Bezcementový montovaný dům z 3D tiskárny

3D tisk představuje pokrok ve stavebnictví jako žádný jiný proces. Umožňuje nejen realizaci jednotlivých geometrií a dílců z betonu, které by konvenční technologie bednění nebylo možné, ale také optimalizuje výrobní procesy a urychluje proces digitalizace ve stavebnictví. Díky výstavbě 3D tištěného malého domu v Severním Porýní-Vestfálsku byl nyní realizován projekt, který také spoléhá na použití udržitelných stavebních materiálů při tisku. Společně Röser GmbH z Laupheimu, která se specializuje na 3D tištěné prefabrikáty, mezinárodní vývojář a výrobce produktů stavební chemie MC-Bauchemie a projekční kancelář MENSE-KORTE z Münsterlandu dokázali tento vizionářský stavební projekt zrealizovat za 18 měsíců.

Malý domeček (Tiny House) pro bikery

Malý domeček (tiny house) se nachází v areálu beckumské bikerské dráhy. Se svým velkým skladovým prostorem včetně zastřešené, otevřené vstupní oblasti, poskytuje miniaturní dům dětem a mládeži přímo na místě dostatek místa, aby zde mohli umístit nářadí a náčiní sportovního zařízení. Malý domeček dokáže přesvědčit také zvenku: Jeho elipsovitý design fasády je neobvyklý a mohl být realizován pouze technologií 3D tisku.

Hotové díly z 3D tiskárny

Před zahájením tisku minidomu byl návrh vyvinut pomocí modelovacího softwaru. Kromě toho byly provedeny četné materiálové testy, aby bylo nalezeno správné složení pro požadavky malého domu. V dalším kroku byl hotový koncept přenesen přímo do softwaru tiskárny tzv. slicer. Jednotlivé segmenty minidomu pak bylo možné vytisknout v místě 3D tisku společnosti Röser v Laupheimu. Poté byly přepraveny přes 500 kilometrů z Laupheimu do Beckumu na uzavřeném palubním nakladači. Skutečná výzva vzhledem ke speciální velikosti a tvaru betonových součástí. „Dlouhá přepravní trasa na první pohled odporuje požadovanému snížení CO₂, ale záměrně jsme chtěli hotové díly podrobit tomuto zátěžovému testu hned při premiéře,“ říká Dennis Bräunche, technický servis ve společnosti Röser. Na stavbě stačilo prefabrikáty položit na prefabrikovanou betonovou desku a vzájemně je spojit kotvami. Mini dům mohl být předán majiteli během několika hodin.

Malta pro 3D tisk bez obsahu cementu s o 70 % nižšími emisemi CO₂

MC-Bauchemie již řadu let zkoumá oblasti 3D tisku a udržitelných řešení pro betonářský a stavební průmysl – nejlepší podmínky pro projekt v Beckumu. Stanoveným cílem zúčastněných bylo vyvinout produkt, který nabídne staticky požadované vlastnosti i zpracovatelské chování nezbytné pro 3D tisk a zároveň výrazně sníží emise CO₂. Aby byly splněny požadavky na kvalitní 3D tisk, musí mít použitý materiál tixotropní chování. To znamená, že dokud je materiálu dodávána energie, je deformovatelný a čerpatelný, ale bez dodávky energie je stabilní. Použita byla speciální 3D suchá malta MC-PowerPrint GeCO₂, která má kromě dobré čerpatelnosti také potřebnou tixotropii a stabilitu, aby umožnila krásný a rovnoměrný vytištěný obraz po více vrstvách tisku bez deformace vlastní hmotností. Jako alternativu k cementu používá MC-PowerPrint GeCO₂ jako pojivo systém aditiv vyrobený z vysokopecní strusky a popílku. „Celkově lze používáním alternativních pojiv na bázi průmyslových vedlejších produktů ušetřit kolem 70 % emisí CO₂ ve srovnání s produkty z cementové malty,“ zdůrazňuje Kai Markiefka, produktový manažer společnosti MC, výrazné snížení ekologické stopy.

Stavební standard orientovaný na budoucnost

Projekt v Beckumu byl naprostý úspěch, který bylo možné realizovat jen díky dobré spolupráci a ochotě všech zúčastněných inovovat. „Do budoucna je důležité rozvinout další potenciál procesu tisku budov, aby se tisk budov projevil jako na budoucnost orientovaný a udržitelný stavební standard,“ vysvětluje Waldemar Korte z projekční kanceláře MENSE-KORTE, „takže bude brzy schopna implementovat stále větší typologie budov s širokou škálou použití. Je také důležité pokračovat v optimalizaci a diverzifikaci tlakové malty, aby bylo dosaženo ještě větší udržitelnosti ve stavebním procesu.“