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Haus aus dem 3D-Drucker: Die Technik der Zukunft?

Die meisten Häuser werden heutzutage in Massiv- oder Fertigbauweise errichtet. Eine junge Methode ist das Haus aus dem 3D-Drucker. Wir geben Ihnen einen Überblick über diese innovative Technik beim Hausbau: Wie funktioniert es? Was kostet ein Haus aus dem 3D-Drucker? Wie nachhaltig ist es? Und wir beschäftigen uns damit, ob dies die Bauweise der Zukunft wird.

Das Wichtigste zum 3D-Druck Hausbau auf einen Blick

  • Der 3D-Haus-Druck wird momentan nur von wenigen Anbietern umgesetzt.
  • Bauzeit und Baukosten liegen etwa auf Massivhaus-Niveau, könnten aber künftig sinken.
  • Organisches Druckmaterial soll Spezialbeton langfristig ersetzen.
  • Maße und Form von Häusern aus dem 3D-Drucker erfordern Kompromisse der Baufamilien.

Wie funktioniert der 3D-Druck beim Hausbau?

Wie bei anderen Bauvorhaben erfolgt die Planung des 3D-Druck-Wohnhauses digital. Allerdings liefert der Computer nicht bloß die Baupläne und Berechnungsgrundlagen, sondern übernimmt auch die Aufgabe des Hausbaus.

Stichwort: Additive Fertigung

Mit flüssigem Spezialbeton wird das 3D-Druck-Haus auf eine vorbereitete Bodenplatte gedruckt. Schicht für Schicht (additiv) zieht die Druckdüse Beton übereinander und so Außen- wie auch Innenwände hoch. Aufgrund der Bauplanung werden Türen, Fenster, Steckdosen etc. automatisch ausgespart und Anschlüsse sowie Leitungen berücksichtigt.

Der Druck des eigenen 3D-Traumhauses kann im Betonwerk oder direkt auf der Baustelle erfolgen. Beide Varianten bieten Vor- und Nachteile. So sind die Möglichkeiten der gängigen Vor-Ort-Betondrucker bezüglich der Wandverläufe begrenzt. Da ihr Druckkopf lediglich um eine Achse rotiert, ergibt sich meist ein kreisförmiger Grundriss des Hauses. Auf der Baustelle werden dafür zum Drucken nur geringe personelle Ressourcen, ein Betonsilo und eine Mischpumpe benötigt. Eine Kamera überwacht die Ergebnisse des Drucks.

Alternativ zur einachsigen Druckmethode kann man den Druckkopf an zwei Achsen befestigen. So sind nahezu alle Formen von Wänden möglich. Allerdings ist der Aufbau solcher Betondrucker auf der Baustelle recht aufwändig. Deshalb produzieren Anbieter
dieser Hausbau-Technik die einzelnen Bauteile in der Regel im Werk vor und setzen sie wie beim Fertighaus erst auf dem Grundstück zusammen.
Bodenplatten, Geschossdecken und das Dach werden bei beiden Techniken nicht gedruckt, sondern separat als Fertigbetonteil angefertigt. An- und Ausbauteile wie Fenster, Türen, Waschbecken oder Badewannen hingegen könnten möglicherweise in Zukunft nach Wunsch gedruckt werden.

Modell eines 3D-Drucker im Hausbau

Modell eines 3D-Drucker im Hausbau


Welche Formen und Baustile sind bei einem Haus-3D-Druck möglich?

Bei einem 3D-Druck auf der Baustelle ergeben sich bedingt durch die Ein-Achsen Konstruktion meist runde, geschwungene oder abgerundete Wände. Diese Einschränkung lädt zum Experimentieren mit neuen Gebäudeformen ein, wo herkömmlichem Betonguss aufgrund der notwendigen Verschalung Grenzen gesetzt sind.
Ein runder Grundriss muss aber nicht sein. Wird der Druckkopf an zwei Achsen befestigt, können einzelne Betonteile mit dem jeweils gewünschten Wandverlauf im Werk angefertigt und zur Montage auf die Baustelle geliefert werden.
Wer die übereinander gedruckten Betonlinien als zu roh empfindet, kaschiert sie mit einem Außen-/Innenputz oder verkleidet sein 3D-Traumhaus mit Holz oder anderen natürlichen Materialien.


Wie lange braucht ein 3D-Drucker für ein Haus?

Die Druckzeit für einen Quadratmeter Außen- oder Innenwand beträgt nur etwa 5 Minuten. Theoretisch könnten bei diesem Tempo künftig Stockwerke innerhalb weniger Stunden und einfache Rohbauten innerhalb eines Tages entstehen.
Dämmung oder Leerrohre für die Haustechnik können bei der 3D-Konstruktion noch während des Druckvorgangs eingebracht werden, so dass das mühsame und zeitaufwändige Fräsen von Schlitzen und Durchlässen entfällt.

3D-Hausbau in einem Tag? Das erste Haus aus dem 3D-Drucker hatte in Deutschland eine reine Stellzeit von 4 Tagen. So schnell der 3D-Druck selbst auch sein mag: Insbesondere der Innenausbau erfordert wie bei anderen Bauarten viel Zeit. Für diesen müssen rund drei bis sechs Monate eingeplant werden. Die realistische (Gesamt-)Bauzeit für ein komplett ausgestattetes Einfamilienhaus liegt daher bei fünf bis acht Monaten.
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Wie nachhaltig ist ein 3D-Druck-Haus?

Gegenwärtig besteht die Betonmischung von Häusern aus dem 3D-Drucker meist noch aus Zement und Sand. Diese Materialien weisen eine schlechte CO₂-Bilanz auf. Allerdings ist das Material recyclebar und sein Einsatz wird exakter berechnet als beim Massivhaus. Der Nachhaltigkeitseffekt könnte sich in Zukunft enorm verbessern. Weltweit wurden durch verschiedene Hersteller bereits 3D-Druck-Häuser aus vollständig kompostierbaren Natur Rohstoffen wie Erde, Kalk oder Pflanzenfasern errichtet.


Was kostet ein Haus aus dem 3D-Drucker?

Gegenwärtig existieren noch zu wenige 3D-Druck-Häuser, um eine verlässliche Aussage zu den Baukosten treffen zu können. Aktuell fallen die Preise für ein 3D-Druck Haus aufgrund des Individualcharakters noch etwas teurer aus, befinden sich aber grob auf einem ähnlichen Kostenniveau wie ein Einfamilienhaus in Massivbauweise. Zukünftig könnten die 3D-Druck-Haus Kosten aber durch Optimierungen und höhere Fertigungszahlen deutlich sinken.

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Welche Vorteile und Nachteile hat ein 3D-Druck-Haus?

Vorteile

  • Kurze Rohbauzeit durch schnellen Druck
  • Effizienter Materialeinsatz & Planungssicherheit
  • Innovative, nachhaltige Zukunftskonzepte
  • Modernste, nachhaltige Bauweise
  • Individuelle Gestaltung komplexer Bauteile

Nachteile

  • (Aktuell) schlechte CO₂-Bilanz des Materials
  • Eingeschränkte Formen und Maße
  • Nachträgliche Änderungen sind aufwändig
  • Bislang wenige Anbieter und Erfahrungswerte

3D-Druck im privaten Hausbau: Bald Standard oder doch Zukunftsmusik?

Ob der 3D-Druck bei der Errichtung von Wohnhäusern zu einem Standard reift, hängt von vielen Faktoren ab. Werden beispielsweise 3D-Drucker zukünftig als Massenware hergestellt und reduzieren sich so deren Anschaffungskosten für die Baubranche? Erweitern sich die gestalterischen Möglichkeiten? Können Prozesse standardisiert werden? Experten rechnen innerhalb der nächsten Jahre mit Optimierungen beim Materialeinsatz, einer Verkürzung der Bauzeit und demzufolge einer Reduktion der Baukosten. Auch die Verwendung von organischen und recycelten Materialien dürfte die Attraktivität der 3D Bauweise für viele Baufamilien steigern.

Fazit

Noch befindet sich der 3D-Haus-Druck in der Erprobungsphase. Allerdings fällt die bisherige Zwischenbilanz positiv aus. Die Bauweise hat ihre ersten Bewährungsproben bestanden und weist noch viel Potential auf. Wird dieses durch die Hersteller genutzt, könnte sich das 3D Druck-Wohnhaus auf Dauer gegen Massiv- und Fertighäuser durchsetzen, diese in puncto Bauzeit und Baukosten schlagen und neue Maßstäbe in Sachen Nachhaltigkeit setzen.

Häufig gestellte Fragen zum 3D-Druck Hausbau

Gibt es Beispiele für 3D-Druck-Häuser in Deutschland?

Das erste 3D-Druck-Einfamilienhaus in Deutschland wurde 2021 im westfälischen Beckum eingeweiht. Das ursprünglich als Musterhaus erstellte KfW-55-Wohnhaus des Architekturbüros Mense-Korte verfügt über zwei Stockwerke mit 160 Quadratmetern Wohnfläche. Seine Bauzeit betrug etwa acht Monate. Das Nachhaltigkeitskonzept der Architekten sah die Verwendung ausschließlich recyclebarer Baustoffe, eines Smart-Home Systems und einer ressourcenschonenden Heiztechnik vor.
An dem Projekt in Beckum war auch das Unternehmen PERI beteiligt, das fast zeitgleich in Wallenhausen (Bayern) das bislang größte 3D-Mehrfamilienhaus in Europa errichtete. Auf drei Stockwerken wurden dort fünf Wohnungen mit 380 Quadratmetern Wohnfläche gedruckt.

Wie dämmt man ein 3D-Druck-Wohnhaus?

Für die Dämmung eines 3D-Druck-Hauses werden gegenwärtig entweder Verbundsysteme zur Wärmedämmung eingesetzt oder Hohlräume gedruckt und mit Dämmmaterial verfüllt. Künftig sollen dem Flüssigbeton auch neue Materialien zugesetzt werden, die die Wärmedämmung unterstützen und so ganzjährig für eine angenehme Temperierung des Gebäudeinneren sorgen.

Für wen sind Häuser aus dem 3D-Drucker geeignet?

Da die Kosten noch auf Massivhaus-Niveau liegen, Maße und Wandformen aber durch die Technik eingeschränkt werden, erfordern Häuser aus dem 3D-Drucker Bauherren mit Visionen. Sie können sich – insbesondere bei Verwendung von organischen Druckmaterialien – als Pioniere einer neuen Bauweise fühlen.

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Schlagworte: bauen

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