Der 3D-Drucker druckt die Ziegel mit einer Tonmischung. Durch die Gitterstruktur sind sie nicht nur leicht, sondern auch besonders stabil. Vor Ort lassen sie sich ohne Mörtel zusammenstecken.  

Foto: Cornell University

3D-Druck? Das ist doch das Verfahren, mit dem sich lediglich kleinere Ersatzteile und bunter Dekokram herstellen lassen. Weit gefehlt: Überall auf der Welt wird derzeit nach Möglichkeiten gesucht, das Verfahren nutzbringend in der Architektur einzusetzen. Während Überlegungen, gleich ganze Häuser oder zumindest Gebäudeteile komplett zu drucken, entsprechend große Drucker voraussetzen, haben Forscher von der Cornell University in Ithaca im US-Bundesstaat New York gemeinsam mit dem Architekturbüro Jenny Sabin Studio ein Verfahren entwickelt, das mit deutlich kleineren Maschinen auskommt. PolyBricks nennen sie ihre Erfindung: Sie drucken einzelne Steine und verbinden seit langem bewährte Verfahren und Materialien mit Hightech.  

3D-Ziegelsteine ermöglichen ungewöhnliche Gebäudeformen 

Polybricks haben gegenüber Backsteinen einige Vorteile: Die ganze Konstruktion besteht aus einem einzigen Material, für den Aufbau des Gebäudes am späteren Standort ist keinerlei Mörtel notwendig, und ungenutzte Reste gibt es auch nicht. Das Geheimnis liegt darin, dass jeder einzelne Baustein extra für eine ganz bestimmte Stelle im großen Ganzen produziert wird. So lassen sich auch ungewöhnliche und gekrümmte Gebäudeformen herstellen, die zuvor am Computer mit Hilfe eines entsprechenden Programms entworfen, geplant und genauestens berechnet wurden.  

Bei der Herstellung der Polybricks mit dem 3D-Drucker ergeben sich einige Vorteile: Die Ziegelsteine lassen sich beliebig formen, ohne Materialverlust aushöhlen und kostengünstig transportieren. 

Foto: Cornell University

Überhaupt gleicht das ganze Bauverfahren einem Puzzle. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Steine mit Hilfe keilförmiger Nuten ineinander gesteckt werden – genau wie manche Holzkonstruktionen oder eben Spielzeug-Puzzleteile. Dies ist auch der Grund, warum kein Mörtel zur Fixierung der Einzelteile benötigt wird: Die Verzahnung allein genügt. Den Rest erledigt die Schwerkraft, wie es seit Jahrtausenden in der Baukunst praktiziert wird.

Hohe Stabilität trotz geringem Materialeinsatz

Weil die Bausteine, die aus einer Tonmischung gedruckt werden, gitterförmig aufgebaut und innen hohl sind, ist das Konstrukt nach Aussage seiner Erfinder sehr stabil. Damit hat es eine gewisse Ähnlichkeit mit Fachwerkkonstruktionen. Der Vorteil daran: Es wird deutlich weniger Material verbraucht als bei herkömmlichen Bausteinen, und der Transport ist durch das verringerte Gewicht günstiger und einfacher als bei herkömmlichen Baumaterialien, kompletten Gebäudeteilen oder gar fertigen Häusern. Außerdem wird das Material durch das additive Druckverfahren restlos verwendet – keine noch so filigrane Form muss aus einem vorhandenen Stein herausgemeißelt werden, und selbst bei Mauerkanten fällt kein Bauschutt durch abgeschnittene Steine an.