Deutschlands erstes Wohnhaus aus dem 3D-Drucker

Deutschlands erstes Wohnhaus, das mit einem 3D-Drucker hergestellt wurde, sollte durch eine innovative Gebäudetechnik im Bereich der Beheizung und Kühlung ergänzt werden. Das Flächenheiz- und Kühlsystem aquatherm black wurde in die Elementdecken aus Beton eingebracht. Auf diese Weise entsteht ein thermisch aktiviertes Bauelement, das ein angenehmes, gleichmäßiges Klima ohne Konvektion und Zugluftgefühl und völlige Freiheit bei der Gestaltung offener und moderner Räume ermöglicht.

Fertigstellungsjahr

2021

Fläche

160 m²

Bauherrschaft

Hous3Druck UG

Fachplanung, Ausstattung und Bauen
Fachplanung:
Das erste Wohnhaus in Deutschalnd aus dem 3D-Drucker
Bild: Peri GmbH
Bauteilaktivierung
Bauteilaktivierung
Energieeffizienz
Energieeffizienz
Heizung
Heizung
Heizung + Kühlung
Heizung + Kühlung
Ökologische Baumaterialien
Ökologische Baumaterialien
Vorfertigung
Vorfertigung

Das derzeit wohl innovativste Wohngebäude Deutschlands ist im nordrheinwestfälischen Beckum entstanden: Das zweigeschossige Einfamilienhaus mit rund 160 Quadratmetern Wohnfläche wurde nicht in herkömmlicher Bauweise erstellt, sondern von einem 3D-Betondrucker gedruckt und ist damit das erste seiner Art in Deutschland. 
 
Gedruckt wurde das Gebäude von der Peri GmbH. Zum Einsatz kam ein Portaldrucker: Bei diesem bewegt sich der Druckkopf über drei Achsen auf einem fest installierten Metallrahmen. Die Konstruktion des Hauses besteht aus dreischaligen Wänden, die mit Isoliermasse verfüllt wurden. Während des Druckvorganges berücksichtigte der Drucker bereits die später zu verlegenden Leitungen und Anschlüsse. Durch diese innovative Technik lässt sich gegenüber den herkömmlichen Bauweisen nicht nur erheblich Zeit einsparen, auch ist der Ressourcenverbrauch deutlich geringer. Geplant wurde das Gebäude von MENSE-KORTE ingenieure+architekten aus Beckum, Bauherr ist die Hous3Druck UG.

Die Decke des Hauses wurde aus Betonfertigteil-Elementen hergestellt. Bei der Syspro-Klimadecke handelt es sich um eine Betonfertigplatte mit statisch mitwirkender Ortbetonergänzung. Das Besondere: Der Einbau des Flächenheiz- und Kühlsystems aquatherm black aus dem Hause aquatherm erfolgte oberflächennah zwischen den Gitterträgern unmittelbar auf der unteren Bewehrungslage der Elementdecken. Mit dem Ergebnis, dass die Heiz-/Kühlregister nach dem Betonieren der Elementdecken vor Baustellenbeschädigungen geschützt sind. Auf diese Weise entsteht ein thermisch aktiviertes Bauelement, denn das Flächenheiz- und Kühlsystem ermöglicht ein angenehmes, gleichmäßiges Klima ohne Konvektion und Zugluftgefühl und völlige Freiheit bei der Gestaltung offener und moderner Räume.

Die aus dem korrosionsresistenten Kunststoff Polypropylen gefertigten Register erwärmen die Decke sanft auf Oberflächentemperaturen von bis zu 26 °C. Die Energie wird nun als Wärmestrahlung in den Raum abgegeben. Dort, wo die Wärmestrahlung auf Gegenstände trifft, werden diese erwärmt. Die gemessene Lufttemperatur kann bei dieser Art von Beheizung aufgrund der gleichmäßigen Wärmestrahlung der Raumumfassungsflächen ca. 3°C niedriger liegen als bei Konvektionsheizungen – das Thermometer zeigt 20 °C und es fühlt sich an wie 23 °C. Dies fördert das Wohlbefinden und spart auch noch rund 18 % Energie.

Der Einbau in der Decke bietet auch für die passive Kühlung systemische Vorteile: Anders als bei herkömmlichen Klimaanlagen, die die Wärme durch Ventilationsbetrieb mit Luftbewegung aus dem Raum entziehen, führen Klimadecken die Kühllast überwiegend mittels Strahlung aus dem Raum ab. Zugluft ist mit Ausnahme des teils hygienisch notwendigen Luftwechsels durch diesen Prozess ausgeschlossen bzw. wird auf ein Mindestmaß reduziert.

aquatherm black wurde nach Kundenwunsch in Größen von 24 cm x 60 cm bis 48 cm x 500 cm im Hauptwerk der aquatherm Unternehmensgruppe im südwestfälischen Attendorn objektspezifisch produziert. Insgesamt kamen 97,4 m² Register zum Einsatz. Dies entspricht einer Belegung im Objekt von rund 60 Prozent und damit einer geringen Belegfläche, die trotzdem ausreichend ist, um das Gebäude effektiv zu beheizen und zu kühlen. 

Vorproduktion
Bild:Aquatherm
Betonfertigteile mit integrierter Heizung. Hier sieht man den Anschluss des Systems, der dann vor Ort auf der Baustelle nur noch eingeklinkt werden muss.
Bild:Aquatherm
Auf der Baustelle mussten die einzelnen Fertigteildeckenelemente nur noch miteinander verbunden werden - die Heizelemente sind bereits intergriert.
Bild:Aquatherm