Deutschlands erstes 3D-Druck-Haus

In den USA und Niederlande werden Häuser aus dem 3D-Drucker produziert. Auch hierzulande entstand das erste Haus aus dem 3D-Drucker. Es steht als Musterhaus in Beckum, Nordrhein-Westfalen. Das Pilotprojekt wurde im Rahmen des Förderprogramms „Innovatives Bauen“ durch das Land Nordrhein-Westfalen genehmigt und mit ca. 200.000 Euro bezuschusst. Die Erkenntnisse und Erfahrungen aus der neuartigen Bautechnik dürften, so die Erwartungshaltung, für die gesamte Baubranche von großer Bedeutung sein.

Was kostet ein Haus aus dem 3D-Drucker?

Die Kosten für das Haus in Beckum lagen bei 450.000 Euro in gehobener Ausstattung mit Smart-Home-Technik. Erst nach weiteren Projekten unter unterschiedlichen Bedingungen werden aufgrund der noch jungen Technologie verlässliche Zahlen zur Verfügung stehen. „Das Interesse ist sehr groß und es gibt einige sehr vielversprechende Anfragen von internationalen Kunden“, so Jan-Peter Graumann. Er ist Global Business Development Manager im 3D Construction Printing Team der Firma Peri, die das Haus in Beckum gebaut hat.

Bei der Bauweise für ein Haus aus dem 3D-Drucker gibt es zwei Verfahren:

• Variante 1: Die Betonwände werden im Betonwerk aus dem 3D-Drucker vorproduziert, auf die Baustelle geliefert und dort zusammengesetzt.
• Variante 2: Oder – und da geht der Trend hin – die Fertigung erfolgt wie beim Haus aus dem 3D-Drucker in Beckum direkt auf der Baustelle. Gebaut hat es das Familienunternehmen Peri, das mit weltweit mehr als 9.500 Mitarbeitern ein international führender Hersteller von Baugerüsten und Schalungssystemen für Betonelemente ist.

Das Fundament, die Bodenplatte, die Decken und das Dach werden herkömmlich hergestellt.

 

 

Und so funktioniert der 3D-Hausbau:

Der zertifizierte 3D-Drucker BOD2 von Peri wird von lediglich zwei Personen bedient. Neben dem Drucker werden für die Baustelleneinrichtung noch Silo und Mischpumpe benötigt. Der Drucker wird auf Betonblöcken befestigt. Aus Düsen trägt der riesige Druckerarm flüssigen Spezialbeton Schicht für Schicht im Zentimeterbereich umlaufend gemäß Grundriss auf die Bodenplatte auf. Die Wände sind dreischalig. So wächst das Haus in die Höhe. Fenster und Türöffnungen werden ausgespart. Während des Druckprozesses werden die Aussparungen für Anschlüsse, Leitungen und Dämmung bereits berücksichtigt.

Bis ein Rohbau aus Ziegelsteinen hochgezogen ist, vergehen bisweilen einige Wochen. Beim Hausbau mit dem 3D-Drucker verkürzt sich die Bauzeit erheblich. In Beckum schafft der Druckerarm der Firma Peri einen Quadratmeter in fünf Minuten bei einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde. Hierfür wird speziell für den 3D-Druck entwickelter Flüssigbeton verwendet, der aus einer Düse präzise über einen Druckerarm auf die Bodenplatte aufgebracht wird.  

Vorteile beim Haus aus dem 3D-Drucker:

• Das Verfahren ermöglicht eine außergewöhnliche Architektur mit großer Gestaltungsfreiheit. So entsteht ein besonderer Baustil mit Rundungen, der in herkömmlicher Bauweise teurer umzusetzen wäre.
  
• Der 3D-Druck eignet sich sowohl für freistehende Einfamilienhäuser, als auch für Reihen-, Doppel- und Mehrfamilienhäuser.
  
• Der Drucker spart das Verputzen der Wände sowohl innen als auch außen ein. Er trägt die Schichten gleichmäßig auf, die dann Lage für Lage sichtbar sind. Dadurch wird ein interessanter, wellenförmiger Effekt des Sichtbetons erzeugt.
  

Mit dem Haus aus dem 3D-Drucker schreitet die Automatisierung und Digitalisierung  im Hausbau weiter voran. Dieses 3D-Druckverfahren gab es bislang in der Baupraxis nicht. Insbesondere für die Standsicherheit mussten Kennwerte bestimmt und dafür Materialprüfungen an der TU München für die Zulassung durchgeführt werden. Das Drucken von nassem auf nassen Beton ist dabei die Herausforderung. Die neue Bautechnik nahm alle behördlichen Genehmigungsprozesse. Das Haus aus dem 3D-Drucker erfült außerdem die Kriterien des Energiestandards KfW-55.

Bisher begrenzt die Größe des Druckers noch das Bauen. Mit dem BOD2 können nach Angaben des Bauunternehmens Peri Gebäude mit einer maximalen Grundfläche von 204 qm und drei Stockwerken gedruckt werden. Aktuell sind die Gebäude in der Breite (max. 14,6 m) und in der Höhe (max. 9 m) beschränkt. Grundsätzlich ist die Länge des BOD2 unbegrenzt.