3D-DRUCKEN
Allgemeine Beschreibung
Die Herstellung von Teilen mit 3D-Drucktechnologien hat das Potenzial, Abfall während des Bauprozesses zu reduzieren oder zu vermeiden, während andere Vorteile wie kürzere Bauzeiten, niedrige Kosten und Reproduzierbarkeit erzielt werden können. Das Drucken eines kleinen Gebäudes mit einer Erdmischung kann beispielsweise zu tragenden Wänden führen, die für den Rückbau vorbereitet sind und in weniger als 200 Stunden gedruckt werden.
Beispiele
TECLA
Massa Lombarda, Italy
Der für den Bau verwendete Boden wurde vor Ort entnommen, analysiert und mit Zusatzstoffen vermischt. Mithilfe eines 3D-Druckverfahrens wurden innerhalb von 200 Stunden insgesamt 350 Schichten gedruckt, die aus sinusförmigen und durchgehenden Linien bestanden. Nach einer Trocknungszeit von etwa 3 Monaten war das Bauwerk vollständig ausgeformt. Die tragenden Erdwände machen eine zusätzliche Rahmenkonstruktion überflüssig. Um eine wirksame Isolierung zu gewährleisten, wurden die Hohlräume der Wände mit Reishülsen aus landwirtschaftlichen Abfällen gefüllt.
Das Fundament besteht aus drei aufeinanderfolgenden Schichten aus Stampflehm, Reishülsen und Schotter. Die Möbel sind in die Struktur integriert und ebenfalls gedruckt, wobei nur wenige nicht druckbare Teile aus Italien bezogen werden. Um die Druckbarkeit und die strukturellen Eigenschaften der rohen Erde zu verbessern, wurden andere Materialien beigemischt. Da die Zusammensetzung der Erde variiert, wurde die Mischung mit Quarzsand angereichert, der 19 % der Mischung ausmacht. Außerdem wurden geschredderte Reishülsen hinzugefügt, um die Langlebigkeit zu erhöhen und die Erdmischung auf mikroskopischer Ebene zu binden.
Es wurde jedoch ein erheblicher Kompromiss eingegangen, da etwa 10 % des Gewichts der Erdmischung aus Bindemitteln bestehen (4,69 % Kalk und 4,7 % hydraulischer Kalk). Bindemittel können nicht als zirkulär oder nachhaltig angesehen werden, da ihre Herstellung das Downcycling von Gestein beinhaltet und hohe Mengen an CO2 freisetzt. Bindemittel entfalten ihre Bindewirkung nur einmal, während ihrer chemischen Reaktion. Bei der Wiederverwendung verlieren sie ihre Bindungsfunktion und verhalten sich wie jedes andere Getreide. Folglich wird für jeden Recyclingprozess ein neues Bindemittel benötigt. Darüber hinaus werden Bindemittel durch den Abbau von Gestein oder Mergel hergestellt, der pulverisiert und anschließend verbrannt wird. Oft werden hochwertige Gesteine wie Kalkstein zu Pulver zerkleinert, das nur einmal verwendet werden kann, was zu relativ minderwertigen Materialien mit begrenzter Haltbarkeit und Festigkeit führt.