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➤ Eine weitere Projektforschung führten die Architekten in
Kooperation mit einem Unternehmen aus Südtirol durch.
Man setzte dabei auf die Entwicklung eines großen Druckers,
der „Betonelemente in der Größe von vier mal zwei Meter
drucken kann.“ Auf diese Weise näherten sich die Forscher
mehr und mehr dem kompletten 3D-Haus.
Die Forscher sind sich damit sicher und einig, dass die Zukunft
in der Kombination von herkömmlichen Techniken und dem
3D-Druck bestehen wird. Henke: „Die Außenwände entstehen
dann z.B. im "Würstchen"-Verfahren aus Leichtbeton, Treppenelemente
hingegen durch selektives Binden. Decken werden
wie bisher weiter aus Stahlbeton oder Holz gefertigt.“
3D-Druck stößt zwischenzeitlich auf
länderübergreifendes Interesse
Ein weiterer Forscher ist Benjamin Dillenburger, Assistenzprofessor
für Digitale Bautechnologien an der ETH in Zürich.
Ihn störte in der Vergangenheit, dass sich seine Hausentwürfe,
die an ausladende Ornamente in einer Barockkirche erinnern,
zwar am Computer schön gestalten ließen, eine Umsetzung
in die Realität aber nicht möglich war. Selbst modernen
Robotern war es nicht gelungen, derartige komplizierte Formen
auszuschneiden, so dass man die Teile weiterhin mit der
Hand herstellen musste.
Komplexe Ornamente aus dem Computer lassen
sich mit 3D-Druckern architektonisch realisieren.
Er kam jedoch seinem Traum näher, in dem er ein Unternehmen
in Augsburg fand, das in der Lage war, solche Wände zu
drucken. Auf diese Weise gelang es ihm, für die Ausstellung
„Printing the world“ am Pariser Centre Pampidou einen Raum
zu entwerfen, dessen Wände so aussahen wie eine Hochzeitstorte
mit weißem Zuckerguss. Die Elemente wurden dabei aus
Sandstein gedruckt und das Ganze in Weiß gestrichen.
Experten schildern hierfür einleuchtende Gründe: „Eine
Gebäudehülle ist schichtweise aufgebaut, bestehend aus Beton
oder Mauerwerk, aus Dämmmaterial und Putz. Dabei
hat jede Schicht ihre eigene Funktion.“
Mit Kunststoffgranulat als „Druckertinte“ lassen sich somit alle
Funktionen in einem Fassadenelement verbinden. Hinzu
kommt, dass sich auch weitere Elemente problemlos integrieren
lassen (Beispiel: feststehender Sonnenschutz). Die Experten:
„Zwischenzeitlich lassen sich Kunststoffwände drucken, die wie
eine Art Milchglaswand Licht in die Räumlichkeiten lassen, bei
denen man aber von außen nicht ins Innere sehen kann.“
Der Vorteil: Auch im Winter kommt hier die Sonne durch,
ohne die Bewohner ständig zu blenden. Da die Wand durch
ihre gewellte Oberfläche Luftkammern zur Wärmedämmung
enthält, können die Forscher die Wellen so drucken, dass diese
im Winter die Sonne reinlassen, im Sommer hingegen nur
indirekt. Dies führt zu einer Hitzereduzierung im gesamten
Haus. Die Wände im Schlafzimmer bestehen dagegen aus
Kunststoff, um weniger Licht durchzulassen.
Die Tests sprechen für sich: Ein Wandelement mit einer Höhe
von 2,80 Meter und einer Breite von 1,60 Meter. Hierbei handelt
es sich um eine Standardgröße, die die meisten Bürogebäude besitzen.
Geprüft wurde dabei, ob das Element die Sonne tatsächlich
abhält, andererseits ob die Temperatur in den Innenräumen
passt. Gleichzeitig wurde mit einer simulierten Außentemperatur
von minus fünf Grad der Dämmeffekt untersucht.
Moritz Mungenast, Professor für Entwerfen und Gebäudehülle
an der TU München: „Die Testwand bestand aus PET-G. Das
ist ein mit Glycol modifiziertes Polyethylenterephtalat.“ Die
nächsten Wände will Mungenast allerdings mit Polycarbonat
drucken. Den Grund dafür erklärt der Experte: „Polycarbonat
gibt es bereits als Fassadenmaterial, besitzt bereits die bauliche
Zulassung und führt den Brandschutz-Nachweis.“
Gleichzeitig lässt sich auf diese Weise an den Umweltaspekt
knüpfen. Denn Wände aus Kunststoff lassen sich für den Fall
eines Umzuges schreddern, da sie lediglich aus einem Material
bestehen. Das geschredderte Material lässt sich wieder verwenden:
der Drucker kann damit wieder neue Wände drucken.
Zusätzlicher Vorteil: Geschäftsraumbüros, die einen
speziellen Zuschnitt für eine Branche haben, lassen sich
schnell wieder in andere Bereiche umfunktionalisieren.
Der Wettlauf hat begonnen.
© Autor: Dietmar Kern
Den Fortschritt erklärt Dillenburger mit folgenden Worten:
„Mithilfe der neuen Technik besteht nunmehr die Möglichkeit,
erstmals auch tragende Bauteile in Kombination mit Beton
zu drucken. Dabei lassen sich die Teile derart optimieren,
dass das Material nur an der Stelle gedruckt wird, wo dieses
statisch erforderlich ist.“
Der Erfolg des Forscherteams spricht für sich: In einem dreistöckigen
200 Quadratmeter großen Testhaus im Schweizerischen
Dübendorf wurde eine Form für eine Betondecke gedruckt,
bei der aufgrund der optimierten Formgestaltung
über 50 % an Material eingespart wurden.
Der Wettlauf um das perfekte 3D-Haus
Insgesamt sind sich die Forscher ihres Erfolges sicher und
sehen die Gesamtaspekte in einer Art Mischung, sprich das
zukünftige Hybrid-Haus. Dabei sollte jedoch stets bedacht
werden, sich zu überlegen, ob es letztlich Sinn macht, eine
gesamte Immobilie aus dem Drucker zu produzieren. Die
Massivhäuser zum Anschauen. Und zum Anfassen.
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