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Donnerstag, 19. Oktober 2017, Ausgabe Nr. 42

Donnerstag, 19. Oktober 2017, Ausgabe Nr. 42

Bau

Schicht für Schicht statt Stein auf Stein

Von Stefan Asche, Fabian Kurmann | 12. Oktober 2017 | Ausgabe 41

Additive Fertigungsverfahren könnten das Maurerhandwerk auf der Erde verändern. Auf Mond und Mars erscheinen sie alternativlos.

S1 Aufmacher (2)
Foto: USC

Nasa und ESA wollen Gebäude auf dem Mond errichten, indem sie den dort vorhandenen Staub sintern.

Kann ein Mann an einem Tag ein Haus bauen? Können Roboter auf weit entfernten Himmelskörpern autonom Habitate errichten? Glaubt man den Vordenkern der additiven Fertigung, dann „ja!“. Das Fundament für diese Entwicklung ist jedenfalls schon gelegt.

Auf der Erde ist die russisch-amerikanische Firma Apis Cor der Vorreiter. Sie hat Anfang des Jahres einen Rohbau auf 37 m2 Grundfläche ausgedruckt. Trotz seiner zahlreichen Rundungen sei er 70 % günstiger als ein klassisch errichtetes Pendant – und in 24 Stunden fertig.

Andere Unternehmen und Forschungseinrichtungen arbeiten noch an ihren Technologiekonzepten. Etwa die kalifornische Contour Crafting Corporation. Sie will ihren Drucker 2018 auf den Markt bringen. Finanzierer des Vorhabens ist die österreichische Doka Ventures GmbH. Werner Heinz Bittner, Mitglied der Geschäftsleitung, ist überzeugt, dass sich der 3-D-Baudruck global durchsetzen wird.

Vorteile seien neben der Kosten- und Zeitersparnis eine Lärmreduktion sowie eine zuverlässige digitale Baudokumentation. Außerdem werde die Arbeitssicherheit erhöht, da kaum mehr Menschen auf der Baustelle schuften.

Foto: Doka Ventures/Ed Carreon

Werner Heinz Bittner

„In den ersten Jahren wird das Schwergewicht aber vermutlich auf sozialem Wohnungsbau und Katastrophenhilfe liegen“, so Bittner. Bevor Architektenhäuser gefertigt werden können, seien noch einige Herausforderungen in Bezug auf Robotik, maximaler Bauraumgröße, Düsentechnik und Druckmaterial zu bewältigen. „Außerdem müssen Bauordnungen angepasst werden.“

Bis in Deutschland serienmäßig Wohngebäude gedruckt werden, könnte es noch dauern, meint Kai-Stefan Schober, Leiter des Bereichs Bauwirtschaft von der Unternehmensberatung Roland Berger. „Ein Haus komplett zu drucken – inklusive Fliesen, Türen und Kabel – wird in den nächsten zehn bis 20 Jahren nicht möglich sein.“ Anders sei die Situation bei Fassadenelementen. „Bei solchen Passstücken oder bei besonders kreativen Bauteilen wird der 3-D-Druck bald gelebte Praxis.“ Ziel sei es dabei nicht, Material- oder Arbeitskosten zu senken. Vielmehr gehe es darum, Stillstandszeiten zu vermeiden.

Foto: Roland Berger

Karl-Stefan Schober

Schober sieht ein großes Potenzial der Technik in Gegenden, in denen klassische Baustoffe wie Beton oder Asphalt nur begrenzt verfügbar sind. „Dort könnten Bauelemente auch mit lokalen Erden oder Sand im Verbund mit härtenden Bauchemikalien gedruckt werden.“

Paradebeispiele für solche Gegenden finden sich im Weltall. Deshalb sind Organisationen wie Nasa und ESA sehr interessiert am 3-D-Druck. Wenn sie Menschen dauerhaft zum Mond schießen wollen, braucht es dort schließlich Behausungen – das nächste Hotel ist satte 380 000 km entfernt.

Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) arbeiten Forscher schon seit 2015 an einem Mondrover, der zugleich 3-D-Drucker ist. Die Maschine soll im ersten Schritt des Bauprozesses eine hauchdünne Schicht Mondregolith auf einem Plateau ausbringen. Eine Linse soll dann das Sonnenlicht zu einem Energiestrahl bündeln und den Staub bei 1100 °C selektiv verbacken. Schicht für Schicht entstehe – so der Plan – eine Schutzhülle.

Statt Schichten zu drucken, könnten mit der Technik auch Ziegel geformt werden. Astronaut Matthias Maurer ist überzeugt, dass erste Siedler sie schon bald wie Legosteine zusammensetzen können. „Die Technik befindet sich auf dem Weg zur Serienreife.“

INTERVIEW ZUM THEMA

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„Enormes Potenzial“

Der deutsche Astronaut Matthias Maurer glaubt an den 3-D-Druck – im All wie auf der Erde.

 

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