Wie Europas größtes 3D-gedrucktes Mehrfamilienhaus entstand
Europas größtes 3D-gedrucktes Wohnhaus zeigt, wie schnell und effizient Bauprozesse künftig ablaufen könnten – trotz höherer Kosten.
Europas größtes 3D-Mehrfamilienhaus links im Bild. Direkt daneben das fast baugleiche Gebäude, das jedoch in konventionelle Bauweise erstellt wurde.
Foto: Plurial Novilia
In Bezannes, Frankreich, ist mit dem Projekt „ViliaSprint²“ das bislang größte 3D-gedruckte Mehrfamilienhaus Europas entstanden. Das Gebäude umfasst 12 Sozialwohnungen auf drei Etagen und rund 800 m² Wohnfläche. Gedruckt wurde allerdings nicht das komplette Haus, sondern der entscheidende Teil des Rohbaus: die tragenden Außen- und Innenwände.
Zum Einsatz kam ein robotisiertes Portalsystem von PERI 3D Construction auf Basis des COBOD BOD2. Gedruckt wurde mit einer speziell entwickelten, CO₂-reduzierten Betonmischung von Holcim.
Der direkte Druck auf der Baustelle verkürzte die Rohbauphase deutlich. Parallel entstand auf demselben Grundstück ein nahezu identisches Gebäude in konventioneller Bauweise. Genau dieser direkte Vergleich macht das Projekt für die Branche interessant. Er zeigt nicht nur, dass das Verfahren funktioniert, sondern wie es sich im Alltag schlägt.
Inhaltsverzeichnis
Die Technik hinter dem Druck
Gedruckt wurde mit dem Portalsystem COBOD BOD2. Ein mehrachsiges Portal fährt über das Baufeld und positioniert den Druckkopf entlang der geplanten Wandgeometrie. Der Beton wird dabei schichtweise aufgetragen, bis die tragenden Wandstrukturen vollständig stehen.
Das Grundprinzip erinnert an einen Desktop-3D-Drucker. Auf der Baustelle gelten jedoch andere Bedingungen. Hier geht es nicht nur um Form, sondern um Tragfähigkeit, Prozesssicherheit und saubere Abläufe zwischen den Gewerken.
Für die gedruckten Wände entfällt die klassische Schalung weitgehend. Gleichzeitig bleibt das Gebäude ein hybrides System. Decken, Ausbau und Haustechnik werden weiterhin konventionell umgesetzt. Auch in Bezannes kamen Fertigdecken zum Einsatz, die in den Ablauf integriert werden mussten.
Genau an dieser Schnittstelle lag ein Teil des Zeitgewinns. Die Bauleitung passte die Reihenfolge beim Einbau der Decken an. Dadurch musste das Druckportal seltener umgesetzt werden.
Material: Beton für den Schichtbau
Der eingesetzte Beton muss mehr leisten als eine Standardmischung. Er wird gepumpt, präzise abgelegt und muss sofort tragfähig genug sein, um die nächste Schicht aufzunehmen. Gleichzeitig darf er nicht zu schnell abbinden.
Im Kern geht es um vier Eigenschaften:
- pumpfähig
- exakt dosierbar
- schnell standfest
- stabil im Schichtverbund
Holcim entwickelte dafür eine eigene Mischung auf Basis der TectorPrint-Technologie. Der Beton gehört zur ECOPact-Reihe und senkt die CO₂-Emissionen um mindestens 30 % gegenüber klassischen Rezepturen.
Zusätzlich enthält er synthetische Makrofasern. Sie verbessern das Verhalten des Materials, insbesondere bei Zugbeanspruchung und im Verbund zwischen den einzelnen Lagen. Die Tragfähigkeit entsteht jedoch erst im Zusammenspiel aus Material, Geometrie und statischer Bemessung.
Durch den präzisen Materialauftrag ließ sich der Betonbedarf reduzieren. Im Projekt wurden rund 10 % weniger Material benötigt als bei einer vergleichbaren konventionellen Bauweise.
Effizienz in Zahlen: 3D-Druck vs. konventioneller Bau
Plurial Novilia hat sich nicht auf Einzelwerte verlassen. Direkt neben dem Druckbau entstand ein nahezu identisches Gebäude in klassischer Bauweise. So lassen sich die Unterschiede real vergleichen.
Der Überblick:
| Kriterium | 3D-Druck (ViliaSprint²) | Konventionelle Bauweise |
| Personal im Rohbau | 3 Bediener | 6 Fachkräfte |
| Dauer der Strukturphase | 34 effektive Tage | etwa doppelt so lang |
| Abfallaufkommen | ca. 5 % | ca. 10 % |
| Schalungsaufwand | stark reduziert | deutlich höher |
| Lärmentwicklung | geringer | höher |
Die Druckphase selbst dauerte 34 Tage. Geplant waren rund 50 Tage. Der Zeitgewinn entstand nicht allein durch den Druck, sondern durch den abgestimmten Ablauf auf der Baustelle.
Wie sich die Arbeit auf der Baustelle verändert
Der 3D-Druck verschiebt die Arbeit im Rohbau. Klassische Tätigkeiten wie Schalungsbau oder Betonieren treten in den Hintergrund. Stattdessen überwachen Fachkräfte den Prozess und greifen bei Bedarf ein.
Auf der Baustelle in Bezannes arbeiteten drei Bediener mit dem System. Sie steuerten den Druck über Tablets und kontrollierten die Abläufe.
Das verändert die Anforderungen deutlich:
- weniger körperliche Belastung
- mehr digitale Steuerung
- stärker prozessorientiertes Arbeiten
„Diese Leistung bestätigt das enorme Potenzial dieser innovativen Bauweise, die sowohl die Bauzeiten verkürzt als auch die Arbeitsbedingungen auf der Baustelle verbessert“, erklärt Jérôme Florentin, Direktor für Projektentwicklung bei Plurial Novilia.
Weniger Material, weniger Transporte
Auch beim Ressourceneinsatz zeigt sich der Unterschied. Der Druck reduziert nicht nur den Personalbedarf, sondern auch den Material- und Logistikaufwand.
Im Projekt zeigte sich:
- Die Abfallmenge sank von etwa 10 % auf rund 5 %
- Schalungsmaterial wird deutlich weniger benötigt
- Transporte zur Baustelle nehmen ab
Der Beton wird direkt vor Ort verarbeitet. Das reduziert Fahrten und vereinfacht die Logistik. Gleichzeitig sinkt die Lärmbelastung auf der Baustelle.
Ein weiterer Punkt ist die Geometrie. Der Druck ermöglicht Formen, die mit klassischer Schalung nur mit hohem Aufwand umsetzbar wären. Rundungen und kompakte Strukturen lassen sich direkt realisieren. Im konkreten Projekt führte das auch zu einem geringeren Materialeinsatz.
Energie und Gebäudekonzept
Der 3D-Druck ist nur ein Teil des Projekts. Auch beim Energiekonzept haben die Planenden nachgeschärft.
Zum Einsatz kommen:
- 500 m² Photovoltaik
- eine hybride Gas-Wärmepumpe
- optimierte Gebäudeausrichtung
Die Planung basiert auf Sonnenanalysen von Timo Leukefeld. Ziel ist eine Energieautarkie von rund 60 % bei Einhaltung der französischen RE2020-Vorgaben.
Zusätzlich wurden Materialien wie Perlit für die Dämmung und Holz für die Balkone eingesetzt.
30 % teurer als konventioneller Bau
So klar die technischen Vorteile sind, so deutlich ist auch die aktuelle Schwäche. Der 3D-Druck ist noch teurer als klassische Verfahren.
Beim Projekt lagen die Baukosten rund 30 % höher. Gründe sind vor allem:
- Entwicklungsaufwand
- Zulassungsverfahren
- fehlende Skalierung
Die Gesamtinvestition lag bei rund 4,5 Mio. €. Die höheren Kosten wurden im Projekt nicht auf die Mieten umgelegt.
„Für uns ist dies ein wichtiger Meilenstein und Ansporn, diese Technologie weiter voranzutreiben“, sagt Dr. Fabian Meyer-Brötz, Geschäftsführer von PERI 3D Construction.
Wie es weitergeht
ViliaSprint² ist kein Serienbau, sondern ein Praxistest unter realen Bedingungen – genau das macht das Projekt für die Branche interessant. Plurial Novilia denkt bereits weiter und plant ein Folgeprojekt mit rund 40 Wohneinheiten. Dort sollen mehrere Drucker parallel arbeiten. So wollen die Beteiligten Bauzeiten weiter verkürzen und die Kosten schrittweise senken.
Langfristig geht es darum, den 3D-Druck aus der Pilotphase herauszuführen und als festen Bestandteil im Wohnungsbau zu etablieren.
„ViliaSprint² markiert einen Meilenstein bei der Erforschung neuer Bauverfahren. Das Projekt ermöglichte es, den Beitrag des 3D-Drucks zur schnelleren und nachhaltigeren Errichtung von Wohnraum konkret zu bewerten“, so Johnny Huat, Generaldirektor von Plurial Novilia.
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