Haus aus dem 3D-Drucker – Bauen der Zukunft?

Häuser aus dem Drucker – was vor 20 Jahren noch nach Science-Fiction klang, ist längst keine Phantasie mehr. Mittlerweile ist auch in Deutschland das erste (Wohn-)Haus aus dem 3D-Drucker entstanden. Aber wird die neue Bauweise das Bauwesen revolutionieren? Und was kostet eigentlich ein Haus aus dem 3D-Drucker? Wir haben nachgehakt.

Quelle: depositphotos.com

Wie funktioniert 3D-Druck?

Die ersten patentierten Ansätze zum 3D-Druck entstanden bereits in den 1980-er Jahren. Das Grundprinzip des 3D-Druckens ist vereinfacht gesprochen das computergesteuerte robotisierte schichtweise Auftragen von Werkstoffen. Auf eine Form wird eine nächste, möglicherweise andere, anknüpfende oben darauf gefügt. Die bei der Herstellung oft zähflüssigen Stoffe verbinden sich und erstarren beim Erkalten. So entstehen nach und nach Gegenstände, deren Form wir im Vorfeld festgelegt haben. Im Laufe der Jahre wurden unterschiedliche Druckverfahren entwickelt, die alle eine Variation dieses Grundprinzips beinhalten. Heute gibt es 3D-Drucker für den privaten Haushalt zu kaufen. Wer sich also beispielsweise seine Modellautos selber fertigen möchte, kann sich mit dem 3D-Drucker behelfen. Im Laufe der Zeit wurden die verschiedenen 3D-Drucker immer genauer, Lasertechnik sei dank, konnten mehr Materialien verarbeiten und konnten immer größere Objekte schaffen. Warum nicht also ein Haus?

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Das erste deutsche Wohnhaus aus dem 3D-Drucker

Zwar ist die Technik kein Novum mehr, dennoch ist das in Beckum in Westfalen entstandene Einfamilienhaus aus dem 3D-Drucker eine Besonderheit. Es ist das Erste seiner Art in Deutschland. Bisher gibt es hierzulande nur wenige Firmen, die sich auf diese Konstruktionsweise spezialisiert haben. Es ist leicht an seiner unverwechselbaren Wandstruktur zu erkennen, die mit ihren aufeinanderliegenden Wülsten in der Form an ein besonders eng geriffeltes Wellblech erinnert.

Dieses unverkennbare ästhetische Merkmal ist der Bauweise geschuldet. Eine an einer Schiene befestigte bewegliche Düse spritzt Lage für Lage einer speziellen Betonmischung aufeinander. Eine Lage verbindet sich mit der nächsten, erkaltet, erhärtet und ergibt so nach und nach eine nach oben wachsende Wand. Herausstechend an dem Haus in Beckum sind von außen die Ecken bzw. das Fehlen einer solchen. Diese sind nämlich allesamt abgerundet. Rein äußerlich betrachtet ist seine Grundform fließender und wirkt bei gleicher Klarheit weit weniger streng als das, was wir von herkömmlichen Einfamilienhäusern gewöhnt sind.

Das Erste seiner Art in Europa ist das Haus in Beckum allerdings nicht. Tatsächlich wurden in den Niederlanden schon Anfang letzten Jahres die digitalen Schlüssel zum weltweit ersten 3D-gedruckten Wohnhaus der Welt übergeben. Weitere sind bereits fertiggestellt und in Planung. Der erste Versuch, 3D-Drucker im Hausbau einzusetzen, erfolgte noch einige Jahre früher: Bereits 2015 fertigte das chinesische Unternehmen Winsun die Mauerteile für Villen mit dem 3D-Drucker.

Quelle:Die Villa im Suzhou-Stil mit 3D-Druck steht in der Stadt Binzhou in der ostchinesischen Provinz shandong, 24. August 2018 — Foto von ChinaImages

Was kostet ein Haus aus dem 3D-Drucker?

Noch ist das Haus aus dem 3D-Drucker etwas teurer als ein herkömmlich gebautes Haus in vergleichbarer Lage und Größe. Für ein durchschnittlich großes Haus musst du ungefähr 500.000 Euro kalkulieren. Es ist allerdings anzunehmen, dass wenn die Technik breitflächig verfügbar ist und sich das Baugeschäft rund um das 3D-Haus systematisiert hat, 3D-Häuser in Zukunft wesentlich kosteneffizienter gebaut werden können als ein Haus herkömmlicher Bauart. Vielleicht können Häuser im 3D-Druckverfahren den Engpass bei der Nachfrage nach günstigen Wohngelegenheiten entschärfen.

Was is der Vorteil vom Haus aus dem 3D-Drucker?

Ist neu und anders auch gleich besser? Ein Haus aus dem 3D-Drucker hat im Vergleich zu herkömmlichen Bauen einen von Grund auf verschiedenen Herstellungsprozess, der einige Vorteile mit sich bringt.

Neue Formen dank 3D-Drucker

Dank des sich auf Schienen relativ frei im Raum bewegenden Druckkopfes ist es viel leichter, ungewöhnliche oder komplexere Formen zu bauen. Du bist weniger auf vorgeformte Teile angewiesen, die Formen vorgeben. Das ermöglicht neue und präzisere Wandformen, andere Grundrisse und der Raum als solcher kann vom Architekten dank dieser neuen Möglichkeiten neu gedacht werden. Apropos Architekt: Häuser zu modifizieren ist weitaus leichter. Hierfür muss lediglich der Drucker anders programmiert werden. Du willst einen runden Erker? Darf es eine Rampe oder ein eingemauerter Kamin sein? Kein Problem! Ein Architektenhaus zu bauen muss, von Architektenhonorar abgesehen nicht teurer sein als ein Musterhaus, da keine oder kaum vorgefertigten Teile zum Einsatz kommen, deren Einzelanfertigung und Verbau die Baukosten in die Höhe schnellen lässt.

Quelle: Dubai, Vereinigte Arabische Emirate – 15. Juni 2018: Das erste voll funktionsfähige 3D-Druckgebäude der Welt auf grünem Rasen — Foto von solkafa

Nachhaltigkeit und Effizienz

Mit dem 3D-Drucker kann der Bedarf an Baumaterial viel genauer kalkuliert und verbaut werden. Das macht den Bau effizienter. Gerade in Zeiten, da der Rohstoffmangel die Baukosten in die Höhe treibt, können so Ressourcen eingespart werden. Zusätzlich werden nachhaltigere neue Betonmischungen entwickelt. Die TU-München entwickelt beispielsweise Prototypen besonders filigran gestaltbarer Wandeinheiten aus Holz und Leichtbeton mit hervorragenden Dämmeigenschaften. Auch diese sind nämlich hervorzuheben. Häuser aus dem 3D-Drucker werden dank ihrer stofflichen Gestaltungsmöglichkeiten besondere isolatorische Eigenschaften mit sich bringen und die Energieeffizienz der Häuser verbessern. Wenn wir die Energiewende schaffen wollen, müssen wir das Bauen nicht nur beschränken, sondern es nachhaltiger gestalten. Häuser aus dem 3D-Drucker könnten ein Weg eines effizienteren, grüneren Bauens sein.

Dazu geht das Bauen mit 3D-Druckern vergleichsweise schnell vonstatten. Das Haus in Beckum brauchte etwa gut vier Tage zur Fertigstellung. Die Baurate kann helfen, Wohnungsmangel vorzubeugen oder zu lindern. Großprojekte wie der soziale Wohnungsbau könnten so in Zukunft schneller, leichter, kosteneffizienter und lebensfreundlicher umgesetzt werden.

Quelle: 3D-gedruckte Häuser werden während der Ausstellung der 3D-Druckindustrie von der shanghai winsun decoration design engineering co., ltd. in shanghai, china, 15. September 2018 ausgestellt. — Foto von ChinaImages

Haus aus dem 3D-Drucker – Weniger Anfällig für Baufehler

Handarbeit ist fehleranfällig. Vor allem wo viele verschiedene Arbeitsschritte wie beim Hausbau nahtlos ineinandergreifen müssen, ist das Fehlerrisiko besonders hoch. 3D-Drucker beugen dem vor. Überhaupt werden für den Hausbau keine Bauarbeiter, sondern hauptsächlich Ingenieure gefragt sein. Sollte der Hausbau aus dem 3D-Druck sich durchsetzen, steht uns wahrscheinlich auch eine kleine Arbeitsmarktrevolution ins Haus.

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Ist das Haus aus dem 3D-Drucker die Zukunft?

Ein paar Argumente hat das Haus aus dem 3D-Drucker definitv auf seiner Seite. Doch noch sind sie eine Rarität und verhältnismäßig teuer. Wir sind uns allerdings sicher, dass in nicht allzu ferner Zukunft fast alle Häuser auf die eine oder andere Weise aus dem 3D-Drucker kommen. Zu groß sind ihre Vorteile. Vor allem dort, wo Komplexes gefordert ist, werden sie in Zukunft vor allem auch hinsichtlich ökonomischer Effizienz herkömmliche Bauprozesse ausstechen. Zuvor allerdings wird die Fertigung von individuellen Bauteilen aus dem 3D-Drucker solche aus der im Moment gängigen industriellen Fertigung ersetzen. Lange wird es hoffentlich nicht mehr dauern.

Der 3D-Druck bedient die Notwendigkeit umweltfreundlicheren Bauens und gleichzeitig unseren Wunsch nach individueller Gestaltung. Können wir unsere Häuser frei nach unseren Vorstellungen bald selbst entwerfen? So weit wird es zwar auch ob der vielen Bauregularien in Deutschland nicht kommen, aber die Häuser der Zukunft werden definitiv anders aussehen – weil sie anders aussehen können. Vielleicht war Salvador Dalis Architektur ein Fingerzeig in diese Zukunft. Kann das Haus aus dem 3D-Drucker Ziegelsteine und Maurermeister ersetzen? Oder führt uns der Bauprozess aus dem Computer auf Abwege? Was denkst du?