Die Gestaltung von Wohnräumen mit Hilfe des 3D-Drucks

Der 3D-Druck ist aus der Architektur nicht mehr wegzudenken. Zuerst waren es Präsentationsmodelle, danach Lebensräume und zuletzt lautete die Frage: Wer baut wann das erste Haus im 3D-Druck?

Ein Haus aus dem 3D-Drucker

Nun ist das weltweite Rätselraten beendet: Das Haus ist gedruckt und steht im 3D-Dienstleistungszentrum bei voxeljet. Warum gerade voxeljet das Rennen für sich entscheiden konnte, fragt man sich, wo doch die ganze Welt an der Umsetzung dieser Vision arbeitet. „Wir haben das Haus „nur“ gedruckt“, gibt sich Dr. Ingo Ederer bescheiden, „Die Idee und der Entwurf stammen von österreichischem Architekten, Visionär und Cosmopolit Peter Ebner.“

Und natürlich steckt jede Menge Kreativität in dem Entwurf, den der in München tätige und in USA und England lehrende Architekt gemeinsam mit seinen begabten Studenten vom 3M futureLAB by UCLA + HUD, der University of California,  Los Angeles sowie der Huddersfield University geschaffen hat. Das Haus ist eine komplett druckfähige Einheit samt Toilettenraum, samt Küchenzeile, samt Mobiliar – alles aus dem 3D-Drucker. Und obgleich man kein Haus in gewohnten Dimensionen erwarten darf, sondern eher einen auf das Nötigste reduzierten Wohnraum mit wenigen Quadratmeter Fläche und einer Höhe von rund drei Metern, stellt sich doch die Frage: Was sind das für 3D-Drucker, die Sandformen in solchen Dimensionen generieren können. Der Begriff 3D-Drucker ist im Zusammenhang mit den voxeljet Großformatmaschinen nicht ganz treffend.

Lebensraum aus dem 3D-Drucker

Die VX4000, auf der wir die beiden Sandformen für das Haus in jeweils einem Stück im Schichtbauverfahren generierten, gehört mit einem Platzbedarf von 25 x 12 Metern bei einer Höhe von 4,5 Metern zu der weltweit größten Industrieanlage dieser Art. Der „Drucker“ ist eigentlich eine selbständige kleine Fabrik, die vollautomatisch Teile in einer Dimension von bis zu acht Kubikmetern produziert. Ohne derartige Drucksysteme wären Architekturprojekte wie dieses Haus im 3D-Druck niemals zu realisieren.

Dr. Ingo Ederer, CEOvoxeljet AG

Insgesamt 60 Stunden benötigte die VX4000 für den Ausdruck der beiden Haushälften. Alles inklusive liegen die Druckkosten für das aufsehenerregende Projekt bei etwa 60.000 Euro. Das Gewicht des kleinen Hauses beläuft sich auf rund zwei Tonnen. Und: Es wird den Ansprüchen des Architekten voll und ganz gerecht. Univ. Prof. Peter Ebner ist von der technischen Ausführung und der Stabilität des Drucks begeistert.

3D gedruckter Lebensraum

Die technischen Möglichkeiten der 3D-Drucktechnologie begeisterten den Designer und nach ausführlichen Gesprächen mit den voxeljet-Experten war klar, dass das Augsburger Unternehmen die perfekte Lösung für sein Vorhaben bieten konnte. Besonders angetan war der Visionär von dem industriellen 3D-Drucker VX4000, mit dem sich sehr große Formen mit einem Volumen von bis zu acht Kubikmeter ausdrucken lassen. Damit sind diese Anlagen prädestiniert für das Bauen kompletter Lebensräume.

Der Designer François Brument beschäftigt sich intensiv mit den Möglichkeiten des digitalen Gestaltens. Dabei strebt der Designer auch bei der Schaffung von Lebensräumen ganzheitliche, digitale Herstellprozesse an. Sein Ansatz bricht mit der klassischen Vorgehensweise, bei denen Architektur, Innenarchitektur und Einrichtung eigene, in sich geschlossene Bereiche bilden. Bei Brument verschmelzen diese Bereiche zu einer Einheit. Mit diesem revolutionären Ansatz schlägt der Stardesigner ein neues Kapitel bei der Gestaltung von Lebensräumen auf. Welche bis dato unvorstellbare Möglichkeiten diese Vorgehensweise bietet, unterstreicht François Brument mit seinem Carte Blanche-Projekt Habitat imprimé, zu Deutsch gedruckter Lebensraum, das in Zusammenarbeit mit Sonia Laugier entstanden ist. Das gezeigte Exponat ist ein reales Modell eines Schlafzimmers mit integrierter Dusche und begehbarem Kleiderschrank, dass die Möglichkeiten der ganzheitlichen Produktion von Wohnräumen auf 15 Quadratmetern visualisiert.

Die Raumaufteilung ist komplett variabel, Regale lassen sich in Wände integrieren, Oberflächen beliebig strukturieren – Restriktionen, die der Kreativität von Bauherren, Architekten und Designer entgegenstanden, sind außer Kraft gesetzt, die Lebensraumgestaltung von morgen kennt keine Grenzen. Um seine Visionen Realität werden zu lassen, nahm Brument im Mai 2011 Kontakt zu voxeljet auf. Als die CAD-Daten im Dienstleistungszentrum vorlagen, ging das bislang einmalige Projekt „in Druck“. Der 3D-Drucker VX1000 baute den kompletten Wohnraum inklusive aller technischen Installationen, die anschließend nur noch zu einer Einheit zusammengefügt werden mussten.

Design aus dem 3D-Drucker

Der Hausbau im 3D-Druck ist derzeit das beherrschende Thema auf allen Kontinenten. Auch in den USA gibt es jede Menge Aktivitäten in diesem Bereich. Einer, der für sich in Anspruch nimmt, das erste Haus in den USA komplett im 3D-Druck erstellt zu haben, ist der amerikanische Künstler Ioan Florea. Zudem will der aus Rumänien stammende Bildhauer, der bereits ein komplettes Auto in der additiven Fertigung geschaffen hat, nicht nur das Haus selbst, sondern auch Möbel und Gebrauchsgegenstände drucken.

Das Konzept des gedruckten Hauses weist einige Besonderheiten auf. Basis des Hauses sind einzelne Modelle aus dem 3D-Drucker, die Florea in einem von ihm entwickelten Verfahren so zusammenfügt, dass sie wie aus einem Guss erscheinen. Anschließend werden die kompletten Wandelemente mit flüssigem Metall überzogen. Das Resultat ist ein einzigartiges, spektakuläres Design, das den Eindruck erweckt, als sei das komplette Haus aus geschmolzenem Metall entstanden. Für das Projekt, das aus unterschiedlich großen Einzelformen besteht, benötigte Florea einzelne Modelle in einer Größe, die auf Standardprintern nicht mehr herzustellen sind. Auf der Suche nach einem Anbieter für Großformatformen stieß er auf das voxeljet 3D-Dienstleistungszentrum. voxeljet ist nicht nur für die On-Demand-Fertigung von Formen und Modellen bekannt, sondern auch als Hersteller industrietauglicher 3D-Drucker. Das größte 3D-Drucksystem VX4000 kann Bauteile bis zu einer Größe von acht Kubikmetern drucken.

3D gedruckte Kunststoff Wand

Es war eine Freude, mit dem voxeljet-Team zusammenzuarbeiten. Hier konnte man die größten Modelle für mein Projekt ohne Probleme drucken und die Mitarbeiter waren von meinen Ideen sehr angetan. Selbst meinen engen Zeitplan konnte ich dank des Engagements und der schnellen Lieferung durch voxeljet einhalten.

Ioan Florea, Künstler

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