| Bauen

Die Baubranche hat es aktuell nicht leicht. Im Moment fehlt Material. Fachleute gibt es sowieso zu wenig – das beklagt die Innung schon seit Jahren. Die Preise steigen. Zeit für gute Nachrichten: Ab sofort und in Zukunft noch mehr, können Gebäude mit Hilfe von 3D-Druck erstellt werden. Ist das die Wende? Oder gar eine Revolution? Wir sprachen darüber mit einem ausgewiesenen Fachmann: Prof. Moritz Mungenast (Fotos), Pionier auf diesem Gebiet.

Im Sommer des vergangenen Jahres wurde in Deutschland das erste 3D Druck Gebäude, ein Wohnhaus, fertiggestellt. Haben Sie sich als Spezialist für Bautechnologie gefreut?

Moritz Mungenast: Oh ja, unbedingt. Denn es zeigt klar: Es funktioniert auch in der Praxis. Und es geht auch in Deutschland. Es gab schon Umsetzungen in den USA, China, Dubai und auch Italien. Aber man darf nicht vergessen, dass das deutsche Baurecht hohe Standards setzt. Dass der 3D-Druck diese auch erfüllen kann, ist ein tolles Signal. Gratulation an die Kollegen!

Glauben Sie, dass Deutschland in der Lage ist, bei dieser Technologie eine führende Rolle einzunehmen?

M.M: Grundsätzlich ja. Die hohen Standards, die unser Baurecht vorsieht, sorgen ja auch für eine entsprechende Qualität. Und Qualität ist immer ein Faktor, der für Erfolg sorgt. Bei der Umsetzung erster 3D-Druck Projekte erlebe ich selbst, dass unsere Behörden sehr kooperativ mit dieser neuen Technologie umgehen und Möglichkeiten der Umsetzung und Genehmigung suchen. Es wird wichtig sein, dass der Schritt aus der Forschung in die Anwendung schnell und gut klappt. Also, dass es Unternehmen gibt, die die Technologie einsetzen.

Bild: Andreas Heddergott / TU München

Wie funktioniert die Technologie?

M.M: Im Prinzip sehr einfach und nachvollziehbar. Bei dieser Technologie spricht man auch von ‚Additive Fertigung‘. Dieser Begriff verdeutlicht besser die Systematik: Material wird schichtweise aufgebracht und durch die Anordnung der einzelnen Schichten wird ein fester Körper abgebildet. Diesen Vorgang kann man auch in der Natur beobachten, zum Beispiel beim Bau von Schwalben- oder Wespennestern.

Für den Bauablauf bedeutet dies, vereinfacht dargestellt, dass die digitalen Daten des Entwurfs in Druckdaten umgewandelt und an den Drucker gesendet werden. Man darf sich diesen nicht als Drucker wie zu Hause vorstellen. Zum Teil sind das Konstruktionen die 15 Meter lang sind, mit Schienen und Schläuchen. Das digitale Druckprogramm steuert dann den Einsatz und die Verteilung des Druckmaterials, um das Gebäude zu erstellen.

Wenn Sie Druckmaterial sagen, was ist das genau?

M.M: Bei dem Gebäude in Düsseldorf wurde speziell entwickelter Beton verwendet. In Italien haben die Macher auf Pflanzenfaser, Stroh und Erde gesetzt. Sie sehen, die Spannbreite ist groß. Und wir stehen am Anfang der Entwicklung. Man merkt aber auch, dass es deutlich mehr Baustoffe geben wird als heute, wo im klassischen Bau Beton, Glas und Stahl dominiert.

Und was sind die Hauptvorteile?

M.M: Wenn man weiß, dass fast 40% des CO2 Ausstoßes durch Bauen entsteht, ist hier natürlich ein enormes Einsparpotenzial. Zudem kann man mit 3D-Druck Baumaterialien eine geschlossene Recyclingkette herstellen. Das heißt, es lassen sich z.T. fast 100% der Materialien nach dem Einsatz wieder aufbereiten und nochmals als Baumaterial verwenden, hierüber forsche ich im Bereich von transparenten Kunststoffen. Darüber hinaus wird kaum Material verschwendet. Das eingesetzte Material wird nahezu komplett verbaut. Denkt man an die aktuelle Bautechnik, ist der Verwendungsfaktor dort deutlich geringer. Aber das ist nur ein Teil der Vorteile – wenn auch ein bedeutender, besonders für die Umwelt.

Foto: Andreas Heddergott / TU München

Es gibt tatsächlich noch mehr was für 3D-Druck beim Bauen spricht?

M.M: Oh ja, und nun spreche ich mit meiner Leidenschaft als Architekt (lacht). Durch die neue 3D-Bautechnologie werden Formen möglich, die man aktuell nicht oder nur zu immensen Kosten realisieren kann. Ein kleines Beispiel: Ornamente und Verzierungen sind auch deshalb verschwunden, weil sie Mehrkosten verursachen. Im 3D-Druck entstehen dadurch aber so gut wie keine Zusatzkosten. Darüber hinaus kann man individueller und vielseitiger bauen. Ebenso lassen sich im 3D-Druck viele funktionale Elemente gleich in das Bauteil integrieren. Also Schächte, Kanäle und Leitungen müssen nicht aufwändig nachträglich geschaffen werden.

Können Sie das mit der individuellen Gestaltung etwas präzisieren?

M.M: Sehr gerne. Besonders anschaulich wird es bei Fassaden. Generell lassen sich maßgeschneiderte Fassadenlösungen entwickeln. Auch ist es z.B. denkbar, dass man Fassaden in regelmäßigen Abständen relativ günstig und einfach austauscht. So kann der Gebäudekern stehen bleiben, nur die Fassade wird an die neuen Anforderungen angepasst – und zwar im besten Fall aus dem Material der vorherigen Fassade. Man spricht hier von einem geschlossenen Materialkreislauf. Oder beim Branding für Gewerbeimmobilien. Für neue Mieter lässt sich die Fassade relativ unkompliziert individualisieren und erneuern.

Das würde dann ja auch bedeuten, dass die Individualität steigt?

M.M: Ganz genau. Die Gestaltungsmöglichkeiten sind viel größer und die Umsetzung einfacher, unkomplizierter.

Und die Kosten?

M.M: Gute Frage. Die sinken von Jahr zu Jahr und werden dies auch in Zukunft tun. Je mehr die Technologie eingesetzt wird, desto günstiger ist sie. Aktuell sind die Preise immerhin schon marktfähig.

Welchen Einfluss hat das auf die Aufgabenverteilung zwischen Architekt und Bauausführung bzw. Bauträger?

M.M: Nun, Architekten haben die Möglichkeit präziser und vielseitiger für die einzelnen Projekte zu gestalten und eine angemessene Lösung zu entwickeln. Ihre Arbeit geht dann zum am Bau ausführenden Unternehmen. Dieses muss sich mit der Technologie wirklich auskennen und sie beherrschen. Also Materialeinsatz und Drucktechnologie. Idealerweise gibt es schon früh eine Abstimmung zwischen Architekt und dem ausführenden Bauunternehmen. Letztlich bleibt jeder Herr seines Bereichs.

Foto: Andreas Heddergott / TU München

Ist 3D Druck aus Ihrer Sicht nun Evolution oder Revolution?

M.M: (lacht) Also, wenn Sie mich fragen: Revolution. Der deutlich geringere ökologische Fußabdruck, die kürzere Zeit, die Erweiterung der Gestaltungsmöglichkeiten sowie die absehbar geringen Kosten – alles zusammen ist doch deutlich mehr als eine normale Entwicklung. Oder anders gesagt: Die digitale Revolution macht auch beim Bauen nicht halt. Wichtig ist letztendlich der Nutzen für Mensch und Natur.

Vielen Dank für das Gespräch!

 

Zu Prof. Moritz Mungenast:

Nach seiner Zeit als Architekt in renommierten Architekturbüros wie u.a. Shigeru Ban, Paris, Auer+Weber, München begann Moritz Mungenast an der TU München im Bereich des 3D-Druck im Baubereich zu forschen. Er entwickelte eigene Lehrmodule zu diesem Thema, veröffentlichte unzählige Artikel und ist immer gern gehörter Gastdozent auf internationalen Konferenzen, bei Unternehmen und Universitäten. Aktuell ist er Professor an der Internationalen Hochschule Mannheim. Prof. Mungenast gehört in Deutschland zu den Vorreitern der 3D Druck Bautechnologie. Wir sprachen mit ihm in München.

Text: Peter Pott

Alle Bilder: Andreas Heddergott/TU München

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