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3D-Betondruck Das erste 3D-gedruckte Wohnhaus Deutschlands entsteht in Beckum

| Redakteur: Stefan Guggenberger

Zum ersten Mal hat ein 3D-gedrucktes Einfamilienhaus alle behördlichen Genehmigungsprozesse bestanden. Das Bauunternehmen sieht die 3D-Betondrucktechnologie als marktreif und will damit den Wohnungsbau revolutionieren.

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Das erste 3D-gedruckte Wohnhaus Deutschlands wird insgesamt 160 qm Wohnfläche bieten.
Das erste 3D-gedruckte Wohnhaus Deutschlands wird insgesamt 160 qm Wohnfläche bieten.
(Bild: Peri GmbH)

Im nordrhein-westfälischen Beckum entsteht gerade das erste 3D-gedruckte Wohnhaus Deutschlands. Damit geht die Kleinstadt im Süden NRWs zum zweiten Mal in die Geschichte der Betonverarbeitung ein: 1938 wurde hier die erste Spannbetonbrücke über eine Autobahn eingeweiht. Nun errichtet die Peri GmbH mit einem 3D-Betondrucker dort ein zweigeschossiges Einfamilienhaus mit etwa 80 qm Wohnfläche pro Geschoss.

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Schnelle Entwicklung im Bereich des 3D-Betondrucks

Noch im Mai 2020 hielten wir den baldigen Bau eines 3D-gedruckten Hauses in Deutschland für unwahrscheinlich.
Noch im Mai 2020 hielten wir den baldigen Bau eines 3D-gedruckten Hauses in Deutschland für unwahrscheinlich.
(Bild: VCG // Linkedin)

Im Mai 2020 berichtete wir bei Mission Additive noch über eine 3D-gedruckte Siedlung, die im US-Bundesstaat Texas für Obdachlose entsteht. Dabei handelt es sich um einfache Bungalows mit etwa 37 qm Wohnfläche im Erdgeschoss. Da die Siedlung im warmen Texas steht, bedarf es auch keiner ausgereiften Wärmedämmung wie es bei Einfamilienhäusern in Deutschland der Fall ist. Außerdem dürften Faktoren wie Energieeffizienz bei dem sozialen Projekt eine geringe Rolle gespielt haben.

Ich selbst bin davon ausgegangen, dass die 3D-Betondrucktechnologie noch nicht für kältere Witterungen geeignet ist und größere Bauwerke ein Problem darstellen könnten (siehe Bild 1). Auf Linkedin merkte ein Nutzer noch an, dass die Technologie den deutschen Gesetzen nicht genügen könnte (siehe Bild 1). Mit dem Bauprojekt in Beckum werden wir wohl innerhalb von vier Monaten eines Besseren belehrt.

Ein XXL-3D-Drucker mit speziellem Material

Beim ersten additiv hergestellten Wohnhaus Deutschlands kommt ein 3D-Drucker des Typs Bod2 vom dänischen Hersteller Cobod zum Einsatz. „Der in Beckum verwendete 3D-Drucker ist ein Portaldrucker, d.h. der Druckkopf bewegt sich über 3 Achsen auf einem fest installierten Metallrahmen“, so Fabian Meyer-Brötz, Leiter 3D Construction Printing bei Peri. „Der Vorteil: Der Drucker kann sich in seinem Rahmen an jede Position innerhalb der Konstruktion bewegen und muss nur einmal kalibriert werden.“

Das zum Druck eingesetzte Material 'i.tech 3D' wurde von HeidelbergCement speziell für den 3D-Druck entwickelt. Seine Eigenschaften sind auf die besonderen Anforderungen des 3D-Drucks mit Beton angepasst, und es soll gut mit dem Bod2 harmonieren.

So sieht der 3D-Betondrucker in Aktion aus:

160 qm behördlich genehmigter Wohnraum aus dem 3D-Drucker

Wie die Peri GmbH betont, hat das Bauprojekt alle behördlichen Genehmigungsprozesse durchlaufen, die für eine Wohnhaus notwendig sind. Die Konstruktion des Hauses besteht aus dreischaligen Wänden, die mit Isoliermasse verfüllt werden. Während des Druckvorganges berücksichtigt der Drucker bereits die später zu verlegenden Leitungen und Anschlüsse für Wasser, Strom etc. Der Bod2 ist so zertifiziert, dass auch während des Druckvorgangs im Druckraum gearbeitet werden kann. Manuelle Arbeiten, wie z. B. das Verlegen von Leerrohren und Anschlüssen, können auf diese Weise in den Druckprozess integriert werden.

Bedient wird der Drucker von zwei Personen. Der Druckkopf und die Druckergebnisse werden per Kamera überwacht. Laut Hersteller ist der 3D-Betondrucker mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s aktuell der schnellste auf dem Markt. Für 1 qm doppelschalige Wand benötigt er etwa fünf Minuten.

Werden bald alle Häuser gedruckt?

„Wir sind davon überzeugt, dass das Drucken mit Beton in den nächsten Jahren in bestimmten Marktsegmenten an Bedeutung gewinnen wird und erhebliches Potenzial hat.“, meint Thomas Imbacher, Geschäftsführer Innovation & Marketing der Peri GmbH. Passend dazu hat Peri angekündigt, dass bereits weitere Wohnhaus-Druckprojekte in Deutschland vorbereitet werden.

Klar ist aber auch, dass der 3D-Betondruck noch nicht auf einem Level mit herkömmlichen Bauverfahren ist. „Wir wollen die Gelegenheit nutzen, weiter Erfahrungen im Alltagsbetrieb zu sammeln, die uns beim nächsten Druckprojekt helfen werden, das Kostensenkungspotenzial unserer Technologie weiter zu heben.“, sagt Leonhard Braig, Geschäftsführer Produktion & Supply Chain der Peri GmbH. Da es auch darum geht, Erfahrungen zu sammeln, wird das erste Gebäude bewusst nicht so schnell gedruckt wie dies eigentlich möglich wäre. Für den Erfolg des 3D-Betondrucks wird es entscheidend sein, ob er zu einer Reduktion der Baukosten beitragen kann. Zum Kosteneinsparungspotenzial lässt sich zum aktuellen Zeitpunkt jedoch noch keine Aussage treffen. Verläuft die Entwicklung im 3D-Betondruck weiter so rasant wie bisher, sollte bald auch mehr Erfahrungswerte für genauere Kalkulationen vorliegen.

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