3D-Druck im zirkulären Innenausbau
Wie additive Fertigung neue Handlungsspielräume eröffnet
Der Innenausbau steht vor wachsenden Anforderungen: Individualisierung, Ressourcenschonung und Zirkularität sollen nicht nur konzeptionell berücksichtigt, sondern praktisch umgesetzt werden. Gleichzeitig basieren viele etablierte Prozesse noch auf standardisierten Produkten, festen Geometrien und linearen Materialflüssen. Anpassungen sind möglich, aber häufig mit erhöhtem Aufwand verbunden.
Additive Fertigung bietet hier einen alternativen Ansatz. Bauteile werden nicht mehr aus standardisierten Platten oder Profilen herausgeschnitten, sondern direkt digital aufgebaut. Dadurch lassen sich Geometrien freier gestalten, Material gezielter einsetzen und Funktionen in das Bauteil integrieren. Ob Treppenstufen, Möbel, Empfangselemente oder Pflanzgefässe: 3D-Druck ermöglicht projektspezifische Lösungen, ohne zwingend neue Werkzeuge oder Formen herstellen zu müssen.
Anpassbarkeit als Systemgedanke
Der Mehrwert liegt dabei nicht allein im einzelnen gedruckten Element, sondern im zugrunde liegenden Prinzip. Additive Fertigung eröffnet die Möglichkeit, Bauteile innerhalb definierter technischer Parameter in Bezug auf Geometrie, Abmessung oder strukturelle Ausgestaltung anzupassen. Individualisierung kann so frühzeitig in der Planung mitgedacht werden, statt als kostenintensive Sonderlösung am Ende des Prozesses zu erscheinen.
Dieser Ansatz bildet die Grundlage für weiterentwickelbare Systemlösungen. Statt fixer Produkte entstehen Bauteile oder Module, die auf unterschiedliche Gebäude, Nutzungen und Anforderungen übertragen werden können. Änderungen erfolgen dabei nicht beliebig, sondern innerhalb eines klar definierten konstruktiven Rahmens
«3D-Druck verschiebt den Fokus von der formgetriebenen Einzelanfertigung hin zu einem systemischen Denken, bei dem Material, Prozess und klare Parameter im Vordergrund stehen und Anpassungen integraler Bestandteil der Planung werden» erklärt Remo Hanselmann, Projektleitung bei Integral design-build.
Materialeinsatz und Kreislauffähigkeit
Ein weiterer relevanter Aspekt ist die Materialeffizienz. Durch gezielte Gestaltung von Hohlräumen, Wandstärken oder inneren Strukturen kann Material dort eingesetzt werden, wo es statisch erforderlich ist. Zum Einsatz kommen unter anderem Kunststoffe, die zu einem hohen Anteil wiederverwertbar sind. Gedruckte Bauteile können grundsätzlich demontiert und für eine erneute Verarbeitung im Druckprozess vorbereitet werden.
Gleichzeitig sind Aspekte wie langfristige Belastbarkeit, Normkonformität oder die Wiederverwendbarkeit der eingesetzten Materialien weiterhin Gegenstand technischer Prüfung. Damit ein Materialkreislauf funktioniert, müssen vor allem drei Bedingungen erfüllt sein: Die Materialien müssen sauber getrennt werden, der Schmelzprozess muss kontrolliert ablaufen, und bei Bedarf werden Zusatzstoffe zur Stabilisierung eingesetzt. Geeignete Kunststoffe, etwa PP oder PETG, lassen sich grundsätzlich mehrfach einschmelzen und erneut drucken, wobei die Materialeigenschaften mit jedem Durchlauf leicht abnehmen. Ein vollständig verlustfreier Kreislauf ist heute noch nicht realisierbar; eine sinnvolle Mehrfachnutzung des Materials ist es hingegen.
Zu beachten ist zudem, dass Glas- oder Carbonfasern, die beim grossformatigen 3D-Druck häufig zur Verstärkung eingesetzt werden, beim Recycling verkürzt werden und die mechanischen Eigenschaften des wiedergewonnenen Materials dadurch beeinträchtigt werden können. Dies ist bei der Materialwahl und der Kreislaufplanung entsprechend zu berücksichtigen. Die Entwicklung solcher Anwendungen ist insgesamt als schrittweiser Lernprozess zu verstehen, bei dem Qualitätskontrolle und die gezielte Beimischung von frischem Material Bestandteil eines realistischen Kreislaufkonzepts bleiben.
Planung und Fertigung frühzeitig verzahnen
Die Umsetzung entsprechender Projekte erfordert eine enge Abstimmung zwischen Planung, Konstruktion und Produktion. Ein Beispiel dafür ist das Projekt Futurama in Lupfig, bei dem im Innenausbau Treppenstufen mittels grossformatigem 3D-Druck realisiert wurden. In Zusammenarbeit mit SAEKI, einem Unternehmen mit Fokus auf robotische Fertigung in der Baupraxis, wurden Entwurf und Produktionsprozess frühzeitig aufeinander abgestimmt und iterativ weiterentwickelt.
Die frühe Einbindung der Fertigung erlaubt es, technische Machbarkeit, strukturelle Anforderungen und wirtschaftliche Rahmenbedingungen bereits in der Entwurfsphase zu berücksichtigen.
Dr. Matthias Leschok, Co-Founder und COO von SAEKI, bringt es auf den Punkt: «Robotische additive Fertigung ist kein nachgelagerter Produktionsschritt, sondern ein prozessbestimmender Faktor. Geometrie, Materialverteilung und Druckstrategie beeinflussen sich gegenseitig. Wenn diese Parameter bereits im Entwurf berücksichtigt werden, entstehen robuste, materialeffiziente und wirtschaftlich realisierbare Lösungen mit kurzen Produktionszeiten.»
Leschok weist zudem darauf hin, dass eine späte Einbindung der additiven Fertigung in den Planungsprozess sie zur Sonderlösung macht, statt zum integralen Bestandteil des Systems: Geometrien, die nicht druckoptimiert sind, erfordern nachträgliche konstruktive Anpassungen; Toleranzen und Fügestellen bleiben unberücksichtigt. Das Potenzial der Technologie wird so nur teilweise ausgeschöpft.
Fazit
3D-Druck wird klassische Innenausbaulösungen nicht ersetzen. Er erweitert jedoch das Spektrum dort, wo projektspezifische Anpassbarkeit, gezielter Materialeinsatz und zirkuläre Überlegungen gefragt sind. Der wesentliche Unterschied liegt weniger in der Formfreiheit allein, sondern im systemischen Zusammenspiel von Planung, Material und Fertigung.
Mit fachlichen Inputs von Dr. Matthias Leschok, Co-Founder und COO, SAEKI