Deutschlands erstes Haus
aus dem 3D-Drucker

  • Innovative Bauweise
    • Kosten für ein 3D-Haus
      • Infos zum Stand der Technik

      Das erste Haus in Deutschland, das mit einem 3D-Drucker gebaut wurde, steht in Beckum
      im Münsterland. Welche Kosten sind entstanden und wie hat das technisch funktioniert? Wie wohnt es sich im Haus aus dem 3D-Drucker und was sind die Vorteile? Erfahren Sie mehr zum aktuellen Stand der Technik und zu künftigen Entwicklungen.

      Kosten für ein 3D-Drucker-Haus

      In den USA und Niederlande werden Häuser aus dem 3D-Drucker produziert. Auch hierzulande entstand das erste Haus aus dem 3D-Drucker. Es steht als Musterhaus in Beckum, Nordrhein-Westfalen. Das Pilotprojekt wurde im Rahmen des Förderprogramms „Innovatives Bauen“ durch das Land Nordrhein-Westfalen genehmigt und mit ca. 200.000 Euro bezuschusst. Die Erkenntnisse und Erfahrungen aus der neuartigen Bautechnik dürften, so die Erwartungshaltung, für die gesamte Baubranche von großer Bedeutung sein.

      Was kostet ein Haus aus dem 3D-Drucker?

      Die Kosten für das Haus in Beckum lagen bei 450.000 Euro in gehobener Ausstattung mit Smart-Home-Technik. Erst nach weiteren Projekten unter unterschiedlichen Bedingungen werden aufgrund der noch jungen Technologie verlässliche Zahlen zur Verfügung stehen. „Das Interesse ist sehr groß und es gibt einige sehr vielversprechende Anfragen von internationalen Kunden“, so Jan-Peter Graumann. Er ist Global Business Development Manager im 3D Construction Printing Team der Firma Peri, die das Haus in Beckum gebaut hat.

      Erstes 3D-Haus in Deutschland
      Das erste Haus aus dem 3D-Drucker in Deutschland ist zweistöckig und hat eine Wohnfläche von 160 qm. (Quelle: Peri)

      Bauweise beim 3D-Druck-Hausbau

      3D-Druck-Haus: Baustelle Beckum
      Möglich ist eine Vorproduktion im Betonwerk oder der 3D-Druck findet direkt auf der Baustelle statt. (Quelle: Peri)

      Bei der Bauweise für ein Haus aus dem 3D-Drucker gibt es zwei Verfahren:

      • Variante 1: Die Betonwände werden im Betonwerk aus dem 3D-Drucker vorproduziert, auf die Baustelle geliefert und dort zusammengesetzt.
      • Variante 2: Oder – und da geht der Trend hin – die Fertigung erfolgt wie beim Haus aus dem 3D-Drucker in Beckum direkt auf der Baustelle. Gebaut hat es das Familienunternehmen Peri, das mit weltweit mehr als 9.500 Mitarbeitern ein international führender Hersteller von Baugerüsten und Schalungssystemen für Betonelemente ist.

      Das Fundament, die Bodenplatte, die Decken und das Dach werden herkömmlich hergestellt.

       

       


      Und so funktioniert der 3D-Hausbau:

      Der zertifizierte 3D-Drucker BOD2 von Peri wird von lediglich zwei Personen bedient. Neben dem Drucker werden für die Baustelleneinrichtung noch Silo und Mischpumpe benötigt. Der Drucker wird auf Betonblöcken befestigt. Aus Düsen trägt der riesige Druckerarm flüssigen Spezialbeton Schicht für Schicht im Zentimeterbereich umlaufend gemäß Grundriss auf die Bodenplatte auf. Die Wände sind dreischalig. So wächst das Haus in die Höhe. Fenster und Türöffnungen werden ausgespart. Während des Druckprozesses werden die Aussparungen für Anschlüsse, Leitungen und Dämmung bereits berücksichtigt.

      Druckvorgang 3D-Haus-Wand
      Eine technische Herausforderung: Nass auf nass zu drucken. (Quelle: Peri)

      Tipps und Trends direkt nach Hause

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      Hausbau mit dem 3D-Drucker: Bauzeit und Material

      Bis ein Rohbau aus Ziegelsteinen hochgezogen ist, vergehen bisweilen einige Wochen. Beim Hausbau mit dem 3D-Drucker verkürzt sich die Bauzeit erheblich. In Beckum schafft der Druckerarm der Firma Peri einen Quadratmeter in fünf Minuten bei einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde. Hierfür wird speziell für den 3D-Druck entwickelter Flüssigbeton verwendet, der aus einer Düse präzise über einen Druckerarm auf die Bodenplatte aufgebracht wird.  

      Vorteile beim Haus aus dem 3D-Drucker:

      • Das Verfahren ermöglicht eine außergewöhnliche Architektur mit großer Gestaltungsfreiheit. So entsteht ein besonderer Baustil mit Rundungen, der in herkömmlicher Bauweise teurer umzusetzen wäre.
      • Der 3D-Druck eignet sich sowohl für freistehende Einfamilienhäuser, als auch für Reihen-, Doppel- und Mehrfamilienhäuser.
      • Der Drucker spart das Verputzen der Wände sowohl innen als auch außen ein. Er trägt die Schichten gleichmäßig auf, die dann Lage für Lage sichtbar sind. Dadurch wird ein interessanter, wellenförmiger Effekt des Sichtbetons erzeugt.
      Druckvorgang 3D-Haus
      Die Bauzeit aus dem 3D-Drucker fürs Haus reduziert sich deutlich. Flüssiger Beton wird über eine Düse Schicht für Schicht aufgespritzt. (Quelle: Peri)
      • Die Technik selbst sorgt für verschlankte Bauabläufe und verkürzt die Bauzeit. So können während des Druckvorgangs bereits manuelle Tätigkeiten ausgeführt werden wie das Verlegen von Leerrohren und das Einbringen der Dämmung. Ein ressourcenschondender Materialeinsatz senkt die Baukosten zudem.

       

      Nachteile beim Haus aus dem 3D-Drucker:

      • Das Verfahren befindet sich noch in der Erprobungsphase. Mit weiteren Projekten steigen die Erkenntnisse und Erfahrungen, auch im Hinblick auf die Kosten für das Haus aus dem 3D-Drucker.
      • Aktuell bieten nur wenige Firmen in Deutschland diese 3D-Drucktechnik an.
      • Bislang wird nur Spezialbeton verarbeitet. Beton hat u. a. Nachteile in Bezug auf Feuchtigkeitsabgabe und Raumakustik. Der Baustoff ist aufgrund des hohen Energieverbrauchs und seines CO₂-Gehalts bei der Herstellung kein ökologischer. Dem gegenüber steht widerum der sparsame Einsatz des Materials.
      • Die Bauweise ist auf bestimmte Maße begrenzt, die der Druckerarm leisten kann.
      • Entscheidungen, zum Beispiel die Lage der Steckdosen, müssen früh getroffen und bindend festgelegt werden. 

      Haus aus dem 3D-Drucker: Stand der Technik

      Betondruck
      Die Automatisierung hält mit dieser neuen Technik auch beim Hausbau weiter Einzug. (Quelle: Peri)

      Mit dem Haus aus dem 3D-Drucker schreitet die Automatisierung und Digitalisierung  im Hausbau weiter voran. Dieses 3D-Druckverfahren gab es bislang in der Baupraxis nicht. Insbesondere für die Standsicherheit mussten Kennwerte bestimmt und dafür Materialprüfungen an der TU München für die Zulassung durchgeführt werden. Das Drucken von nassem auf nassen Beton ist dabei die Herausforderung. Die neue Bautechnik nahm alle behördlichen Genehmigungsprozesse. Das Haus aus dem 3D-Drucker erfült außerdem die Kriterien des Energiestandards KfW-55.

      Bisher begrenzt die Größe des Druckers noch das Bauen. Mit dem BOD2 können nach Angaben des Bauunternehmens Peri Gebäude mit einer maximalen Grundfläche von 204 qm und drei Stockwerken gedruckt werden. Aktuell sind die Gebäude in der Breite (max. 14,6 m) und in der Höhe (max. 9 m) beschränkt. Grundsätzlich ist die Länge des BOD2 unbegrenzt.

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      Fragen und Antworten zum 3D-Drucker-Haus

      Ist das Haus aus dem 3D-Drucker günstiger als ein mit Ziegelstein gebautes Haus?

      Die Kosten werden als niedriger eingeschätzt, da die Bauzeit kürzer und der Materialverbrauch niedriger ist. Leitungsrohre und Dämmung können zeitlich schneller eingebracht werden. Auch das Material selbst, der Flüssigbeton, ist günstiger als Mauersteine, Mörtel und ein benötigter Innen-/Außenputz. Es sind noch weitere Projekte nötig, damit verlässliche Kosten zur Verfügung stehen.

      Ist das Haus aus dem 3D Drucker eine nachhaltige Lösung mit Zukunftsaussicht?

      Das Haus der Zukunft? Eine nachhaltige Alternative zu bisherigen Bauweisen? Aus Projekten mit dem 3D-Druckverfahren werden aktuell in Deutschland, Europa und in den USA Erfahrungen gesammelt. Wenn sich die 3D-Drucktechnik am Markt etablieren kann, könnte diese zum Beispiel bezahlbaren Wohnraum für mehr Menschen ermöglichen. Weiterentwicklungen gehen zum Beispiel in Richtung Öko-Haus, Energieeffizienz und gesundes Wohnen. Hier wird beispielsweise am Einsatz nachhaltiger Rohstoffe wie Stroh und Pflanzenfasern gearbeitet, um ein thermisches Mauerwerk zu schaffen. In der Folge könnten auch Bauteile wie Badewanne, Waschbecken oder die Küche direkt aus dem 3D-Drucker ins Haus eingebaut werden.

      Wer baut in Deutschland Häuser aus dem 3D-Drucker?

      Das Familienunternehmen Peri hat seinen Stammsitz in Weißenhorn (Deutschland). Sie gehören international zu den größten Herstellern und Anbietern von Gerüst- und Schalungssystemen. An einer dänischen Firma, die diese 3D-Drucktechnologie entwickelt hat, sind sie seit 2018 beteiligt. Nach dem ersten Haus aus dem 3D-Drucker baut Peri derzeit in Bayern ein dreistöckiges Mehrfamilienhaus mit fünf Wohnungen. Das wird nach Fertigstellung mit 380 qm Wohnfläche das größte Wohnhaus Europas aus dem 3D-Drucker sein.

          

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