Technische Universität Kaunas (KTU) Fakultät für Bauwesen und Architektur (SAF) Professor Dr. Vitoldas Vaitkevičius erklärt in einer Pressemitteilung, dass einer der Hauptvorteile der Heim-3D-Drucktechnologie darin besteht, dass der Prozess automatisiert ist, was weniger menschliches Eingreifen erfordert.

„Diese Technologie ermöglicht es, nicht traditionelle architektonische Lösungen in verschiedenen Formen umzusetzen und Baufehler zu vermeiden, da die Wände durch eine Technologie gebildet werden, die nach einem ziemlich genauen Programm arbeitet und Fehler nur aufgrund technischer Fehler auftreten können „Der größte Vorteil der Innovation sind die geringeren Kosten des Gebäudes und die Geschwindigkeit seines Baus. Der Drucker kann ohne Unterbrechung arbeiten, sodass die Geschwindigkeit deutlich höher ist“, sagt der Forscher der Gruppe Wissenschaftler KTU „Baustoffe, Konstruktionen und Technologien“.

Der Bau von durch 3D-Druck hergestellten Objekten dauert sogar 10- bis 20-mal weniger Zeit als mit herkömmlichen Mitteln. So wurde beispielsweise das höchste 3D-gedruckte Gebäude der Welt in Dubai, das im Guinness-Buch der Rekorde aufgeführt ist, nach nur 2 Wochen Bauzeit für Besucher geöffnet.

Die Technologie ist nicht vollständig in sich geschlossen

Laut V. Vaitkevičius können Gebäude auf zwei Arten mit einem 3D-Drucker gedruckt werden: durch die Herstellung einzelner Elemente in einer Fabrik und deren Zusammenbau vor Ort oder durch den Druck des ganzen Hauses vor Ort. Die letztere Methode ermöglicht es Ihnen, solide Wände ohne Fugen zu erhalten, aber der Prozess hängt von den Wetterbedingungen ab.

„Der Druck im Werk ist witterungsunabhängig: Winter, Sommer, Regen oder Schnee machen der Technik nichts aus. Der Druck auf einer Baustelle erfordert zusätzliche Schutzlösungen, wie ein Zelt oder andere künstlich geschaffene Bedingungen“, sagt V. Vaitkevičius.

Genau wie normale Häuser brauchen auch die gedruckten Strukturen Fundamente, aber das in Skandinavien beliebte Flachfundament eignet sich besonders gut für den 3D-Druck – eine von unten isolierte Betonplatte. Obwohl es viele Arten von 3D-Druckern gibt, wird die Maschine meistens zur Baustelle gebracht, zusammengebaut, an eine Pumpe und einen Vorratstank für die Trockenmischung angeschlossen, von wo aus die Mischung zum Mischer gelangt und dann nach dem Betreten des Druckers druckt. unbegrenzte Fantasiestrukturen“ auf einer Betonplatte. Diese Strukturen sind langlebig, obwohl sie in wenigen Wochen erscheinen.

„Der Eindruck eines Hauses ist eine monolithische Konstruktion, was besonders im Hinblick auf die Wasserdichtigkeit geschätzt wird, da die Wände zu einer einzigen Struktur verschmolzen sind. Bedenkt man, dass ab 2021 neue Anforderungen für den Bau von Gebäuden in Kraft treten und die Wärmeleitfähigkeit und Dichtheit von Gebäuden zählen zu den Hauptindikatoren dafür, ob ein Haus die Energieklasse A++ erfüllt, die dreidimensionale Anmutung von Gebäuden übertrifft andere Bauweisen“, erklärt der KTU-Forscher.

Obwohl die Vorteile des 3D-Drucks zu Hause unbestritten sind, ist die Technologie nicht völlig autonom: Es werden nur die Wände gedruckt, und für die Installation der anderen Elemente werden Fachleute benötigt.

„Die Installation von Deckenplatten, Beschlägen und Stürzen über Fenstern ist ohne menschliches Eingreifen nicht möglich. In unserem Klima bleibt auch das Problem der Isolierung bestehen – die Menschen werden die Isolierung auch installieren müssen. Deshalb werden die Mauern zwar schneller gebaut, aber alles andere muss immer noch von Spezialisten erledigt werden“, sagt V. Vaitkevičius.

Diese Technologie kommt nicht ohne einen Menschen aus und denn um ein Haus mit einem 3D-Drucker zu drucken, ist es wichtig, die richtige Mischung für ein bestimmtes Gerät zu wählen – das falsche Material kann Risse in der Wand verursachen. Laut dem KTU-Forscher darf die Druckmischung keine groben Füllstoffe enthalten – der Partikeldurchmesser sollte 4 Millimeter nicht überschreiten.

„Jede Mischung, die ein Bindemittel – Zement – ​​enthält, neigt zum Schwinden. Die durch diese Schrumpfung verursachten Verformungen werden während des Baus durch Ausgleichsnähte aufgelöst, um zu verhindern, dass die Verformungen zu Rissen werden. Eine andere Lösung besteht darin, die Zusammensetzung der Mischung zu gestalten so, dass es möglichst wenig schrumpft und weniger Verformungen auftreten, es ist jedoch nicht notwendig zu glauben, dass die entstehenden Risse sehr gefährlich sind – sie sind kosmetischer Natur. Langfristig wird dieses Problem gelöst und die Relevanz solcher Risse verblasst“, sagt V. Vaitkevičius.

Es wäre nicht möglich, eine für den 3D-Druck geeignete Mischung zu Hause im Supermarkt zu kaufen – die Mischung hat spezifische Anforderungen an Schrumpfung, Aushärtungsgeschwindigkeit und Formbeständigkeit beim Drucken. Der KTU-Wissenschaftler ist jedoch überzeugt, dass es kein Angebot gibt, weil es keine Nachfrage gibt: „Ich weiß genau, dass solche Mischungen von litauischen Herstellern von Mischungen bereits trocken hergestellt wurden, weil ich sie im Labor ausprobiert habe – sie sind fertig und, falls erforderlich, der breiten Öffentlichkeit angeboten würden“. .

Auch die KTU verfügt über einen Prototyp der Technologie und eine angepasste Mischung – 2016 hat ein Team von Graduiertenkollegen mit Dr. Unter der Leitung von Evaldus Šerelis und V. Vaitkevičius stellten sie extrem schnell aushärtenden Beton her, den sie mit einem 3D-Drucker-Prototypen testeten.

Bart van Overbeeke/3D-gedrucktes Betonhaus in Holland

„Unsere Kultivierung vor 6-7 Jahren lässt uns jetzt die Früchte ernten. Im Moment arbeiten wir sehr eng mit der Technischen Universität Riga zusammen, die das erste offizielle 3D-Labor im Baltikum hat, und wir bereiten mehrere vor internationale Projekte, die mehrere Organisationen in Europa verbinden“, sagt V. Vaitkevičius.

Gesetze zur Zulassung von Druckereien fehlen

Obwohl die 3D-Drucktechnologie nicht neu ist und mit 3D-Drucktechnologie gebaute Häuser zunehmend auf der Welt auftauchen, kann ihre Konstruktion nicht als Masse bezeichnet werden. Das liegt laut Professor KTU SAF auch an der misstrauischen Haltung der Öffentlichkeit.

„Es gibt eine Reihe großer Unternehmen auf der Welt, die sich mit der Entwicklung von 3D-Drucktechnologien beschäftigen, aber nicht jeder mag diese Konstruktion etwas billigeres 3D-gedrucktes Haus, ich denke, die Wahl wäre schwierig. Ein Kredit ist eine große Verpflichtung, und ein gedrucktes Haus verkörpert das Unbekannte: Es gibt wenig Betriebserfahrung, es ist nicht klar, ob es wirklich möglich ist, in solchen Gebäuden erfolgreich zu leben “, sagt V. Vaitkevičius.

Während der Nahe Osten Rekorde in Bezug auf Größe, Bestimmungsort und andere Kriterien von 3D-gedruckten Gebäuden bricht, gibt es in Litauen keine derartigen Gebäude und in anderen europäischen Ländern nur wenige. , aufgrund eines unzureichenden rechtlichen Rahmens.

„In Litauen gibt es keine rechtliche Grundlage, auf deren Grundlage solche Häuser entworfen und ihnen eine Baugenehmigung erteilt werden könnte. Die Fragen, wie wir solche Gebäude entwerfen könnten, was sind die Anforderungen für solche Projekte, welche rechtliche Verantwortung trägt der Baumeister?“, erklärt V. Vaitkevičius.

Apropos Zukunft, prognostiziert der Experte, dass diese Innovation die konventionelle Bauweise nicht verändern, aber einen gewissen Anteil an Neubauten ausmachen wird. Aufgrund der steigenden Rohstoff- und Strompreise wird sich sicherlich eine Nische für diese Bauweise ergeben, da der 3D-Druck von Häusern eine günstigere Alternative darstellt.

„Die Druckereien sind bereits betriebsbereit, jetzt brauchen wir einen richtigen Ansatz, rechtliche Lösungen. Soweit ich weiß, werden sie in einigen Ländern der Europäischen Union vorbereitet, also werden wahrscheinlich auch Litauer in dieser Art von Gebäuden leben können in der Zukunft“, sagt der KTU-Professor.