Ovale Wanne im gedruckten Wohnhaus
Pilotprojekt zeigt Möglichkeiten und Herausforderung für die TGA beim 3D-Betondruck von Gebäuden auf
Das deutschlandweit erste, zugelassene Einfamilienhaus im 3D-Betondruck-Verfahren ist im münsterländischen Beckum entstanden. Die innovative Technologie verändert auch Planung und Bauablauf im Bad. (Thorsten Thiel/vor-ort-foto.de für Bette)
Für Planer und Architekten bedeutet der 3D-Druck mit Beton ein hohes Maß an Designfreiheit bei der Gestaltung von Gebäuden. (Mense-Korte ingenieure + architekten)
Während des Druckvorganges berücksichtigt der Drucker bereits die Aussparungen und Durchbrüche für die später zu verlegende Leitungen und Anschlüsse von Wasser, Strom und Haustechnik. (Peri GmbH)
Ein Quadratmeter doppelschalige Wand kann innerhalb von fünf Minuten gedruckt werden. In Beckum ließen sich die Projektbeteiligten allerdings mehr Zeit, um möglichst viel zu lernen. (Mense-Korte ingenieure + architekten)
Einer der spannendsten Momente für die Planer und Handwerker war das Einsetzen der Badewanne in die gedruckte Bad-Architektur.
Bilder: Thorsten Thiel/vor-ort-foto.de für Bette
Die Duschfläche muss für die richtige Layerhöhe geplant werden. Das höhenverstellbare Einbausystem von Bette gibt hier zusätzlichen Spielraum. (Thorsten Thiel/vor-ort-foto.de für Bette)
Im münsterländischen Beckum ist ein Einfamilienhaus im 3D-Betondruck-Verfahren entstanden. Für alle Baubeteiligten war das Neuland. Gezeigt hat sich schon jetzt, dass sich mit dieser Technologie auch Planung und Bauablauf im Bad verändern wird.
Rund ein Jahr Planungszeit war nötig, bis der 3D-Drucker den ersten Layer eines Spezialbetons auf den Baugrund in Beckum auftragen konnte. Dabei fand der Druck des zweigeschossigen Wohnhauses mit rund 160 m2 Wohnfläche längst nicht in der Geschwindigkeit statt, zu der die neue Technologie fähig ist – ein Quadratmeter doppelschalige Wand kann innerhalb von fünf Minuten gedruckt werden. Doch die Verantwortlichen wollten möglichst viel dabei lernen.
Mehr Freiheit bei der Gestaltung
Für Planer und Architekten bedeutet der 3D-Druck ein hohes Maß an Designfreiheit bei der Gestaltung von Gebäuden, da so Formen realisierbar sind, die in herkömmlicher Bauweise nur mit hohem finanziellem Aufwand machbar wären. Dazu wird mit dem Building Information Modelling (BIM) gearbeitet; das ganze Haus entsteht zuerst dreidimensional am Computer. „Durch das 3D-Modell kann alles viel präziser geplant und umgesetzt werden, es gibt keinen Aufwand für Aufmaß und auch keine Maßfehler“, erzählt Alexander Hoffmann vom ortsansässigen Büro Mense-Korte Ingenieure+Architekten, die Planung und Bauleitung durchgeführt haben.
Selbst wenn es sich bei dem Gebäude in Beckum um ein Pilotprojekt handelt, sind bereits einige Folgen abschätzbar, die diese Art des Bauens für die TGA- und SHK-Branche mit sich bringt. Die Konstruktion des Hauses in Beckum besteht aus dreischaligen Wänden, die mit Dämmmasse verfüllt werden. Während des Druckvorganges werden bereits die Aussparungen und Durchbrüche für die später zu verlegende Leitungen und Anschlüsse von Wasser, Strom und Haustechnik berücksichtigt. Alexander Hoffmann: „Durch eine sorgfältige Planung der Rohinstallation und die hohe Genauigkeit des Drucks konnten nachträgliches Schlitzen zu 90 % vermieden und Rohre und Leitungen zeitsparend verlegt werden.“
Wichtig: Gutes Teamwork mit den Architekten
Für die Handwerker des SHK-Unternehmens Leifhelm & Pelkmann GmbH bedeutete das allerdings, dass sie erheblich früher in den Planungsprozess involviert wurden als bei herkömmlichen Bauprojekten. „Tatsächlich waren wir fast von Anfang an dabei und haben die Schlitz- und Durchbruchsplanung sowie die Produkte für die drei Badezimmer des Hauses mit den Architekten geplant, damit sie korrekt in das virtuelle 3D-Modell des Gebäudes einfließen konnten“, erinnert sich Tobias Leifhelm, einer der beiden Geschäftsführer des Beckumer Traditionsbetriebs.
BIM-Kenntnisse waren für das Handwerksunternehmen dabei allerdings nicht nötig, denn diese Aufgabe übernahmen komplett die Profis von Mense-Korte. Tobias Leifhelm: „Die größte Herausforderung für Sanitär und TGA beim 3D-Betondruck ist die frühzeitige und gewissenhafte Planung – ein gutes Teamwork mit dem Architekten ist hierbei unerlässlich. Ich empfehle jedem Kollegen auch, hier genug Durchsetzungsfähigkeit für das eigene Gewerk an den Tag zu legen, damit Fehler nicht im Nachgang aufwendig korrigiert werden müssen.“
Spezielle Anforderungen an die Badewanne
Einer der spannendsten Momente für Architekten und SHK-Handwerker war schließlich das Einsetzen der Badewanne in die Architektur, denn es gab bei der Planung zwei Herausforderungen: Zum einen die gerundete Hauswand mit definiertem Radius und zum anderen die Wannenschürze, die ebenfalls aus Beton gedruckt worden war. Mit der „BettePool Oval“ wurde eine Badewanne gefunden, die zum Radius der Hauswand passt und eine Auflagefläche für die Schürze besitzt.
Das Architekturbüro baute 3D-BIM-Daten der Bette-Badewanne in die Planung ein und erstellte auf dieser Grundlage ein virtuelles 3D-Modell als Basis für den Betondruck der Schürze. „Als sich die Badewanne dann passgenau in die Öffnung zwischen Wand und Schürze einsetzen ließ, ist uns allen ein großer Stein vom Herzen gefallen – aber es zeigt, wie präzise die Drucktechnik tatsächlich ist“, sagt Alexander Hoffmann. Die Badewanne steht auf Füßen und liegt nach vorne auf der Schürze auf, wandseitig wurde sie mit Wannenankern befestigt. Die Aussparungen für die Rohrinstallation und Ablaufgarnitur wurden beim Druck der Schürze bereits berücksichtigt. Alle anderen Rohrinstallation wurden im Estrich verlegt.
Wie gewohnt verlieft dagegen der Einbau der beiden Duschflächen. „Das Einzige was beachtet werden muss ist, die Duschfläche von vornherein für die richtige Layerhöhe zu planen. Aber das ist ja Alltag für den SHK-Profiund mit unserem höhenverstellbaren Einbausystem auch überhaupt kein Problem“, sagt Sebastian Otten, der das Projekt für Bette betreut und begleitet hat.
Bevor die künftigen Bewohner ihr Haus in Beckum beziehen, soll es rund eineinhalb Jahre als Präsentations- und Forschungsobjekt dienen und eine Vorbildfunktion für innovatives Bauen und die Digitalisierung und Automatisierung der Baubranche einnehmen.
