3D-Druck für den Häuserbau

Das rasante Bevölkerungswachstum und die daraus resultierenden Fragestellungen sorgen für intensive Diskussionen für städtisches Leben in den Metropolen dieser Welt. Vor 200 Jahren lebten noch ungefähr eine Milliarde Menschen auf diesem Planeten; seit 1960 wächst die Bevölkerung jährlich um rund 80 Mio. Menschen. Technologische Fortschritte in Medizin und Biologie senkten die Sterberate rasant. Doch stehen wir nun vor einem wesentlichen Problem, was sich heute vor allem in Millionenstädten, die mittlerweile zunehmend zu Megacities heranwachsen, bemerkbar macht: der Mangel an neuen Wohnungen. Ingenieure und Architekten versuchen schon seit Jahren Lösungen zu finden, die den Ansprüchen der weiterwachsenden Städte nach gemütlichen, aber auch kostenadäquaten, schnell aufbaubaren Apartments gerecht werden.

3D-gedruckte Flüchtlingsunterkünfte

Da kamen einige Architekten auf die Idee, die relativ junge Technologie des 3D-Printings im Häuserbau einzusetzen. Die Maschine „druckt“ unterschiedliche, programmierte Teile schichtweise, sodass am Ende ein gebrauchsüblicher Gegenstand entsteht. Verwendet werden dabei zum Beispiel flüssige Werkstoffe wie Kunststoffe oder Kunstharze sowie pulverförmige Keramiken und Metalle. Obwohl die additive Produktion immer mehr Anwendungsbereiche wie zum Beispiel den Flugzeugbau erreicht, sind die möglichen Bauteile wegen der begrenzten Bauräume der Anlagen immer noch beschränkt.

Modularer Häuseraufbau binnen weniger Tage: Zukunftsmusik oder Realität? Im Häuserbau scheint es bereits erste Anläufe in der Umsetzungen zu geben: Als eine der ersten Architekturbüros haben DUS aus Amsterdam Mitte 2013 die Möglichkeiten zum Einsatz des 3D-Druckens für die Erstellung architektonischer Strukturen im Experiment getestet. Derzeit wird die Erstellung eines komplettes Kanalhauses angegangen. Verwendet wird dabei der 3,5 m hohe Drucker „Kamer Maker“, der direkt vor Ort platziert wurde. Die Vorteile eines solchen Verfahrens liegen auf der Hand: Gegenüber allen materialabtragenden Verfahren gewinnt der 3D-Druck durch den entfallenden Materialverlust, was Kosteneffizienz und Umweltschonung mit sich bringt. Auch ist das Herstellen von Formen und deren Wechsel bzw. Entfernung wie beispielsweise beim Gießen von Betonbauteilen überflüssig.

Doch einige Problemstellungen sind bis heute noch nicht gelöst: So benötigt der Drucker noch immer eine ganze Woche, um einen Block in Höhe von 3 Metern zu erstellen. Die Hoffnung der Erfinder und User ist, dass die Bauzeit in Zukunft auf circa zwei Stunden reduziert werden kann. Auch ist das, zumindest in Amsterdam, probeweise verwendete Material eine große Frage: Das Kanalhaus wird aus Plastik gebaut. Ziel der Macher ist es jedoch, eine nachhaltige, schöne und bautechnisch belastbare Lösung zu finden. Die Vorstellung insgesamt ist, mit dem 3D-Drucker ganze Räume herstellen zu können, um diese final zusammenzubauen.

Dass dies kein unmögliches Vorhaben ist, hat im Frühjahr 2014 bereits das chinesische Bauunternehmen WinSun aus Shanghai bewiesen. Unter Verwendung einer eigens entwickelten Drucktechnologie mit Beton war man in der Lage, einfache Gebäudestrukturen zu erzeugen. Die mit Löchern versehenen Segmente sind geringkomplex und damit schnell verbaubar. Nach Aussagen der Entwickler soll es damit möglich werden, ein Gebäude mit garagenartiger Form und Größe in weniger als 20 Stunden zu einem Preis von unter 5.000 US-Dollar zu errichten. Ob jedoch nicht die Stabilität darunter leidet und solche „Schnellhäuser“ als real bewohnbare Lösung für eine lange Zeit anzusehen sind, bleibt zu hinterfragen.

Bis die neue Technologie ein zuverlässiges Niveau erreicht hat, werden wir wohl auf die altbewährten Werkstoffe und Materialien zurückgreifen. Beton, Eisen, Holz und Co. haben sich über Jahrhunderte bewährt, und wenn man den rasanten Fortschritt im Häuserbau im Vergleich zu vor noch 100 Jahren betrachtet, scheint auch dieser Weg nicht innovationslos gewesen zu sein. Der Freund von Spatel, Ziegel und Mörtel findet das notwendige Werkzeug für den Häuserbau bei Contorion. Erfolgreiches Schaffen!

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