Häuser aus dem 3D-Drucker – Die Zukunft des nachhaltigen Bauens?
In den vergangenen Jahren wurden Häuser an Computern entworfen und bis ins letzte Detail durchgeplant – der eigentliche Bau erfolgte, trotz der Nutzung notwendiger Baumaschinen, aber letztlich noch von Menschenhand. Doch in Zukunft könnten immer mehr Neubauten nicht mehr nur am Computer entworfen, sondern auch direkt von ihnen erschaffen werden – modernste 3D-Drucker machen es möglich.
Das zugrundeliegende Prinzip erscheint zunächst einmal überraschend simpel: Spezielle 3D-Drucker spritzen feine Linien aus Beton auf eine spezielle Bodenplatte und ziehen so nach und nach die Wände eines Gebäudes hoch. Diese Grundplatte, Etagendecken, das Dach oder auch Fenster und Türen müssen weiterhin als separate Bauelemente angeschafft und eingebaut werden, die tragenden Wände werden allerdings vor Ort hergestellt und quasi „in den Raum gedruckt“.
Laptops statt Maurer – Hausbau mit dem 3D-Drucker
Die 3D-Drucker werden an speziellen Metallgerüsten am Bauplatz befestigt und bewegen sich an diesem auf zuvor programmierten Wegen. Währenddessen wird der eingesetzte Spezialbeton Schicht für Schicht aufgetragen. Diese Bau- bzw. Druckweise erzeugt eine äußerst charakteristische und wellenartige Wandstruktur mit abgerundeten Ecken und Kanten, vergleichbar mit den aufeinander aufgetragenen Schichten einer Torte. Der genutzte Beton muss dabei nicht nur sicher aushärten und durchgehend stabil bleiben, sondern auch form- und belastbar sein – nur so kann am Ende die gewünschte Statik des 3D-gedruckten Gebäudes erreicht werden.
An den Stellen, an welchen später Türen, Rohre oder Steckdosen eingesetzt werden, lassen die 3D-Drucker Lücken in zuvor ebenfalls exakt berechneten und programmierten Maßen. In fünf Minuten kann ein moderner 3D-Drucker so etwa einen Quadratmeter Betonwand quasi aus dem Nichts entstehen lassen. Bereits im März 2018 wurde in den USA von einem texanischen Unternehmen ein spezielles Low-Budget-Haus innerhalb von nur 48 Stunden mithilfe von 3D-Druckern hergestellt. Künftig soll die Bauzeit auf unter 24 Stunden gesenkt werden können. Außerdem soll das 3D-gedruckte Low-Budget-Haus schon für knapp 4.000 Dollar erhältlich sein.
3D-gedruckte Häuser als Maßnahme gegen Armut und Naturkatastrophen?
Auf diese Weise könnte auch in anderen Ländern der Welt in relativ kurzer Zeit günstiger Wohnraum geschaffen werden, besonders für Menschen mit eher geringem Einkommen. Auch Menschen, die ihre Häuser durch Naturkatastrophen oder Kriege verloren haben, könnten durch die neue 3D-Druck-Bauweise schnell wieder ein Dach über dem Kopf haben. Die Einsatzgebiete für Häuser aus dem 3D-Drucker scheinen kaum Grenzen zu kennen.
Heutzutage ist es keine Besonderheit mehr, dass etwa wichtige medizinische Elemente wie künstliche Hüftgelenke oder auch extrem belastbare Bauteile für Flugzeuge mithilfe von modernen 3D-Druckern produziert werden. Selbst für den privaten Einsatz im Hobbykeller sind einige Geräte schon für unter 500 € zu haben. 3D-Drucke sind möglich mit vielen Materialien im flüssigen oder plastischen Zustand – solange die genutzten Stoffe durch Erkalten, Trocknen oder Abbinden wieder erhärten und fest werden. Das gilt für Kunststoffe und Metalle, aber eben auch für Beton, weswegen der 3D-Druck von Häusern erst möglich wird.
Nachhaltigeres und flexibleres Bauen dank wiederverwertbarer Baustoffe
Auch in der westfälischen Stadt Beckum wurde im Sommer 2021 ein innovatives und beeindruckendes Einfamilienhaus mit zwei Stockwerken und einer Größe von 160 m² aus dem 3D-Drucker nach insgesamt etwa 100 Stunden Druckzeit fertiggestellt. Eine Maurerkolonne hätte nach klassischer Bauweise mehr als eine Woche für den Vorgang gebraucht, hier wurden neben dem eigentlichen 3D-Drucker nur noch wenige Fachkräfte benötigt, welche den Druckprozess am Laptop überwacht haben. Architekten und Bauspezialisten loben den Hausbau per 3D-Druck und betonen die kürzere Bauzeit sowie die in einigen Jahren im Vergleich zur herkömmlichen Bauweise niedrigeren Kosten.
Da der Fachkräftemangel auch vor der Immobilien- und Baubranche keinen Halt macht, erhoffen sich Experten durch die neue und attraktive Technologie zudem ein steigendes Interesse junger Leute an der Arbeit auf Baustellen. Man sehe im 3D-Druck von Bauteilen, ob direkt vor Ort hergestellt oder in speziellen Produktionsstätten vorgefertigt und dann auf der eigentlichen Baustelle modular zusammengebaut, eine ebenso flexible wie auch vielversprechende Vorgehensweise beim Häuserbau.
Auch in Bezug auf nachhaltiges Bauen besteht im 3D-Druck ein großes Potenzial. Sollten auf diese Art gedruckte Häuser eines Tages nicht mehr gebraucht werden, könne man das Baumaterial wieder aufsaugen und für neue Druckprozesse wiederverwerten.
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