Das erste im 3D-Druck erstellte Wohnhaus Deutschlands wurde in Beckum, im Kreis Warendorf in Nordrhein-Westfalen, errichtet. Der Planer und gleichzeitig auch Bauherr Waldemar Korte mit seinem Unternehmen Mense-Korte GbR Ingenieure + Architekten wurde für diese beeindruckende Innovation sogar mit dem „German Innovation Award 2021“ ausgezeichnet. Das Thema 3D-Druck im Baubereich ist für die gesamte Branche von großer Bedeutung und das Team der Metallwelt GmbH & Co. KG konnte spezielles Fachwissen in dieses bahnbrechende Projekt miteinfließen lassen.
Wie Buttercreme aus der Tortentülle spritzt die kameraüberwachte Düse des Druckroboters der Peri GmbH Schicht für Schicht eines Spezialbetons aufeinander. Für die Begleitung dieses vollautomatisierten Vorgangs sind nur zwei Mitarbeiter erforderlich. Die Planung ist vollständig digitalisiert und bietet ein großes Spielfeld an Gestaltungsmöglichkeiten, die im Vergleich zur herkömmlichen Bauweise nur mit einem hohen finanziellen Aufwand realisiert werden könnten. Mit diesem Pilotprojekt sollen Erkenntnisse über die Vor- und Nachteile der 3D-Betondrucktechnologie im Hausbau gewonnen werden. Auch wenn dieses Haus derzeit noch ca. 10 bis 15 % teurer ist als herkömmliches Bauen, liegen die Argumente für kostensenkende Effekte zukünftiger Projekte auf der Hand. Ganz vorn liegt der Vorteil der Schnelligkeit, denn die „Turbotülle“ legt eine Betonstrecke von 1 m/s zurück. Weitere Argumente sind der völlige Wegfall der Verschalung und die Möglichkeit, alle erforderlichen Leitungen, Anschlüsse und Rohre für Wasser, Strom etc. direkt in den Druckprozess integrieren zu können.
Bild: Peri 3D Construction / Metallwelt
Bild: Peri 3D Construction / Metallwelt
Digital abgestimmte Prozesskette
Das Land Nordrhein-Westfalen unterstützt das interessante Bauprojekt in Beckum im Rahmen seines Förderprogramms „Innovatives Bauen“ mit 200 000 Euro. Alle an diesem Bau beteiligten Unternehmen möchten mit dem Druckprojekt wichtige Erfahrungen sammeln, um die nächsten, bereits geplanten Bauprojekte in Deutschland noch professioneller und kostensparender gestalten zu können. Diese Art des 3D-Drucks verändert den Bauprozess grundsätzlich, denn hiermit beginnt das digitale Zeitalter des Bauens. Die Planung des dreidimensionalen Gebäudemodells ist nämlich nicht nur entscheidend, um den Druckroboter der Firma Peri anzusteuern, sondern bietet allen Gewerken eine große Vereinfachung der Arbeitsabläufe und damit großes Kostensenkungspotenzial. Allerdings ist die Basis hierfür eine optimal funktionierende digitale Prozesskette.
Freie Formensprache
Das in 3D gedruckte Haus hat eine besondere Geometrie, denn der Druckroboter kann nur gerundete Eckausbildungen herstellen. Das Haus hat deshalb in den Ecken formschöne Radien, die ein interessantes, organisches Erscheinungsbild entstehen lassen. Auch die Dachgeometrie und die Form der Loggia sind besonders. Die Formen des Hauses erfordern auch gerundete Dachabschlüsse und Abdeckungen. Diese Aufgabe übernahm das Unternehmen Metallwelt. Es versteht sich als Experte für maßgeschneiderte, innovative Lösungen aus Metall rund um den Bau.
Bild: Peri 3D Construction / Metallwelt
Bild: Metallwelt
Vorteil durch perfekten Datensatz
Für die Produktion der Flachdach-An- und -Abschlusselemente sowie der Mauerabdeckungen aus Aluminium hat Metallwelt die CAD-Daten als Basis genutzt. Diese Daten wurden übernommen und in den Steuerungsprogrammen für die CNC-Maschinen aufbereitet. Ein weiterer erheblicher Unterschied zur herkömmlichen Bauweise ist die putzlose Fassadenausführung: Normalerweise wartet man auf den Abschluss der Putzarbeiten, um anschließend ein genaues Aufmaß der Attika vorzunehmen. Bei gerundeten Elementen ist der Aufwand meist noch höher, da in Handarbeit entsprechende Schablonen erstellt werden müssen. Diese Arbeitsschritte konnte sich das Team der Metallwelt sparen. Nach erfolgter Datenaufbereitung konnte die Mauerabdeckung passgenau für die Loggia des Hauses ausgestanzt und anschließend von Hand verschweißt werden. Die Montage der Mauerabdeckung an der formschönen Loggia war spielend einfach. Aufgelegt und geklebt – fertig! So hat das gedruckte Mauerwerk nicht nur einen optisch ansprechenden Abschluss erhalten, sondern ist jetzt auch vor Nässe und anderen Witterungseinflüssen bestens geschützt.
Auch für das Dach wurden die Radien der Flachdachabschlussprofile aus den CAD-Daten des Planungsbüros abgeleitet. Die Verarbeitung der Metallwelt-Produkte übernahm der Fachbetrieb Peitz Bedachungen GmbH & Co. KG. Die Zusammenarbeit von Architekt, Dachdeckerhandwerk und Industrie war bei diesem außergewöhnlichen Projekt etwas anders als gewohnt: Alle unterhielten sich intensiv über Datenformate und Datenimportmöglichkeiten, während die Aufmaße vor Ort komplett wegfielen. Auch die Übergänge von den geraden zu den gerundeten Elementen konnten problemlos geschlossen werden. Alle Radien wurden korrekt berechnet und die Profile passten perfekt. Handwerksmeister Hans-Werner Peitz ist mit den vorgefertigten Teilen sehr zufrieden: „Die Montage verlief schnell und ohne Komplikationen.“
Bild: Metallwelt
Fazit
Der Dachrand ist bei der Gestaltung eines Bauwerks ein wichtiges Designelement. Er ist der krönende Abschluss. Er sollte dezent zum Stil des Hauses passen, muss vor allem den Richtlinien zur sicheren Abdichtung des Flachdaches entsprechen und gleichzeitig mit den übrigen Materialien und Farbtönen des Hauses harmonieren. All diese Kriterien konnte Metallwelt in Zusammenarbeit mit Architekt und Handwerk bestens erfüllen. Die Metall-Elemente punkten mit einer schicken Farbbeschichtung im Farbton DB 703 und einer schönen Feinstrukturoberfläche. Die Metallprofile tragen folglich entscheidend zur homogenen, ansprechenden Gesamtansicht des Gebäudes bei.
Im Juli 2021 wurde das Projekt fertiggestellt. Das erste 3D-Druck-Haus Deutschlands wird in den nächsten Jahren als Musterhaus für diese innovative Art des Bauens zur Verfügung stehen und das Team Metallwelt freut sich schon jetzt auf weitere, spannende Projekte dieser Art.
https://de.peri3dconstruction.com
Bilder: Metallwelt
