Lagenweise gedruckt: Betonwohnhaus in Beckum
Die Zukunft der Dingewelt ist eine, die aus dem Drucker kommt. Was vor Jahren noch ungläubiges Nachfragen erzeugte – insbesondere, weil der Nachfrager die gängigen Drucker vor Augen hatte, die Papier bedruckten – ist längst zum Alltäglichen im Sprechgebrauch geworden: Neben Auto-teilen oder Prothesen und menschlichen Organen, Lebensmitteln und Spielzeug werden mittlerweile auch Häuser gedruckt. Noch als Unikate und aus einer Versuchsphase heraus, doch die Entwicklung geht zum Massenprodukt.
Im westfälischen Beckum wird zurzeit ein solcher Neubau per Drucker realisiert. Das Haus, das eher zufällig im Schatten eines benachbarten Zementwerks steht, wird 2 x 80 m² Wohnfläche unter einem Flachdach bieten. Bau-, oder sollte man schreiben Druckbeginn war Ende September, Anfang 2021 möchten Planer, Investoren und Arbeiter das Haus an seine Bauherrin übergeben. Die wohnt der Baustelle gegenüber und erlebt das Werden ihres Hauses vom Küchenfenster aus.
Die Idee, ein Betonhaus zu drucken, stammt vom lokalen Unternehmer Georgios Staikos. Als Eigner einer Firma für Innenausbau hatte der Mann schon lange die Idee gehabt, einmal ein komplettes Haus zu drucken. Um hier weiter zu kommen, konnte er die Bauherrin, das Beckumer Architekturbüro MENSE + KORTE sowie weitere Geldgeber gewinnen, die die Hous3Druck UG gründeten. Diese Gesellschaft kümmerte sich dann um das, was, weit mehr als der Druckprozess, an Komplexität Höchstgrad besitzt: die Baugenehmigung.
Schalungsspezialist baut die Zukunft vor
Bewohnte Häuser aus dem Drucker gibt es bisher noch nicht in Deutschland, also mussten Gutachten erstellt werden. Man holte die TU München (in Kooperation mit dem Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat aus München) ins Boot und generierte für deren Arbeit 200 000 € aus dem Förderprogramm „Innovatives Bauen“ des Landes NRW. Die Versuche und Tests verliefen erfolgreich, jetzt fehlte nur noch die Technik. Und hier kam die Firma Peri mit ins Spiel. Peri ist als Gerüst- und Schalungsbauer weltweit Marktführer, weiß aber auch, dass mit zunehmender Entwicklung im Bauen mit Druckern zumindest die Schalungstechnologie ein rückläufiges Geschäft darstellt. Bereits 2018 hatten sich die Weißenhorner (bei Ulm) an der dänischen COBOD International A/S beteiligt. Die Dänen wiederum sind weltweit führend in der Arbeit mit 3D-Betondruck, seit 2015 wird diese Drucktechnik von Regierungsseite aus gefördert.
Damit wären nun fast alle beisammen; mit der HeidelbergCement mit Tochterfirma italcementi kam dann noch ein Unternehmen dazu, das Material und Know-how liefern wollte. Ein Baugrundstück war schnell gefunden, die Baustelle wurde eingehaust. Nicht wegen der Bauarbeiten, eher wegen des Monitorings, aber auch, weil man diese noch nicht gut erforschte Art des Bauen als einen Werkstattprozess versteht, der Versuch und Irrtum bereithält; bei Letzterem arbeitet man gerne unbeobachtet. So kann der, der diese Werkstatt besucht, abgebrochene Mauerfragmente ebenso sehen wie kleine Sklupturen gedruckten Ausschusses, deren künstlerischer Wert fraglich, deren Erfahrungs- und Erkenntniswert dagegen enorm ist.
Der Drucker, eine computergesteuerte Betonpumpe mit Schlauch und verfahrbarer Düse (Kunststoff-Nozzle), druckt ca. 2 cm hohe Mörtelbetonlagen, 6 cm breit. Es wird nass in nass gearbeitet, die unbewehrten Wände müssen sich lagenweise verbindend aufbauen. Es gibt insgesamt drei Fahrstrecken: einmal für die äußere Schale, dann für die mit Abstand gedruckten zwei inneren Schalen, deren Lagen sich sowohl selbst wie miteinander verbinden. Damit hat man ein zweischaliges Wandwerk, dessen Schalen mittels eingelegten Mauerankern verbunden sind (von unten nach oben in der Rasterdichte hin abnehmend) und zwischen die mit fortschreitendem Wandaufbau sukzessive schüttbares Dämmmaterial gefüllt wird. Die Schalenverbindungen könnten in Zukunft ebenso gedruckt werden.
Boden und Decken sind noch bewehrter Beton, auch hier ist zukünftig eine Monocoquelösung denkbar. Der Drucker wird auf drei Achsen über den Gebäudegrundriss bewegt, es gibt runde Gebäudeecken, die maximal kantige Ecke hat einen Radius von noch 3 cm. Und weil man diesen Bau auch als Experiment betrachtet, in dem Erfahrungen gesammelt werden sollen für folgende Projekte, arbeitet der Drucker nur mit halber Geschwindigkeit. Ungenauigkeiten, die aus dem Materialfluss entstehen, werden abgebrochen und wiederholt, es gibt Spielereien in der äußeren Schalenstruktur, beispielsweise Abschnitte in der Wand, die eine Wellenoptik haben.
Außen soll der Zweigeschosser nur noch mit Farbe behandelt werden, innen wird man die Wülste durch dezentes Verfugen flacher machen. Die leicht verspringenden Lagen in den Fenster- oder Türlaibungen werden mittels Blechen kaschiert.
Mit Hosenträger und Gürtel
Dass die Konstruktion mit Hosenträger und Gürtel daher kommt – Teile der Wände sind so mit Ortbeton verfüllt, dass sie als alleintragende Konstruktion ausreichend wären, schiebt der Architekt, Waldemar Korte, auf die mangelnde Erfahrung der Genehmigungsbehörden in solchen Fällen (für die ZiE war das hier das Bauministerium des Landes NRW). Statisch wären die Mörtelbetonwände natürlich ausreichend.
Alle Beteiligten erhoffen sich, dass nach Abschluss und mehrjährigem Monitoring die hohen Erstellungskosten dieses Versuchsbaus sich in der dann standardisierten Fabrikation halbieren. Es gäbe, neben der Vereinfachung von Arbeitsabläufen (Verzicht auf die Einhausung und weitere Details der Baustelleneinrichung), auch Gewinne hinsichtlich der Materialeffizienz. Der klare Aufbau der Konstruktion erleichtere ein Recycling, die Einsparungen von Baustahl reduziere Kosten und CO2-Ausstoß. Mit der Verfeinerung der Programme könne man in Zukunft erheblich anspruchsvollere Konstruktionen fertigen, ohne immer wieder von Anfang an starten zu müssen. Ob Architekten und Handwerker (auf der Rohbaustelle arbeiten gerade mal drei!) sich in dieser Technik des Bauens auch noch in Zukunft als Handelnde finden werden? Waldemar Korte glaubt das auf jeden Fall. Im Frühjahr 2021 soll es fertig sein, das Haus, dann darf es sich 18 Monate lange allen Interessierten präsentieren. Danach ist Um- und Einzugstermin! Be. K.
