Tragfähige Wandbauteile 02.02.2026, 14:00 Uhr

Zirkulär bauen mit Altholz aus dem Drucker

Altholz nicht verbrennen, sondern drucken: Universität Kassel entwickelt modulare Wandstrukturen für den zirkulären Bau.

3D-Druck mit Altholz

Wird Altholz künftig dafür genutzt, tragfähige Wandbauteile im 3D-Druck herzustellen?

Foto: EDEK, Universität Kassel

Was tun mit Altholz, das nicht mehr verbrannt werden darf? Genau an dieser Frage setzt ein Forschungsprojekt aus Kassel an. Das Fachgebiet „Experimentelles und Digitales Entwerfen und Konstruieren“ der Universität Kassel arbeitet gemeinsam mit dem Ingenieur- und Beratungsbüro Buro Happold an einem 3D-Druckverfahren, das Restholzpartikel in tragfähige Wandbauteile überführt. Gefördert wird das Vorhaben vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Programm „Zukunft Bau“.

Der Anlass ist regulatorisch. Die energetische Nutzung von Altholz wird zunehmend eingeschränkt. Dadurch fallen jedes Jahr große Mengen an Holzresten an, die stofflich verwertbar bleiben. Statt sie zu entsorgen, sollen sie als Rohstoff für neue Bauteile dienen.

Vom Abfallstrom zum Druckmaterial

Im Mittelpunkt steht ein biobasierter Druckwerkstoff aus Altholzpartikeln. Die Holzreste stammen überwiegend aus sogenannten Sekundärströmen der Holzindustrie, also aus post-consumer Altholz. Industriepartner stellen dieses Material bereit. Es wird zerkleinert, aufbereitet und mit biogenen Bindemitteln zu einer pastösen Masse verarbeitet.

Stellenangebote im Bereich Immobilien, Bau, Finanzierung

Immobilien, Bau, Finanzierung Jobs
Allbau Managementgesellschaft mbH-Firmenlogo
Bauprojektleiter (m/w/d) Allbau Managementgesellschaft mbH
WipflerPLAN Planungsgesellschaft-Firmenlogo
Bauingenieur / Bautechniker Kommunaler Tiefbau (m/w/d) WipflerPLAN Planungsgesellschaft
Donauwörth, Nördlingen, Pfaffenhofen an der Ilm, Lauf an der Pegnitz Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Bochum Die Autobahn GmbH des Bundes
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hagen Die Autobahn GmbH des Bundes
SCHEIDL-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) im Bereich schlüsselfertigen Wohnungsbau SCHEIDL
Moosburg/Landshut Zum Job 
Montanhydraulik GmbH-Firmenlogo
Meister (m/w/d) für die mechanische Fertigung Montanhydraulik GmbH
Gelsenkirchen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Bayreuth Zum Job 
BG ETEM-Firmenlogo
Ingenieur/-in (m/w/d) für den Außendienst als Aufsichtsperson BG ETEM
Region Minden Zum Job 
BG ETEM-Firmenlogo
Ingenieur/-in (m/w/d) für den Außendienst als Aufsichtsperson I BG ETEM
Region Norden/Westen Berlin Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur / Wirtschaftsingenieur (m/w/d) Straßenbau, Schwerpunkt Bauabrechnung Die Autobahn GmbH des Bundes
ECB Gesellschaft zur Optimierung der Nutzung regenerativer Energien mbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur:in (Tiefbau/Fernwärme) (m/w/d) ECB Gesellschaft zur Optimierung der Nutzung regenerativer Energien mbH & Co. KG
Bad Endorf Zum Job 
Akkodis Germany GmbH-Firmenlogo
Technischer Redakteur (w/m/d) Avionik Akkodis Germany GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur / erfahrener Bautechniker für den Streckenbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für die Projektleitung im Streckenbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Abteilungsleitung (w/m/d) Bauwerksprüfung Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur / erfahrener Bautechniker für den Konstruktiven Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für Streckenplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für Straßenplanung / Verkehrsplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für die Projektleitung im Konstruktiven Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Westdeutscher Rundfunk-Firmenlogo
Fachkoordinator:in Westdeutscher Rundfunk

Diese Masse lässt sich robotergestützt extrudieren. Anders als beim klassischen 3D-Betondruck entstehen so leichte, aber tragfähige Bauteile. Gedruckt wird im Maßstab 1:1. Möglich sind flächige Wandstrukturen ebenso wie frei geformte Geometrien.

Rafa legte die Grundlagen

Die aktuelle Entwicklungsstufe trägt den Namen Rafa 2.0 und läuft über 18 Monate. Sie baut auf dem Vorgängerprojekt Rafa auf, das zwischen März 2024 und Juni 2025 lief. Dort untersuchten die Forschenden erstmals systematisch, ob sich Altholzpartikel für die additive Fertigung eignen.

Bereits damals zeigte sich, dass die Kombination aus digitaler Planung, Robotik und biogenen Materialien neue Spielräume eröffnet. Rafa 2.0 geht nun einen Schritt weiter. Materialrezepturen werden verfeinert. Parallel dazu optimieren die Projektpartner den Extrusionsprozess und testen die Bauteile im Labor.

Tragfähig, effizient, brandschutzgerecht

Die gedruckten Komponenten müssen mehr leisten als nur Form halten. Sie sollen Lasten abtragen, Material effizient nutzen und Brandschutzanforderungen erfüllen. Entsprechend prüfen die Forschenden Tragfähigkeit, Steifigkeit und Feuerwiderstand.

Ein realistisches Einsatzfeld sehen sie zunächst im Innenausbau. Modulare Wandsysteme lassen sich leicht montieren, demontieren und wiederverwenden. Das passt zu Konzepten des zirkulären Bauens, bei denen Bauteile nicht am Ende ihres Lebenszyklus entsorgt werden, sondern in neue Projekte übergehen.

Digitale Planung als Schlüssel

Buro Happold verantwortet im Projekt das Computational Design und die Tragwerksplanung. Digitale Simulationen helfen, das strukturelle Verhalten der Bauteile vorherzusagen. Geometrien lassen sich gezielt anpassen, um Material nur dort einzusetzen, wo es statisch notwendig ist.

„Wir machen aus Abfall eine Chance – zurückgewonnenes Holz wird durch digitales Design und additive Fertigung zu leistungsfähigen Bauteilen. Wir definieren neu, wie Baumaterialien gedacht und hergestellt werden: weg vom linearen Verbrauch hin zu zirkulärer, nachhaltiger Innovation, unterstützt durch Robotik, Ingenieurwesen und computergestützte Gestaltung“, sagt Shibo Ren, Associate Director und Europe Computational Design Lead bei Buro Happold.

Alternative zum 3D-Betondruck?

Kurzfristig verspricht das Verfahren geringeren Materialeinsatz und weniger Emissionen als betonbasierte Drucktechnologien. Langfristig könnte es neue Märkte für biobasierte, additive Bauweisen öffnen. Ein weiterer Vorteil: Die Bauteile lassen sich sortenrein rückbauen. Schadstoffe kommen nicht zum Einsatz.

Wichtige Meilensteine sind ein durchgängiger digitaler Herstellungsprozess, abgeschlossene Materialtests und ein vollmaßstäblicher Prototyp. Ob sich das Verfahren wirtschaftlich durchsetzt, hängt von Skalierung, Normung und Akzeptanz am Bau ab. Technisch zeigt das Projekt jedoch, dass zirkuläres Bauen nicht bei Recycling endet, sondern bereits beim Entwurf beginnt.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.