US-Forscher haben einen neuartigen Baustoff entwickelt, der das 3D-Drucken von Häusern umweltfreundlicher machen soll. Statt klassischem Zementbeton basiert das Material überwiegend auf Lehm und wird mit Hanffasern, Sand sowie Biokohle vermischt. Biokohle entsteht aus organischen Reststoffen wie Holz, die unter Sauerstoffausschluss erhitzt werden. Ergänzt wird die Mischung durch ein spezielles Bindemittel, das während des Druckvorgangs chemisch reagiert und das Material rasch verfestigt.
Ein entscheidender Unterschied zu herkömmlichem Beton liegt im Aushärtungsprozess. Durch ein Verfahren namens Frontalpolymerisation beginnt der Baustoff bereits beim Drucken zu erstarren. Dadurch sind die gedruckten Strukturen sehr schnell belastbar. Selbst konstruktiv anspruchsvollere Elemente wie Überhänge oder Öffnungen für Fenster und Türen lassen sich ohne zusätzliche Stützen realisieren. Das beschleunigt den Bauablauf erheblich.
Nach Angaben des Forschungsteams erreicht das Material direkt nach dem Druck eine ausreichende Anfangsfestigkeit und gewinnt innerhalb weniger Tage deutlich an Stabilität. Während konventioneller Beton mehrere Wochen benötigt, um seine volle Tragfähigkeit zu entwickeln, verkürzt sich dieser Zeitraum hier auf wenige Tage. Das könnte Bauzeiten und damit auch Kosten reduzieren.
Ein zentraler Vorteil des neuen Ansatzes ist die potenzielle Klimafreundlichkeit. Die Herstellung von Zement ist weltweit für einen erheblichen Anteil der CO₂-Emissionen verantwortlich, da Kalkstein bei sehr hohen Temperaturen gebrannt werden muss. Der lehm- und biobasierte Werkstoff kommt mit deutlich weniger energieintensiven Prozessen aus und könnte so die Umweltbelastung verringern.
Mögliche Einsatzgebiete sehen die Entwickler vor allem dort, wo schnell und ressourcenschonend gebaut werden muss, etwa in wachsenden Städten oder nach Naturkatastrophen. Bevor das Material jedoch breit verwendet werden kann, sind weitere Prüfungen und Zertifizierungen notwendig. Zudem liegen die Kosten derzeit noch über denen von herkömmlichem Beton.
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