Spinnerei oder Realität - Häuser aus dem 3D Drucker

Eine innovative Herstellungstechnik

Der 3D-Druck, auch als additive Fertigung bekannt, bezieht sich auf verschiedene Verfahren, um ein dreidimensionales Objekt zu synthetisieren. Es wird in aufeinanderfolgenden Verfahren, mittels Computersteuerung, ein Objekt gebildet. Als Vorlage dient ein 3D-Modell, oder eine andere elektronische Datenquelle, wodurch diese Objekte fast jede Form annehmen können. Das Verfahren ist als Stereolithographie bekannt, wobei einzelne Schichten übereinander gestapelt und durch Photopolymere, mit ultraviolettem Licht, gehärtet werden.  Der 3D Drücker in seiner heutigen Form wurde von Chack Hall in USA in 1984 entwickelt. Seine Unternehmen 3D Systems verkauft heute 3D-Drucker und Scanner mit zahlreichen Verwendungen. Die Geräte dienen bei der Herstellung von Architekturmodellen, Kunstwerken, Autos, Ersatzteilen und sogar Illegalen Waffen. Die heutigen Drucker können in der Tat alles aus Plastik herstellen.

Vom Plastik Drucker zum 3D Hausbau aus Beton und Stahl

Es gibt mehrere Technologien des 3D Druckens, wobei die dreidemensionale Technik zur Herstellung von Baukonstruktionen verwendet wird. Diese Art des Konstruktionsbaus ist schneller als herkömlliche Baumethoden. Zusätzlich werden Arbeitskräfte und Abfallmengen deutlich reduziert. Das erste Model eines Gebäudedruckers wurde im Jahr 2006 vorgestellt. Dieses System funktioniert in ähnlicher Weise zu einem Desktop 3D-Drucker, verwendet aber eine schnelltrocknende Betonmischung, statt Plastik.
Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen, ermöglicht der Druckbau die Errichtung von Gebäuden an Orten, an denen eine Gebäudeeinrichtung bisher unmöglich war. Solch gefährliche Umgebungen können zum Beispiel der Boden einer Tiefsee, Weltraum, der Mond oder auf anderen Planeten sein. Die bestehenden 3D-Konstruktionsdrucker, bestehen aus aus einem Roboter, Beton, und einer Düse, die sich auf zwei parallelen Schienen, in einem dreidimensionalen Raum bewegen. Die bekanntesten 3D-Drucktechniken sind Contour Crafting und D-Shape. Die erste verwendet Schichten von schnell trocknenden Beton, um den Gebäuderahmen zu schaffen und die zweite kombiniert Sand mit einem anorganischen Meerwasser und einem auf Magnesium basierenden Bindemittel, um steinartige Objekte zu erstellen.

Vision und Realität

Der 3D-Druck hat das Potenzial, die Bauindustrie neu zu gestalten - vor allem, da Großstädte immer mehr wachsen. Die Geräte werden bereits häufig von Architekturbüros, für die Zwecke der Erstellung ihrer Modelle verwendet, obwohl nur wenige vorhandene Drucker Gebäude in voller Größe drucken können. Sie bauen die Wände Schicht für Schicht um ein Gebäude zu errichten, bis 24 Stunden später ein fast fertiges Haus entsteht. Mit dieser Technologie entstanden bereit Kleinhäuser in China, kleine Hotels auf den Philippinen und Büroflächen.  Ein Bauprojekt einer Metallbrücke in Amsterdam befindet sich momentan im der fortgeschrittenen Bauphase.

Mit der Vision, schnell Häuser in Entwicklungsländer und für Obdachlose zu einrichten entwickeln einige Firmen und Instituten eigene Modelle für große 3D Drucker. So hat im Jahr 2015 das italienische Unternehmen WASP ein 12 Meter hohen 3D-Drucker unter dem Namen BigDelta präsentiert. Es sei der größte 3D-Drucker in der Welt. Der Riesendrucker nutzt regionale Baumaterialien, wie Schlamm und hat gleichzeitig einen niedrigen Energieverbrauch. Obwohl es theoretisch möglich ist, sie automatisch hinzufügen, müssen die Rohrleitung, Verkabelung und Malerarbeiten zusätzlich installiert werden. Es sind noch Studien über strukturelle Stabilität gegen Erdbeben und Winde erforderlich, bevor jemand ein sicheres Wohnen in einem 3D-Druck-Haus garantiert wird.

Fazit und Zusammenfassung

Vorteilen der 3D-Druck:

• schnell
• benötigt weniger Arbeitskräfte
• produziert weniger  Abfallmengen
• ermoglicht der Bau in gefährlichen und unnereichbaren  Orten
• Mass angefertigt

Seit den ersten Plastik-3D-Druckern sind auch Technologien des Beton- und Metaldrucks erschienen. Nun macht sich die 3D-Bauindustrie ihre erste Schritte.  Diese Technologie trägt das Potenzial, die Bauindustrie zu revolutionieren und neue Horizonte im Bereich Architektur zu eröffnen.