Der Bau von Häusern mit 3D-Druckern ist keine Zukunftsmusik mehr. Mit innovativer Technologie und präziser Planung entstehen in Deutschland beeindruckende Beispiele dieser modernen Bauweise. Besonders in den Jahren 2023 und 2024 haben sich einige Projekte hervorgetan, die zeigen, wie zukunftsträchtig und nachhaltig das Bauen mittels 3D-Druck sein kann.
Beispiel Heidelberg: Europas größtes 3D-gedrucktes Gebäude
Auf dem Gelände der ehemaligen Campbell Barracks in Heidelberg entstand innerhalb von 140 Stunden das Wavehouse, ein beeindruckendes Gebäude komplett im 3D-Druck-Verfahren. Dieser Gewerbebau, der als Rechenzentrum für eine IT-Firma dient, besticht durch seine wellenförmige Fassade, die die Stärken des 3D-Drucks zur Geltung bringt. Die Kraus Gruppe, PERI-3D-Construction und Heidelberg Materials realisierten das Projekt mit einem speziell entwickelten 3D-Druckbeton, der vollständig recyclebar ist und einen deutlich reduzierten CO₂-Fußabdruck aufweist. Nur drei bis vier Bauarbeiter waren während der Druckphase vor Ort.
Die Technologie hinter dem 3D-Druck
Der 3D-Druck im Bauwesen funktioniert ähnlich wie der Druck kleinerer Objekte, jedoch in viel größerem Maßstab. Ein computergesteuertes System schichtet Material – meist spezieller Beton oder Kunststoff – Schicht für Schicht aufeinander. Diese Schichten verbinden sich zu stabilen Wänden, die nach und nach ein Gebäude formen. Der Bauprozess beginnt mit einer digitalen Bauzeichnung, die in Druckbefehle umgewandelt wird.
Der Druckkopf, montiert auf einer riesigen, beweglichen Rahmenstruktur, folgt diesen Befehlen präzise und extrudiert das Material entlang der vorgesehenen Pfade.
Vorteile des 3D-Drucks im Bauwesen
Die Vorteile dieser Technologie lassen aufhorchen. Zum einen ermöglicht der 3D-Druck eine erhebliche Zeitersparnis. Ein Haus, das konventionell in mehreren Monaten errichtet wird, kann in wenigen Wochen fertiggestellt werden. Zudem sind die Baukosten meist niedriger, da weniger Material verschwendet wird und darüber hinaus die Arbeitskosten sinken. Auch in Sachen Nachhaltigkeit punktet der 3D-Druck nach Ansicht der Fachleute: Denn durch den präzisen Materialeinsatz und die Möglichkeit, recycelte Materialien zu verwenden, lässt sich die Umweltbelastung minimieren. Das ist kein unerheblicher Faktor: Denn Gebäude gehören zu den größten Klimasündern und machen mit etwa 38 Prozent einen großen Anteil am globalen Ausstoß des Treibhausgases CO₂ aus. Eingerechnet ist da einerseits der Betrieb – etwa das Heizen, Warmwasser, Strom und Klimaanlagen – aber auch der Bau. Zum Vergleich: Der weltweite Flugverkehr macht nur etwa zwei bis drei Prozent der CO₂-Emissionen aus.
Beispiele aus Deutschland der vergangenen Jahre
In Beckum im Münsterland steht seit Anfang 2020 Deutschlands erstes Haus aus dem 3D-Drucker. Nach etwa zehn Monaten Bauzeit war es bezugsfertig. In rund 100 Stunden reiner Druckzeit entstand das zweigeschossige Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von etwa 160 Quadratmetern. Das Land Nordrhein-Westfalen unterstützte den Bau mit 200 000 Euro aus dem Förderprogramm Innovatives Bauen.
Große Düsen trugen den Zementmörtel Schicht für Schicht auf. Die Vorbereitung war intensiv, da Heizungs- und Kühlungsanlage sowie Smarthome-Leitungen und Lüftungsanlagen im Vorfeld eingeplant werden mussten. Fehler hätten kaum korrigiert werden können, da der verwendete Mörtel schnell aushärtet.
Ein weiteres Highlight ist ein Projekt in Bayern. Im bayerischen Weißenhorn-Wallenhausen (Landkreis Neu-Ulm) brauchte es für das Fünfparteienhaus mit drei Stockwerken nur etwa fünf Minuten pro Quadratmeter doppelschalige Wand, schildert Peri. Zwei Personen bedienten den Drucker. Aussparungen für Anschlüsse und Leitungen waren fest eingeplant.
Herausforderungen und Zukunftsaussichten
Trotz der Vorteile stehen dem 3D-Druck im Bauwesen Herausforderungen gegenüber. Die Technik steckt in der Weiterentwicklung und har sich in punkto langfristiger Haltbarkeit sowie den Sicherheitsstandards zu beweisen. Zudem existieren in Deutschland rechtliche und regulatorische Hürden, die überwunden werden müssen, bevor der 3D-Druck flächendeckend Einzug im Bauwesen halten kann. Dennoch halten Branchenkenner die Zukunftsaussichten für vielversprechend. Immer mehr Unternehmen und Forschungseinrichtungen investieren in die Weiterentwicklung der Technologie. In Deutschland zeigt sich eine zunehmende Akzeptanz seitens der Bauwirtschaft und der Behörden, was den Weg für weitere innovative Projekte ebnet.
3D-Druck: So lautet das Fazit
Der 3D-Druck im Hausbau bietet eine revolutionäre Methode, die Effizienz, Kosteneinsparung und Nachhaltigkeit vereint. Die Projekte in Heidelberg, Niedersachsen und Bayern könnten das Bauwesen grundlegend verändern. Mit fortschreitender Technologie und wachsender Erfahrung könnte der 3D-Druck eine immer wichtigere Rolle spielen. Die Herausforderungen sind erheblich, die Chancen und Potenziale dieser Technologie ebenso.
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