3D-gedrucktes Lotus-Haus debütiert beim Solar Decathlon in China

Studenten der Washington University in St. Louis’ (WashU) Sam Fox School of Design & Visual Arts und School of Engineering & Applied Science haben ein energieeffizientes 3D-Druckhaus mit dem passenden Namen Lotus House entworfen und hergestellt.

Anfang dieses Monats auf dem Solar Decathlon China 2018 vorgestellt, lässt sich das Lotushaus vom chinesischen Symbol für Reinheit, der Lotusblume, inspirieren, um eine optimale Energieeffizienz in seinem Design zu erreichen.

“Wir wurden von der Schönheit, Zartheit und kulturellen Bedeutung des Lotus inspiriert. Aber wir haben nicht mit dem Lotus angefangen. Unsere ursprüngliche Absicht war es, neue Technologien, insbesondere die additive Herstellung, zu nutzen, um organische Formen zu schaffen”, sagte Kinga Pabjan, Projektmanagerin des Lotus-Hauses.

Additive Fertigung und nachhaltige Häuser

In der nordwestlichen Stadt Dezhou, China, startet der Solar Decathlon seinen alle zwei Jahre stattfindenden Hochschulwettbewerb, der Studententeams herausfordert, leistungsfähige und energieeffiziente Gebäude zu entwerfen und zu bauen.

In acht Monaten entwarf und realisierte das WashU-Team das hochgradig nachhaltige, 650 Quadratmeter große Lotus-Haus mit 3D-Drucktechnologien, die Produktionsschritte, reduzierten Materialverbrauch und Abfall eliminierten und eine leichtere Infrastruktur ermöglichten.

Der Produktionsprozess umfasste 3D-Druckflächenformen und Zellgitter, die die Wände des Lotushauses bildeten. Das Zellennetz wird in die Oberflächenform eingegossen und die Isolierung eingegossen. Anschließend wird der Beton in die Form gegossen und nach dem Trocknen wird das Produkt entformt.

Laut Pabjan können 3D-Druckformen mindestens 100 Mal verwendet werden, während Holzformen nur zweimal wiederverwendet werden können. Mit den recycelbaren 3D-Druckformen konnte das WashU-Team drastisch Materialeinsatz und Kosten sparen.

Ein “gesundes Feng-Shui” optimieren

Das einstöckige Lotus-Haus soll “ein gesundes Feng-Shui” fördern, deshalb schuf das WashU-Team einen zentralen Kern, den Speisesaal, um den Raumfluss für die Räume des täglichen Lebenszyklus zu fördern.

Nach Angaben des WashU-Teams gilt der Speisesaal als der wichtigste Raum der chinesischen Kultur, da sich dort Familien treffen, um Zeit miteinander zu verbringen. Vor diesem Hintergrund sind die wichtigen Räume wie Küche, Schlafzimmer und Wohnbereich um den zentralen Kern herum gebaut. Das Lotus-Haus umfasst auch 3D-gedruckte Möbel und Einrichtungsgegenstände in seinem Inneren.

“Das Äußere besteht aus geschwungenen, sich überlappenden Platten, die wie eine blühende Blume um eine Mittelachse angeordnet sind”, fügte Pabjan hinzu. “Wir wollten die Möglichkeiten des 3D-Drucks herausfordern und die Gestaltungsmöglichkeiten sind praktisch unbegrenzt!”

Freiformen von 3D gedruckten Gebäuden

Branch Technology, ein Freiformbauunternehmen, das für einige der bisher größten 3D-Druckstrukturen verantwortlich ist, ermutigte die Designer auch dazu, innovative und energieeffiziente Gehäuse durch seine Freeform Home Design Challenge zu entwerfen.

Diese Herausforderung hat das Curve Appeal 3D-Druckhauskonzept von WATG hervorgebracht, das sich nun in der Test-, Forschungs- und Entwicklungsphase befindet.

Zu den Unternehmen, die die Möglichkeiten des 3D-Druckens von Beton demonstrieren, gehören das britische Designbüro Arup und die italienische Firma CLS Architetti, die ihr energieeffizientes, 100 Quadratmeter großes, einstöckiges Haus, das Projekt 3D HOUSING 05, Anfang des Jahres 2018 in Mailand fertigte.

Im Anschluss daran wurde das Sozialwohnungsprojekt Yhnova der Universität Nantes, das ein zementgedrucktes, umweltfreundliches Haus mit vier Schlafzimmern schuf, in diesem Jahr zum ersten Mal von einer französischen Familie bewohnt.