Startseite / Redaktion / Suche / Kontakt / Impressum
 

Bauverfahren

3D-Druck im Hausbau

Neue 3D-Betondrucker sollen den Architekten noch mehr Freiheiten geben und gleichzeitig schneller, günstiger und sparsamer arbeiten. Doch wie viel Potenzial steckt wirklich in der Technik?// Von Alexander Graskamp und Marc Bieschinski

20.12.2016// 3D-Drucker können inzwischen technisch nahezu alles herstellen: Essen, Miniaturen und Waffen sind möglich. In China wurde jetzt die erste komplett 3D-gedruckte Villa der Welt fertig gestellt. Nach nur 45 Tagen. Die Häuser werden weiterhin von Architekten entworfen. Ist die Hausplanung abgeschlossen, gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder wird das ganze Haus direkt an Ort und Stelle gedruckt oder nur einzelne Teile in einer Werkstatt, die dann erst auf der Baustelle zusammenmontiert werden. Wenn das Haus als Ganzes gedruckt werden soll, wird die Baustoffmischmischung Schicht für Schicht aufgetragen, wie bei einem gewöhnlichen 3D-Drucker. Meist nutzt man Beton oder Mörtel als Baustoff.

3D-Druck in Europa 

Simon Steinegger ist Geschäftsführer der Imprimere AG. Der Schweizer Betrieb entwickelt seit 2011 3D-Betondrucker und hat 2015 den ersten Drucker fertiggestellt. Steinegger sieht den größten Vorteil für den Hausbau darin, dass man "all die Bauteile herstellen kann, die sich jeder gewünscht hat, aber die man bis heute nicht bezahlen konnte." Dies bringe auch einen Vorteil für Architekten: "Die Technik gewährt volle Kreativität, da neue, dreidimensional geschwungene Formen möglich sind."

Diplom-Ingenieur Guido Hagel ist zuständig für die Forschungsinitiative "Forschung im Bau" vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR). Zusammen mit der Technischen Universität Dresden forscht er an innovativer Betontechnologie. Für Hagel liegt ein Vorteil darin, Schalungen einzusparen. Das Wegfallen von Gussformen entlaste die Umwelt und zudem würden die Baustellen kleiner, was besonders in Städten Vorteile mit sich bringe, so Hagel. Laut dem Magazin 3D-Grenzenlos könnten Bauabfälle um 30 bis 60 Prozent, Arbeitskosten um 50 bis 80 Prozent und die Produktionszeit um 50 bis 70 Prozent verringert werden.

Natürlich werden durch den Einsatz solcher Drucker nicht nur die Baustellen kleiner, sondern auch die Anzahl benötigter Arbeitskräfte. Hagel sieht hier den größten Vorteil. Steinegger hingegen erwartet eher eine Verschiebung. Denn auch wenn schwere Arbeiten wegfielen "für die unser Körper nicht gemacht ist", müsse die Maschine immer noch auf- und abgebaut, gewartet und bedient werden. Dies schaffe wieder neue Arbeitsplätze. Trotzdem gibt Steinegger zu, dass einfache Arbeiten von Hilfsarbeitern wegfallen würden. Dies sei der Preis von Innovationen. Und ohne diese sterbe der Fortschritt.

Weniger Arbeitskräfte bringen aber nicht nur kleinere Baustellen mit sich. Auch die Todesrate könnte sich verringern. Denn laut der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) wurden 2015, trotz aller Sicherheitsmaßnahmen, immer noch über 100.000 Menschen auf Baustellen in Deutschland verletzt, 86 Menschen sogar tödlich.

Hagel sieht im 3D-Betondruck weniger eine Revolution im Hausbau, sondern mehr eine logische Konsequenz, die Geschwindigkeit von Prozessen zu erhöhen. Auch glaubt er nicht, dass der Hausbau für den Verbraucher am Ende wesentlich billiger werde. "Wenn wir zurücksehen, merken wir, dass in den letzten Jahren immer neue Techniken auf den Markt kamen. Billiger wurde es deshalb nie, höchstens effizienter." Trotzdem wird weiter geforscht, denn weltweit steigt die Nachfrage nach alternativen Baumethoden. Die zentralen Faktoren dabei sind Geschwindigkeit, Genauigkeit und Erschwinglichkeit.

Die wichtigsten Projekte

Die Erschwinglichkeit spielt auch in einem Bauprojekt östlich von Bologna in Italien eine große Rolle. Dort baut die Organisation WASP Hütten aus Lehm und Stroh. Das Besondere an diesen Hütten: Sie können von nur zwei Personen und einem 3D-Drucker gebaut werden. Ziel des Projektes ist es, günstigen Wohnraum aus verfügbarem Material zu schaffen. Da Lehm in dieser Region in großen Mengen vorhanden ist, kostet eine Hütte nur ungefähr 48 Euro in der Herstellung. Für den Hüttendurchmesser von fünf Metern braucht der Drucker 30 Minuten. So kann die Hütte im Sommer am Tag zwischen 60 Zentimetern bis zu einem Meter wachsen. Da der Lehm bei Hitze schneller trocknet, erlaubt dies ein früheres Drucken auf die vorherige Schicht. Auch Steinegger ist überzeugt, dass man bald bereit sei in Dritte Welt- oder Nachkriegsländern viel Wohnraum zu schaffen.
In Dubai hingegen baut man anders. Dort wurde bereits ein 250 quadratmetergroßes, voll funktionsfähiges Bürogebäude samt Innenausrichtung gedruckt. Der Druck der einzelnen Teile dauerte 17 Tage, die Montage nur zwei.
Auch in Singapur wird geforscht, ob sich 3D-Drucker zum Bau von Sozialwohnungen eignen. 107 Millionen US-Dollar hat die Regierung in ein Forschungszentrum investiert. Ziel des Stadtstaates ist es, sich von ausländischen Arbeitskräften unabhängig zu machen und die Produktivität zu erhöhen.

Eine Technik für die Zukunft?

Hagel schätzt, dass die Technik in acht bis zehn Jahren etabliert sein könnte. "Momentan haben wir noch mit der Statik in der Vertikalen die größten Probleme, aber wenn man in der Medizintechnik Organe drucken kann, wird das auch mit dem Hausbau klappen." Auch Steinegger glaubt, dass es noch "einige Jahre" dauern werde, bis der Hausbau mit europäischen Standards möglich sei. Das größte Problem komplexer Häuser seien die vielen Aussparungen für Leitungen und Rohre in den Wänden. Sicher sagen ließe sich jedoch, dass der Bausektor in den nächsten Jahren eine Automatisierung von Arbeitsprozessen erleben werde, so Hagel.

Dies besagt auch eine Marktstudie vom Online Magazin "3D-Grenzenlos". Sie schätzt, dass der Markt für 3D-Druck mit Beton bis 2021 auf 56,4 Millionen US-Dollar ansteigen werde. Das entspricht einer Wachstumsrate von rund 15 Prozent.

Ausblick auf den 3D-Druck im Hausbau, 19.12.2016, Alexander Graskamp, Marc Bieschinski

Ein Beitrag von Alexander Graskamp und Marc Bieschinski
Facebook

Kommentieren und bewerten 

Mit folgendem Formular können Sie den Artikel kommentieren und bewerten. Mit einem * gekennzeichnete Felder müssen ausgefüllt werden.

Ihr Name*
Ihre E-Mail-Adresse*
Bewertung des Artikels*
(1 Stern = schlecht / 6 Sterne = hervorragend)
Sicherheitsabfrage*: Bitte addieren Sie 4 und 6
Ihr Kommentar*

Die Autoren

Marc Bieschinksi  Alexander Graskamp

Marc Bieschinski, Alexander Graskamp