Die Wohnungsnot angehen – Bietet 3D‑Druck die Lösung?

Viele Teile der Welt teilen ein großes Problem: Es gibt nicht genug Wohnraum für alle. Der Wohnungsmangel hat erhebliche Auswirkungen auf die Wirtschaft, da die Menschen weiterhin hohe Beträge für ihre Häuser zahlen, was zu weniger verfügbarem Einkommen und stärker konzentriertem Reichtum führt. Glücklicherweise untersuchen mehrere Ingenieurteams das 3D‑Drucken als Möglichkeit, diesen Mangel zu lindern. Hier ist alles, was Sie über die potenzielle Lösung des Wohnungskrise durch 3D‑Druck wissen müssen.

Statistiken zum Wohnungsmangel

Der Wohnungsmangel hat in Nordamerika in letzter Zeit neue Rekorde erreicht. Aktuelle Studien zeigen, dass Kanada und die USA 3,5 Millionen Häuser weniger haben, als nötig wäre, um die Preise auszugleichen. Es wird prognostiziert, dass dieser Mangel weiter zunimmt, da die Hauptursachen der Wohnungskrise anhalten. Besonders die Westküste der USA, insbesondere Kalifornien, führt die Liste an.

Ursachen des Wohnungsmangels

Es gibt viele Faktoren, die zum aktuellen Wohnungsmangel führen. Zum einen haben Verzögerungen und Engpässe, die durch die Pandemie verursacht wurden, die Lieferketten zerstört. Diese beschädigten Ketten treiben die Inflation an, was zu höheren Preisen überall geführt hat und mehr Architekten dazu veranlasst, innovative Lösungen zu suchen, einschließlich der additiven Fertigung.

3D‑Druck zur Bewältigung des Wohnungsmangels

Ein Bereich des Bauwesens, der vielversprechend ist, ist der 3D‑Druck. Mehrere Projekte laufen, die zeigen, wie diese Technologie Kosten senken, die Zugänglichkeit verbessern und die Menschheit zu neuen Höhen führen könnte. Das Konzept von 3D‑gedruckten Häusern gibt es bereits, seit diese Geräte auf den Markt kamen. Erst durch jüngste Fortschritte in der Materialwissenschaft und der 3D‑Drucktechnologie wurde es jedoch möglich.

Quelle – Hassell and Imigo

Heute werden mehrere Methoden verwendet, um 3D‑Häuser zu drucken. Die am häufigsten genutzte ist leicht verfügbarer Beton. Der Beton wird speziell gemischt, um aus großen Düsen ausgegeben zu werden. Diese Einheiten funktionieren wie Miniatur‑3D‑Drucker, jedoch im Hausmaßstab. Sie schichten den Beton sorgfältig, um Wände zu erzeugen.

Der Vorteil dieser 3D‑gedruckten Häuser liegt darin, dass sie verfügbaren und langlebigen Beton verwenden. Einige Systeme drucken nun mit speziellen Mustern, die Belüftung oder Isolierung ermöglichen, wodurch die Baukosten weiter gesenkt und die Tür für eine großflächige Einführung geöffnet wird.

Mehrstöckige 3D‑gedruckte Immobilien

Project Milestone ist aus vielen Gründen einzigartig unter den Beton‑3D‑Bauoptionen. Zum einen ist es das erste, das erfolgreich einen zuverlässigen und einfach nutzbaren mehrstöckigen Ansatz für den 3D‑Druck von Gebäuden geschaffen hat. Die Ingenieure von Project Milestone entwickelten ein Verfahren, bei dem eine zementähnliche Mischung aus einer Druckdüse extrudiert wird, bis sie eine vorbestimmte Form aufbaut.

Diese Formen werden auf der Baustelle gedruckt und von Arbeitern zusammengebaut. Dieser Ansatz senkt die Einrichtungskosten, da die Druckanlage effizient Drucke für eine große Region bereitstellen kann. Die aktuellen Baupläne von Project Milestone umfassen eine 3‑stöckige Option mit 1.370 ft² und eine 2‑stöckige Option mit 1.230 ft².

Erddruck unterstützt den Wohnungsmangel

Earthprining ist ein weiterer Sektor des Marktes für 3D‑gedruckte Häuser, der es wert ist, kennengelernt zu werden. Diese Methode gibt dem ältesten Bauverfahren des Menschen: der Verwendung von Erde, eine neue Wendung. Ihre prähistorischen Vorfahren bauten mit diesem Material, und beeindruckenderweise sind einige ihrer Werke heute noch teilweise erhalten.

Im Jahr 2018 beschlossen Ingenieure, 3D‑Druck mit Bodenrammen zu kombinieren. Diese Methode zur Herstellung von Baumaterial verdichtet Erde zu Ziegeln, die in einer Vielzahl von Bauprojekten verwendet werden können. Bis 2021 hatte TECLA sein erstes 3D‑gedrucktes Erdhaus in Ravenna, Italien, fertiggestellt. Das Projekt rammt Erde, um Wände mit integrierten Stützen zu erzeugen.

Entwicklung des Erddrucks

Neueste Entwicklungen im Bereich des Erddrucks umfassen die Verwendung von komplexen Formen und Designs, die Belüftung und Licht in Gebäude ermöglichen. Die neueste Methode des Erddrucks beinhaltet das Einsetzen eines Drahtgitters zwischen den Schichten beim Verdichten, was eine miteinander verbundene Unterstützung bietet. Diese Methode integriert eine 30 %ige Tonmischung, die als natürlicher Bindemittel wirkt, wenn sie verdichtet und getrocknet wird.

Hope Village

Hope Village ist ein herausragendes Beispiel dafür, wie 3D‑gedruckte Häuser das Leben aller verbessern können. Das Projekt, das in Tansania liegt, soll bedürftige Kinder mit erdbasierten Baumethoden unterbringen. Laut den Entwicklern des Projekts wird die Anlage 480 Mädchen im Alter von 3 bis 18 Jahren beherbergen.

50 Gebäude

Hope Village ist mehr als nur eine Wohnanlage. Es wird auch Schulungen, Berufsausbildung, Freizeit- und Landwirtschaftseinrichtungen im Rahmen der Strategien des Teams anbieten, um diesen Frauen zum Erfolg zu verhelfen. Auch Kinderbetreuung ist unter den über 50 geplanten Gebäuden verfügbar. Bemerkenswert ist, dass das Team Teile des TECLA‑3D‑Druckprojekts, einschließlich des Crane‑WASP‑Drucksystems, integrieren wird.

Crane WASP

Der Crane WASP (World’s Advanced Saving Project) ist ein riesiger 3D‑Drucker, der Rigging nutzt, um Mobilität über größere Flächen zu erlangen, was ihn ideal für den Hochbau macht. Bemerkenswert ist, dass WASP seinen Namen vom Maurer‑Wespen ableitet, der für das Bauen mit Schlamm berühmt ist.

Der WASP‑Drucker wird manchmal als Infinity‑3D‑Drucker bezeichnet, weil er Häuser zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher Methoden herstellen kann. Bereits hat WASP beim Bau von Häusern in Kolumbien geholfen, das eine der schlimmsten Wohnungskrisen Südamerikas hat. In Zukunft könnten Systeme wie WASP weltweit verbreitet sein.

Großes Gemeindezentrum

Im Zentrum von Hope Village wird ein 3D‑gedrucktes Gebäude stehen, das die neuesten technologischen Entwicklungen präsentiert. Das Gemeindezentrum wird mehrere Rollen in der Gemeinschaft übernehmen, darunter als Schule tagsüber und als Cafeteria. Es wird zudem einen sicheren Ort für Gemeinschaftsveranstaltungen bieten.

Interessanterweise sind die Wände von Hope Village nicht tragend. Daher wird das Dach an Holzstützen angeschlossen, die alle lokal bezogen werden. Abschließend wird eine Blechschicht den Schutz gegen Regen und Sonne verstärken. Der Bau des Gemeindezentrums soll Anfang 2025 beginnen.

Vorteile des 3D‑gedruckten Bauens zur Bewältigung des Wohnungsmangels

Es gibt viele Gründe, warum 3D‑gedruckte Häuser auf den Markt gebracht werden sollen. Diese Einheiten können zu deutlich niedrigeren Preisen hergestellt werden und lokale Baumaterialien nutzen. Der WASP‑3D‑Drucker kann ein Haus für nur 1.000 $ erzeugen. Außerdem kann er dieses Gebäude schnell produzieren und mit einer Haltbarkeit, die mit Betonbauten vergleichbar ist.

Zugänglicher

Zugänglichkeit ist ein weiterer Grund, warum 3D‑Wohnprojekte in Zukunft stark wachsen werden. Es ist einfacher für einen Bauunternehmer, einen 3D‑Drucker einzuführen, der lokale Ressourcen nutzt, um Gemeinschaften zu schaffen, anstatt Baumaterialien, Arbeitskräfte und mehr zu importieren. Diese Strategie ermöglicht es Gemeinschaften, sich zu verbessern und zu erweitern, um den Bedürfnissen ihrer Bevölkerung gerecht zu werden.

Günstigere Häuser helfen, die Wohnungskrise zu mindern

Es ist deutlich günstiger, Häuser mittels 3D‑Druck zu erstellen, als mit den aktuellen Methoden zu bauen. Sobald ein Prozess automatisiert wird, entfallen die meisten Gemeinkosten. 3D‑gedruckte Häuser benötigen keine Teams von Bauexperten. Daher sind sie viel billiger zu bauen. Außerdem muss der Drucker keine Mittagspausen einlegen oder schlafen, was die Anzahl der monatlich herstellbaren Gebäude erhöht.

Zukünftige Unterstützung zur Reduzierung des Wohnungsmangels

Einer der größten Vorteile des Einsatzes von 3D‑Druckern zur Erweiterung von Gemeinschaften ist die Möglichkeit, Gemeinschaften zu vergrößern. Stellen Sie sich vor, Ihr Viertel hätte einen 3D‑Drucker, der neue Gebäude produzieren könnte, wann immer die Gemeinschaft sie benötigt. Das Ziel vieler dieser Wohnprojekte ist es, den Einheimischen den Umgang mit dem Drucker beizubringen, damit die Gemeinschaft in Zukunft Gebäude errichten und das Leben aller verbessern kann.

Komplexe Designs

Ein weiterer großer Vorteil, den 3D‑Drucker dem Bausektor bieten, ist die Fähigkeit, komplexe Designs zu erstellen und die heutige Architektur zu erweitern. Es gibt neue Wanddesigns, die Heiz- und Kühlkosten senken. Poröse Wände für heiße Umgebungen sind ein hervorragendes Beispiel dafür, wie standortgerechtes Bauen den Wert einer Immobilie steigert.

Zukunft der 3D‑gedruckten Häuser

Die Zukunft des 3D‑Drucks im Bausektor ist vielversprechend. Bereits jetzt sind 3D‑Druckoptionen die ideale Lösung für langjährige Probleme der Baubranche. Außerdem könnte 3D‑Druck nützlich sein, um Häuser in anderen Umgebungen außerhalb der Erde zu drucken. 3D Drucken im Weltraum ist keine leichte Aufgabe. Die meisten 3D‑Drucker verlassen sich auf die Schwerkraft, damit sich ihre Materialien an Ort und Stelle absetzen. Das Wegfallen der Schwerkraft erfordert eine neue Methode des 3D‑Drucks, um sicherzustellen, dass sich die Materialien korrekt absetzen und das Gerät wie vorgesehen funktioniert.

Bemerkenswert hat die NASA das Potenzial von 3D‑Druckern zur Unterstützung von Astronauten beim Kolonisieren anderer Planeten und des Mondes im Blick. 2019 startete die NASA die 3D‑Druck‑Habitat‑Challenge. 2022 vergab sie dem in Austin ansässigen Bauunternehmen ICON einen Vertrag über 57,2 Mio. $ zur Weiterentwicklung ihrer 3D‑gedruckten Habitate.

Im Oktober 2022 präsentierte Icon seine Bemühungen im Johnson Space Center der NASA in Houston, Texas. Ihre Vorführung umfasste ein 3D‑gedrucktes Habitat, das für den Einsatz auf dem Mars konzipiert ist. Außerdem wurden einige lunare 3D‑Drucktechnologien gezeigt, die eines Tages bei der Besiedlung des Nachbarn der Erde helfen könnten.

Ein 3D‑Druckunternehmen, das den Markt erschüttert

Der 3D‑Drucksektor ist ein schnell wachsender Markt, der weiter expandiert. Diese Geräte sind beliebter denn je und haben sowohl in ihren Fähigkeiten als auch im Design zugenommen. Darüber hinaus haben die unterstützenden Software‑ und Hardwareunternehmen ein Umsatzwachstum verzeichnet.

AutoDesk

Autodesk (ADSK ) ist ein Softwareanbieter, der Lösungen für ein breites Spektrum an Branchen anbietet. Die Modellierungssoftware des Unternehmens wird in den Architektur‑ und Ingenieurmärkten eingesetzt. Sie hat auch bei zahlreichen Bauprojekten eine zentrale Rolle gespielt. Autodesk wird zudem im Unterhaltungs‑ und Bildungssektor verwendet, was zu seiner insgesamt positiven Reputation beiträgt.

ADSK Preisdiagramm

Autodesk trat 1982 in den Markt ein und wurde von einer Gruppe von Programmierern unter der Leitung von John Walker gegründet. Es erlangte erstmals Bekanntheit durch die Veröffentlichung der AutoCAD‑Software. Dies war die erste CAD‑Software, die auf einem PC lief, und blieb über Jahrzehnte der Industriestandard.

Die ADSK‑Aktie hat aufgrund von Insider‑Handelsberichten und einem allgemeinen Rückgang der Technologiewerte in den letzten Wochen einige Einbrüche erlebt. Dennoch wird das Unternehmen von vielen Analysten als starkes \”hold\” angesehen, da seine Positionierung und die Hinwendung zu KI‑basierten Systemen ein zukünftiges Wachstumspotenzial signalisieren könnten.

Hindernisse bei der Einführung von 3D‑Druck‑Bauverfahren

Es gibt noch einige Hindernisse bei der großflächigen Einführung von 3D‑gedruckten Bauverfahren. Zum einen gibt es keine langfristigen Daten zu ihrer Haltbarkeit. Man weiß, dass verdichtete Erde oder Beton lange halten können, aber die Art und Weise, wie diese Materialien zusammengefügt werden, hat entscheidenden Einfluss auf ihre Beständigkeit. Solange langfristige Daten die Robustheit dieser Häuser nicht belegen, wird es schwierig sein, Investoren zu gewinnen.

Bedenken hinsichtlich der Regulierung

Ein weiteres von einigen geäußertes Bedenken ist, dass es fast unmöglich sein wird, mit den heutigen Lizenz- und Sicherheitsvorschriften Schritt zu halten. Sie argumentieren, dass eine vollständige Überarbeitung der Sicherheitsanforderungen erforderlich wäre, um das neue Bauverfahren zu integrieren. Dadurch könnte es zu weiteren Verzögerungen bei der Nutzung dieser Werkzeuge im Bausektor kommen.

Der Wohnungsmangel könnte ausgedruckt werden

Wenn man die innovativen Strategien betrachtet, zu denen einige Architekten kürzlich gegriffen haben, lässt sich leicht eine Zukunft vorstellen, in der 3D‑Drucker bei Bedarf Wohnungsmangel lindern. Diese Geräte werden mit Fortschritten in der Materialwissenschaft immer besser, und in den kommenden Jahren ist es sehr wahrscheinlich, dass Ihr Haus gedruckt statt gebaut wird.

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