Viele kleine Dinge wie Schmuck, Modelle, Schrauben, Implantate und mehr können mit modernen 3D-Druckern meisterlich hergestellt werden. Materialien wie Metall, Kunstharz, Holz, Kunststoff oder Keramik werden schichtweise aus dem CAD-gesteuerten Druckerkanal gespritzt, bis die gewünschte dreidimensionale Form erreicht ist. So kommt, was vor kurzem noch gefeilt, gehobelt, gegossen oder gebrannt wurde, heute millimetergenau in der gewünschten Form und Farbe aus dem Drucker.
Die Geräte für den Privatgebrauch von Bastlern, Künstlern, Modellbauern und anderen Kreativen sind je nach Größe der zu druckenden Objekte in ihren Ausmaßen zu vergleichen mit einem Colakasten oder mit dem großen Multifunktionsgerät im Büro. Für die industrielle Fertigung fallen die Abmessungen mit raumfüllend bis Container-/Krangerät schon üppiger aus. Damit werden Objekte erstellt, die sich bisher unserer Fantasie entzogen.
Die vielfältigen Möglichkeiten des 3D-Drucks beflügeln die Forschung und damit die Weiterentwicklung der 3D-Druckertechnologie. Es entsteht ein innovatives, stetig wachsendes Geschäftsfeld, das nicht nur konventionelle Produktionsverfahren, sondern auch unsere alltäglichen Möglichkeiten revolutioniert.
Die Kleinstadt aus dem 3D-Drucker – schnell und günstig zum eigenen Haus
Was sich unglaublich anhört, ist heute schon Wirklichkeit. Einfamilienhäuser, Villen, Bürohäuser, Schlösser und komplette Kleinstädte kommen aus dem 3D-Drucker und verändern radikal das gesamte Baugewerbe. Der Drucker ist bei dieser Technik kein schrankähnliches Gerät, sondern eine computergesteuerte Maschine erheblichen Ausmaßes. Nach der Größe des zu errichtenden Bauwerkes richtet sich das Volumen des Füllbehälters und die Länge und Höhe des kranähnlichen Druckerarmes. Mit seiner computergesteuerten Druckdüse fährt der Arm die programmierten Flächen für die Wände ab. Dabei bringt er Schicht für Schicht eine Paste aus Kunststoff-, Beton- oder Zementgemisch auf, bis die Wände stehen. Nach kurzer Aushärtungszeit können diese verputzt und gestrichen werden. Bei einigen Bauvorhaben wurden Bauteile gegossen und dann legoartig zusammensetzt. Für die Energieeinsparung besonders interessant ist die doppelwandige Bauweise. Die Zwischenräume werden mit Dämm- und Isoliermaterial gefüllt. Auch das Dach wird auf diese Weise gedruckt und anschließend auf das Gebäude gesetzt.
Mit diesem Verfahren werden Häuser bis auf die Ver- und Entsorgungsleitungen, Fenster und Türen sowie Inneneinrichtung vollständig gedruckt, was nicht nur die Bauzeit erheblich verkürzt, sondern auch Kosten in bedeutendem Umfang einspart.
Gedruckte Häuser zum Anfassen
Wer sich noch immer ungläubig die Augen reibt, kann bereits gedruckte Gebäude ansehen und anfassen. Die Universität Nantes in Frankreich nimmt eine federführende Rolle in der Entwicklung der 3D-Hausdrucker ein. Bereits 2013 wurde im FRAC Centre in Orleans ein Raum im 3D-Druck errichtet.
In Amsterdam wurde ein 3D-Grachtenhaus mit reich verziertem Giebel vom Architekturbüro Dus entworfen und in Lego-ähnlich zusammensetzbaren Bauteilen aus Bio-Kunststoff gedruckt. Der Drucker ist aus einem alten Seecontainer gebaut, der den Namen „Kamer-Maker“ erhielt. Das Gebäude befindet sich nur ein paar Gehminuten vom Hauptbahnhof entfernt. Das holländische Forschungsprojekt ist zwar weltweit nicht das erste wirklich nutzbare Gebäude aus dem Drucker, dafür aber das erste europäische.
Vorreiter in dieser Bauweise war der texanische Bastler Alexander Le Roux, der sich mit einem selbstgebauten 3D-Drucker in 24 Stunden ein kleines Häuschen erstellte. Ein 38 m² großes, komplettes Wohnhaus errichtete das amerikanische Unternehmen Apis Cor in Zusammenarbeit mit dem russischen Bauunternehmen PIK Group in Stupino nahe Moskau. Ebenfalls in nur 24 Stunden und zu einem Preis von umgerechnet 9.600 Euro, Dach und Fenster inklusive.
Im Bereich dieser Superlative kann China nicht hintenanstehen. Das Pekinger Architekturbüro und Bauunternehmen Huangshang Tengda stellte das weltweit erste erdbebensichere 3D-Haus vor. In 45 Tagen wurde ein 400 m² großes Wohngebäude aus einem Zement-Wasser-Sand-Gemisch gedruckt. Eine zweistöckige luxuriöse Villa mit 1.100 m² Wohnfläche wurde in Suzhou nahe Shanghai vom chinesischen Bauunternehmen Winsu für umgerechnet 140.000 Euro aus recyceltem Bauschutt als Grundmaterial gedruckt. Das Gelingen dieses Prototyps lässt den Unternehmer eine gedruckte Kleinstadt in der mit Wohnungsnot kämpfenden Boomtown Suzhou entwickeln.
Fehlt noch Dubai. Die von Scheich Muhammad bin Raschid Al Maktum gegründete Stiftung „Dubai Future Foundation“ soll sich um zukunftsorientierte Projekte kümmern. Das hat sie und mit dem „Office of the Future“ in 19 Tagen ein 250 m² großes Bürogebäude mit einem 3D-Drucker erstellt. Passgenau aus Materialien wie verstärkte Betonmischung, glasfaserverstärktem Gips und faserverstärktem Kunststoff und samt Inneneinrichtung. Mit Stolz auf das Ergebnis wurden bereits weitreichende Pläne formuliert: in wenigen Jahren soll jedes vierte Haus in Dubai aus dem 3D-Drucker kommen.
Deutschland steht sich im 3D-Hausdruck-Verfahren derzeit noch mit seinen zahlreichen Bauvorschriften, Normen und Standards selbst im Weg. Doch der Druck zur Öffnung für innovative Technologien wird schon aufgrund des überzeugend günstigen Preis- und Zeitfaktors wachsen.
