Schneller bauen, weniger Fachkräfte binden und zugleich architektonisch neue Formen umsetzen: Der 3D-Betondruck gilt seit Jahren als vielversprechende Zukunftstechnologie für die Bauwirtschaft. Dennoch scheiterte der breite Einsatz bislang häufig an hohen Materialkosten, fehlenden Statikgrundlagen und komplizierten Genehmigungsverfahren. Ein aktuelles Forschungsprojekt könnte jetzt den Durchbruch beschleunigen. Mit Recycling-Beton und erstmals belastbaren Berechnungsmodellen könnten 3D-gedruckte Gebäude für Bauunternehmen, Handwerksbetriebe und Planer wirtschaftlich deutlich interessanter werden.
3D-Betondruck am Bau gilt seit Jahren als Hoffnungsträger für schnellere Bauzeiten, geringeren Personalbedarf und gänzlich neue Formen im Hochbau. Doch hohe Materialkosten, offene Fragen bei der Statik und aufwendige Genehmigungen bremsen bislang den breiten Einsatz. Ein Forschungsprojekt der Hochschule München (HM) könnte das nun ändern. Mit neuen Baustoffen aus Recyclingmaterial und erstmals belastbaren Berechnungsgrundlagen soll der Weg für marktreife 3D-gedruckte Gebäude geebnet werden. Das ist auch für Bauunternehmen, Handwerksbetriebe und Planer hochrelevant. Denn der Fachkräftemangel, steigende Kosten und zunehmender Termindruck zwingen die Branche zu effizienteren Bauverfahren. Gerade additive Fertigungstechnologien könnten künftig dort punkten, wo schnelle Ausführung, individuelle Bauteile oder serielle Prozesse gefragt sind. In Deutschland befindet sich der 3D-Bau derzeit in der Übergangsphase von Pilotprojekten zur wirtschaftlichen Nutzung. Erste Wohn- und Industriegebäude wurden bereits realisiert. „Additives Bauen hat Zukunft“, sagt HM-Professor Jörg Jungwirth.
3D-Betondruck bisher durch hohe Kosten und fehlende Statik gebremst
Doch trotz großer Erwartungen gibt es zwei zentrale Hürden. Zum einen ist der bisher eingesetzte Spezialmörtel teuer und ökologisch problematisch. „Dieser zähflüssige Feinmörtel ist in der Herstellung teuer und wenig nachhaltig – er hat eine ungünstige CO2-Bilanz“, so HM-Professor Thorsten Stengel. Für Unternehmen bedeutet das bislang hohe Materialkosten und eingeschränkte Wirtschaftlichkeit. Zum anderen fehlen bislang verlässliche Regeln für die Tragwerksplanung gedruckter Bauteile. „Der zweite große Knackpunkt im 3D-Bau sind die fehlenden Berechnungsgrundlagen zur Tragfähigkeit gedruckter Bauteile“, betont Jungwirth. „Die Statik lässt sich damit nicht berechnen, jedes Projekt benötigt eine aufwendige vorhabenbezogene Bauartgenehmigung.“ Gerade dieser Punkt ist für Bauherren, Generalunternehmer und ausführende Betriebe entscheidend. Ohne sichere Statik bleibt der Einsatz im Alltag begrenzt.
Recycling-Beton als Chance für Bauunternehmen
Im Projekt Innobau 3D wurde deshalb an neuen Mischungen gearbeitet. Ziel war ein Druckmaterial auf Basis regional verfügbarer Rohstoffe. Besonders interessant: recycelte Gesteinskörnung aus Abrissmaterial. „Konkret experimentierten wir mit recycelter Gesteinskörnung aus Abrissbauten als lokal verfügbare, nachhaltige Ressource“, erklärt Stengel. Sollte sich dieser Ansatz durchsetzen, könnten Rückbau, Recycling und Neubau künftig enger zusammenwachsen. Das würde für die Bauwirtschaft Chancen in mehreren Bereichen eröffnen: geringere Materialkosten, bessere CO2-Bilanz und neue Geschäftsmodelle rund um Baustoffkreisläufe. Gerade mittelständische Unternehmen könnten profitieren, wenn regionale Stoffströme wirtschaftlich nutzbar werden.
Erfolgreicher Praxistest mit Beton-Pavillon
Die Forschungsergebnisse wurden bereits praktisch umgesetzt. Vor dem Hochschulgebäude in der Karlstraße entstand ein kleiner Pavillon aus dem 3D-Drucker. Wände und Dach wurden mit unterschiedlichen Druckverfahren hergestellt. Der Test gilt als gelungen. Weitere Forschungsvorhaben zur Optimierung des Druckbaustoffs und der Berechnungsmodelle laufen bereits an.
Was das für Handwerk und Baupraxis bedeutet
Noch ersetzt der 3D-Betondruck keine klassische Baustelle. Doch das Verfahren könnte in den kommenden Jahren besonders bei seriellen Wohnbauten, Gewerbebauten, Sonderbauteilen oder Nachverdichtungen an Bedeutung gewinnen. Für Maurer, Betonbauer, Schalungsfirmen und Bauunternehmer dürfte sich das Berufsbild verändern: weg von reiner Handarbeit, hin zu digital gesteuerten Prozessen, Maschinenbedienung und Materialkompetenz. Wer sich früh mit dem Thema beschäftigt, könnte im Wettbewerb künftig einen Vorsprung haben.
