3D-Sand-House-Printer „SPRINT500L“

Diese Technologie hat das Potential einen Paradigmenwechsel im Bauwesen auszulösen, da die für die Herstellung eines mehrstöckigen Gebäudes benötigten Komponenten ausschließlich aus Sand produziert werden.

Ein mobiler Roboter konstruiert Gebäudewände durch
1.) Drucken eines Monoblocks aus Sand,
2.) mit einer Klebstoffzusammensetzung die ebenfalls
aus Sand „just in time“ hergestellt wird,
3.) ohne Verwendung schädlicher Chemikalien,
4.) und ohne Verwendung diverser Kunststoffe.

Diese Bauweise ist nicht nur effektiv und kostengünstig, sondern auch umweltfreundlich! Schon früh erkannten wir das Automatisierungspotential im Bauwesen, und verfolgen die Entwicklungen am Sektor 3-D-Drucker sehr aufmerksam. Im Rahmen unserer Recherchen konnten wir feststellen, dass die meisten Entwicklungen das Medium Beton fokussierten, wo in erster Linie schnelle Verarbeitung und hohe Stabilität im Vordergrund stehen, alternativen Baustoffen und einem ansprechenden Design allerdings wenig bis kein Augenmerk gewidmet wird.

Da sich unser Projektansatz gänzlich von aktuellen Vorhaben unterscheiden sollte, wählten wir als Baumedium rundgeschliffenen Sand, wohlwissend, dass Bausand in absehbarer Zeit zur Mangelware werden könnte und dass mit rund geschliffenem Wüstensand nach aktuellem Stand der Technik kein Verbund mit herkömmlichen Bindemitteln hergestellt werden kann.

Unter diesen Rahmenbedingungen wurde SPRINT500L zunächst als Design-Tool konzipiert, mit dem Anspruch, aus jeder nur denkbaren Art von Sand jede gewünschte Fassadenform herzustellen. Diese Überlegung war Ausgangspunkt umfangreicher Materialforschungen, die wir mit rundgeschliffenem Sand und Lehm durchführten, ehe wir an die Entwicklung der technischen Umsetzbarkeit denken konnten. Erst im Zuge der strukturierten Formgebung unserer Ideen, die von den laufenden Ergebnissen unserer Materialforschung wesentlich bestimmt wurden, erkannten wir das wahre Potential unserer Vision.

Ab diesem Zeitpunkt war es unser erklärtes Ziel, Ästhetik, den Einsatz ausreichend vorhandener natürlicher Ressourcen, hohe Stabilität sowie schnelle, preiswerte und vor allem ökologisch verträgliche Produktion intelligent zu verbinden.

Im Rahmen der technischen Umsetzung forschten wir nach Möglichkeiten anspruchsvolle architektonische Baupläne zu verarbeiten, wobei nicht nur einzelne Gebäudeteile eines Hauses (Wände, Isolation oder dekorative Oberflächengestaltung) sondern ein den Anforderungen entsprechender monolithischer Multifunktionsblock mittels 3-D-Druck-Verfahren hergestellt wird. Die Berücksichtigung von Belüftungs-, Kabelschächten und Wasserrohren sind selbstredend.

Technologisch ist es heute möglich sämtliche Komponenten, die für die mehrgeschossige Gebäudekonstruktion benötigten werden, wie

a.) Kleber,
b.) konstruktionsbedingte Überlager,
c.) Isolations-Schaum-Material und
d.) Bewehrungaus Glasfaser,

vor Ort aus Sand (just in time) herzustellen und in ein und demselben Prozess mit unserer 3-D-Drucker-Technologie zu verarbeiten. Bei der Herstellung mehrgeschossiger Gebäude „klettert“ unser SPRINT500L sukzessive jeweils ein Geschoß höher und verankert sich in der soeben gedruckten Außenwand.

Abgesehen davon, dass wir in der Lage sind, filigrane Barock-, Rokoko-, Biedermeier- oder Jugendstilfassaden zu formen, werden wir in der Vollversion auch gleichzeitig ein breites Farbspektrum, für die individuelle Gestaltung der Außen- und Innenwände zur Auswahl anbieten können.

Die Stabilität unserer heutigen Konstruktionen entspricht jenen aus Glasschaumbeton, das Voxel- Volumen beträgt 1mm3, die Druckgeschwindigkeit liegt derzeit bei 1 m Raumhöhe pro Tag und die Herstellkosten für ein Einfamilienhaus belaufen sich auf ca. $ 50,-/m2.

Die systemische Implementierung der zeitlichen Komponente (4-D-Simulation) in Verbindung mit Augmented Reality sind Themen, die wir ebenfalls zeitnah umsetzen wollen.

Vorteile auf einen Blick:

1.) Komplexe Elemente werden automatisiert hergestellt (keine Fehlerquote)
2.) Es werden nur wenige Mitarbeiter benötigt
3.) Kombination verschiedener Bauarbeiten in einem Druckprozess
4.) Die billigste Bautechnologie der Welt
5.) Sand ist verfügbares und umweltfreundliches Baumaterial

Epilog
Der Thinktank hat die erste Phase der ressourcenintensiven Entwicklung abgeschlossen und ist derzeit auf der Suche nach Kooperationspartnern, mit denen die kommerzielle Umsetzung eingeleitet und weitere Materialforschungen realisiert werden können.