Reif für den Wohnungsbau: Wie ein Haus mit 3D-Betondruck entsteht

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Im nordrhein-westfälischen Beckum entsteht erstmals in Deutschland ein Wohnhaus nicht in herkömmlicher Bauweise, sondern im 3D-Betondruck.
3D-Betondruck erstmals für Wohnhaus

Quelle: PERI

  • In Westfalen entsteht erstmals in Deutschland ein Wohnhaus im 3D-Betondruck.
  • Die neue Bautechnik nimmt problemlos alle behördlichen Genehmigungsprozesse.
  • Die 3D-Betondrucktechnologie ist für den Wohnungsbau marktreif.

Die PERI GmbH druckt im nordrhein-westfälischen Beckum erstmals ein Wohnhaus in Deutschland. Das zweigeschossige Einfamilienhaus mit ca. 80 m² Wohnfläche pro Geschoss entsteht nicht in herkömmlicher Bauweise, sondern im 3D-Betondruck.

Diese in Deutschland erstmals ausgeführte Bautechnik nahm in den letzten Wochen und Monaten alle behördlichen Genehmigungsprozesse. Mit der Erarbeitung des Konzepts zur Erwirkung der Genehmigung unterstützte das Ingenieurbüro Schießl Gehlen Sodeikat, die Planung und Durchführung der entsprechenden Zulassungsprüfungen erfolgte durch die TU München. Geplant wurde das Gebäude von Mense-Korte ingenieure+architekten, Bauherr ist die Hous3Druck GmbH. Das Material für die Herstellung des Druckbetons stammt von HeidelbergCement.

Behördliche Auflagen wurden erfüllt

Das Land Nordrhein-Westfalen fördert das 3D-Betondruck Projekt in Beckum im Rahmen seines Förderprogrammes „Innovatives Bauen“. Ina Scharrenbach, Ministerin für Heimat, Kommunales, Bau und Gleichstellung des Landes Nordrhein-Westfalen, informierte sich auf der Baustelle in Beckum über den Stand der Dinge.

„Nordrhein-Westfalen-Innovation für Deutschland: digital, dynamisch, druckfertig – das sind unsere 3D‘s für die Zukunft des Bauens. Wir sind stolz darauf, dass das erste Haus, welches 3D gedruckt wird, in unserem Bundesland entsteht. Damit ist Nordrhein-Westfalen Vorreiter für Deutschland. Nicht morgen, nicht irgendwann, sondern heute. Die Landesregierung Nordrhein-Westfalen fördert gezielt Investitionen in den Innovationsmotor Bau: Das 3D-Haus wird mit 200’000 Euro gefördert. Weitere Projekte sind in der Druckerschleife“, erläutert Ministerin Scharrenbach.

3D-Betondruck verändert den Bauprozess von Grund auf

 „Der Druck des Wohnhauses in Beckum ist ein Meilenstein für die 3D-Betondrucktechnologie“, so Thomas Imbacher, Geschäftsführer Innovation & Marketing der PERI GmbH. „Wir sind davon überzeugt, dass das Drucken mit Beton in den nächsten Jahren in bestimmten Marktsegmenten an Bedeutung gewinnen wird und erhebliches Potenzial hat. Weitere Wohnhaus-Druckprojekte in Deutschland sind bereits in der Vorbereitung. Wir sind stolz, dass wir bei PERI mit dem Projekt in Beckum Vorreiter und Wegbereiter für diese neue Form des Bauens sind.“

„Wir bei PERI verstehen uns als Innovationsführer in unseren Märkten“, so Dr. Fabian Kracht, Geschäftsführer Finanzen & Organisation und Sprecher der Geschäftsführung der PERI Gruppe. „Dazu gehört auch, dass wir uns gezielt an Start-ups beteiligen, die in unseren Branchen mit neuen Lösungen unterwegs sind. 3D-Druck ist ein Geschäftsfeld, das sich aus diesem Beteiligungsportfolio heraus entwickelt hat und nun im Markt angekommen ist. Der Erfolg in Beckum bestätigt uns in unserem Ansatz“.

„3D-Betondruck verändert die Art und Weise wie wir bauen und den Prozess des Hausbaus grundsätzlich. Da es das erste Gebäude seiner Art ist drucken wir bewusst nicht so schnell wie dies eigentlich möglich wäre“, so Leonhard Braig, Geschäftsführer Produktion & Supply Chain der PERI GmbH. „Wir wollen die Gelegenheit nutzen, weiter Erfahrungen im Alltagsbetrieb zu sammeln, die uns beim nächsten Druckprojekt helfen werden, das Kostensenkungspotenzial unserer Technologie weiter zu heben.“

Geplant wurde das Gebäude von Mense-Korte ingenieure+architekten, Bauherr ist die Hous3Druck GmbH. „Das Betondruckverfahren bietet uns Planern ein hohes Maß an Designfreiheit in der Gestaltung von Gebäuden, die in herkömmlicher Bauweise nur mit hohem finanziellem Aufwand umsetzbar wären“ so Architekt Waldemar Korte, Gesellschafter des Büros Mense-Korte ingenieure+architekten aus Beckum. „Mit unserem gedruckten Wohnhaus in Beckum zeigen wir die Potenziale des Betondruckverfahrens auf. Für unser Team ist es ein großes Privileg, das erste 3D-gedruckte Gebäude in Deutschland zu realisieren. Wir glauben an die Zukunftsfähigkeit der Betondrucktechnologie für den Bausektor und haben bereits weitere 3D-Druck-Projekte im Fokus.“

Für den 3D-Betondruck kommen Drucker vom Typ BOD2 zum Einsatz. Bildquelle: PERI

Drucktechnik und Material

PERI setzt zum Druck 3D-Drucker vom Typ BOD2 ein. Diese Drucktechnologie stammt vom dänischen Hersteller COBOD, an dem PERI bereits seit 2018 beteiligt ist. „Der in Beckum verwendete Drucker vom Typ BOD2 ist ein Portaldrucker, d.h. der Druckkopf bewegt sich über 3 Achsen auf einem fest installierten Metallrahmen“, so Fabian Meyer-Brötz, Leiter 3D Construction Printing bei PERI. „Der Vorteil: Der Drucker kann sich in seinem Rahmen an jede Position innerhalb der Konstruktion bewegen und muss nur einmal kalibriert werden.“

Das zum Druck eingesetzte Material i.tech 3D wurde von HeidelbergCement speziell für den 3D-Druck entwickelt. Seine Eigenschaften sind angepasst auf die besonderen Anforderungen des 3D-Drucks mit Beton, und es harmoniert sehr gut mit dem BOD2. So wird ein reibungsloser Baufortschritt gewährleistet.

„HeidelbergCement hat als leistungsstarker und innovativer Partner dazu beigetragen, dass alle offenen Fragen zur Bauweise und zum Druckbaustoff schnell und problemlos geklärt werden konnten“, so Fabian Meyer-Brötz.

Manuelle Arbeiten lassen sich in de 3D-Betondruck integrieren

Die Konstruktion des Hauses besteht aus dreischaligen Wänden, die mit Isoliermasse verfüllt werden. Während des Druckvorganges berücksichtigt der Drucker bereits die später zu verlegenden Leitungen und Anschlüsse für Wasser, Strom usw. Der BOD2 ist so zertifiziert, dass auch während des Druckvorgangs im Druckraum gearbeitet werden kann. Manuelle Arbeiten, wie zum Beispiel das Verlegen von Leerrohren und Anschlüssen, können auf diese Weise einfach in den Druckprozess integriert werden.

Bedient wird der Drucker von lediglich zwei Personen. Der Druckkopf und die Druckergebnisse werden per Kamera überwacht. Mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s ist der BOD2 aktuell der schnellste 3D-Betondrucker auf dem Markt. Für 1 m² doppelschalige Wand benötigt der BOD2 rund 5 Minuten.

Weitere Informationen: https://www.peri.com/de

Erfahren Sie hier mehr darüber, wie im Beton-3D-Druck Sockel für rekordhohe Windturbinen entstehen.

Lesen Sie auch: „BIM-Streaming: Große 3D-Modelle aus Unreal Engine mobil visualisieren“

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