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11.05.2022

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Aus dem 3D-Drucker

Wohnhaus in Beckum von Mense-Korte ingenieure+architekten


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Ein Einfamilienhaus und dann noch aus Beton, das wird heutzutage fast schon als Provokation verstanden. Nicht so das Wohnobjekt, das im nordrhein-westfälischen Beckum entstanden ist. Das vom ortsansässigen Büro Mense-Korte ingenieure+architekten in Zusammenarbeit mit einer Reihe von Industriepartnern realisierte Projekt gilt als erstes 3D-Druck-Wohnhaus in Deutschland. Das Konstruktionsexperiment wurde digital geplant und in acht Monaten Bauzeit umgesetzt, wobei alle Außen- und Innenwände als auch Raumelemente wie Treppen, Kamin oder Wannenschürze in nur 100 Stunden aus einem Spezialbeton gedruckt und für den weiteren Ausbau fertiggestellt wurden.

Insgesamt zwei Geschosse mit jeweils 80 Quadratmetern ließen sich mithilfe des Portalroboters BOD2 von Peri drucken, der die Technologie des dänischen Herstellers Cobod verwendet. Mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde wanderte dabei der Druckkopf entlang einer fest installierten Anlage und baute die Raumelemente Schicht für Schicht auf. Der speziell entwickelte Betonmörtel stammt von HeidelbergCement und ist an die computergestützte Technologie und konstruktiven Anforderungen angepasst. So musste sich das Material, das nun den Namen i.tech 3D trägt, gut pumpen und extrudieren lassen, zudem sollte es möglichst schnell eine Tragfähigkeit entwickeln, um so die Last der oberen Schichten aufzufangen. Letztendlich ließ sich die gewünschte Form mit ihren markanten Rundungen oder auskragenden Elementen einfacher realisieren, als dies in konventioneller Bauweise der Fall gewesen wäre. Die Kammzugputz-ähnliche Sichtbetonstruktur zeigt bewusst die Konstruktionstechnik, innen wie außen.

Die dreischaligen Außenwände bestehen aus einer äußeren Wetterschale und zwei Innenschalen mit jeweils sechs Zentimetern Dicke. Die mit Luftschichtankern verbundenen äußeren beiden Schichten übernehmen mithilfe einer Perlitschüttung die Dämmfunktion. In den Gebäudeecken, im Treppenhaus und bei zwei Innenwänden dienen die gedruckten Wandschichten als Schalung für Ortbeton. Die tragenden Innenschalen nehmen auch Auflagerpunkte für die 20 Zentimeter starke Elementdecke mit integrierten Heizleitungen auf. In den gedruckten Wandschichten sind bereits alle Aussparungen für Leitungen und Anschlüsse berücksichtigt, an denen Handwerker schon während des Druckvorgangs arbeiten konnten. Den Drucker selbst steuern lediglich zwei Personen, was im Zuge von Fachkräftemangel und Arbeitssicherheit als großer Vorteil der Technologie aufgeführt wird. Daneben bilden die architektonische Gestaltungsfreiheit, eine um 20 Prozent kürzere Bauzeit und potenzielle Materialersparnis weitere Pluspunkte.

Architekt Waldemar Korte ist Teil der vierköpfigen Bauherrengesellschaft Hous3Druck. Er sieht das Pilotprojekt als gelungenes Experiment für Gebäudedruck an sich, nicht speziell als Plädoyer für den 3D-Druck mit dem Material Beton. Der Spezialdruckmörtel im Beckumer Projekt sei analog zum Mauerwerk und Stahlbeton eingestuft worden und hätte sonst die notwendigen Genehmigungen nicht erhalten. Es zeige Potenziale für weitere Entwicklungen auf, und sei es in einem ersten Schritt nur die Weiterverwertung des hier verwendeten Zementwerkstoffs im Straßenbau oder aber das Recycling für zukünftige Betondruckobjekte. Bei den behördlichen Genehmigungsprozessen der neuartigen Bauweise unterstützte das Ingenieurbüro Schießl Gehlen Sodeikat (München), die Zulassungsprüfungen übernahm die Technische Universität München.

Das Land Nordrhein-Westfalen förderte den wohnfähigen und bereits prämierten Prototypen im Rahmen des Programms „Innovatives Bauen“ mit 200.000 Euro. Das Geld wurde und wird ausschließlich für Forschungszwecke, Gutachten und Langzeitbeobachtung verwendet. Fundierte Kostenaussagen lassen sich beim Erstlingswerk nicht machen, würde es jedoch nachgebaut werden, lägen die Baukosten bei circa 500.000 Euro. Während das Beckumer Projekt zunächst ein Jahr lang als Musterhaus diente, geht es im Sommer 2022 in eine private Wohnnutzung über. Bis zu dreigeschossig könnten Nachahmer derzeit werden. Eine Grenze gibt lediglich die Druckerinstallation mit 14,5 x 17,5 Meter Grundfläche vor. (sab)


Kommentare

17

Anton Schedlbauer | 14.05.2022 09:59 Uhr

Stoffsammlung 3D-Druck automatisierter Bauablauf


Rüstzeit für Drucker,
Gründungsarbeiten, Kellerwände > nach wie vor hoher Zeitaufwand!
Rohbau ist nicht das Bauwerk! Automatisierter Rohbau macht nur Sinn, wenn im Ausbau weitergeführt. Softwareschnittstellen,
Mehraufwand Ausbau wegen Rundungen,
Decken wie gehabt?
Rundungen weil einfacher als Ecken > Postarchitektur,
Mit Betonzusätzen farbige Schichten möglich?
Geriffelte Wände, nicht jedermanns Sache. > Mehr Auswahl an Oberflächen nötig, auch im Hinblick auf evtl. anzubringende Abdichtungen,
3D-Druck auch für z. B. Gartenmöbel, Grill etc.,
3D-Druck sehr speziell > besser Entwicklung von Fertigungsrobotern wie z. B. im Automobilbau vorantreiben, die universeller einsetzbar sind. > Mauerarbeiten, Betonarbeiten, Holzbauarbeiten, Innenausbau, > Sägen, Nageln, Schrauben, Bohren, Nieten, Schweißen, Stemmen, Putzen, Wischen, Glätten, Putztechniken, …

wird fortgesetzt!

16

Kritiker | 13.05.2022 20:37 Uhr

Gedanke

Vielleicht leben die Kommentatoren 1-8 auch einfach in einer Welt, in der die einzige glatte Fläche zum Aufhängen der Kinderzeichnungen und Familienfotos (EinFAMILIENhaus) nicht die Kühlschranktür ist.

15

Auch ein | 13.05.2022 12:53 Uhr

Horst

Ich finde das genial. Die Rillenstruktur stört mich nicht.
Schön wäre allerdings, wenn diese Technologie das Potenzial zur Kostenreduzierung am Bau hätte.

14

Andre Bohren | 12.05.2022 19:20 Uhr

Kosten

Was sind die Fertigkosten für dieses Haus?

13

stph | 12.05.2022 16:18 Uhr

...

Freiform wird wohl highend für Parametrisch.

12

°_° | 12.05.2022 15:56 Uhr

@ 10

Welche ist denn Ihre Branche, in der nichts voran geht? Die Fertighausindustrie?
In der Architektur jedenfalls tun sich doch jede Menge spannender Themenfelder auf, im wesentlichen erfordert durch dringende ökologische Ziele. Langeweile muss bei diesen Herausforderungen sicher nicht aufkommen.
Kritische baukulturelle Diskussion ist sicher nicht das Problem der Branche, vielmehr der immer größer werdende Einfluss der Bauindustrie, unsinniger technischer Vorgaben, unregulierte Spekulationen etc.

11

noch ein | 12.05.2022 11:50 Uhr

Kommentator

Meiner Meinung nach ein sehr gelungenes Projekt mit hochwertigen Materialien und Details.
Die horizontalen Linien geben den großen Flächen eine Maßstäblichkeit. Konträr zu den glatt geputzten neumodischen "cleanen" und "slicken" Wänden (wahrscheinlich favorisiert von Kommentator 1-8) mal endlich eine neue Lösung, wo nicht gleich alles was "hässlich" ist weg kaschiert wird, sondern dem Nutzer und Gast 1 zu 1 zeigt, wie das Haus gebaut wurde.
Aber da scheitert es ja auf den meisten Baustellen, da gerade das Fügen von unterschiedlichsten Materialien mit den unterqualifizierten Handwerkern gar nicht möglich ist, weshalb alles wegkaschiert wird!

10

schlawuki | 12.05.2022 10:10 Uhr

1 bis 8

ihr seid solche langweiler!
1 bis 8 kommentatoren!
da probiert einer mal was neues aus und ihr zerlegt es.
deswegen geht nix vorwärts in meiner branche.
wegen euch.
1 bis 8......

9

reto | 12.05.2022 09:48 Uhr

The Futur is now

Naja, Leute es ist ja eine Art Musterhaus - klar will man hier zeigen wie das "konstruktiv" aussieht, so als Analogie zu z.B. Sichtmauerwerk. Sollte sich das als skalierbare Technologie der Zukunft entpuppen kann man das sicher auch verputzen, verbrettern, verklinkern, bekleben oder .... was weiß ich. An der Zukunft der Technologie habe ich allerdings noch Zweifel. Bauen ist ja - zumindest im Moment - eine eher grobe Sache. Beim Drucken sind die Anforderungen an den Bauplatz, die Umgebung und den Aufbau + Einrichtung der Geräte momentan sehr hoch und damit in größerem Maßstab unpraktikabel.

8

pedro | 12.05.2022 08:25 Uhr

@ 6

Dachte ich mir auch.
Selbst in den Innenräumen muss man nun die Wände staubsaugen. Ein Paradies für Allergiker.

7

auch ein | 12.05.2022 08:12 Uhr

architekt

ist ja als forschungsprojekt ganz gut.
aber schön isses nicht.

und den aufwand der installation ist schon immens.
und wenn der drucker klemmt geht GAR nichts mehr.....

man will sowas ja in forschungsprojekten den armen der welt schicken. noch schlechter, denn dort wird das high-end gerät dann verrosten und kaputtgehen und die arbeitslosigkeit der maurer und dachdecker verschärft das problem.

6

Anton Schedlbauer | 12.05.2022 07:12 Uhr

Eine sich selbst begrünende Fassade?

Die Wände sehen ja schön aus, aber ob die nicht wie geschaffen sind für Ablagerungen?


5

peter | 11.05.2022 23:24 Uhr

wurststreifen

die wurststreifenoptik nervt. hier sagt sie nur "sehr her, ich bin ein haus, das mit dieser total modernen drucktechnik hergestellt wurde".

das geflirre dieser ganzen linien nervt vermutlich nicht nur auf den fotos. die deformationen und ausrutscher des druckkopfes finde ich auch nicht gerade sympathisch. einziger vorteil dürfte sein, dass diese wände aufgrund ihrer groben struktur einen guten putzgrund abgeben.

im ernst - technisch kann man dasselbe mehrschalige bauen mit denselben technischen eigenschaften auch mit recyclingziegeln umsetzen, meinetwegen sogar per roboter. das wäre nachhaltiger und vermutlich sogar schön anzusehen.

4

eon | 11.05.2022 21:06 Uhr

...

OK Boomer.

3

Die Zuversicht | 11.05.2022 18:46 Uhr

Lässt sich der Druckauftrag auch stoppen?

Hier leider zu spät.

2

°_° | 11.05.2022 16:27 Uhr

Architekturprodukte

Natürlich ganz spannend so ein Fertigungsprozess.
Zu viele neuere Gebäude muten doch aber schon genug nach vom Architekten lediglich vorschriftskonform zusammengesetzten Fertigprodukten an.
Ich bezweifle dass es gut tut, wenn die Bauprodukte auch noch von Maschinen zusammengesplottet werden.
Damit geht dann wohl auch der letzte Rest menschlicher Spuren am Gebäude verloren.

1

Hirsch | 11.05.2022 16:06 Uhr

Graues Haus,

bleibt graue Maus.

 
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