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Bauen mit 3D-Druckern?

Die Möglichkeiten des 3D-Drucks scheinen schier grenzenlos zu sein. So möchte Saudi-Arabien innerhalb der nächsten Jahre 1,5 Millionen drucken und die US-Raumfahrtbehörde NASA plant ganze Dörfer auf dem Mond, die aus dem 3D-Drucker kommen sollen. Trotz dieser Möglichkeiten zögert die Baubranche noch.

Wird das Bauen günstiger?

Bereits im Sommer 2018 hat eine Familie in einem Vorort der französischen Stadt Nantes einen Bungalow bezogen, der komplett mittels 3D-Druck erbaut worden war. Die Kosten für das 95 Quadratmeter große Haus mit Küche, vier Schlafzimmern und Bad beliefen sich auf nahezu 196.000 Euro. Damit seien die Kosten laut Benoit Furet, dem damaligen Bauleiter, gegenüber traditioneller Bauweisen um 20 Prozent günstiger gewesen. Er geht davon aus, dass innerhalb der nächsten 15 Jahre das Einsparpotenzial sogar auf 40 Prozent steigen könnte.

Wie lässt sich ein Haus drucken?

Furet, der an der Universität Nantes als Professor tätig ist, musste das Haus mit seinem Team zunächst die Koordinaten programmieren, auf welchen das Haus stehen soll und diese Daten anschließend in den Drucker einspeisen. Anschließend wurden die Wände direkt auf der Baustelle ausgedruckt, wobei jede Wand eine Innen- sowie eine Außenseite besaß. Dafür fuhr ein mit zwei Druckdüsen ausgestatteter Roboterarm die exakten Koordinaten ab und erstellte die Wände mit der gewünschten Höhe aus einer Art Kunststoff. Anschließend wurde der Zwischenraum zwischen den beiden Kunststoffschichten mit Zement befüllt, um der Wand die nötige Stabilität zu geben. Gedauert hatte der Druck des Hauses insgesamt 54 Stunden.

Neben der enormen Zeitersparnis bietet der Druck aber noch weitere Vorteile. Viktor Mechtcherine, der an der TU Dresden am Institut für Baustoffe tätig ist, sagt: „Da die Schalen, in die der Beton normalerweise hineingegossen wird, bei der additiven Fertigung wegfallen, sparen wir nicht nur viel Material, sondern haben auch ganz neue Gestaltungsmöglichkeiten.“ Darüber hinaus seien die Heizkosten geringer, weil durch den Schaumstoff eine optimale Wärmedämmung entstehe.

Gibt es Probleme beim 3D-Druck?

Bauarbeiter waren aber trotz des Druckers dennoch auf der Baustelle beschäftigt: Sie mussten über einen Zeitraum von mehreren Monaten hinweg noch die Anschlüsse, Türen und Fenster einbauen. Dass sich Deutschlands Baufirmen noch zurück halten, hat einen guten Grund, nämlich den Baustoff: Weil dieser Schicht für Schicht aufgetragen wird, steigt das Gewicht, welches auf der untersten Schicht lastet, kontinuierlich an. Für das Auftragen muss der Baustoff also zunächst flüssig sein, sich aber sofort nach dem Auftragen verfestigen. Für dieses Problem gibt es zwar einige Lösungsansätze, es ist aber noch fraglich, wie sich die Baumasse langfristig gesehen verhält.

Ein weiteres Hindernis für die neue Technologie stellt das europäische Baurecht dar. Demnach müssen sich nämlich im Beton Stahlbewehrungen befinden. Es ist allerdings noch nicht klar, wie sich diese in den Druck integrieren lassen. Die großen Pilotprojekte mit der neuen Technologie werden deshalb in erster Linie in Asien, im Nahen Osten und in den USA verwirklicht.

Wann kommt die neue Technik nach Deutschland?

Thomas Richter, ein Vertreter des Informationszentrums Beton, geht davon aus, dass mehrgeschossige Gebäude auf dem heute üblichen Qualitätsniveau etwa in zehn Jahren gedruckt werden können. Nach einer Prognose des Marktforschungsinstituts Markets and Markets soll das Volumen der Betondruckbranche bis zum Jahr 2023 um 317 Prozent auf einen Betrag von 1,5 Milliarden Euro steigt.

Jedoch ist nicht davon auszugehen, dass der klassische Hausbau komplett durch den Drucker ersetzt wird. Klaudius Henke, an der TU am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion tätig, geht davon aus, dass der Druck dann genutzt wird, wenn konventionelle Abläufe zu komplex werden. Er sagt: „Die Zukunft liegt im Hybrid-Haus, wo additiv gefertigte Bauteile und konventionelle Bauteile zusammenspielen.“

Wird der soziale Wohnungsbau durch den Drucker schöner?

Im Rahmen eines Projektes, in welchem erforscht werden soll, wie das soziale Wohnen schneller, billiger und lebenswerter verwirklicht werden kann, sollen nördlich von Paris 18 weitere Häuser gedruckt werden. Furet möchte sogar eine komplette Sozialsiedlung mit dem 3D-Drucker erstellen. Er sagt: „Ich wollte ein Haus erschaffen, das zwar ein Sozialbau ist, aber eine moderne Architektur hat.“

Siehe auch: Hausbau mit 3D-Druckern

Januar 2019


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