Der 3D-Druck sorgte vor einiger Zeit für Furore. Was damit alles möglich sein sollte! Doch keiner ahnte, dass per Drucker sogar ganze Häuser entstehen könnten, bis das erste Gebäude dieser Art in NRW stand.

Nun können Häuser direkt aus dem Büro gedruckt werden! (StartupStockPhotos / pixabay.com)

Neue Wege der Baubranche

Die Baubranche ist in einem ständigen Wandel begriffen. Vor allem die Technologisierung und Digitalisierung haben ganz neue Möglichkeiten eröffnet. Darunter auch der 3D-Druck, der erst 2021 zu einem Pilotprojekt in Beckum in Nordrhein-Westfalen führte. Damals entstand das erste Haus, das komplett mithilfe des 3D-Druckers hergestellt wurde. Hintergrund für den Versuch war der Versuch, nachhaltiger zu bauen, höhere Ansprüche an den Klimaschutz umzusetzen und die Ressourcen besser zu schonen. Gleichzeitig sollte eine kostengünstige Möglichkeit gefunden werden, mit deren Hilfe der fehlende Wohnraum zur Verfügung gestellt werden sollte. Das 3D-Haus gilt als bezahlbare Alternative zu den klassischen Bauverfahren und wird aktuell als der Trend schlechthin in der Baubranche gehandelt.

So entstehen Häuser aus dem 3D-Drucker

Längst hat sich das Entwerfen und Planen neuer Gebäude am Computer durchgesetzt. Es war die Voraussetzung für die Entstehung des ersten Hauses aus dem 3D-Drucker. Auch hierbei übernimmt der PC: Er steuert die Druckdüse, die feine Betonlinien auf eine Bodenplatte spritzt. Schicht für Schicht entstehen damit Außen- und Innenwände eines Gebäudes. Auch Geschossdecken und selbst das Dach werden nicht mehr gebaut, sondern gedruckt. Je nach Einstellungen werden Öffnungen für Fenster, Türen und Steckdosen gelassen, auch Hohlräume können berücksichtigt werden. In ihnen werden später die Versorgungsleitungen entlanggeführt oder es kann das nötige Dämmmaterial eingebracht werden. Inzwischen ist die Technik so weit, dass selbst Wasser- und Abwasserrohre aus dem 3D-Drucker kommen könnten. Das erste 3D-Druck-Haus in NRW glänzte zudem mit einer äußerst kurzen Bauzeit: Gerade einmal acht Monate wurden dafür benötigt.

Technisch gesehen gibt es zwei Varianten, mit denen ein Haus im 3D-Drucker entstehen kann. Eine besteht darin, dass sich der Druckkopf kreisförmig um die eigene Achse dreht. Häuser mit einem kreisförmigen Grundriss lassen sich auf diese Art und Weise herstellen. Bei Befestigung des Druckkopfes an zwei Achsen hingegen können alle Formen und Wandverläufe realisiert werden. Der Aufbau eines solchen 3D-Drucker ist deutlich aufwendiger. Einige Anbieter, die sich mit der Herstellung von Gebäuden auf diese Art befassen, stellen ihre Maschinen daher nicht an der Baustelle auf, sondern belassen diese in der eigenen Fertigungshalle. Die fertigen Teile werden später zur Baustelle gebracht. Damit ist ein Fertighaus entstanden, wie es schon lange im Bauwesen bekannt ist. Lediglich die Herstellung der Fertigteile ist eine andere und in der Regel auch deutlich kostengünstigere.

Der 3D-Druck schafft neue Möglichkeiten. (HayDmitri / clipdealer.de)

Der 3D-Druck macht vieles möglich

In Bezug auf Formen und Baustile sind die Möglichkeiten nicht nur aufgrund städtebaulicher Vorgaben eingeschränkt. Häufig ist auch die Kreativität der Bauherren oder Architekten nicht mehr gegeben. Dank des 3D-Drucks hingegen sind Formen und Baustile nicht festgelegt, hier bestehen alle Freiheiten. Gleichzeitig sehen Häuser aus dem 3D-Drucker von außen zumindest farblich meist ähnlich aus, denn sie bestehen in der Regel aus grauen Betonwänden. Die Optik hingegen ist mutig und alles andere als klassisch. Geschwungene Flächen, der Gegensatz von geraden zu runden Formen, abgerundete Kanten und individuelle Details lassen sich mit der Computertechnik leicht umsetzen. Gleichzeitig bleiben die Linien aus Beton, die auf den 3D-Druck hinweisen, stets sichtbar. Natürlich können die Wände später noch verputzt oder anderweitig verkleidet werden, damit verschwinden die charakteristischen Anzeichen für den 3D-Druck.

Die Vorteile eines Hauses aus dem 3D-Drucker

Das Haus aus dem 3D-Drucker überzeugt vor allem durch seine Bauzeit. Der gesamte Bauprozess ist erheblich kürzer, wie auch das erst 2023 entstandene größte Haus in Europa aus dem 3D-Drucker zeigt. Hier brauchten die Bauingenieure gerade einmal 140 Stunden, um das Haus fertigzustellen. Auch diese Vorteile überzeugen:

• Geringer Materialverbrauch
  Ein Haus aus dem 3D-Drucker gilt als ressourcenschonend und effizient, was das Bauen angeht. Es wird nur so viel Material genutzt, wie wirklich gebraucht wird, was sich zudem positiv auf die Kosten auswirkt. Wird kein Material verschwendet, sind die Baukosten im Vergleich zur konventionellen Bauweise meist niedriger.
• Ökologischer Vorteil
  Kritiker sehen zwar den geringen Materialeinsatz, bewerten aber die Ökobilanz der Häuser aus dem 3D-Drucker negativ. Sie gehen davon aus, dass der Beton schließlich aus Sand und Zement bestehe, diese Mischung habe eine schlechte CO2-Bilanz. Doch die Ökobilanz wird wieder aufgewertet, weil sich die gedruckten Häuser besser und effizienter planen und umsetzen lassen. Zudem ist der verwendete Baustoff recycelbar und kann unter anderem bei einem Abriss des Gebäudes als Füllmaterial im Straßenverkehr genutzt werden. Viele Hersteller sind zudem inzwischen bestrebt, neue Recyclingmethoden zu finden und einzusetzen.
• Unbedenkliche Baustoffe möglich
  Längst wird nach unbedenklichen Alternativen für die Baustoffe geforscht, sogar erste Tests in Pilotprojekten wurden bereits durchgeführt. So wurden schon 2018 durch die italienische Firma WASP natürliche Rohstoffe für den Bau ihres Modellhauses verwendet. Sie nutzten dazu Rohboden, Kalk sowie Pflanzen- und Strohfasern. Anfang 2021 wurde der Bau eines vollständig aus kompostierbaren Rohstoffen hergestellten Hauses vorgenommen. Daran wird ersichtlich, dass es durchaus Alternativen gibt, die die Ökobilanz des Hauses aus dem 3D-Drucker noch verbessern können.

Wie etabliert sind 3D-Häuser inzwischen?

Bisher wurden nur wenige komplette 3D-Druck-Häuser fertiggestellt. Es gibt zwar weltweit Bauunternehmen, die sich mit dem Bereich befassen bzw. die auf den 3D-Druck spezialisiert sind (z. B. ICON aus Texas, USA), aber von einem flächendeckenden Bau von 3D-Häusern kann noch längst keine Rede sein. Experten gehen davon aus, dass sich die Baubranche zwar auf diesen Trend einstellen wird, dass es aber noch Jahre dauern kann, bis diese Technologie eine Etablierung in der Branche erfahren hat. Viele Bauherren sind immer noch skeptisch und räumen dem 3D-Druck keine Chance ein. Hier fehlen zudem die Langzeiterfahrungen: Hält ein 3D-Druck-Haus wirklich 80 oder 100 Jahre? Oder ist es zwar beim Bauen kostengünstiger, muss dafür aber bereits nach 10 oder 20 Jahren vollständig saniert werden? Sind die nötigen Praxiserfahrungen vorhanden, ist eine Verbreitung des 3D-Drucks laut Bauexperten aber denkbar – schon allein aus Kostengründen und der Schnelligkeit bei der Umsetzung von Bauvorhaben.