Das Haus aus dem 3D-Drucker

Der 3D-Druck hat in vielen Bereichen bereits Einzug gehalten: Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau, in der Konsumgüterindustrie oder in der Medizin.

Nur ein Industriebereich wurde bisher nicht von dieser neuartigen Technologie erobert: die Immobilien- bzw. Baubranche. Doch das dürfte sich bald ändern.

Im westfälischen Beckum wurde vor Kurzem das erste 3D-Druck-Haus Deutschlands fertiggestellt. Es stammt beinahe ausschließlich aus einem riesigen 3D-Drucker. 

Das 160 Quadratmeter große Gebäude wurde Wulst auf Wulst, nicht Stein auf Stein, gebaut. 

„Der Druckprozess an sich hat ca. 100 Stunden gedauert“, sagt Architekt Waldemar Korte von Mense-Korte in Beckum. Er hat den Bau maßgeblich betreut. Er achtet unter anderem darauf, dass die Geschwindigkeit des Druckers nicht zu hoch ist. Zwar schafft er eine einen Meter pro Sekunde. Wenn aber die Geschwindigkeit zu hoch ist, hat der Mörtel nicht genügend Zeit um auszuhärten. Entsprechend könnte er so die Folgeschichten nicht aufnehmen. „Meistens drucken wir die zwei Zentimeter hohen Druckspuren mit 25 bis 40 Zentimeter pro Sekunde.“ so Korte.

Der speziell entwickelte Beton besitzt eine hohe Zementbeimischung. Dadurch härtet er schnell aus, nachdem er aus der Düse des rund 200kg schweren Druckkopfes aufgetragen wurde. So entsteht das neue Haus Schicht für Schicht.

Vom Ausmaß der Häuser her gibt es aktuell noch eine Beschränkung bei rund 15 Metern Länge. Weiter kann der Druckkopf (noch!) nicht auf den angebrachten Achsen des Riesendruckers bewegt werden.

Der IT ist es zu verdanken, dass der riesige Drucker jederzeit genau weiß, wie sich der Druckkopf im Raum bewegen und wo gedruckt werden muss, um Aussparungen für Türen, Fenster, Kabel und Rohre freizulassen. Somit entfällt auch die ansonsten übliche Schalung der jeweiligen Stellen. Dies wieder erspart Mannstunden genauso wie Zeit und natürlich Material.

Zeitgleich muss ehrlicherweise klargestellt werden, dass die teilweise in TV und Radio beschriebene Reduktion der Baukosten um ein Drittel nicht realistisch ist. Zumal die Rohbaukosten bzw. der Druck selbst laut Korte nur etwa ein Drittel der Gesamtbaukosten ausmachen.

Neuartig ist auch die Optik der gedruckten Häuser bzw. Wände: rund anstatt eckig muten die schichtartig aufgetragenen Wände an. „Jede Form ist machbar“ erklärt Korte. Denn innerhalb des rechteckig aufgebauten, durch die Druckachsen beschränkten Druckbereichs kann sich der Druckkopf an jede Stelle bewegen.

Die beschriebenen Vorteile führen dazu, dass natürlich auch die Politik ein berechtigtes Interesse an dieser neuen Art des Bauens hat. Deshalb wurde der Prototyp in Beckum vom Land Nordrhein-Westfalen mit 200.000 Euro bezuschusst. Denn noch ist die neue Bauart letztlich doch teurer als die allgemein üblichen Methoden. Grund hierfür ist vor allem der teure Druckmörtel. Durch die geringe Abnahmemenge werden nur kleine Mengen hergestellt, was natürlich zu hohen Preisen führt.

Und auch die 3D-Drucker selbst sind noch selten und entsprechend teuer. „Außerdem kann der Drucker nur in die Höhe bauen, alle horizontalen Betonbauteile wie Bodenplatte, Decken und das Flachdach ebenso wie Treppen und Dämmung werden auf herkömmliche Weise hergestellt“, erläutert Waldemar Korte die Grenzen der neuen Technik. 

Teiles des Kamins und der Küche wurden beim Leuchtturmprojekt in Beckum allerdings wiederum gleich mitgedruckt.

Es gibt noch einiges zu tun, bis die neue Druck-Bau-Technologie die bisher etablierten Bauformen wirklich ersetzen kann. Das nötige Tempo ist allerdings vorhanden: „Die Serienreife erreichen wir in zwei bis drei Jahren“, sieht Korte voraus. 

Wie ist es eigentlich in Sachen Nachhaltigkeit beim 3D-Druck von Häusern? Korte: „Beton gilt in der Herstellung nicht als besonders umweltfreundlicher Baustoff“, erklärt Korte, „doch im Hinblick auf die Lebensdauer eines Betonhauses betrachtet relativiert sich der höhere CO2-Einsatz.“

Auch wenn man die Energieeffizienz betrachtet, muss sich das Haus aus dem Drucker nicht vor normalen Häusern verstecken. Der Energieaufwand entspricht jenem eines KVW 55 Hauses. Obendrein kann das gesamte Haus, inklusive der eingesetzten Schaumglasschotter-Dämmung, recycelt werden. Heutzutage ebenfalls ein Novum.

Bis es aber soweit ist, können sich die Bewohner der 3D-gedruckten Häuser darin sehr wohl fühlen. Denn Beton ein bekanntlich ein wohngesunder Baustoff. „Gekoppelt mit einer Lüftungsanlage passt dann auch die Raumfeuchte“, ergänzt Korte.