3D-gedruckte Wohnstile, die uns für die Zukunft begeistern

Die Zukunft ist da und so surreal es auch klingen mag, Architekten haben jetzt die Möglichkeit, ihre Baupläne in 3D zu drucken und mithilfe moderner Robotik komplette Gebäude zu errichten. 3D-Druck klingt nach einem neuen Konzept, doch der erste Prototyp dieses Systems wurde bereits in den 1980er Jahren erfunden. In den letzten Jahrzehnten wurde das ursprüngliche Druckmodell erneuert und verändert, um schnellere, kostengünstigere und größere Projekte durchführen zu können. Ingenieure haben 3D-Drucker in Industriegröße optimiert, um Häuser in wenigen Tagen, manchmal in weniger als 24 Stunden, zu bauen. Verschiedene Unternehmen haben bei der Planung und dem Bau dieser Projekte zusammengearbeitet; Viele von ihnen konzentrierten sich auf Robotertechnologie, Nachhaltigkeit und die Lösung von Wohnungskrisen auf der ganzen Welt.

Dieses futuristische Verfahren ist zwar eine neuere Erfindung, bietet aber bereits viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Baumethoden. Der 3D-Druck ist kostengünstiger, effizienter, umweltfreundlicher und vielseitiger als der Bau von Häusern von Hand und mit herkömmlichen Maschinen. Erfahren Sie im Folgenden mehr über revolutionäre 3D-Bauprojekte auf der ganzen Welt und wie diese Projekte die Zukunft der Architektur und landesweite Wohnungsfragen zum Besseren gestalten können.

Das allererste 3D-gedruckte Haus in den Vereinigten Staaten war ein Prototyp, der im März 2018 in Austin, Texas, vorgestellt wurde. Ein Team aus Designern, Ingenieuren und Umweltschützern von Icon, einem Start-up-Unternehmen für 3D-Robotik, und New Story, einem Non-Profit-Unternehmen. Profit, der sich für die Beendigung der Obdachlosigkeit einsetzt, arbeitete zusammen, um diesen 350 Quadratmeter großen Prototyp eines Hauses zu schaffen, den sie „Chicon House“ nannten. Der Zweck dieser Konstruktion bestand darin, zu zeigen, wie 3D-Druck Unterkünfte für Obdachlose bauen und dabei Geld und Zeit sparen kann.

Das Projekt dauerte über mehrere Tage hinweg insgesamt 47 Stunden und führte zu einer bescheidenen Unterkunft mit zwei Schlafzimmern, einem Badezimmer und einer Küche. Eine Außenveranda umgibt die gesamte Beton- und Holzkonstruktion und die Außenseite ist mit Stühlen im Industriestil und verschiedenen Sukkulenten dekoriert. Die Inneneinrichtung strahlt mit Teppichen und Kissen im Azteken-Stil, Teppichen aus Tierfellen und kräftigen Farben eine Boho-Bauernhaus-Atmosphäre aus und sieht nicht anders aus als Häuser, die mit traditionellen Bauweisen gebaut wurden. Überall im Haus befinden sich funktionsfähige Beleuchtungskörper, die zeigen, wie selbst Prototypen von 3D-Häusern ästhetisch ansprechende Innenräume haben und moderne Annehmlichkeiten nutzen können. Die Ingenieure und Designer hinter diesem Haus beabsichtigen, in Zukunft weitere Exemplare dieses gut angenommenen Prototyps für obdachlose Familien in El Salvador und anderen Gemeinden zu drucken.

Die Bemühungen im Bereich 3D-Druck begannen Anfang 2020 stark, als in Calverton, New York, das bisher größte 3D-gedruckte Haus enthüllt wurde. SQ4D, ein auf Robotik spezialisiertes Bauunternehmen, war stolz, Ende Januar sein 1.900 Quadratmeter großes Demohaus mit drei Schlafzimmern und einem Badezimmer vorstellen zu können. Der Druck dauerte innerhalb von acht Tagen nur 48 Stunden und die Materialkosten beliefen sich auf weniger als 6.000 US-Dollar. Es wird erwartet, dass die Zeit, die zum Drucken des ersten Modells dieses Hauses benötigt wurde, kürzer wird, da SQ4D seine 3D-Drucksysteme des Autonomous Robotic Construction System (ARCS) weiter verbessert und erweitert.

Dieses Haus ist nicht nur wegen seiner Größe bemerkenswert, sondern auch wegen seines Aussehens, das traditionelles Wohnen imitiert. Das einstöckige Design mit breitem Grundriss definiert den Ranch-Stil und es gibt eine angeschlossene Garage für ein Auto. Das Unternehmen beabsichtigt, weitere Häuser in diesem bekannten Design zu bauen und sie in nahegelegenen Stadtteilen in ganz New York und Umgebung zum Verkauf anzubieten.

SQ4D ist nicht nur für das größte 3D-gedruckte Haus seiner Zeit verantwortlich; Sie sind auch die Vordenker hinter dem ersten 3D-gedruckten Haus, das in den Vereinigten Staaten zum Verkauf angeboten wird. Mithilfe ihrer ARCS-Technologie haben sie ein Gebäude mit einem Belegungszertifikat erstellt, das auch bei Multiple Listing Services (MLS) für Immobilien gelistet war – wenn Sie noch nie davon gehört haben, sollten Sie wissen, dass MLS eine Immobilientechnologie zur Optimierung ist Transaktionen für legitime Immobilien. Dieses Haus basiert auf dem zuvor erwähnten Gebäude von ARCS und ist über 1.300 Quadratmeter groß und verfügt über drei Schlafzimmer und zwei Badezimmer.

Das Haus besteht vollständig aus Beton, sein Äußeres ist jedoch so modelliert, dass es wie eine graue Holzverkleidung aussieht. Es hat einen anderen bekannten Architekturstil, obwohl das Unternehmen diese Version nach dem Vorbild traditioneller Craftsman-Häuser und nicht nach dem Ranch-Stil gestaltet hat. Das niedrige Dach, die überdachte Veranda und die Schindeln sind fachmännisch gefertigt, um potenzielle Käufer in ein innovatives Gebäude zu locken, das nicht allzu außergewöhnlich erscheint. Dieses Haus ist jetzt nicht mehr auf dem Markt, da sein Angebot bereits im Januar 2022 entfernt wurde.

Mighty Buildings ist ein 2017 gegründetes Unternehmen, das sich auf die Schaffung schöner und nachhaltiger moderner 3D-gedruckter Häuser konzentriert. Eines ihrer bemerkenswertesten Gebäude ist „The Mighty Quatro“, ein modernes Fertighaus mit einer beeindruckenden Fläche von 1.176 Quadratmetern. Dieses Haus steht zum Verkauf und wird zu leerstehenden Grundstücken in ganz Kalifornien geliefert, wo es zur Bewohnung an Strom- und Sanitäranschlüsse angeschlossen werden kann.

Der Wert des Hauses beträgt weniger als eine Million Dollar, was für manche Menschen für etwas, das mit innovativen Robotersystemen und modernster Ausrüstung gebaut wurde, unerwartet niedrig sein dürfte. Trotz des niedrigen Preises verfügt es über alle Annehmlichkeiten, die Sie von einem modernen Gebäude erwarten. Erwähnenswert sind die voll ausgestattete Küche mit einem großen Kühlschrank, maßgefertigten Schränken, einem Vier-Flammen-Kochfeld, einem Geschirrspüler, einem Heißluftofen und einer Mikrowelle sowie das luxuriöse Badezimmer mit Quarzarbeitsplatten, einer begehbaren Dusche und Wäschegeräten. Zusätzlich zu diesen verschiedenen Annehmlichkeiten ist The Mighty Quatro für sein nachhaltiges Fundament und Äußeres lobenswert.

Die Außenwandpaneele aus Verbundwerkstoff bestehen aus einer Betonalternative, die stärker, aber leichter als herkömmlicher Beton ist. Mighty Buildings behauptet außerdem, dass es über eine Roboterbeschichtung verfügt, die Hurrikanwinden, Hochwasser, Feuer, Schimmel, Insekten und extremen Temperaturen standhält. Das im Haus installierte „Mighty Kit System“ produziert dank dieser Materialien und Sonnenkollektoren nur 1 % des Abfalls, der in herkömmlichen Häusern entsteht, was das Haus noch autarker macht.

Coachella Valley in Kalifornien ist auf dem Weg, das weltweit erste Viertel mit selbsttragenden 3D-gedruckten Häusern zu werden. Mighty Buildings, das gleiche Unternehmen, das „The Mighty Quatro“ gebaut hat, arbeitet derzeit an einer Sammlung von 15 Häusern in weißen Modulbauweisen, die ein fünf Hektar großes Viertel bilden sollen. Jedes Haus ist 1.450 Quadratmeter groß und verfügt über drei Schlafzimmer, zwei Badezimmer und einen Swimmingpool auf einem 10.000 Quadratmeter großen Grundstück. Diese wunderschönen, sich selbst tragenden Häuser werden für weniger als 600.000 US-Dollar verkauft, was sie angesichts ihrer Größe, Qualität und Lage äußerst erschwinglich macht.

Die Häuser bestehen aus einem Steinverbundmaterial, der Betonalternative, die resistent gegen Feuer, Feuchtigkeit und Schädlinge ist. Was diese Konstruktion an lebensgroße Legosteine ​​erinnert, ist die Art und Weise, wie sie zusammengebaut werden. Die Innen- und Außenwände werden ähnlich wie beim beliebten Kinderspielzeug zusammengesteckt. Genau wie die anderen Null-Netto-Energie-Bauten dieses Unternehmens werden diese Häuser mit Solarpaneelen ausgestattet, um Energie für die glücklichen Menschen zu erzeugen, die sich einen Platz in diesem zukunftsorientierten Viertel reservieren.

Diese Häuser haben fantastische Auswirkungen auf Kalifornien, einen Staat, der für seine Immobilienkrise und die steigende Zahl von Obdachlosen berüchtigt ist. 3D-gedruckte Stadtteile wie dieses experimentelle Grundstück in Coachella können den Weg für kostengünstigere und schnellere Baupraktiken ebnen. Der Guardian behauptet, dass Kalifornien bis 2025 zwischen 1,8 und 3,5 Millionen neue Wohneinheiten zur Unterbringung von Obdachlosen benötigen wird, was den zukünftigen Erfolg von Mighty Building für eine sich verschärfende Krise von entscheidender Bedeutung macht.

Die Vereinigten Staaten sind nicht das einzige Land, das große Fortschritte in der 3D-gedruckten Architektur macht. Kamp-C, ein auf Nachhaltigkeit ausgerichtetes Bauunternehmen in Belgien, stellte in der Stadt Westerlo das erste Haus vor, das in einem Stück gedruckt wurde. Dieses etwa 90 Quadratmeter große Haus wurde mit Europas größtem 3D-Betondrucker gedruckt und vor Ort in nur drei Wochen hergestellt. Kamp-C war sehr stolz, bekannt zu geben, dass sie dieses zweistöckige Haus gebaut haben, und behauptete, dass das Drucken vor Ort und in einem Stück die Produktion erheblich optimieren und die Baukosten für 3D-Drucker senken könne.

Das Haus zeichnet sich durch sein Niedrigenergiepotenzial aufgrund der Fußboden- und Deckenheizung, Sonnenkollektoren und einer modernisierten Wärmepumpe aus. Die Designer hinter diesem Gebäude beabsichtigen auch, ein Gründach hinzuzufügen, ein Design, das natürliches Land imitieren soll. Gründächer sind komplexe Systeme, die Abdichtungen, Wurzelschutzsysteme, Entwässerungssysteme, Filtersysteme, eine Erdschicht, Bewässerungsmethoden und Pflanzenwelt umfassen. Diese Dächer verleihen gebauten Gebäuden eine natürliche Schönheit und verbessern gleichzeitig die Energieeffizienz.

Der Bau von 3D-Prototypen für Häuser ist an sich schon beeindruckend, aber noch beeindruckender ist es, wenn diese Häuser tatsächlich Einzelpersonen und Familien beherbergen können. In den Vereinigten Staaten benötigen Sie ein „Certificate of Occupancy“, das bestätigt, dass ein Gebäude den Brandschutzvorschriften entspricht, über Sanitär- und Stromanschlüsse sowie funktionsfähige Türen und Ausgänge verfügt. In Frankreich sind ähnliche Baugenehmigungen erforderlich, was bedeutet, dass für den Einzug der ersten Familie in ein 3D-gedrucktes Haus in der Stadt Nantes eine solche eingeholt werden musste.

Yhnova ist der Name des ganz in Weiß gehaltenen, runden Nantes-Hauses, das vom Prototyp „BatiPrint 3D“ inspiriert wurde. Ein Robotersystem baute dieses modern-minimalistische Haus mit vier Schlafzimmern aus zwei Lagen expansivem Schaumstoff und einer Lage Beton. Die Fertigstellung dauerte 54 Stunden, ohne die viermonatige Montage von Tür- und Fensterbeschlägen, und kostete 20 % weniger, als es bei einer herkömmlichen Bauweise der Fall gewesen wäre. Es ist das erste Haus in einem sozialen Wohnungsbauprojekt, das darauf abzielt, ein ganzes Vorstadtviertel im gleichen Stil und mit den gleichen Techniken zu schaffen.

Die einzigartigen geschwungenen Wände dienen nicht nur der Zurschaustellung – sie sollen den Wärmewiderstand und die Luftzirkulation im Haus verbessern und es so energieeffizienter machen. Diese Kurven schaffen auch größere Innenräume und machen den Grundriss für Rollstuhlfahrer zugänglicher. Dies ist ein wichtiger Schritt vorwärts für die allgemeine Berücksichtigung inklusiver Heime für Menschen mit Behinderungen. Die durch den 3D-Druck ermöglichten geschwungenen Formen ermöglichten es den Designern dieses Hauses auch, es um mehrere 100 Jahre alte Bäume auf dem Grundstück herum zu bauen. Dadurch entfiel die Notwendigkeit umfangreicher Landausgrabungen, die wertvolles natürliches Leben aus dem Land entfernen würden.

Es ist klar, dass sich die meisten 3D-Druckbemühungen auf Nachhaltigkeit und Optimierung der Produktion konzentrieren. Ein 3D-gedrucktes Haus in Masa Lombardo, Italien, ging jedoch noch einen Schritt weiter und schuf ein Haus, das vollständig aus organischen Materialien bestand. Dieses Gebäude ist als „Gaia“ bekannt und wurde von WASP gebaut, um die Fähigkeit ihrer Druckerei zu demonstrieren, vollständig aus Erde und landwirtschaftlichen Abfällen zu bauen.

Gaia ähnelt den runden Lapa-Häusern in Afrika und ist vollständig biologisch abbaubar. WASP behauptet, dass sich das Gebäude, wenn es nicht instand gehalten wird, im Laufe der Zeit wieder in Erde verwandeln wird, da die Gesamtstruktur zu 25 % aus Erde, zu 25 % aus Reishülsen, zu 40 % aus Stroh und zu 10 % aus hydraulischem Kalk besteht. Die Ingenieure hinter seinem Projekt bezogen den Großteil ihrer Materialien von einem italienischen Start-up-Unternehmen namens Ricehouse, das sich auf den Bau von Häusern aus Reis spezialisiert hat, der von örtlichen Gemeinden und Bauern gesammelt wurde. Dieses Haus ist ein großartiges Beispiel dafür, wie zukünftige Häuser aus nachhaltigen Materialien gebaut werden können und dabei lokale Unternehmen unterstützen können. Obwohl dieses Demohaus klein ist, behauptet WASP, dass auf ähnliche Weise gebaute Häuser viel höher und geräumiger gebaut werden können, was sie hinsichtlich der tatsächlichen Funktionalität und Bewohnbarkeit praktischer macht.

PassiveDom, ein ukrainisches Unternehmen, erreichte 2017 ein Rekordproduktivitätsniveau, als es einen Roboter entwickelte, der in nur acht Stunden ein winziges Haus baute. Der Roboter druckt die Böden, Wände und das Dach und erstellt so eine Vorlage für ein Haus, das menschliche Arbeit erfordert, um die Sanitäranlagen, Elektrosysteme und Türen fertigzustellen. Das erste und kleinste Modell erhielt den Namen „modulOne“ und ist in Bezug auf Strom, Sanitär- und Abwassersysteme völlig autark.

Sonnenkollektoren und Batterien sammeln und speichern Energie, ein integriertes Wassersystem sammelt Wasser aus Feuchtigkeit und das Abwassersystem läuft unabhängig von externen Anschlüssen. Dieses winzige Haus ist nicht nur völlig autonom, sondern besteht auch zu 100 % aus recycelbaren Materialien, darunter Aluminium, Carbon und Glasfaser. Der Innenraum ist modern-minimalistisch mit grauen Böden und Decken im Holzstil, weißen Wandpaneelen und übergroßen Fenstern. Alle Innenmöbel und Schränke strahlen mit ihren glatten, geschwungenen Linien und der einfarbigen weißen Farbe ein modernes Mid-Century-Feeling aus. Interessenten am Kauf dieser Häuser werden vom Hersteller sogar zu „Probeaufenthalten“ eingeladen.

3D-gedruckte Stadtviertel sind nicht nur in den Vereinigten Staaten ein Konzept; Kanadas Unternehmen für erneuerbare Energien und Immobilien, Horizon Legacy Group, plant den Bau von sechs Familienhäusern für weniger als 100 US-Dollar pro Quadratfuß auf einem Grundstück am Wasser in Ontario. Über 400 Personen haben konzeptionelle Entwürfe für diese Community eingereicht, obwohl die Horizon Legacy Group ihre Auswahl auf sechs Finalisten eingegrenzt hat. Diese Designer haben Pläne für lebenswerte und dennoch ästhetisch ansprechende 3D-Wohnungen erstellt, die auch den kanadischen Bauvorschriften entsprechen und somit perfekt in dieses innovative Viertel passen.

Das Außergewöhnliche an diesem Projektwettbewerb ist, dass er die Bemühungen von Künstlern und Designern aus mehreren Ländern einbezog, darunter den Vereinigten Staaten, der Tschechischen Republik, den Niederlanden, der Schweiz, Chile und Kanada selbst. Jeder Designer hat die Aufgabe, bestimmte Kriterien für Konstruierbarkeit, Skalierbarkeit, Ästhetik, Wohnlichkeit, Nachhaltigkeit, Haltbarkeit und Gesamtkosten zu erfüllen, um zu bestimmen, welche für die Primärstruktur verwendet werden sollen. Dieses Projekt wird nicht nur 3D-gedruckte Wohnsiedlungen vorantreiben, sondern auch der örtlichen Gemeinde zugute kommen, indem es achtzehn Menschen in der Stadt Gananoque bezahlbaren Wohnraum bietet.

Die erste 3D-gedruckte schwebende Skulptur mit Bewohnbarkeit ist das Originalkunstwerk Prvok, das in der Tschechischen Republik enthüllt wurde. Einfacher ausgedrückt ist Prvok ein 3D-gedrucktes Hausboot, das auf der Moldau schwimmt und innerhalb von 48 Stunden hergestellt wurde. Das Boot ist über 450 Quadratmeter groß und verfügt über drei Räume; ein Badezimmer, eine Küche und ein Schlafzimmer.

Dieses hochmoderne Hausboot besticht durch ein einzigartiges Aussehen mit einer schlanken, zylindrischen Form und einem runden Einstieg. Die Wände bestehen aus einer Betonmischung aus Nano-Polypropylenfasern, Weichmachern und einem Abbindebeschleuniger, was ihnen ein welliges und strukturiertes äußeres Erscheinungsbild verleiht. Das Dach und ein Teil des Eingangsbereichs sind mit Pflanzen bedeckt, wodurch sich das gesamte Gebäude von allen anderen Hausbootdesigns auf dem Markt unterscheidet. Die Hersteller von Prvok gehen davon aus, dass das Boot mindestens 100 Jahre hält, und gehen davon aus, dass zukünftige Drucke in 22 Stunden mit einer beeindruckenden Geschwindigkeit von fünf Zoll pro Sekunde erstellt werden.