Energie/Energieeffizienz

Wie innovative 3-D-Drucktechnologien und der Einsatz von Lehm zu einer ökologischeren Zukunft beitragen

Lehm ist traditionell ein Baumaterial mit hoher Kreislauffähigkeit und ist verbreitet lokal im Aushub enthalten. Deshalb wird weltweit daran geforscht, mit lehmhaltigem Aushub räumlich zu drucken. Neue Wandquerschnitte werden entwickelt und Prototypen gebaut. Gleichzeitig ermöglichen moderne 3-D-Drucktechnologien innovative Bauweisen, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch vorteilhaft sind. Von Bildungsstätten über Wettbewerbe bis hin zu groß angelegten Bauprojekten – der Einsatz von Lehm und 3-D-Druck verändert die Architektur und das Bauwesen. Die Reise in eine wirklich nachhaltige Zukunft hat begonnen.

Weltweit werden inzwischen Gebäudeteile und ganze Gebäude mit 3-D-Drucktechnologien hergestellt. Es wird geforscht und der Nachwuchs weitergebildet. Das Iaac, Institut für fortgeschrittene Architektur Iaac, Katalonien, bietet ein sechsmonatiges Aufbaustudium im Bereich der additiven Fertigung nachhaltiger Architektur mit 3-D-Druck an [1]. Forschungsbereiche sind Roboterfertigung, Materialforschung und leistungsbasiertes Design, das auf die klimatischen Bedingungen des Gebäudes reagiert, notwendige Funktionen in die Wände integriert oder auch den seismischen Widerstand erhöht.

Ein mit mehrgeschossigen Druckern arbeitendes US-Unternehmen hat 2024 einen Wettbewerb für gedruckte Häuser unter 99.000 Dollar ausgelobt [2]. In Jeddah, Saudi-Arabien, produzierten 2024 vier große 3-D-Drucker nicht tragende Elemente für eine große Moschee [3]. Das aktuell größte gedruckte Wohnungsbauprojekt in Kanada umfasst insgesamt sechzehn Wohneinheiten und wird von Lafarge hergestellt [4]. Die aktuell begonnene »Genesis Collection« in Amerika soll 100 Häuser umfassen [5].

Bei allen Projekten ist das Druckmaterial Beton mit der bekannten schlechten CO₂-Bilanz, auch wenn teilweise Recyclingzuschläge verwendet werden. Für Lehmaushub gibt es noch keine validierten CO₂-Daten, allerdings für industriell hergestellte Lehmsteine. Denn seit 2023 gibt es eine neue Norm für das Bauen mit lasttragenden Lehmsteinen und Haushersteller arbeiten an Wandmodulen mit möglichst wenig Treibhauspotenzial.

Das Treibhauspotenzial von Porenbeton ist achtmal so groß wie das von technisch (mit Biogas) getrockneten Lehmsteinen. Vergleicht man das GWP (Global Warming Potential) in Bezug auf das (raumklimatisch relevante) Gewicht, so hat Porenbeton sogar fast das 30-Fache Treibhauspotenzial wie Lehmsteine (Abb. 1). Auch in Bezug auf Kreislaufgerechtigkeit ist Lehm einmalig. Er kann wie kein anderes Baumaterial in kleinen, geschlossenen Kreisläufen genutzt werden.

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