Siedlung aus dem 3D-Drucker: „Genesis Collection“ von BIG und ICON

In Georgetown, Texas, hat ein Projekt mit dem Namen „The Genesis Collection at Wolf Ranch“ begonnen. BIG, ICON und Lennar arbeiten zusammen, um die bisher größte 3D-gedruckte Wohnsiedlung der Welt zu schaffen. Das erste Haus ist mittlerweile fertig.

3D-gedruckte Häuser sind keine Neuheit mehr. Das erste 3D-gedruckte Haus in Deutschland wird 2021 eröffnet, und in Mexiko, Russland und China gibt es bereits ganze Dörfer, die aus dem Drucker stammen. Richtig skaliert, verspricht das 3D-Druckverfahren energieeffiziente und klimaresistente Häuser zu liefern. Das Druckverfahren ist viel schneller als die herkömmliche Bauweise und führt zu neuartigen Designs und minimalem Bauabfall. ICON ist eines der führenden Unternehmen im Bereich 3D-Druck. Gemeinsam mit BIG und Lennar leistet ICON mit dem Projekt „Genesis Collection“ in Texas Pionierarbeit beim Druck von Wohnvierteln in größerem Maßstab.

Auf den ersten Blick scheint Wolf Ranch eine typische Vorstadtsiedlung mit 2.500 Häusern zu sein. Die „Genesis Collection“ genannte Erweiterung mit 100 Häusern, die mit 3D-Druckern gebaut werden, stellt jedoch eine wichtige Innovation im Wohnungsbau dar. „Genesis Collection“ wird nach ihrer Fertigstellung die größte 3D-gedruckte Siedlung der Welt sein. Es handelt sich um eine Zusammenarbeit zwischen der Lennar Corporation, dem zweitgrößten Hausbauunternehmen der USA, und dem 3D-Druck-Startup ICON. Die Häuser wurden vom dänischen Architekturbüro BIG entworfen.

Jason Ballard, Mitbegründer und CEO von ICON, hofft, dass dies ein entscheidender Moment in der Geschichte des Bauwesens sein wird. Abgesehen von den Vorteilen des 3D-Drucks für die Umwelt wird das Projekt auch gegen immer stärkere Wirbelstürme, Waldbrände und Hitzewellen gewappnet sein. Darüber hinaus hofft Ballard, dass 3D-Druck und Roboterbau die globale Wohnungskrise beenden können.

Für die Lennar Corp. bedeuten Druckfaktoren wie Arbeitskräftemangel, steigende Materialkosten und der Druck, den CO2-Fußabdruck von Häusern zu reduzieren, dass die Branche innovativ sein muss. „Wir bauen seit Jahrhunderten Häuser auf die gleiche Weise“, sagt Stuart Miller, Executive Chairman von Lennar. Er erklärt, dass das Unternehmen nach Techniken und Lösungen sucht, um effektiver, effizienter und erschwinglicher zu bauen.

Aus dieser Überzeugung heraus hat Lennar in das in Austin ansässige 3D-Druck-Startup ICON investiert. Seit seiner Gründung im Jahr 2017 hat ICON bereits 451 Millionen USD gesammelt. Dazu gehört auch ein Auftrag der NASA zur Erforschung des 3D-Drucks und der Konstruktion auf der Mondoberfläche. Zurück auf der Erde ist Wolf Ranch ein wichtiges Projekt, das Daten über das Potenzial des 3D-Drucks zur Einsparung von Zeit und Geld auf Baustellen liefern wird.

ICON arbeitet hauptsächlich mit Vulcan-Druckern, einer Technologie, die das Startup 2018 erstmals einsetzte. Diese Maschinen verwenden eine proprietäre Betonmischung namens Lavacrete, die den Beton schichtet, um Außen- und Innenwände zu bilden. Auf der Wolf Ranch ist die neueste Version des Vulcan-Druckers im Einsatz. Er ist fast so groß wie ein Haus: 14 Meter breit und 4,7 Meter hoch. Der Druckroboter besteht aus einer Traverse, die sich auf den beiden hohen Türmen, die auf einem Fundament stehen, auf und ab bewegt. An der Querstange ist eine Düse befestigt, die von einer Seite zur anderen pendelt, um die Schichten zu erzeugen.

Zurzeit sind sieben Roboter mit dem Bau der „Genesis Collection“ beschäftigt und schichten Lavacrete in Georgetown, Texas, auf. Die Schlafstadt Wolf Ranch ist eine schnell wachsende Siedlung 30 Meilen nördlich des Zentrums von Austin. Im Baubüro zeigen große Bildschirme den Fortschritt der Druckroboter. Jede Schicht des Materials trocknet in etwa 15 Minuten und wird schließlich zu einer hellgrauen Farbe verblassen. Es dauert etwa drei Wochen, bis die Wände eines 3D-gedruckten ICON-Hauses fertig sind – etwa 30 Prozent weniger Zeit als für den Bau eines herkömmlichen Hauses.

Die Struktur wird mit Bewehrungsstäben verstärkt, die dann mit Dämmmaterial gefüllt werden können. Der Vulcan-Drucker lässt auch Platz für Fensterist eine Öffnung in der Wand eines Gebäudes, die Licht, Luft und Blick nach draußen ermöglicht. Es gibt verschiedene Arten von Fenstern, die sich in Größe, Form und Material unterscheiden können. Das Fenster ist ein wesentlicher Bestandteil der Gebäudearchitektur und hat sowohl funktionale als auch ästhetische Bedeutung. Es ist eine… und Türensind eine Art von beweglichen Barrieren, die verwendet werden, um Räume und Bereiche voneinander zu trennen oder zu schützen. Sie bestehen in der Regel aus Holz, Metall, Glas oder Kunststoff und können in verschiedenen Größen, Formen und Stilen hergestellt werden. Als Türen bezeichnet man in der Architektur Bauteile, die Öffnungen…. Arbeiter sind vor Ort, um Aussparungen für Steckdosen und Lichtschalter auszuschneiden. Jeder Drucker wird von vier Arbeitern bedient, was zu einer ruhigen Baustelle führt, auf der das Brummen der Drucker dominiert. Die Baustelle ist sauber, da es keinen Bauschutt gibt. Die Drucker werden über ein Tablet gesteuert, das die Software für die verschiedenen Häuser der „Genesis Collection“ enthält.

Abgesehen von den produktiven und ökologischen Vorteilen wird „Genesis Collection“ auch zeigen, dass der 3D-Druck das Bauen von den Zwängen des rechten Winkels befreien kann. Drucker wie der Vulcan können geschwungene, gefaltete oder halbschalenförmige Wände drucken. Selbst die Kücheninseln der Wolf Ranch können aus dem Drucker kommen.

Die Genesis Collection besteht aus unterschiedlich geformten und gestalteten Gebäuden. Die Kunden können einen von acht verschiedenen Grundrissen wählen. „Rune“ zum Beispiel ist ein Haus mit drei Schlafzimmern und 186 Quadratmetern. „Cato“ ist ein geschwungenes Drei-Zimmer-Modell mit 165 Quadratmetern. Während sich ICON auf den automatisierten Bau von Wänden konzentriert, die oft der teuerste und langsamste Teil eines Gebäudes sind, bietet Lennar geneigte Metalldächer an. Das Bauunternehmen verfügt über ein Team, das auch die Fundamente und den Innenausbau von „Genesis Collection“ durchführen wird.

Das Architekturbüro BIG, ein Investor von ICON, hat das „Genesis Collection“ entworfen. Die Spezialisten des dänischen Büros interessierten sich besonders für das Potenzial des 3D-Drucks, die Konstruktion von den geometrischen Zwängen des rechten Winkels zu befreien. Lavacrete ist biegsam und kann in wellenförmige Formen gebogen werden, was zur kurvigen Formensprache von BIG passt.

Die Preise für die neuen Häuser sind noch nicht offiziell, werden sich aber wahrscheinlich im Bereich von 400.000 USD für die Genesis-Häuser bewegen, was mit anderen neuen Häusern auf der Wolf Ranch konkurrenzfähig ist. Die Fertigstellung des Projekts ist für das Jahr 2023 geplant.

3D-Druck auf dem Mond: ICON, ein Unternehmen für Konstruktion und eben 3D-Druck, hat – gemeinsam mit dem Star-Büro BIG – von der NASA einen Auftrag für die Entwicklung von Konstruktionssystemen auf dem Satelliten erhalten, um in Zukunft ein Leben dort möglich zu machen.