie oben beschrieben, werden die einzelnen Modelle am Computer per Software erstellt und auf Grundlage dessen gedruckt. Dadurch kann das Objekt komplett individuell gefertigt werden, wo für Handwerker und Bauausführer anderswo spezielles Fachwissen oder Qualifikationen benötigt würden. So zeigt das Beispiel des 38 qm² Hauses, dass auch runde Wände problemlos gefertigt werden können. Ebenso können kurzfristig Änderungen im Modell vorgenommen werden.

2. Schnelligkeit

Der wohl spannendste Vorteil des 3D-Drucks im Hausbau ist die Schnelligkeit. In nur wenigen Stunden können ganze Häuser erbaut werden, die sonst wochen- oder monatelange Arbeit erfordern würden. Der Drucker kann dabei zudem, anders als der Mensch, stundenlang und auch nachts mit gleichbleibender Qualität durcharbeiten. Gerade in Zeiten, in denen durch die zunehmende Urbanisierung und den Anstieg der Weltbevölkerung schnell Wohnraum geschaffen werden muss, kann der 3D-Druck eine echte Alternative darstellen. Auch nach unvorhersehbaren Ereignissen, wie z.B. Naturkatastrophen kann der schnelle Hausbau helfen, in kürzester Zeit Unterstützung zu leisten.

3. Reproduzierbarkeit

Einhergehend mit der Schnelligkeit, bietet auch der Aspekt der Reproduzierbarkeit entscheidende Vorteile. Ist ein Modell einmal erstellt, so kann dieses gespeichert und vielfach wiederverwendet werden. Im Falle von Wohnsiedlungen in China kann dies beispielsweise wesentlich dazu beitragen, noch schneller und effizienter arbeiten zu können.

4. Kostenvorteile

Die Kostenvorteile, die das Haus aus dem Drucker mit sich bringt, sind immens. So entstanden bei dem oben angebrachten Beispiel des in Russland erbauten Mini-Hauses Kosten in Höhe von nur 9.500 Euro – und das inklusive des Mobiliars. Eingerechnet sind dabei jedoch nicht die Erstanschaffungs- und Entwicklungskosten für den Drucker selbst. Dennoch: Die Einsparungen hinsichtlich Zeit und Personal sind erheblich, wenn die gedruckten Häuser zukünftig tatsächlich im Preissegment eines Kleinwagens liegen.

5. Umweltfreundlichkeit

Neben den bereits genannten Vorteilen spielt auch der Aspekt der Umweltfreundlichkeit eine entscheidende Rolle. So arbeiten 3D-Drucker sehr ressourcenschonend, da sie computergesteuert nur genau das Material verwenden, welches sie tatsächlich benötigen, Zudem sind sie sehr geräuscharm. Darüber hinaus kann die gesamte Produktion vor Ort erfolgen, Emissionen durch Transporte oder die Arbeit von Maschinen entfällt. Ein zusätzlicher Pluspunkt: Bereits jetzt arbeiten verschiedenste Forschungseinrichtungen und Startups wie die Firma Renca daran, recycelte Baustoffe für den 3D-Druck zu nutzen.

Beton-3D-Druck im Hausbau
Quelle: 3druck.com

Verwendung des 3D-Drucks in der deutschen Baubranche

Setzt man sich mit der Thematik des 3D-Drucks in der Baubranche genauer auseinander, so fällt auf, dass diese in Deutschland, einem Land, welches in anderen Bereichen stets versucht neue Technologien zu etablieren, noch wenig verbreitet ist. So gibt es zwar bereits einige wichtige Projekte, wie beispielsweise die Forschung zum Betonhaus-Druck an der TU Dresden, doch Häuser aus dem Drucker sieht man hierzulande kaum.

Und dies hat seine Gründe. Zum einen sind es die zahlreichen Normen und Vorschriften (z.B. Dämm-, oder Energievorschriften), die die Etablierung eines neuen, noch wenig erprobten Verfahrens schwierig gestalten. Zum anderen liegen, wie bereits erwähnt, zumeist Patente auf den 3D-Druck Techniken und Vorgehensweisen, sodass diese nicht einfach willkürlich selbst für den Bau eines Hauses verwendet werden können. Käuflich verfügbare Drucker gibt es derzeit noch nicht.
Darüber hinaus kann nicht der gesamte Hausbau per Drucker erledigt werden. Die Verglasung und Veredelung, sowie Dacharbeiten müssen immer noch von Menschenhand ausgeführt werden. Das Inventar kann zwar gedruckt aber ebenso nicht angebracht oder verschraubt werden.

Fazit

Die Technik des 3D-Drucks im Häuserbau befindet sich in einer äußerst spannenden Phase. Die Entwicklungen schreiten stetig voran und können zukünftig eine ernstzunehmende Alternative zum klassischen Hoch- und Fertigbau darstellen. Die Mehrwerte, die mit dem ausgedruckten Haus einhergehen, sind vielfältig und könnten tatsächlich konkret Probleme unserer heutigen Gesellschaft angehen. Dennoch steckt der Gebrauch, gerade in Deutschland, noch in den Kinderschuhen. Es Bedarf also einer genauen Regelung über das 3D-Druck Verfahren, sodass die Qualität, Sicherheit und Langlebigkeit der Häuser gewährleistet wird.

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