3D-Druck im Hausbau: Eine zukunftsfähige Bauweise?

Der 3D-Druck ist eine innovative Technologie, die in vielen Bereichen immer mehr Anwendung findet. Besonders im Bauwesen bietet der 3D-Druck einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Bauverfahren. Doch wie funktioniert der 3D-Druck im Hausbau, welche Formen und Materialien sind möglich und welche Herausforderungen gibt es noch zu bewältigen? In diesem Blog Beitrag erfahren Sie mehr über die Potentiale und Hindernisse dieser zukunftsfähigen Bauweise.

Wie funktioniert der 3D-Druck im Hausbau?

Der 3D-Druck im Hausbau basiert auf dem Prinzip des schichtweisen Auftragens von Baumaterial. Dabei wird eine Druckdüse von einem Computer gesteuert, die feine Betonlinien oder andere Baustoffe auf eine Bodenplatte spritzt. So entstehen Schicht für Schicht die Außen- und Innenwände, die Bodenplatten, die Geschossdecken und das Dach. Der Computer berücksichtigt dabei auch Aussparungen für Fenster, Türen, Steckdosen und Hohlräume für Dämmmaterial oder Versorgungsleitungen. Diese werden nach dem Druckvorgang eingebaut oder verlegt.

Es gibt verschiedene Verfahren und Drucker, die für den 3D-Druck im Hausbau verwendet werden können. Die bekanntesten sind:

• Das extrusionsbasierte Verfahren, bei dem Baumaterial geschmolzen und durch Extrusion schichtweise aufgetragen wird. Dieses Verfahren ist kostengünstig und schnell, eignet sich aber vor allem für größere Häuser.
• Das pulverbasierte Verfahren, bei dem Pulver, zum Beispiel aus Beton oder anderen Baustoffmischungen, als Baumaterial verwendet wird. Das Pulver wird schichtweise aufgetragen und durch ein Bindemittel verbunden. Dieses Verfahren bietet mehr Designfreiheit, ist aber aufwendiger und teurer.
• Das Gel-Extrusionsverfahren, bei dem eine dickflüssige Betonmischung, die oft mit Fasern verstärkt wird, schichtweise aufgetragen wird. Dieses Verfahren ermöglicht geschwungene Flächen und hohe Festigkeit, erfordert aber eine spezielle Betonmischung.

Welche Formen und Materialien sind möglich?

Der 3D-Druck im Hausbau bietet mehr Gestaltungsmöglichkeiten als herkömmliche Bauverfahren. Da der Computer die Form des Hauses bestimmt, sind prinzipiell alle Grundrisse und Wandverläufe umsetzbar. Besonders auffällig sind die abgerundeten Formen, die mit dem 3D-Druck erzeugt werden können. Diese sind mit anderen Bauweisen nur schwer zu erreichen.

Die meisten 3D-gedruckten Häuser bestehen aus Beton oder Betonmischungen, die sich für den Druckvorgang eignen. Beton ist ein günstiges, stabiles und langlebiges Baumaterial, das sich gut recyceln lässt. Allerdings hat Beton auch einige Nachteile, wie zum Beispiel ein hohes Gewicht, eine geringe Wärmedämmung und einen hohen CO2-Ausstoß bei der Herstellung. Deshalb wird an alternativen Materialien geforscht, die umweltfreundlicher, leichter oder besser isolierend sind. Beispiele dafür sind Holz, Kunststoff, Keramik oder Lehm.

Welche Vorteile bietet der 3D-Druck im Hausbau?

Der 3D-Druck im Hausbau hat einige Vorteile gegenüber traditionellen Bauverfahren, die sowohl für Bauherren als auch für die Umwelt von Nutzen sind. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

• Die Zeitersparnis: Ein 3D-gedrucktes Haus kann in wenigen Tagen oder sogar Stunden fertiggestellt werden, während ein herkömmliches Haus mehrere Monate oder Jahre braucht. Das liegt daran, dass der 3D-Drucker rund um die Uhr arbeiten kann, ohne Pausen oder Rüstzeiten. Außerdem entfallen viele Arbeitsschritte, wie zum Beispiel das Schalen, Bewehren oder Verputzen der Wände.
• Die Kostensenkung: Ein 3D-gedrucktes Haus kann bis zu 50% günstiger sein als ein konventionelles Haus. Das liegt vor allem an den geringeren Material- und Arbeitskosten, die durch den 3D-Druck entstehen. Außerdem kann der 3D-Druck Abfall und Verschnitt reduzieren, indem er nur so viel Material verwendet, wie nötig ist.
• Die Nachhaltigkeit: Ein 3D-gedrucktes Haus kann einen positiven Beitrag zum Klimaschutz leisten, indem es Energie und Ressourcen spart. Zum einen kann der 3D-Druck den CO2-Ausstoß verringern, indem er weniger Transporte, Maschinen und Baustellen benötigt. Zum anderen kann der 3D-Druck recycelbare oder biobasierte Materialien verwenden, die die Umwelt weniger belasten.

Welche Herausforderungen gibt es noch zu bewältigen?

Der 3D-Druck im Hausbau ist eine vielversprechende Technologie, die aber noch einige Herausforderungen zu bewältigen hat, bevor sie sich flächendeckend durchsetzen kann. Zu den wichtigsten Herausforderungen gehören:

• Die Qualitätssicherung: Der 3D-Druck im Hausbau muss hohe Anforderungen an die Sicherheit, Stabilität und Langlebigkeit der Gebäude erfüllen. Dafür sind strenge Qualitätskontrollen, Normen und Zertifizierungen notwendig, die noch nicht für alle Verfahren und Materialien vorhanden sind. Außerdem muss der 3D-Druck im Hausbau mit den geltenden Bauvorschriften und Genehmigungsverfahren übereinstimmen, die oft noch auf traditionelle Bauweisen ausgerichtet sind.
• Die Akzeptanz: Der 3D-Druck im Hausbau muss die Akzeptanz und das Vertrauen der potenziellen Bauherren und Bewohner gewinnen, die oft noch skeptisch oder uninformiert über die neue Bauweise sind. Dafür sind mehr Aufklärung, Transparenz und Kommunikation notwendig, die die Vorteile und Möglichkeiten des 3D-Drucks im Hausbau vermitteln. Außerdem muss der 3D-Druck im Hausbau die individuellen Bedürfnisse und Wünsche der Kunden berücksichtigen, die oft über den reinen Funktionswert eines Hauses hinausgehen.
• Die Innovation: Der 3D-Druck im Hausbau muss sich ständig weiterentwickeln, um mit den wachsenden Anforderungen und Erwartungen an den modernen Hausbau Schritt zu halten. Dafür sind mehr Forschung, Entwicklung und Experimente notwendig, die neue Verfahren, Materialien und Formen hervorbringen. Außerdem muss der 3D-Druck im Hausbau mehr Kooperation und Vernetzung mit anderen Akteuren aus dem Bauwesen, der Wissenschaft und der Gesellschaft fördern, um von deren Erfahrungen und Ideen zu profitieren.

Fazit

Der 3D-Druck im Hausbau ist eine zukunftsfähige Bauweise, die viele Vorteile bietet, aber auch noch einige Herausforderungen zu bewältigen hat. Der 3D-Druck im Hausbau kann schneller, kostengünstiger und nachhaltiger bauen als herkömmliche Bauverfahren, erfordert aber auch mehr Qualitätssicherung, Akzeptanz und Innovation. Der 3D-Druck im Hausbau ist noch nicht ausgereift, aber hat das Potenzial, die Bauwelt zu revolutionieren.

Quelle: Unterhaltung mit Bing, 29.2.2024
(1) 3D-Druck-Haus bauen: Das ist heute schon möglich | Gira. https://www.gira.de/g-pulse-magazin/architektur/3d-drucker-haus.
(2) Der 3D-Druck im Hausbau: Eine zukunftsfähige Bauweise?. https://www.3dnatives.com/de/3d-druck-im-hausbau-210220241/.
(3) 3D-Druck Hausbau ab 54.000 € | Fertighaus.de. https://www.fertighaus.de/3d-druck-haus/.