Ein Forschungsteam der Oregon State University hat kürzlich die Entwicklung eines neuen, umweltfreundlichen Baumaterials bekannt gegeben, das sich für den 3D-Druck eignet und schnell aushärtet. Diese Innovation eröffnet neue technologische Möglichkeiten für den schnellen Bau zukünftiger Häuser und Infrastruktur.
Das 3D-gedruckte Baumaterial besteht hauptsächlich aus einem Tonsubstrat mit Zusätzen wie Hanffasern, Sand und Biokohle. Dank eines einzigartigen, auf Acrylamid basierenden Bindemittels und fortschrittlicher Polymerisationschemie härtet das Material während des Druckvorgangs schnell aus. Devin Roach, Assistenzprofessor für Maschinenbau, erklärte: „Das gedruckte Material erreicht direkt nach dem Druck eine Festigkeit von 3 MPa und ermöglicht so den Bau mehrschichtiger Wände und freistehender Konstruktionen wie Dächer. Es übertrifft die für Wohnbaubeton erforderliche Festigkeit von 17 MPa bereits nach drei Tagen, während herkömmlicher Zementbeton bis zu 28 Tage benötigt.“
Im Vergleich zu herkömmlichem Zementbeton weist dieser neue, 3D-gedruckte Baustoff eine geringere Umweltbelastung im Herstellungsprozess auf. Die Zementproduktion erfordert das Erhitzen von Rohstoffen in Industrieöfen auf über 1400 Grad Celsius, wodurch typischerweise große Mengen fossiler Brennstoffe verbraucht werden. Die Zusammensetzung und der Herstellungsprozess des neuen Materials führen zu vergleichsweise geringen CO₂-Emissionen.
Das Forschungsteam weist darauf hin, dass dieser 3D-gedruckte Baustoff aufgrund seiner hohen Kosten noch Herausforderungen gegenübersteht und weitere Tests gemäß den Standards der American Society for Testing and Materials (ASTM) erfordert. Roach ergänzt: „Gerade angesichts häufiger Naturkatastrophen benötigen wir die Fähigkeit, schnell Unterkünfte und andere Bauwerke zu errichten – und dies können wir mit einem leicht verfügbaren Material erreichen, das relativ wenige Emissionen verursacht.“ Diese von Doktorand Nicolas Gonsalves geleitete Forschung wurde in der Fachzeitschrift *Advanced Composites and Hybrids* veröffentlicht und demonstriert das Potenzial von 3D-gedruckten Baustoffen zur Bewältigung von Herausforderungen im Bauwesen.
