{"id":53936,"date":"2024-02-21T00:01:16","date_gmt":"2024-02-20T23:01:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=53936"},"modified":"2024-02-20T16:20:57","modified_gmt":"2024-02-20T15:20:57","slug":"3d-druck-im-hausbau-210220241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-druck-im-hausbau-210220241\/","title":{"rendered":"Der 3D-Druck im Hausbau: Eine zukunftsf\u00e4hige Bauweise?"},"content":{"rendered":"

Der 3D-Druck findet in einer wachsenden Vielfalt an Sektoren und Bereichen immer h\u00e4ufiger Anwendung. Insbesondere im Bauwesen werden immer mehr die Vorteile der innovativen Technologie, auch <\/span>additive Fertigung<\/span><\/a> genannt, erkannt. So haben wir bereits etwa \u00fcber Projekte wie das <\/span>erste \u00f6ffentlich gef\u00f6rderte Mehrfamilienhaus Deutschlands<\/span><\/a> in L\u00fcnen, NRW, oder das <\/span>gr\u00f6\u00dfte 3D-gedruckte Geb\u00e4ude Europas in Heidelberg<\/span><\/a> berichtet. Doch trotz der Tatsache, dass die additive Fertigung zur Revolution herk\u00f6mmlicher Bauweisen f\u00fcr viele Unternehmen eine vielversprechende Technologie zu sein scheint, steckt der 3D-Druck beim Hausbau noch in seinen Anf\u00e4ngen.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Wie werden H\u00e4user 3D-gedruckt?<\/h3>\n

Die wohl bekannteste Vorgehensweise im 3D-Druck<\/a> ist das Auftragen von Schichten \u00fcbereinander bis man am Ende das gew\u00fcnschte dreidimensionale Objekt erh\u00e4lt. Auch im 3D-Druck im Hausbau werden Geb\u00e4ude \u00fcblicherweise auf <\/span>diese Weise geschaffen. Dabei spritzt eine Druckd\u00fcse feine Betonlinien auf eine Bodenplatte, sodass schichtweise die Au\u00dfen- und Innenw\u00e4nde entstehen. Folglich ist ein Gro\u00dfteil des Hauses mit Abschluss des Drucks bereits errichtet, wobei Fenster, T\u00fcren, Steckdosen und Hohlr\u00e4ume f\u00fcr Versorgungsleitungen oder D\u00e4mmmaterial erst nachtr\u00e4glich <\/span>in das Bauwerk integriert werden. Die daf\u00fcr n\u00f6tigen Aussparungen werden vom 3D-Drucker auf Basis des zuvor erstellten Entwurfs ber\u00fccksichtigt.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"3D-Druck

3D-Betondruck von PERI (Bild: PERI)<\/p><\/div>\n

Material, Verfahren und Drucker<\/h3>\n

Die wohl am weitesten verbreitete Methode beim 3D-Druck im Hausbau ist das extrusionsbasierte Verfahren, auch Fused Deposition Modeling (FDM<\/a>) genannt, welches sich insbesondere f\u00fcr den Bau gr\u00f6\u00dferer H\u00e4user anbietet. Hierbei wird Baumaterial geschmolzen und durch Extrusion mit Hilfe einer D\u00fcse schichtweise aufgetragen. \u00dcblicherweise werden hierf\u00fcr Betonmischungen oder M\u00f6rtel verwendet. Dieses Verfahren zeichnet sich erstrangig durch seine geringen Kosten und Schnelligkeit aus. Eine weitere g\u00e4ngige Methode ist ein pulverbasiertes Verfahren, n\u00e4mlich Binder Jetting. <\/span>Hierbei <\/span>wird Pulver, beispielsweise Betonpulver oder bestimmte Baustoffmischungen, als Baumaterial verwendet, das Schicht f\u00fcr Schicht aufgetragen und durch ein Bindemittel (Binder) verbunden wird. Nach Abschluss des Druckes wird das Objekt von \u00fcbersch\u00fcssigem Pulver befreit. Dieses Verfahren wird bei ben\u00f6tigter hoher Designfreiheit angewendet. <\/span><\/p>

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Des Weiteren ist das sogenannte Concrete<\/a> Printing, auch unter dem Namen Gel-Extrusionsverfahren bekannt, eine weitere im Hausbau angewendete 3D-Druckmethode. Dabei wird eine dickfl\u00fcssige Betonmischung mit Hilfe der Extrusion geschichtet, woraufhin das Objekt im Nachhinein aush\u00e4rtet. Bei diesem Verfahren werden ebenfalls Betonmischungen angewendet, die sich jedoch von anderen dahingehend unterscheiden, dass sie oftmals zus\u00e4tzlich mit Fasern<\/a> zur Optimierung der Festigkeit versetzt werden. Dieses <\/span>Verfahren <\/span>hebt sich <\/span>insbesondere<\/span> durch die besonders hohe Kontrolle der Struktur von den anderen <\/span>Methoden <\/span>ab, aber auch die hohe Druckgeschwindigkeit und die hohe Pr\u00e4zision zeichnen diese Methode aus.\u00a0<\/span>Beim 3D-Druck im Hausbau k\u00f6nnen verschiedene Drucker verwendet werden, wie beispielsweise der Crane-Drucker\u00a0des italienischen 3D-Druckherstellers\u00a0WASP, welcher etwa mit Lehm oder Zement druckt sowie der BOD2 der Firma Cobod, welcher zur Einhaltung von Industriestandards in der Lage ist, mit einer Vielfalt an Materialien zu drucken. Obendrein l\u00e4sst er sich f\u00fcr Projekte unterschiedlicher Gr\u00f6\u00dfen und Formen konfigurieren.<\/span> \u00a0<\/span><\/p>\n

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Drucker von Cobod (Bild: Build-Ing)<\/p><\/div>\n

Vorteile und Potentiale f\u00fcr die Zukunft<\/h3>\n

Der 3D-Druck im Hausbau birgt vielversprechende Vorteile im Vergleich zum herk\u00f6mmlichen Geb\u00e4udebau. Die additive Fertigung im Bauwesen, die f\u00fcr gew\u00f6hnlich H\u00e4user mit grauen Betonw\u00e4nden und einer futuristischen Optik zum Ergebnis hat, zeichnet sich durch ihre F\u00fclle an Freiheiten bez\u00fcglich der realisierbaren Formen und Gestaltungen aus. <\/span>3D-gedruckte H\u00e4user k\u00f6nnen so etwa geschwungene Fl\u00e4chen, Kurven und abgerundete Ecken und Kanten aufweisen, die mit konventionellen Baumethoden nicht umsetzbar w\u00e4ren.<\/span> Die Fassade<\/a> bei H\u00e4usern dieser Bauart ist au\u00dferdem daf\u00fcr bekannt, dass die einzeln gedruckten Betonlinien im fertigen Bauwerk deutlich erkennbar sind, wobei auch die M\u00f6glichkeit besteht, verschiedene Arten der Fassadengestaltung vorzunehmen, um etwa mit Holzverkleidungen eine ebenm\u00e4\u00dfigere Optik<\/a> zu erreichen. Zudem lassen sich die 3D-gedruckten Bauten flexibel um Etagen erweitern und auch der Raumaufteilung sind keine Grenzen gesetzt. <\/span>\u00dcber die gestalterischen Freiheiten hinaus l\u00e4sst sich durch den 3D-Druck im Hausbau die Bauzeit enorm verringern, wie etwa bei dem ersten 3D-gedruckten Familienhaus Deutschlands in Beckum, wo der Druck lediglich eineinhalb Wochen in Anspruch nahm, w\u00e4hrend der Bau mit herk\u00f6mmlichen Methoden doppelt so lange gedauert h\u00e4tte.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Au\u00dferdem stellt diese Art des Hausbaus eine L\u00f6sung f\u00fcr den Fachkr\u00e4ftemangel<\/a> dar, der in vielen Branchen vorhanden ist. Auf der Baustelle sind n\u00e4mlich nur etwa drei bis vier Personen erforderlich, um zum Beispiel den Roboterarm des 3D-Druckers zu unterst\u00fctzen und zu beaufsichtigen. Jedoch ver\u00e4ndern sich Berufsbilder und -anforderungen in der Bauindustrie durch den 3D-Druck dahingehend, dass Mitarbeiter auf der Baustelle beispielsweise zunehmend mit Computern arbeiten.\u00a0<\/span>Wenn der 3D-Druck im Bauwesen in der Breite angewendet und 3D-gedruckte Geb\u00e4ude in Serie entstehen w\u00fcrden, k\u00f6nnte dies obendrein einen kostensenkenden Effekt mit sich bringen durch die Reduktion von Arbeitern und verwendeten Materialien.<\/span> Der 3D-Druck im Hausbau hat folglich das Potential, in Zukunft kosteng\u00fcnstiger als andere Methoden zu werden und zudem sogar f\u00fcr private Bauherren in Frage zu kommen.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"3D-Druck

Deutschlands erstes Haus aus dem 3D-Drucker in Beckum (Bild: Robert Szkudlarek)<\/p><\/div>\n

Nachhaltigkeit der Bauweise mit 3D-Druck<\/h3>\n

Bez\u00fcglich des Nachhaltigkeitsaspekts l\u00e4sst sich <\/span>festhalten<\/span>, dass der 3D-Druck im Hausbau zu einem effizienteren Einsatz der verwendeten Ressourcen<\/a> beitr\u00e4gt, da durch die computergesteuerte Planung und Umsetzung auf der Baustelle lediglich die Materialmenge verwendet wird, die tats\u00e4chlich ben\u00f6tigt wird. Dies f\u00fchrt zu einem geringeren Materialeinsatz als bei traditionellen Bauweisen, wo oftmals mehr Bauabfall anf\u00e4llt aufgrund des Formens und Zusammenschneidens von Baumaterial.\u00a0<\/span>Auch die verwendeten Materialien selbst k\u00f6nnen umweltfreundlicher sein als herk\u00f6mmlich verwendete Betonarten, wie beispielsweise beim Bau des gr\u00f6\u00dften 3D-gedruckten Geb\u00e4udes Europas in Heidelberg. Bei dem Projekt lieferte Heidelberg Materials mineralischen 3D-Druckbeton, der vollst\u00e4ndig recycelbar ist und einen kleineren CO2-Fu\u00dfabdruck hat. <\/span><\/p>\n

Das Haus lie\u00dfe sich in Zukunft folglich abrei\u00dfen, schreddern und recyceln, sodass das Material<\/a> wieder erneut f\u00fcr den 3D-Druck im Hausbau oder als F\u00fcllmaterial f\u00fcr Stra\u00dfen genutzt werden k\u00f6nnte. Zudem besteht die M\u00f6glichkeit, mit recycelten oder recycelbaren nat\u00fcrlichen D\u00e4mmstoffen zu bauen, wie etwa beim 3D-gedruckten Haus in Beckum, wo Granulat aus Vulkangestein und zudem recyceltes Schaumglas zur Abdeckung verwendet wurde. <\/span>Auch Voxeljet und Parastruct testen im Rahmen ihrer Partnerschaft den 3D-Druck mit Reststoffen aus der Bauindustrie, um Erkenntnisse f\u00fcr eine kreislauff\u00e4hige Bauindustrie zu gewinnen. Mit Hilfe von Produktionsresten aus der Bauindustrie und einem mineralischen Binder gelang es ihnen, Formteile im 3D-Drucker zu produzieren. Diese lassen sich f\u00fcr Laminierverfahren und den Kaltguss von Beton und Keramik verwenden.<\/span> \u00a0<\/span><\/p>\n

\"3D-Druck

Europas gr\u00f6\u00dftes gedrucktes Wohnhaus (Bild: Heidelberg Materials)<\/p><\/div>\n

Allerdings m\u00fcssen die verwendeten Materialien so beschaffen sein, dass sie sich gut pumpen lassen. Es handelt sich bei diesen nicht um Standardmaterialien, die weitr\u00e4umig verf\u00fcgbar sind, weshalb die an sich nachhaltigen Materialien oftmals l\u00e4ngere Transportwege zur\u00fccklegen m\u00fcssen, bevor sie im 3D-Druck f\u00fcr den Hausbau auf der Baustelle eingesetzt werden k\u00f6nnen. <\/span>In der Hinsicht tragen sie wiederum zu einer h\u00f6heren CO2-Bilanz bei. Mit Sicherheit werden in den n\u00e4chsten Jahren noch einige Anstrengungen seitens der Materialhersteller vorgenommen, um Materialien im Bau nachhaltiger zu gestalten und definierte Standards<\/a> f\u00fcr nachhaltige Praktiken im 3D-Druck von H\u00e4usern festzusetzen. Jedoch m\u00fcssten auch die Bedingungen geschaffen werden, die Produktion und den Verkauf umweltfreundlicher Materialien fl\u00e4chendeckend zu erm\u00f6glichen.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Um zur Nachhaltigkeit<\/a> in der Bauindustrie beizutragen, muss au\u00dferdem daf\u00fcr gesorgt werden, dass der 3D-Druck im Hausbau zur Errichtung standfester Geb\u00e4ude beitr\u00e4gt, die unterschiedlichen Witterungsbedingungen standhalten. Die bisherigen Projekte der deutschen Firma PERI zusammen mit Cobod beispielsweise deuten auf eine stabile und haltbare Bauweise hin, wobei sich handfeste Schlussfolgerungen zur Standfestigkeit 3D-gedruckter H\u00e4user vermutlich erst in der Zukunft ziehen lassen. Eines l\u00e4sst sich zumindest jetzt schon sagen, n\u00e4mlich dass die Resistenz der H\u00e4user gegen\u00fcber Umweltbedingungen von der Auswahl und Qualit\u00e4t des Baumaterials sowie der Einhaltung von Baustandards und der Konstruktionsweise abh\u00e4ngt.<\/span> \u00a0<\/span><\/p>\n

Herausforderungen der Zertifizierung<\/h3>\n

Trotz der Vorteile des Einsatzes von 3D-Druck im Hausbau gibt es noch Herausforderungen, die es zu \u00fcberkommen gilt, insbesondere in Bezug auf <\/span>Zertifizierungen<\/span><\/a>. Oftmals sind die bestehenden Vorschriften vieler Regionen nicht auf die additive Fertigungsbauweise zugeschnitten, weshalb es noch Bedarf bei der Entwicklung neuer Standards oder der Anpassung alter Standards gibt. Aufgrund der fehlenden einheitlichen Normen f\u00fcr den 3D-Druck von Geb\u00e4uden stellt sich die Zertifizierung 3D-gedruckter Bauprodukte- und Prozesse demnach als herausfordernd dar. Beispielsweise muss die Zulassung des Druckbetons f\u00fcr die Druckd\u00fcse zum Durchpressen h\u00e4ufig noch f\u00fcr jedes Haus neu beantragt werden, weil noch keine Standardzulassung vorliegt. Dies war beispielsweise beim Fl\u00fcssigbeton des gr\u00f6\u00dften 3D-gedruckten Hauses in Europa in Heidelberg der Fall. Dar\u00fcber hinaus m\u00fcssen Fachleute geschult werden, um auf die sich ver\u00e4ndernden Anforderungen durch den 3D-Druck im Bauwesen vorbereitet zu werden und die notwendigen F\u00e4higkeiten zu erlangen. Hierzu m\u00fcssten Fachkr\u00e4fte wie Architekten<\/a> und Bauingenieure anerkannte und <\/span>zertifizierte Schulungen<\/span> angeboten bekommen.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Was halten Sie vom 3D-Druck im Hausbau? Stellt er in Ihren Augen eine zukunftsf\u00e4hige Alternative zu herk\u00f6mmlichen Bauweisen dar? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Land NRW<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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