Forschung & Entwicklung
12. Mai 2020 11:55  Uhr

Die Häuser von morgen kommen aus der Düse

Die Villa aus dem Drucker könnte noch etwas auf sich warten lassen. Denn auch wenn der 3-D-Drucker bereits auf die Baustelle drängt: Noch steckt die Technologie in den Kinderschuhen.

Ganz ohne Schalung: Bahn für Bahn extrudiert der 3-D-Drucker ein spezielles Betongemisch. Foto: Regan Morton

Von Jonas Raab

REGENSBURG. Gleichmäßig zieht Bod2 seine Bahnen, 25 Zentimeter pro Sekunde schnell. Schicht für Schicht setzt er zähflüssige Betonwürste übereinander, bis sich auf dem Messegelände Berlin ein halbkreisförmiges Häuschen langsam Richtung Hallendecke 3.2 streckt. Bod2 ist die zweite Generation eines 3-D-Druckers, der eigens für den Hausbau konzipiert wurde. Auf der Bautec 2020 hatte der Roboter des dänischen Herstellers Cobod seinen großen Auftritt: Innerhalb eines Würfels mit fünf Metern Kantenlänge druckte Bod2 am Stand der deutschen Peri-Gruppe, Anteilseigner und Deutschlanddistributor von Cobod, in vier Tagen insgesamt vier der halbkreisförmigen Häuschen und sorgte in der stetigen Menschentraube um ihn herum für andächtiges Staunen.

Schneller, einfacher, ressourcenschonender

3-D-Druck-Roboter wie Bod2, die Beton je nach programmierten Steuerungsdaten „ausdrucken“ – in der Fachsprache nennt man diesen Prozess extrudieren –, gibt es mehrere, wenn auch nicht viele. Unter anderem die niederländische Baufirma Van Wijnen, die italienische Firma Wasp oder das amerikanische Start-up Icon haben schon bewohnbare Häuser ausgedruckt. Sie alle werben mit ressourcenschonendem Materialeinsatz, einfacher Planung, verkürzter Bauzeit und damit niedrigen Kosten. Sie sprechen aber, trotz einzelner schon realisierter Projekte, vornehmlich im Futur.

Dass der 3-D-Druck in Zukunft fester Bestandteil des Bauwesens wird, steht außer Frage. Sein Potenzial ist unbestritten. Christian Zweck, Beauftragter für Innovation und Technologie der Handwerkskammer Niederbayern-Oberpfalz, bezeichnet die additive Fertigung als Segen. Aufgrund ihrer Effizienz sei sie eine Bereicherung für Betriebe – irgendwann zumindest. Disruptive Auswirkungen auf die Branche fürchtet er nicht, denn auch zur Bedienung eines Druckers brauche es Maurer und ihr Fachwissen. „Gibt man der Technologie genug Zeit, dann könnte sie zur Bekämpfung der Wohnungsknappheit durchaus beitragen“, sagt Zweck. „Zunächst muss sie jedoch ausgiebig in einem kleinen Rahmen getestet werden, um so viele Kinderkrankheiten wie möglich zu beheben.“ Den aktuellen Entwicklungsstand verortet er im Bereich der Grundlagenforschung und Erprobung.

Paradigmenwechsel auf dem Bau

Thema ist die additive Betonfertigung unter anderem an den beiden Fakultäten für Bauingenieurwesen und Maschinenwesen der Technischen Universität Dresden. Am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion der Technischen Universität München (TUM) ist man auf der Suche nach anwendungsreifen Leichtbetonrezepturen für den 3-D-Drucker und in einem Transregioprojekt versuchen Forscher der TUM und der TU Braunschweig seit Anfang des Jahres, Erkenntnisse des kleinteiligen 3-D-Drucks in den großen Maßstab des Bauens zu übersetzen. Der Sprecher des Projekts, Professor Harald Kloft vom Institut für Tragwerksentwurf an der TU Braunschweig, sieht in der Technologie vor allem die Möglichkeit, den enormen Ressourcenbedarf im Bauwesen zu reduzieren. „Sie stellt einen Paradigmenwechsel zu den überwiegend handwerklichen Bautechniken dar, die einfache Bauteilformen und eine ineffiziente Materialausnutzung fördern“, sagt er.

Bis Roboter wie Bod2 Betonwürste im großen Stil produzieren, muss noch Zeit ins Land gehen. „Besonders in Hinsicht auf die Langlebigkeit ist es wichtig, so viel und so lange es geht zu testen“, sagt Zweck. Festigkeit, Umwelteinfluss und Materialzusammensetzung müssten sich langfristig bewähren. Denn: „Ohne bauaufsichtliche Zulassungen darf in Deutschland kein Haus gedruckt werden.“