Vom Raketenmotor, bis hin zur Zahnkrone oder dem Magneten könnte in Zukunft so einiges per 3D-Druck produziert werden. Die Branche rund um die sogenannten additiven Fertigungsverfahren boomt und Analytiker gehen davon aus, dass sie zu einer Multi-Milliarden-Dollar-Industrie heranwächst.
Hersteller und Designer nutzen den 3D-Druck heute schon gerne. Vor allem in innovationsstarken Industriezweigen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Medizintechnik sowie der Elektronikbranche gehört die Technologie bereits zum Alltag. Denn nicht nur Prototypen, sondern auch individuelle Einzelstücke und Kleinserien lassen sich mittels 3D-Druck inzwischen wirtschaftlicher produzieren als mit herkömmlichen Methoden.
Große Pläne für eine Basis auf dem Mond
Doch auch eine ganz andere Branche hat das Verfahren für sich entdeckt: die Bauindustrie. Häuser aus dem 3D-Drucker – das klingt verrückt. Tatsächlich aber planen Experten bereits Großes mit dieser Technologie. Die Europäische Raumfahrtagentur ESA etwa will irgendwann einmal eine komplette Mondbasis mit 3D-Druckern bauen.
Die Idee: Anstatt Unmengen von Bauteilen durch den Weltraum zu transportieren, könnte man Gebäude und andere Infrastrukturen einfach aus ohnehin auf dem Himmelskörper vorhandenen Materialien drucken – beispielsweise dem Mondregolith. "Der 3D-Druck stellt eine potenzielle Möglichkeit dar, die von der Erde aus notwendige Logistik zu reduzieren und die Besiedlung des Mondes damit zu erleichtern", sagt Scott Hovland von der ESA. Großformatige Drucker könnten nach den Berechnungen der Experten Bauraten von zwei bis 3,5 Metern pro Stunde erreichen.
Schichtweiser Bau aus Schutt
Zwar sind diese ambitionierten Pläne bislang noch Zukunftsmusik. Denn Faktoren wie der Schutz gegen Mondstaub – sehr gefährlich, wenn er in die Atemwege gelangt – stellen die Häuslebauer in spe vor große Herausforderungen. Ein anderer Knackpunkt: Das 3D-Druckverfahren funktioniert am besten bei Raumtemperatur. Die Temperaturen auf dem Mond schwanken zwischen den Tagen und den zwei Wochen langen Mondnächten jedoch enorm.
Trotz dieser Schwierigkeiten ist das Vorhaben keineswegs vollkommen abwegig. Schließlich ist man auf der Erde in Sachen Gebäude aus dem 3D-Drucker schon einen bedeutenden Schritt weiter. Hier entstehen bereits heute Hausteile mit diesem Verfahren. Aus einer Paste von Bauschutt, schnell trocknendem Zement und einem speziellen Härtungsmittel baut ein 3D-Drucker die von einem Architekten am Computer entworfenen Teile dabei Schicht für Schicht auf.
Schon gedruckt: Bürogebäude in Dubai
In China ist auf diese Weise bereits eine Luxusvilla entstanden, in Dubai das erste komplett aus dem Drucker gefertigte und tatsächlich genutzte Bürogebäude der Welt. Das 2016 fertig gestellte Haus ist 250 Quadratmeter groß und entstand in weniger als drei Wochen. Gefertigt wurden die Gebäudekomponenten mit einem sechs Meter hohen, 36 Meter langen und zwölf Meter breiten Drucker.
Nur sieben Arbeiter setzten das Haus schließlich vor Ort aus den gedruckten Teilen zusammen. Diese Zahlen verdeutlichen, welche Vorteile die neue Technologie auch im Bereich von Architektur und Hausbau bringt: Es lassen sich Zeit und Personalkosten einsparen.
Schneller, billiger, umweltverträglicher
Außerdem reduziert das Verfahren den Materialaufwand: Herkömmliche Baustoffe wie Stein oder Holz sorgen für viel Abfall, weil sie erst in die richtige Form gebracht werden müssen. Beim 3D-Druck wird dagegen nur das Material verwendet, das tatsächlich gebraucht wird. Dass dabei als Hauptzutat oft Bauschutt zum Einsatz kommt, schont Geldbeutel und Umwelt gleichermaßen. Denn die Abfälle von abgerissenen Gebäuden fristen ihr Dasein normalerweise auf Mülldeponien – nun können sie recycelt werden.
Dank der möglichen Einsparungen ist die Methode sogar für den Häuserbau in Schwellen- und Entwicklungsländern interessant, wo möglichst schnell und kostengünstig dringend benötigter Wohnraum geschaffen werden könnte. 3D-Druck-Unternehmen wie die Firma Apis Cor sehen ohnehin keine Grenzen für den Einsatz ihrer Technologie. Sie kündigen bereits heute an, die globale Bauindustrie verändern zu wollen.
