Rillen als Herausforderung: Haus aus dem 3D-Drucker

Das erste genehmigte Wohnhaus aus dem 3D-Drucker im münsterländischen Beckum ist in jeder Hinsicht außergewöhnlich. Grauer Zementmörtel verleiht der Fassade eine ganz besondere Struktur. Worauf bei der schützenden Beschichtung der Fassade zu achten war, haben wir hier zusammengefasst.

Autorin: Helena Mense Oliveira | Fotos: Peri

Ecken und gerade Linien bilden hier einzig die Grundstücksgrenzen. Runde Formen dominieren die Architektur. Schon von weitem setzt die geschwungene Fassade einen Kontrast zu den umliegenden Wohnhäusern. Aus der Nähe löst sich die scheinbar durchgängige Hülle in filigrane Spuren auf. Schicht auf Schicht winden sie sich entlang des gesamten Gebäudekörpers – auch im Inneren. „Wir haben bewusst die Ästhetik der besonderen Bauweise belassen und zeigen mit den runden Formen, was möglich ist“, sagt Waldemar Korte, Architekt bei den Mense-Korte ingenieure+architekten.

Beim ersten Haus Deutschlands aus dem 3D-Drucker ist nicht nur die Formgebung ungewöhnlich. Auch die Bauweise war bis Mitte 2021 ein Novum in Deutschland. Anstelle herkömmlicher Bauweise fertigte eine anhand der Gebäudemaße entwickelte Druckanlage die Grundmauern. Die Planungen dazu starteten im Frühjahr 2019. Dank der Zusammenarbeit des Planungsbüros mit dem Maschinenhersteller Peri, Heidelberg Zement und der TU München kam die Genehmigungsphase schon nach einem Jahr zum Ende – trotz bis dato nicht vorhandener rechtlicher Vorgaben. Im Spätsommer 2020 nahm der robotergestützte Drucker seine Arbeit auf.

Authentische Gestaltung der Wände mit 3D-Drucker

Während die Gebäudeelemente wie die Sohle, die Zwischendecke und das Dach als fertige Bauteile angeliefert wurden, spritzte der 3D-Drucker die Gebäudestruktur Schicht für Schicht auf. Im Erdgeschoss durchliefen die Beteiligten noch einen Lernprozess, die erste Etage war bereits nach sechs Tagen mit 50 Druckstunden hergestellt. Ende 2020 stand der „erweiterte Rohbau“, wie Korte das 3D-Konstrukt in Beckum nennt, mit fertiger Fassade und einer Wohnfläche von 160 Quadratmetern. Einzig die Dämmung wurde von Hand in „unbedruckten“ Zwischenräumen verfüllt.

Um die Besonderheit der Immobilie zu unterstreichen, kam der Fassaden- sowie der Innenwandbeschichtung eine Schlüsselrolle zu. „Wir wollten den besonderen Charme des grauen Zementmörtels in der farblichen Gestaltung aufgreifen“, sagt Korte. Wichtig für die Vermarktung: Denn obwohl auch eine Putz- oder Klinkerfassade bei der Bauform möglich ist, sollte die Optik immer an das Schaffen des 3D-Druckers erinnern. Weil der Grad der Veränderung noch nicht bekannt war, sollte die Schlussbeschichtung den Wänden zudem langlebigen Schutz bieten.

Rillen als Herausforderung

Grundsätzlich stellte das gedruckte Baumaterial für den ortsansässigen Malerbetrieb Steinhoff keine Besonderheit dar. „Allerdings war durch die Gegebenheiten vor Ort mit den Rundungen und der andersartigen Oberflächenstruktur ein Umdenken erforderlich“, schildert Ronny Thomer, Geschäftsführer der Steinhoff GmbH. „Vor allem die Tiefe der Rillen war eine Herausforderung.“ So näherten sich die MalerInnen testweise dem optimalen Farbbild an. Das Rollverfahren entpuppte sich als wenig zielführend. Die Entscheidung fiel schließlich zugunsten des rationellen Spritzverfahrens mit einer Airless-Kolbenpumpe.

Dank der langjährigen Zusammenarbeit mit dem Münsteraner Farben- und Lackspezialisten Brillux vertraute Thomer auch auf dessen Farbexpertise. So stand Brillux nicht nur bei der Produktauswahl zur Seite, sondern beriet auch bei der optimalen Farbauswahl. „Der Farbton 99.00.21 entsprach genau den Anforderungen der Bauherren“, schildert Paul Ossenkemper, Technischer Berater bei Brillux. „Wie bei dem Zementmörtel ist dieses neutrale Hellgrau ganz ohne Grün- oder Rotstich.“ Die Produktlösungen für die besonderen Oberflächen waren danach schnell gefunden: für die
Innenräume eine stumpfmatte Innendispersion, für außen eine Silicon-Fassadenfarbe.

In nur einem Arbeitsgang

Um optimale Bedingungen für die Schlussbeschichtungen zu schaffen, bereitete die Steinhoff GmbH den Untergrund vor. Zu starke Vertiefungen und Spannungsrisse wurden ausgeschlämmt. Alle Untergründe reinigten die MalerInnen im Vorfeld. Während sie innen im Spritzverfahren mit dem Wand-Primer alle Wände grundierten, trugen sie außen in derselben Verarbeitungsweise eine Silicon-Grundierfarbe auf. Die Vorpigmentierung war die optimale Grundlage für die rationelle Schlussbeschichtung. „Trotz der Vertiefungen haben wir es geschafft, alle Stellen in nur einem Arbeitsgang farblich deckend zu gestalten“, sagt Thomer.

Neben dem Hauptton Hellgrau setzte die Steinhoff GmbH gestalterische Kontraste. Innen strichen sie die Decken im Gegensatz zu den grauen Wänden weiß. Außen verarbeiteten die MalerInnen an ausgewählten Gebäudeteilen wie am Terrassenüberstand ein dunkles Grau. Innen wie außen profitieren die Wände von den Eigenschaften der eingesetzten Produkte. Weil die Innendispersion gut zu reinigen ist, sind in den Vertiefungen keinerlei Schmutzrückstände zu erwarten. Die Fassadenfarbe ist dagegen sehr wetterbeständig und schützt die Gebäudehülle langfristig.

Haus aus dem 3D-Drucker

Der neue Eigentümer steht zwar schon fest, bezogen wird das Haus aber erst in circa einem Jahr. Bis dato dient das erste 3D-Druck-Haus Deutschlands als Anschauungsobjekt. Die Mense-Korte ingenieure+architekten vermarkten die Idee aktuell weiter. Erste Projekte im Industriekontext sind bereits in Planung, erst dann soll der Markt für private Häuslebauer folgen. Das Wohnhaus in Beckum ist jedenfalls schon jetzt die Visitenkarte – und das auch dank der Farbgestaltung: „Die Beschichtung fällt gar nicht auf. Auf viele Betrachter wirkt sie sehr natürlich und authentisch – eben ganz genau wie der Originalton des Zementmörtels aus dem 3D-Drucker.“