Erste

Auf Wolfe Island in der Nähe von Kingston, Ontario, wurde die graue Hülle des ersten 3D-gedruckten mehrstöckigen Betongebäudes mit gemischter Nutzung in Nordamerika fertiggestellt.

Mit der Fertigstellung des restlichen Bauwerks wurden nun Maschinenbau- und Elektrohandwerker sowie Dachdecker hinzugezogen.

Der Veranstaltungsort, der von nidus3D errichtet wird, ist ein 2.200 Quadratmeter großes, zweistöckiges Gebäude, das im Erdgeschoss eine Werkstatt und darüber ein Wohnhaus umfassen wird. Der Druck des Äußeren dauerte 80 Stunden.

„Es ist von Bedeutung, weil es in Beton statt in Mörtel gedruckt wird, was uns die Verwendung vorab genehmigter Mischungsdesigns ermöglicht“, sagt Ian Arthur, einer der Gründer von nidus3D. „Mörtelmischungen neigen dazu, sich zu verändern. Sie sind zwar etwas einfacher zu drucken, aber mit ihnen sind noch viel mehr Einschränkungen verbunden.“

Da Beton verwendet wurde, konnten die Druckteams Zuschlagstoffe aus der Region verwenden, im Gegensatz zu Mörtel, der Zement, feinen Sand und Kalk erfordert.

„Das Tolle an der Verwendung einer Betonmischung ist, dass wir lokale Materialien prüfen und beschaffen können, egal wo wir mit dem Drucker landen“, sagt Arthur. „Konsistenz ist unsere größte Herausforderung. Wir müssen Lieferanten finden, die sich wirklich Zeit für die Sortierung und Konsistenz des Zuschlagstoffs nehmen.

„Wir gehen davon aus, dass wir bei unserem Wachstum, unserer Expansion und dem Einsatz von Druckern in anderen Teilen von Ontario und in ganz Kanada weiterhin lokale Quellen für all diese Materialien finden werden, denn eine Möglichkeit, wettbewerbsfähig zu sein, besteht darin, dass wir Beton vor Ort mischen Und wir beziehen alles vor Ort, was aus umweltfreundlicher Sicht alles senkt, aber auch Ihre Kosten für Logistik und Fracht senkt.“

Nidus3D nutzte den BOD2-Drucker von COBOD, einem dänischen Unternehmen, das 3D-Konstruktionsdrucklösungen anbietet. Die gleiche Technologie wurde auch für den 3D-Druck der ersten zwei- und dreistöckigen Gebäude in Europa verwendet. Der BOD2 kann Beton mit einer Partikelgröße von bis zu 10 Millimetern verarbeiten.

COBOD hat die kostengünstige Lösung namens D.Fab in Zusammenarbeit mit dem Zementgiganten Cemex entwickelt.

Am Kingston-Projekt arbeitete ein vierköpfiges Druckteam, bestehend aus einem Druckerbediener und drei Generalisten.

„Wir konnten einige wirklich coole Dinge tun“, sagt Arthur. „Wir haben einen gegossenen Betonboden zur Schalldämmung zwischen den beiden Stockwerken erstellt und einen zusätzlichen Maschinenraum in 3D gedruckt. Im zweiten Stock wird es eine Suite für die Schwiegereltern des Hauptgebäudes geben, also eine kleine Wohnung.“

Bisher waren alle 3D-gedruckten Gebäude in Kanada und den USA einstöckig. Das Kingston-Bauwerk wird Anfang Dezember fertiggestellt sein.

„Wir haben uns letzte Woche mit den Handwerkern getroffen, um über den endgültigen Arbeitsumfang für den Rest des Gebäudes zu sprechen“, sagt Arthur.

Das nidus3D-Team begann mit einem Betonfundament. Der Drucker wurde eingebracht und die Wände errichtet. Es soll ein Stahlfachwerkdach installiert werden, dies erfolgt in Zusammenarbeit mit einem anderen Unternehmen.

„Wir drucken vor Ort. Bei diesem speziellen Auftrag kamen wir mit der gegossenen Unterlage an, die sofort einsatzbereit war“, sagt Arthur. „Die Inneninstallation und alles war bereits platziert und wir haben darum herum gedruckt.“

Besonders interessant ist, dass der 3D-Drucker verwendet wurde, um vor Ort einen horizontalen Betonträger zu bauen, der von einem Kran an seinen Platz gehoben wurde. Ein Ingenieur arbeitete die Spezifikationen aus und nidus3D fertigte mithilfe des Druckers eine individuelle Schalung für den Balken an.

„Wir haben die Schalung ausgedruckt und gemäß dem bereitgestellten Zeitplan mit Bewehrungsstahl verstärkt und mit Beton vergossen“, sagt Arthur. „Wir konnten aus einer 3D-gedruckten Form einen traditionellen Betonträger erstellen.“

Es wäre schwierig gewesen, den Balken zur Baustelle zu transportieren. Das Team konnte es mit etwas zusätzlichem Arbeitsaufwand herstellen.

Das Formular für den Balken wurde in einem offenen Bereich im ersten Stock des Gebäudes ausgedruckt und dann an seinen Platz gehoben.

„Es war eine bedeutende Leistung und wir waren wirklich stolz darauf“, sagt Arthur. „Es ist wirklich gut gelaufen.“

Obwohl die 3D-Druckindustrie noch in den Kinderschuhen steckt, wächst sie exponentiell. Verschiedene Berichte gehen von einem jährlichen Wachstum von 80 bis 110 Prozent aus. Nidus3D arbeitet bereits an einem 3D-gedruckten Keller für ein anderes Projekt.

„Es gibt jeden Tag Fortschritte“, sagt Arthur. „Wir stehen noch ganz am Anfang, aber es geht wahrscheinlich schon schneller als die meisten herkömmlichen Methoden zur Errichtung von Gebäuden aus Mauerwerk. Wir gehen davon aus, dass es in sehr kurzer Zeit schneller sein wird als der Holzrahmenbau und dass die Kosten geringer sein werden. Wir gehen davon aus, dass wir mit diesem Drucker nächstes Jahr ein Stockwerk pro Tag bauen können.“

Laut Arthur wird der 3D-Druck der Branche auch dabei helfen, die wachsende Nachfrage nach Wohnraum zu bewältigen und einen Teil der Probleme auszugleichen, die durch den erwarteten Mangel an Fachkräften entstehen.

„Wenn wir nicht anfangen, nach neuen Bauweisen zu suchen, werden wir nie aufholen können. Es gehört zu unseren Grundwerten, nach Lösungen zur Bewältigung der Wohnungskrise zu suchen und zum Aufbau bezahlbaren Wohnraums beizutragen.“

„Wir haben uns letzte Woche mit den Handwerkern getroffen, um über den endgültigen Arbeitsumfang für den Rest des Gebäudes zu sprechen“, sagt Arthur.

Das nidus3D-Team begann mit einem Betonfundament. Der Drucker wurde eingebracht und die Wände errichtet. Es soll ein Stahlfachwerkdach installiert werden, dies erfolgt in Zusammenarbeit mit einem anderen Unternehmen.

„Wir drucken vor Ort. Bei diesem speziellen Auftrag kamen wir mit der gegossenen Unterlage an, die sofort einsatzbereit war“, sagt Arthur. „Die Inneninstallation und alles war bereits platziert und wir haben darum herum gedruckt.“

Besonders interessant ist, dass der 3D-Drucker verwendet wurde, um vor Ort einen horizontalen Betonträger zu bauen, der von einem Kran an seinen Platz gehoben wurde. Ein Ingenieur arbeitete die Spezifikationen aus und nidus3D fertigte mithilfe des Druckers eine individuelle Schalung für den Balken an.

„Wir haben die Schalung ausgedruckt und gemäß dem bereitgestellten Zeitplan mit Bewehrungsstahl verstärkt und mit Beton vergossen“, sagt Arthur. „Wir konnten aus einer 3D-gedruckten Form einen traditionellen Betonträger erstellen.“

Es wäre schwierig gewesen, den Balken zur Baustelle zu transportieren. Das Team konnte es mit etwas zusätzlichem Arbeitsaufwand herstellen.

Das Formular für den Balken wurde in einem offenen Bereich im ersten Stock des Gebäudes ausgedruckt und dann an seinen Platz gehoben.

„Es war eine bedeutende Leistung und wir waren wirklich stolz darauf“, sagt Arthur. „Es ist wirklich gut gelaufen.“

Obwohl die 3D-Druckindustrie noch in den Kinderschuhen steckt, wächst sie exponentiell. Verschiedene Berichte gehen von einem jährlichen Wachstum von 80 bis 110 Prozent aus. Nidus3D arbeitet bereits an einem 3D-gedruckten Keller für ein anderes Projekt.

„Es gibt jeden Tag Fortschritte“, sagt Arthur. „Wir stehen noch ganz am Anfang, aber es geht wahrscheinlich schon schneller als die meisten herkömmlichen Methoden zur Errichtung von Gebäuden aus Mauerwerk. Wir gehen davon aus, dass es in sehr kurzer Zeit schneller sein wird als der Holzrahmenbau und dass die Kosten geringer sein werden. Wir gehen davon aus, dass wir mit diesem Drucker nächstes Jahr ein Stockwerk pro Tag bauen können.“

Laut Arthur wird der 3D-Druck der Branche auch dabei helfen, die wachsende Nachfrage nach Wohnraum zu bewältigen und einen Teil der Probleme auszugleichen, die durch den erwarteten Mangel an Fachkräften entstehen.

„Wenn wir nicht anfangen, nach neuen Bauweisen zu suchen, werden wir nie aufholen können. Es gehört zu unseren Grundwerten, nach Lösungen zur Bewältigung der Wohnungskrise zu suchen und zum Aufbau bezahlbaren Wohnraums beizutragen.“