Das erste vollständig 3D-gedruckte Anwesen kommt nach New York, einschließlich eines 3D-gedruckten 2400 Quadratmeter großen Hauses, eines Pools und mehr

Nov 30, 2023

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Baustelle des ersten 3D-gedruckten Anwesens in Gardiner, New York

Der New Yorker Architekt und Bauunternehmer Adam Kushner beginnt mit dem Bau des ersten 3D-gedruckten Anwesens, das über einen 3D-gedruckten Swimmingpool, ein 2400 Quadratmeter großes Haus mit vier Schlafzimmern und mehr verfügt. Der 3D-Drucker, bei dem es sich um eine modifizierte Version des D-Shape-Druckers von Enrico Dini handelt, wird, wenn alles wie geplant verläuft, schließlich in der Lage sein, beim Drucken automatisch Bewehrungsstäbe im 3D-gedruckten Haus zu platzieren.

Wir haben im Laufe des letzten Jahres über viele Neuigkeiten zum 3D-Druck von Häusern berichtet. Ob es das 3D-gedruckte Schloss war, das Andrey Rudenko in Minnesota gebaut hat, das 3D-gedruckte Salzhaus, das Emerging Objects gebaut hat, oder eines der vielen anderen Projekte, die rund um den Globus stattgefunden haben, die Technologie schlägt nur kleine Wellen der Baubranche.

Keines dieser Projekte kommt dem nahe, was der bekannte New Yorker Architekt und Bauunternehmer Adam Kushner sowie die Partner James Wolff und Enrico Dini in Gardiner, New York, geplant und bereits umgesetzt haben. Kushner, der die KUSHNER Studios und die In House Group in New York City leitet, verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung in der Baubranche. Sein Unternehmen hat in Manhattan Gebäude mit einer Größe von bis zu 80.000 Quadratmetern entworfen und gebaut, und er und sein Unternehmen wurden in Sendungen wie Fox News, BBC Home und Celebrity House Hunting vorgestellt.

„Vor etwa anderthalb Jahren begann ich, mich mit dem 3D-Druck zu beschäftigen“, sagte Adam Kushner gegenüber 3DPrint.com. „Ich sagte: ‚Okay, wer macht das auf der Bauebene?‘ Da sehe ich die Zukunft. Mir sind die Spielsachen, die Spiele oder die kleinen Dinge, die die Leute auf ihren Desktops machen, egal. Was ich wirklich sah, war das größere Potenzial für 3D-Drucker in der Bauindustrie. Das ist ein Billionen-Dollar-Geschäft und es verändert das Paradigma unserer Bauweise.“

Enrico Dinis 3D-gedrucktes Miniaturhaus (Bildquelle: d-shape)

Kushner fand einen Mann namens Enrico Dini, der selbst recht bekannt ist, für die Erfindung seines extrem großen 3D-Druckers, der große Strukturen und Gebäude drucken kann. Dini besitzt und betreibt ein Unternehmen namens D-Shape sowie ein Patent für ein Magnesium-basiertes Bindungsverfahren, das der 3D-Drucker verwendet. Bei dem Verfahren werden Sand oder andere Materialien mit einem Bindemittel auf Magnesiumbasis kombiniert, um steinähnliche Objekte zu schaffen.

Kushner erzählte Dini, dass er seine 3D-Drucker und das Verfahren, mit dem sie drucken, nach Amerika bringen wolle, in der Hoffnung, sie für einige wirklich einzigartige Bauprojekte einzusetzen. Dini teilte Kushner mit, dass er mit einem Mann namens James Wolff über die Eröffnung eines potenziellen Geschäfts für D-Shape in Amerika gesprochen habe. Kushner kontaktierte Wolff, die beiden verstanden sich gut und um es kurz zu machen: Sie beschlossen, D-Shape Enterprises New York zu gründen. Wolff ist Mitbegründer von Deep Space Industries, das zwei große NASA-Aufträge für die Asteroidenmission erhielt und jetzt ein Büro in Ames hat.

Erst im vergangenen Juni flog Kushner nach Italien, um sich mit Dini zu treffen. Die beiden einigten sich darauf, einen dieser großen 3D-Drucker nach New York zurückzuschicken, und er soll im Januar 2015 eintreffen. Von dort aus planen Kushner, Wolff und ihr Team, mit dem 3D-Druck zu beginnen, der zweifellos der größte sein wird erstaunliches 3D-Druckprojekt, das jemals durchgeführt wurde. Überraschenderweise hat Kushner keine Zweifel daran, dass er es schaffen wird.

„Es gibt Leute, die entwerfen. Es gibt Leute, die bauen. Es gibt Leute, die entwerfen und bauen“, sagte Kushner. „Beide kommen selten zusammen. Und obwohl es durchaus Design-Build-Firmen gibt, haben wir die seltene Nische, dass wir Designer sind, die sehr gut im Bauen sind, im Gegensatz zu Auftragnehmern, die zufällig einen Architekten im Team haben.“ Hier glaubt Kushner, einen Vorteil gegenüber allen anderen Projekten zu haben, die versucht wurden und in unterschiedlichem Maße erfolgreich waren oder scheiterten.

Das gewaltige Projekt, das die KUSHNER Studios durchführen werden, betrifft den 3D-Druck eines gesamten Anwesens in Gardiner, New York. Es wird über einen in den Boden eingelassenen Swimmingpool, ein Poolhaus und ein 220 Quadratmeter großes Haus mit 4 Schlafzimmern verfügen. Wenn es umgesetzt wird, wie Kushner zweifellos glaubt, wird es als das vielleicht innovativste Projekt in die Geschichte eingehen, das den 3D-Druck in den Mainstream-Bausektor gebracht hat – was bei Erfolg zweifellos der Fall sein wird.

Master-Lageplan (zum Vergrößern anklicken)

„Es könnte vom Ego getrieben sein, es könnte vom Erbe getrieben sein, aber wenn ich der Welt etwas hinterlassen werde, hoffe ich, dass dies vielleicht meine kleine Nische sein könnte“, sagte Kushner.

Sicherlich würde man sich fragen, wie um alles in der Welt ein so großes und einzigartiges Projekt in New York zum Bau zugelassen werden könnte, wo doch der 3D-Druck in der Bauindustrie keine lange Tradition hat. Überraschenderweise wurde es bereits genehmigt, und es war eigentlich ein relativ einfacher Prozess. „Ich musste ein Formular ausfüllen, in dem nach der ‚Konstruktionsmethode‘ gefragt wurde“, erklärte Kushner.

Im Antrag gab es drei Optionen; Holz, Stahl und Mauerwerk. Kushner erstellte seine eigene vierte Option namens „3D-gedruckt“ und überprüfte sie. Er schickte es an die Baubehörde der Stadt und erhielt eine Genehmigung. Als der Inspektor herauskam, um sich die Baustelle und die Lagepläne anzusehen, zuckte er nicht mit der Wimper.

Kushner (rechts) installiert zusammen mit seinem Elektriker die Stromversorgung auf der Baustelle.

Der Bau des Geländes hat begonnen, letzte Woche wurde der Strom abgeschaltet, und nach Veröffentlichung dieses Artikels dürfte der Strom auf dem Gelände innerhalb einer Woche wieder verfügbar sein. Sobald sie den 3D-Drucker von Dini erhalten, planen sie, mit dem Druck des in den Boden eingelassenen Schwimmbeckens zu beginnen. Dies wird die einfachere Aufgabe eines aus Kushners Sicht dreistufigen Prozesses sein. Stufe 1 wird der Pool sein, Stufe 2 – das Poolhaus und Stufe 3 – das 2400 Quadratmeter große Haus. Während er Dinis 3D-Drucker verwendet, plant er, ihn zu modifizieren und „herumzubasteln“, um seine Effizienz und Druckfähigkeit zu steigern, sodass es, wenn sie bereit sind, das Haus in Originalgröße zu drucken, ein komplett überarbeiteter 3D-Drucker sein wird einige ganz erstaunliche Dinge zu tun.

Legen Sie den Strom für die Baustelle fest.

Als Kushner Dini in Italien besuchte, wurde ihm die allererste Maschine gezeigt, die der Erfinder vor etwa 11 Jahren erfunden hatte. Es wird tatsächlich noch heute verwendet. „Es war, als würde man Thomas Edisons Wachszylinder (Phonograph) betrachten“, erzählte uns Kushner. „Dann ging ich zurück nach Pisa und sah, woran er gerade arbeitet, und für mich war es, als würde ich einen Victrola (Phonographen) betrachten. „Kushner setzte seine Analogie fort, indem er sagte: „Ich weiß, dass das, was er uns schicken wird, eher einer High-Fidelity-Stereoanlage aus den 1960er Jahren ähneln wird.“ Es wird funktionieren, es wird seinen Zweck erfüllen, aber es ist noch ein langer Weg, bis es in die iPod-Ära übergeht. Ich hoffe, dass ich diese High-Fidelity-Stereoversion bekomme, und wir werden daran arbeiten. Ich hoffe, dass ich es in etwa einem bis anderthalb Jahren auf die iPod-Version bringen kann.“

Wenn Kushner und der Rest seines Teams Ende Februar oder Anfang März mit dem Schwimmbad beginnen, haben sie die Möglichkeit, die erforderlichen Optimierungen und Änderungen vorzunehmen und gleichzeitig ein Projekt durchzuführen, das bereits nachweislich mit Dinis 3D-Drucker funktioniert. „Ein Pool ist völlig komprimiert“, erklärte Kushner. „Innen Wasser, außen Erde. Eine der erfolgreichsten Anwendungen der D-Shape-Technologie war die Schaffung künstlicher Riffe.“

Das für den Druck verwendete Material wird ausschließlich aus der Region stammen. Kushner plant, lokales Gestein von seiner Baustelle zu nehmen, es zu zerkleinern und dann mit einem Bindemittel zu verbinden, um das für den 3D-Druckprozess benötigte Material herzustellen. Während sie den Pool in 3D drucken, geht Kushner davon aus, dass er den 3D-Drucker modifizieren wird, um ihn zu verbessern. Dann werden sie irgendwann im nächsten Sommer mit Phase 2 fortfahren – dem 3D-Druck des vollständig geschlossenen Poolhauses. Das Poolhaus wird einige zusätzliche Herausforderungen mit sich bringen, darunter ein Dach, das in 3D gedruckt wird, sowie zusätzliche Zugkräfte auf die Struktur.

Einer der großen 3D-Drucker von Enrico Dini, ähnlich dem, den Kushner verwenden und modifizieren wird. (Bildquelle: D-Form)

Um einige dieser Probleme zu lösen, hat Kushner mehrere Ideen, die er möglicherweise nutzen möchte. Dazu gehört die Möglichkeit, der Betonmischung Fasern, Aluminiumstränge oder sogar polsterartige Brillo-Stahlspäne hinzuzufügen, um der gedruckten Struktur Zugfestigkeit zu verleihen.

Phase 3 – der 3D-Druck des 2400 Quadratmeter großen Hauses, mit dem Kushner in etwa 14 Monaten beginnen möchte, wird die größte Herausforderung sein. Er geht davon aus, dass in dieser Phase die meisten großen Durchbrüche in der 3D-Drucktechnologie stattfinden werden. Bisher haben wir bei früheren „3D-gedruckten Haus“-Projekten nur sehr kleine Häuser gesehen, die tatsächlich in 3D gedruckt wurden, oder in einigen Fällen kleine Teile, die zusammengebaut wurden. Kushner plant, all diese Projekte zu sprengen, indem er ein Haus in Originalgröße vollständig in 3D druckt. Dabei will er auf Ideen zurückgreifen, von denen man bisher nur geträumt hat oder die man sich in manchen Fällen überhaupt nicht hätte vorstellen können.

Pool-Detailpläne (zum Vergrößern anklicken)

„Mein Hauptaugenmerk liegt darauf, einen Weg zu finden, die Bewehrungsstäbe beim Gießen (Drucken) in die Mischung einzubauen“, erzählte uns Kushner. Hier ist er der Meinung, dass die Technologie für Aufsehen sorgen und den Menschen klar machen wird, dass dies die Zukunft des Bauwesens ist. „Was wäre also nötig, um eine extrudierende Rolle zu haben, die durch diesen durchgehenden Stab (aus Bewehrungsstahl) schießt und ihn zu jedem (gewünschten) Zeitpunkt schneidet? Nicht zu viel“, fuhr er fort. „Die Technologie ist jetzt da. Es gibt automatisierte Maschinen zum Biegen von Bewehrungsstäben. Ich denke, das ist es, was ich ins Bild bringe, denn es gibt nicht allzu viele Architekten und Bauunternehmer, die in diesem Medium gearbeitet haben, die sich mit Beton, Bewehrungsstahl und dessen Schneiden und Biegen auskennen, und dieses Fachgebiet wird ziemlich ausgetrocknet wenn man die Zahl der Menschen hinzufügt, die mit 3D-Technologien gearbeitet haben.“

Wenn Sie sich die in diesem Artikel enthaltenen Baupläne ansehen, werden Sie feststellen, dass alles in Scheiben gebaut ist. „Ich habe die aktuellen Abmessungen der Maschine übernommen, die 5m x 5m x 5m betragen“, sagte Kushner. „Ich zerlege [die Konstruktion] in Einheiten in Containergröße, sodass derzeit nichts größer als 10 mal 5 Meter sein wird, und das wird zum Grundbaustein für all diese 3D-gedruckten Teile.“

Nachlasspläne (zum Vergrößern anklicken)

Kushner und D-Shape arbeiten derzeit an den STL-Dateien für die Entwicklung des Anwesens; derselbe Dateityp, der für Desktop-3D-Drucker verwendet wird. Tatsächlich planen sie, irgendwann, hoffentlich in der nächsten Woche oder so, eine kleine Version auf einem Desktop-3D-Drucker zu drucken, bevor sie vor Ort mit der großen Vollversion beginnen.

Was die Baukosten angeht, ist das noch unklar, aber Kushner geht davon aus, dass sie weit unter denen herkömmlicher Baumethoden liegen werden, da 45 % der normalen Baukosten normalerweise auf Arbeitskräfte entfallen. Beim 3D-Druck betragen die Arbeitskosten praktisch „0“, abgesehen von den Personalkosten, die für den Betrieb des 3D-Druckers erforderlich sind.

Kushner, 51 Jahre alt, betrachtet das Projekt als ein zweijähriges Unterfangen; eine, die er sehr ernst nimmt. „Das ist ernst für mich. Ich spiele keine Spiele mehr. Die Zeit ist kürzer und das ist etwas, was ich gerne mit meinen Tagen machen würde. Im Erfolgsfall werden Kushner, Wolff, Dini, D-Shape und ihr Team als erste in die Geschichte eingehen, die 3D-Druck in großem Umfang in der Bauindustrie einsetzen. Es kann durchaus zu einem Paradigmenwechsel in der Baubranche kommen.

Sie können die Architekturpläne, die Kushner 3DPrint.com zur Verfügung gestellt hat, hier einsehen. Was halten Sie von diesen unglaublichen Plänen von Adam Kushner und D-Shape Enterprises New York? Wird es ihm gelingen? Was bedeutet das für die Zukunft des Bauens? Diskutieren Sie im 3D-gedruckten Nachlass-Forenthread auf 3DPB.com.

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