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In Heidelberg ist in diesem Jahr das größte 3D-gedruckte Gebäude Europas entstanden, gefertigt aus zu 100 Prozent recycelbarem 3D-Druck-Beton. Neben einem speziellen 3D-Baudrucker kam auf der Baustelle auch der »Paint Buddy« zum Einsatz – ein Beschichtungsroboter, der Malerarbeiten ausführen kann. Die Technologie könnte eine Lösung für den zunehmenden Fachkräftemangel im Handwerk sein.
Rund um den neuen Karlstorbahnhof auf der Konversionsfläche »Campbell« im Heidelberger Süden entwickelt die Krausgruppe seit fünf Jahren zehn Baufelder. Das Investitionsvolumen beträgt rund 180 bis 200 Millionen Euro.
Rund 2,5 Millionen Euro investiert der Heidelberger Bauträger und Projektentwickler nun in Europas größtes Gebäude aus dem 3D-Drucker – rund 54 Meter lang, elf Meter breit und neun Meter hoch. Der Mieter – Cloud- und Rechenzentrumsanbieter Heidelberg iT Management – wird das Gebäude als IT-Serverhotel nutzen. Die Schlüsselübergabe erfolgt Ende November.
„Hans-Jörg Kraus und ich hatten auf dem Baufeld ohnehin schon ein Rechenzentrum geplant“, erzählt Matthias Blatz, Geschäftsführer von Heidelberg iT Management. „Als er mir dann vorschlug, das Serverhotel auch im 3D-Druck zu machen, war ich sofort begeistert.“
„Als unabhängiges Familienunternehmen möchten wir in Heidelberg innovative Bauweisen voranbringen und einen positiven Beitrag zum nachhaltigen Bauen leisten“, erklärt Hans-Jörg Kraus, geschäftsführender Gesellschafter der Krausgruppe: „Deshalb habe ich mich bewusst für dieses Bauverfahren entschieden, wobei es für mich wichtig war, auch lokale Partner für das Projekt zu gewinnen.“
3D-Druck nimmt Fahrt auf
Entworfen haben den ikonischen Bau Mense-Korte ingenieure+architekten und SSV Architekten. Den 3D-Druck führte PERI 3D als Technologielieferant aus. Dabei wurde ein mineralischer, zu 100 Prozent recycelbarer Hightech-Baustoff von Heidelberg Materials als 3D-Druckbeton eingesetzt. Das Material lässt sich beim Rückbau nahezu sortenrein in seine Bestandteile Sand, Kies und Zementstein trennen – und entspricht damit den Kriterien einer Kreislaufwirtschaft. „Durch eine gezielte Entwurfsplanung ergibt sich zudem hohes Potenzial für einen effizienten Materialeinsatz“, erklärt Dr. Jörg Dietrich, Leiter Engineering & Innovation bei Heidelberg Materials Deutschland.
Der Projektpartner PERI 3D Construction lieferte das Know-how zum 3D-Druck-Prozess und erstellte mit seinem »Cobod Bod2« 3D-Baudrucker die vertikalen Elemente des zukünftigen Serverhotels. „Wir sind sehr stolz, mit diesem Projekt unser bisher größtes Gebäude realisieren zu können. Da wir zeitnah in Nordrhein-Westfalen auch das erste öffentliche Gebäude Deutschlands drucken, freuen wir uns sehr zu sehen, wie der 3D-Baudruck an Fahrt gewinnt“, so Geschäftsführer Dr. Fabian Meyer-Brötz von der PERI 3D Construction GmbH.
Extrem kurze Bauzeit
Für die Beteiligten ist das wellenförmige Bauwerk aus dem 3D-Drucker ein Meilenstein. Die am Projekt Beteiligten sind davon überzeugt, mit den eingesetzten innovativen Technologien drei Kernherausforderungen der Baubranche begegnen zu können:
- Fachkräftemangel,
- stagnierende Produktivität und
- Nachhaltigkeit.
„Die reine Druckzeit für das Gebäude in Heidelberg lag bei etwa 140 Stunden“, so Meyer-Brötz. „Mit dem 3D-Betondruck steht die Baubranche vor radikalen Veränderungen“, ist er überzeugt.
Ein bis zwei Tage dauerte der Aufbau des Gerüsts und des »Cobod Bod2« 3D-Druckers. Zwei Mitarbeiter bedienten den Drucker, der Meter für Meter hoch seine Bahnen zog: „Rund 25 Zentimeter legte der Druckknopf pro Sekunde zurück und brachte dabei eine zwei Zentimeter starke Betonschicht aus. Ein Quadratmeter Hohlwand wurde in rund fünf Minuten erstellt.“
Roboter als nächster logischer Schritt
Mit höchster Effizienz gelangen auch die Malerarbeiten mit dem Beschichtungsroboter »Paint Buddy« von Caparol. Stoisch, präzise und unermüdlich zog der Beschichtungsroboter auf der Baustelle seine Bahnen. Malermeister Sebastian Eck, Geschäftsführer des Fachbetriebs Maler Eck aus Heidelberg, ist zufrieden: „Der Farbauftrag stimmt, die Oberflächenoptik passt.“
Christoph Kapotas, als Projektmanager bei Caparol für Baustellen-Robotik zuständig, begleitet den Roboter seit geraumer Zeit auf seiner Tour durch Deutschland. Auf mehreren Baustellen hat er bei Pilotprojekten Erfahrung gesammelt. Entwickelt wurde der Roboter von Caparol in Zusammenarbeit mit dem Start-up Okibo. Während Caparol über Farbenkompetenz, Marktverständnis und Kundenzugang verfügt, lieferte Okibo modernste Robotertechnik, Know-how in Robotik sowie Expertise in Software und Sensorik.
Auf dem Weg zur Marktreife ist der Beschichtungsroboter nun in Heidelberg angekommen und wird für die Malerarbeiten im Innenraum eingesetzt. „Nach dem Pinsel, der Rolle und dem Airless-Verfahren ist die Robotik der nächste logische Schritt im Malerhandwerk“, sagt Uwe Michaelis vom Caparol-Innovationsmanagement. Er sieht sieht in der Robotik „einen Quantensprung in der Beschichtungstechnik“.
Lösung für den Fachkräftemangel
Ob früh morgens oder spät am Nachmittag: Wenn die menschlichen Kräfte nachlassen, arbeitete »Paint Buddy« verlässlich, gleichbleibend exakt im gewählten Verfahren, stets verfügbar in konstant hoher Qualität – automatisch gesteuert von einem Operator. So kann sich Robotik als hilfreich erweisen, um den Fachkräftemangel zu kompensieren, der sich noch verschärfen dürfte: Maler sind im Schnitt älter als 40 Jahre. In 17 Jahren geht die Hälfte der Beschäftigten in Rente. Als Operator oder »Malertroniker« tätig zu werden, kann den Beruf indes attraktiver und so für Nachwuchskräfte interessant machen.
Dass mühevolles Arbeiten über Kopf zu einem großen Teil vom Beschichtungsroboter ausgeführt werden kann, dient zudem der Gesundheit der Beschäftigten und gehört zu den weiteren Vorzügen der neuen Technologie, die den Menschen nicht ersetzt, sondern unterstützt und in der Praxis unkompliziert in vier Schritten funktioniert: „Farbe füllen, Beschichtungsmodus wählen, Arbeitsbereich vorgeben, los geht’s“, freut sich Malermeister Eck.
Das Zusammenspiel aus Robotikarm und Sensorik ermöglicht einen konstanten Farbauftrag und eine hohe Präzision der Beschichtung – und das auch am Ende eines langen Arbeitstages. Als sich dieser auf der Baustelle am Nachmittag dem Ende zuneigt, ist »Paint Buddy« noch immer im Einsatz: stoisch, präzise, unermüdlich. „Solche Kollegen“, so Malermeister Sebastian Eck, „hat man einfach gerne.“
Projekt: Rechenzentrum als derzeit größtes 3D-gedrucktes Gebäude Europas
Standort: Baufeld 5, Billie-Holiday-Straße 7, Heidelberg
Bauherr: Hans-Jörg Kraus, Krausgruppe Heidelberg
www.kraus-heidelberg.de
Architekten: SSV Architekten, Heidelberg
www.ssv-architekten.de
Mense-Korte ingenieure+architekten, Beckum
www.mense-korte.de
