Mit 3-D Druck in die Zukunft

Eine ganze Siedlung aus Beton gedruckt – damit sorgte ein kleines Dorf in den Niederlanden im letzten Jahr für Aufsehen. Auch in anderen Ländern gibt es immer wieder Pilotprojekte, bei denen ganze Häuser mittels 3D-Druck realisiert werden. In der Schweiz ist das derzeit noch Zukunftsmusik. Verschiedene Experten sehen in der Technologie dennoch grosses Potenzial und sind auch hierzulande auf der Suche nach neuen Konzepten, mit denen man schnell, umweltverträglich und, soweit wie möglich, kostengünstig bauen kann.

Ein langer Weg
Rein technisch ist der 3D-Druck mit Beton schon heute möglich. Das zeigen diverse Bauprojekte, über die die Medien weltweit berichten. «Eine breite Einführung ist, wenn überhaupt, aber erst mittel- bis langfristig realistisch», bremst Gernot Tritthart von Lafarge Österreich, die Euphorie. «Denn solange man sich nicht zumindest in der Nähe einer Serienreife befindet, die nicht nur wettbewerbsfähig, sondern auch den klimatischen Herausforderungen unserer Breitengrade entspricht, wird eine Kosten-Nutzung-Rechnung sehr wahrscheinlich negativ ausfallen.» Bereits seit mehreren Jahren forscht der Schweizer Baustoffhersteller in diesem Bereich, um statische, thermische, normative und rechtliche Fragestellungen, die zurzeit noch offen sind, zu lösen. «Sollten wir diese in naher Zukunft beantworten können, benötigen wir anschliessend mutige und aufgeschlossene Bauherren und diverse Zulassungen, um überhaupt an eine Serienproduktion denken zu können. Das kann mitunter ein recht langer Weg werden», so Gernot Tritthart. Um diesen weiss man auch beim Hersteller von Betonprodukten Creabeton Matériaux Bescheid. Seit einiger Zeit arbeitet man dort an einem 3D-Druck mit Betonrezepturen aus lokal abgebautem Sand und Kies. Ende 2019 erfolgte der Schritt an den Markt, mit Kundenaufträgen im Tiefbaubereich (Kabelschächte, Schachtsanierung) sowie im Bereich urbaner Gestaltung und Design (Sitzsockel, Pflanzentopf). Nik Stuber kann sich gut vorstellen, dass sich der 3D-Druck auf dem Bau langfristig durchsetzen wird. «Als Hauptvorteil sehe ich zum einen die Freiheit in der Formgebung. Zum anderen ist es möglich, Funktionalitäten direkt beim Druck in das Haus einzufügen. Hohlräume für Stromleitungen und Lichtinstallationen könnten gleich im Planungsprozess berücksichtigt und beim Druck ausgespart werden.» Sinnvoll sei das aber natürlich nur dann, wenn für das Bauprojekt schon digitale Pläne vorlägen, die Pläne also mit einem CAD-Programm erstellt und BIM genutzt worden sei. Er sagt: «Konkret interessiert es mich, gedruckte Betonfertigteile für Keller selber herzustellen. Das Hauptproblem ist die Einbringung von Armierungen, um die Statik sicherzustellen. Solange dieses Problem nicht gelöst ist, wird sich die Anwendung weiterhin auf einfache Bauteile und Konstruktionen beschränken.»

3D drucken mit Holz
«Der 3D-Druck wird mittelfristig vor keiner baunahen Branche haltmachen», ist sich Nik Stuber sicher. «Da schliesse ich den Holzbau explizit ein. Ich kann mir gut vorstellen, Elemente im 3D-Druck mit Holz anstelle vom Holzrahmenbau zu produzieren.» Dass diese Idee gar nicht so abwegig ist, zeigt folgendes Beispiel: Die Berner Fachhochschule forscht aktuell am holzbasierten 3D-Druck. Ziel ist die Entwicklung einer Materialtechnologie für den 3D-Druck, in der Holz nicht nur als Füllstoff eines Kunststofffilaments oder als Zuschlagstoff in mineralischen Systemen dient, sondern die eigentliche Hauptkomponente des Materialsystems darstellt. Damit durchgeführte Druckverfahren könnten die Produktion individualisierter Produkte auf Holzbasis für den Innenausbau, den Möbelbau oder den Holzbau ermöglichen. Für das Erreichen der Entwicklungsziele bündeln drei Institute der BFH mit einem Wirtschaftspartner ihre Kompetenzen: das Institut für Werkstoffe und Holztechnologie, das Institut für digitale Bau- und Holzwirtschaft sowie das Institut für Drucktechnologie.

Dieser spannende Artikel zum Thema 3D-Druck stammt aus der aktuellen Ausgabe unserer Kundenzeitung Stamm. Hier können Sie das ganze Magazin lesen:

Bilder: STUBER & CIE AG, istockphoto.com