Mit dem Einzug der additiven Fertigungstechnologie können nun auf schnelle und einfache Weise 3D-gedruckte Modelle für ein Projekt zur Veranschaulichung gefertigt werden. Heutzutage können bereits ganze Häuser direkt vor Ort auf der Baustelle maßgefertigt extrudiert werden. Der 3D-Druck ermöglicht dabei komplexe Strukturen ohne Materialverlust, die oftmals mit konventionellen Baumethoden in der Form nicht oder nur wesentlich kostenintensiver umsetzbar wären.
Seit langem haben 3D-Drucker das Image des kostspieligen Zeitvertreibs verlassen und halten in unserem Arbeitsalltag immer mehr Einzug – so auch in der Architektur, wo 3D-Drucker immer mehr an Bedeutung gewinnen. Hier stellt sich meistens die Frage, welche 3D-Drucktechnologie für den Einsatz in der Architektur die am besten geeignete wäre, wobei der FDM- und SLA-3D-Druck hier im Vordergrund stehen.
Hauptunterschiede zwischen diesen zwei Drucktechnologien erkennt man daran, dass 3D-Objekte aus dem FDM-3D-Drucker aus Filamenten (auf Rollen gewickelte Kunststofffäden) hergestellt werden. Dieser wird am Extruder erhitzt, nachdem er durch den 3D-Drucker gezogen und danach mit flüssigem Kunstholz, Kunststein oder Plastik zu einem Modell geformt wird. Am Ende erhärtet das Filament ganz von selbst.
Die SLA-3D-Drucktechnologie hingegen läuft etwas anders ab. Hier wird ein UV-sensitives flüssiges Harz anstelle des Filaments benutzt. Das UV-sensitive Harz wird in einer Wanne aufbewahrt, wobei die Druckplatte über Kopf steht und in das Harz eintaucht. Mit einem Beamer oder Laser wird das Harz erhärtet. Nach und nach entsteht so ein Druckobjekt. Die Architekten sollten bei der Wahl der passenden 3D-Drucktechnologie auch die Geschwindigkeit beachten. FDM ist auf jeden Fall die schnellere Methode, aber das Erscheinungsbild beim SLA-3D-Druck ist sehr viel glatter und feiner.
3D-Drucker sind für Architekten eine echte Bereicherung, da sie potenziellen Kunden so leichter ein fertiges 3D-Modell ihres Hauses demonstrieren können. Ein 3D-Modell ist schließlich ein vollkommen anderes Erlebnis, als Zeichnungen, da es optische und physisch sensitive Reize anspricht. Am 3D-Drucker kann nicht nur ein Modell vom Haus erstellt werden, sondern auch die gesamte Gartenanlagen, Garagen und sogar die Umzäunung des Grundstücks.
Sowohl im Ingenieurswesen als auch in der Architektur gilt der 3D-Druck als eine Zukunftstechnologie. Doch wir dürfen nicht voreilig sein, da sich nichts über Nacht entwickelt und jeder Fortschritt braucht seine Zeit. Mit dem entsprechenden 3D-Drucker lässt sich grundsätzlich nahezu alles herstellen – von der komplexen Gebäudearchitektur bis hin zur filigranen Vase als Inneneinrichtung.
Diese neue Technologie erhält langsam aber sicher auch in der Architektur besondere Aufmerksamkeit, nachdem sie die Luft- und Raumfahrt sowie das Militär eroberte. Immer mehr Ingenieure und Architekten setzen den 3D-Druck ein, um genaue Präsentationen und besondere Modelle nach eigenen Vorstellungen zu erstellen. Dabei kommen hauptsächlich Metall und Plastik zum Einsatz.
Auf dieser Seite finden Sie neueste Artikel, Berichte und Informationen zum Einsatz der 3D-Drucktechnologie in der Architektur. Wo und wie werden 3D-Drucker bereits in der Architektur eingesetzt? Wo besteht zukünftig noch Potenzial? Welche Möglichkeiten gibt es, um 3D-Drucker zukünftig sinnvoll in der Architektur einzusetzen? Bleiben Sie mit dem 3D-grenzenlos Online-Magazin auf dem Laufenden (kostenlosen Newsletter abonnieren)!
Forscher des Fraunhofer WKI untersuchen im Rahmen des Projekts „3DNaturDruck“ den 3D-Druck mit Naturfasern. Ihr Ziel ist es, naturfaserverstärkte Biopolymere für architektonische Bauteile einzusetzen. Wir fassen das Wichtigste zum Projekt „3DNaturDruck“ zusammen.
Forscher der University of Virgina haben eine Methode entwickelt mit der sie Gebäudestrukturen aus lebender Erde herstellen können. Damit wollen sie langfristig eine CO2-negative Bauweise zu herkömmlichen Bauverfahren anbieten können. Wir stellen die Arbeit der Forscher einmal genauer vor.
Das Architekturmodellierungsunternehmen LGM nutzt für die Herstellung seiner teils sehr komplexen Architekturmodelle den SLA-3D-Druck. Dabei greift es auf den On-Demand-Service von Quickparts zurück. LGM schätzt vor allem die hohe Genauigkeit und die schnelle erste Kosteneinschätzung.
Die beiden österreichischen Unternehmen CRE Panel und Concrete 3D haben eigenen Angaben zu Folge die erste Betonfassade Österreichs aus einem 3D-Drucker fertiggestellt. Diese wurde an ein Einfamilienhaus in Götzis angebracht. Gedruckt wurde sie mit einer Druckdüse, die am Ende eines 6‑Achs-Industrieroboters mit 2,8 Meter Radius befestigt wurde. Wir stellen das Projekt einmal genauer vor.
Das dänische Designbüro SAGA Space Architects hat mit dem ROSENBERG Moon Habitat einen Wohnraum für das Leben auf dem Mond vorgestellt. Das riesige Objekt wurde mit einem 3D-Drucker hergestellt und kann Konzept zu Folge Einsatz auf dem Mond finden. Schon zuvor arbeiteten sie mit dem LUNARK Moon Habitat an einem ähnlichen Konstrukt, das sie in Grönland testeten. Das ROSENBERG Moon Habitat ist mit seinen 7 Metern die weltweit höchste 3D-gedruckte Polymerstruktur.
An der School of Architecture der University of Waterloo in Kanada ist mit 3D-Druck ein komplexes Mauerwerk namens HIVE entwickelt worden. Die 3D-gedruckte Wand, die ein auffallendes aber wohl durchdachtes, praktikables Design hat, steht im Empfangsbereich eines Büros in Toronto und kombiniert traditionelle Keramikverarbeitung mit computergestützten Design-Methoden und der extrusionsbasierten Produktion. Wir fassen das Wichtigste 3D-Druck der Mauer zusammen.
Das niederländische Unternehmen Aectual hat mit 3D-Druck architektonische Elemente für den von Pragma entworfenen Pavillon für die Floriade Expo 2022 hergestellt. Der Bau des Pavillons ist ein gelungenes Beispiel, wie mit 3D-Druck umweltschonendes Bauen möglich ist. Außerdem wurden Transportketten verschlankt, die Kosten für die Herstellung reduziert und konnte von einer größeren Design-Freiheit profitieren.
Das niederländische 3D-Druck-Unternehmen MX3D hat erneut mit dem Metall-3D-Druck der Oregon Dragon Bench das Können seiner WAAM-3D-Druck-Technologie unter Beweis gestellt. Die Oregon Dragon Bench aus Edelstahl wurde jetzt vor dem LeBron James Building im Nike World Headquarters aufgestellt.
In den USA wird der Walt Disney World Themenpark Epcot seit einiger Zeit umgebaut. Seit Oktober 2021 werden nach und nach Details vorgestellt. Ein Highlight wird ein Restaurant, dessen Fußboden mit Teilen aus dem 3D-Drucker ausgestattet wurde.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben die komplexen, internen Strukturen der Vergabelungen bei Bäumen untersucht, in wie weit sich diese beim Bauen mit Holz optimal einsetzen lassen. Ein Algorithmus half den Wissenschaftlern dabei, zu berechnen, welche Gabeln in der Datenbank die Tragfähigkeitsanforderungen erfüllen. Langfristig können dann anhand der Eingabe von Belastungsgrenzen die richtigen Strukturen ausgewählt werden und diese mit einem 3D-Drucker nachgebildet werden, um sie bei statisch besonders belastbaren Gebäude, Brücken oder anderen architektonischen Gebilden optimal einzusetzen.
Das britische Unternehmen Versarien hat einen 3D-gedruckten „Lunar“-Lifestyle-Pod in den Markt eingeführt. Das Tiny Haus wird mit Graphenbeton gedruckt und kann als Büro, Schuppen oder Garage genutzt werden. Wir stellen es vor.
Das 3D-Druck-Unternehmen Branch Technology realisierte gemeinsam mit einem Architekturbüro den 3D-Druck einer Außenfassade für ein Parkgebäude in der Technologiestadt Huntsville in Alabama. Dieses wurde mit dem C-Fab-3D-Druckverfahren von Branch Technology umgesetzt und stellt die bisher größten von Branch Technology 3D-gedruckten Paneele dar.
Das niederländische Architekturbüro Studio RAP hat die Fassade einer Luxus-Boutique in der beliebten Einkaufsstraße PC Hooftstraat, in Amsterdam, mit einem 3D-Drucker hergestellt. Die 3D-gedruckten Fliesen im Strickmuster heben sich auf eine ganz besondere Weise von den umliegenden Gebäuden ab und sorgen für einen neuen Hingucker in der Shopping-Straße Amsterdams.
Die beiden Londoner Unternehmen Hobs 3D und AccuCities haben in einem gemeinsamen Projekt die Stadt London als 3D-gedrucktes Modell dargestellt. Kacheln zu je 100 x 100 mm stellen dabei jeweils 500 x 500 Meter der echten Stadt dar. Das 3D-gedruckte Modell, das weiterhin wächst, soll bis zu 95 % günstiger entstanden sein als mit herkömmlichen Methoden.
Das 3D-Druck-Unternehmen ExOne hat eine Fallstudie vorgestellt, die sich um das Thema 3D-Druck von Beton auf nachhaltige und effiziente Weise dreht. In diesem Zusammenhang hat die Carnegie Mellon University neuartige Formen von Wiegen und Pflanzengefäßen entwickelt und aus recyceltem Beton mit einem 3D-Drucker hergestellt. Die Bauweise und neuen Materialien sollen den CO2-Fußabdruck beim Bauen deutlich reduzieren.
Apis Cor hat mit seinem Projekt „Impreza“ ein neues Hausbauprojekt vorgestellt, das mit 3D-Druck entstehen soll. Beim „Space Coast Parade of Homes“ war Impreza das einzige Haus einem 3D-Drucker unter den Teilnehmern und gewann den Contest. Es erhielt den „HBCA Parade of Homes Diamond Award“ und wurde unter die Top-20-Projekte gewählt.
Wissenschaftler der Europäischen Weltraumorganisation ESA haben gemeinsam mit Architekturbüros einen 3D-druckbaren Lebensraum für den Einsatz auf dem Mond entwickelt. Ein erster Prototyp dieses Skelettbodens wurde jetzt vom Metall-3D-Druck-Unternehmen MX3D additiv hergestellt.
Auf Sardinien sollen unter der Leitung von MASK Architects erstmals mit 3D-Druck Wohngebäude aus Stahl entstehen. Gedruckt wird dabei mit der MX3D-Technologie und einem KUKA-Roboterarm. Entwickelt wurde schon einmal das Konzept für das Projekt „Madre Natura“. Für die Umsetzung suchen die Architekten von MASK Architects jedoch noch Investoren.
In Shenzhen, genauer im Shenzhen World Exhibition and Convention Center, ist ein neuer Park entstanden und wurde komplett mit Elementen aus dem Beton-3D-Drucker ausgestattet. Dazu zählen unter anderem Parkbänke, Bordsteine und Blumenbeete. Auf über 5.500 m² konnte Prof. Weiguo von der Tsinghua University die Möglichkeiten von Beton-3D-Druck aufzeigen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Das Designerduo Supertoys Supertoys (SuSu) hat sein 3D-gedrucktes Terrazzo-Bodenstück „Starfish“ auf der Milan Design Week 2021 vorgestellt. Das ausgefallene und bunte Stück, das mit der großformatigen 3D-Druck-Technologie von Aectual entstanden ist, kann in einen Terrazzo-Boden integriert oder als Akzent in einem Design eingesetzt werden. Es kann auch zum Aufhängen an der Wand verwendet werden.
