Häu­ser aus dem Drucker

Dru­cker dru­cken schon län­ger alles Mög­li­che – vom Ersatz­teil bis zum Werk­zeug. Noch eini­ger­ma­ßen spek­ta­ku­lär ist das gedruck­te Haus. Erst kürz­lich spuck­te ein 3D-Dru­cker die Wän­de eines 80 Qua­drat­me­ter gro­ßen Wohn­hau­ses in Deutsch­land aus.

Rund um den Glo­bus fin­den sich mitt­ler­wei­le schon so eini­ge begeh­ba­re Druck­aus­ga­ben. In Dubai ist das bis­her welt­weit größ­te Haus im 3D-Druck-Ver­fah­ren hoch­ge­zo­gen wor­den. Gebaut hat es die ame­ri­ka­ni­sche Fir­ma Apis Cor. Mit­hil­fe eines mobi­len 3D-Dru­ckers hat das US-Unter­neh­men ein zwei­stö­cki­ges Gebäu­de für die Stadt­ver­wal­tung von Dubai errich­tet. Der Bau misst eine Höhe von 9,5 Metern und bie­tet eine Flä­che von 640 Quadratmetern.

Um eine Flä­che die­ser Grö­ße mit einem ein­zi­gen 3D-Dru­cker zu bau­en, setz­te das Unter­neh­men auf ein mobi­les Modell, das auf der Bau­stel­le per Kran bewegt wur­de. Als Druck­ma­te­ri­al ver­wen­de­te es einen selbst ent­wi­ckel­ten Bau­stoff auf Gips­ba­sis, der lokal her­ge­stellt wur­de. Laut der Tages­zei­tung The Natio­nal aus Abu Dha­bi erlaubt das Ver­fah­ren, die Bau­kos­ten für ein Gebäu­de die­ser Grö­ße von umge­rech­net 630.000 Euro auf unter 250.000 Euro zu sen­ken. Auch sei­en nur halb so vie­le Arbeits­kräf­te vor Ort nötig gewe­sen und der pro­du­zier­te Abfall habe sich um 60 % reduziert.

Dol­lar kos­tet der 3D-Druck eines Ein­fa­mi­li­en­hau­ses in den USA, inklu­si­ve 1.000 Qua­drat­me­tern Grundstück

Preis­güns­ti­ges 3D-Haus in den USA

Auch in den USA bedient man sich der Mau­er-Druck­tech­nik, um güns­ti­ge Ein­fa­mi­li­en­häu­ser anzu­fer­ti­gen. In New York wird das ers­te kom­mer­zi­ell aus­ge­druck­te Haus der USA zum Kauf ange­bo­ten – ein ech­tes Schnäpp­chen. Für 130 Qua­drat­me­tern Wohn­flä­che mit drei Schlaf­zim­mern, zwei Bädern, einem rie­si­gen Wohn­zim­mer und einer Gara­ge sowie 1.000 Qua­drat­me­tern Grund­stück wer­den all inclu­si­ve 300.000 Dol­lar fällig.

3‑D-Druck made in Germany

Deut­lich klei­ner fällt das ers­te 3D-Druck-Haus in Deutsch­land aus. Das 80 Qua­drat­me­ter gro­ße Wohn­haus, das im nord­rhein-west­fä­li­schen Beckum hoch­ge­zo­gen wur­de, setzt sich aus drei ver­schie­de­nen Wand­bau­ar­ten zusam­men, die auf der 6‑Zen­ti­me­ter-Spur­brei­te des Dru­ckers basie­ren. Da ein Dru­cken hori­zon­ta­ler Bau­tei­le tech­nisch noch nicht mög­lich ist, wur­den die Decken und ande­re hori­zon­ta­le Bestand­tei­le in kon­ven­tio­nel­ler Bau­wei­se hergestellt.

„Die Ent­wick­lung eines zement­ge­bun­de­nen Mate­ri­als für den 3D-Druck ist eine gro­ße Herausforderung“

Dr. Jen­ni­fer Scheydt, Lei­te­rin der Abtei­lung Engi­nee­ring & Inno­va­ti­on bei Hei­del­berg­Ce­ment Deutschland

Spe­zi­el­les Material

Für den Druck kommt ein spe­zi­el­les Mate­ri­al zum Ein­satz. Der Stoff mit Namen „i.tech 3D“ wur­de von der Hei­del­berg­Ce­ment-Toch­ter Ital­ce­men­ti spe­zi­ell für den 3D-Druck ent­wi­ckelt und ist für die Ver­wen­dung mit ver­schie­de­nen 3D-Dru­cker­ty­pen geeig­net. „Die Ent­wick­lung eines zement­ge­bun­de­nen Mate­ri­als für den 3D-Druck ist eine gro­ße Her­aus­for­de­rung. Es soll­te gut pump­bar und gut extru­dier­bar sein“, sagt Dr. Jen­ni­fer Scheydt, Lei­te­rin der Abtei­lung Engi­nee­ring & Inno­va­ti­on bei Hei­del­berg­Ce­ment Deutsch­land. „Außer­dem muss es schnell eine aus­rei­chen­de Trag­fä­hig­keit aus­bil­den, damit die unte­ren Schich­ten nicht unter der Last der obe­ren Schich­ten ver­sa­gen. Hier­bei muss gleich­zei­tig der Ver­bund zwi­schen den Schich­ten sicher­ge­stellt sein“, erklärt Scheydt weiter.

Der Betondrucker schafft in fünf Minuten einen Quadratmeter Wand
Der Beton­dru­cker schafft in fünf Minu­ten einen Qua­drat­me­ter Wand
Druck eines Mehrfamilienhauses in Wallenhausen: Die Pläne setzt der 3D-Drucker auf der Baustelle eins zu eins um - inklusive der Aussparungen für die Steckdosen.

Druck eines Mehr­fa­mi­li­en­hau­ses in Wal­len­hau­sen: Die Plä­ne setzt der 3D-Dru­cker auf der Bau­stel­le eins zu eins um — inklu­si­ve der Aus­spa­run­gen für die Steckdosen.

Und wei­ter geht’s

Gedruckt wur­de das Haus in Beckum von Peri, einem Her­stel­ler von Scha­lungs- und Gerüst­sys­te­men für die Bau­in­dus­trie. Das Unter­neh­men druckt nun im schwä­bi­schen Wal­len­hau­sen das Mau­er­werk eines Mehr­fa­mi­li­en­hau­ses. Der Beton­dru­cker schafft in fünf Minu­ten einen Qua­drat­me­ter Wand. Die Plä­ne aus dem Com­pu­ter setzt der 3D-Dru­cker auf der Bau­stel­le eins zu eins um – inklu­si­ve der für die Steck­do­sen und Lei­tun­gen ein­ge­plan­ten Aus­spa­run­gen. Trep­pen, Böden und Dächer kann der Dru­cker noch nicht, aber vor weni­gen Jah­ren konn­te er auch noch kei­ne Mau­ern. Inso­fern ist es nur noch eine Fra­ge der Zeit, bis auch ein Kom­plett­haus aus dem Dru­cker kommt. 

Aktua­li­siert am: 10. Juni 2021

Bil­der: Hei­del­berg­Ce­ment AG

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