<unk>Wir brauchen nicht mehr Beton<unk>: Ein neues Dorf in Tansania wird einen 3D-Drucker und Erde verwenden, um seine Gemeinde zu bauen
Die meisten 3D-gedruckten Strukturen werden mit Beton oder anderen gießbaren, zementhaltigen Substanzen gebaut, die günstig, zuverlässig und langlebig sind - obwohl fast immer mit einem beträchtlichen CO2-Fußabdruck verbunden. Aber eine sich entwickelnde Methode im Bereich könnte einen nachhaltigeren Ansatz bieten: das 3D-Drucken mit Erde.
In Kibaha, Tanzania, westlich der Hauptstadt Dar es Salaam, plant eine Gruppe von Pionierarchitekten ein neues Dorf mit "Erd-Drucken" als Kern.
Entwickelt von den Architekturfirmen Hassell und ClarkeHopkinsClarke sowie der Charity-Stiftung One Heart, wurde Hope Village entworfen, um Kindern aus ganz Tanzania, die harte Zeiten oder unsichere Heimumgebungen erlebt haben, zu helfen und ihnen ein Zuhause zu geben.
Das Dorf wird Platz bieten für die Schulung von bis zu 480 Kindern sowie Unterkünfte, Kinderbetreuung und Fertigkeitenausbildung für viele verletzliche Mädchen im Alter von 3 bis 18 Jahren. Nearly 50 Gebäude sind für die Anlage geplant, und das erworbene Land wird auch Bereiche für Landwirtschaft und Tierhaltung, Sport und Freizeitaktivitäten umfassen.
Das Leuchtturmgebäude für Hope Village ist sein Gemeindezentrum, ein 3D-gedrucktes Design, das als Schulhalle und Kantine während der Woche dienen und an den Wochenenden der breiteren Gemeinschaft für Veranstaltungen offenstehen wird.
Die Architekten wollten das Gemeindezentrum aus lokaler Erde bauen, waren jedoch skeptischRegarding the limitations of Ramme-Erde, die normalerweise in dicken, flachen Wänden verdichtet wird.
"Wir wollten sicherstellen, dass wir Wände erstellen können, die das Gebäude belüften, aber gleichzeitig auch Licht hereinlassen", sagte Xavier De Kestelier, Head of Design and Innovation bei Hassell, in einem Video-Interview mit CNN.
Der Einsatz von 3D-Druck ermöglichte ein offenes, "poröses" Wanddesign, das bereits bis zu einer Höhe von 2 Metern (6,6 Fuß) vom Institut für fortschrittliche Architektur von Katalonien (IAAC) in Barcelona, Spanien, prototypisch erstellt wurde.
Die Wände werden mit Erde gebaut, die innerhalb von 25 Kilometern (15,5 Meilen) um die Anlage gewonnen wird, sagt Hassell, und enthalten eine dünne Drahtmasche zwischen den Schichten zur Verstärkung. Die für das Drucken geeignete Erde enthält normalerweise 15% bis 30% Ton und hat natürliche Bindungseigenschaften, obwohl De Kestelier sagte, dass die Architekten noch nicht entschieden haben, ob sie ein weiteres Haftmaterial zur Mischung hinzufügen werden.
Die Wände werden nicht tragend sein, da ein Metallgerüst das Dach trägt, das die Wände vor den Elementen schützt. Das Dach wird aus kurzen Stücken lokaler Hölzer hergestellt, die in einem ineinandergreifenden Design am Boden verbunden und wie ein Stoffzelt über den Rahmen gehängt und mit Blech abgedeckt werden, erklärte De Kestelier.
Volkstümliche Gestaltung, moderne Technologie
Das Bauen mit Erde geht auf die Vorgeschichte zurück und hat viele Formen angenommen, darunter Lehmziegel, Adobe und Ramme-Erde. Der erste Versuch des 3D-Drucks mit Erde erfolgte 2018, und das erste entirely aus Erde 3D-gedruckte Haus, TECLA, wurde von Mario Cucinella Architects entworfen und nahe Ravenna, Italien, 2021 erbaut.
Diese Strukturen, wie jedes Gebäude ohne Armierung oder Stahlrahmen, rely on shapes with strong structural integrity. Das bedeutet oft Kurven, ob es sich um Bögen, Gewölbe, Rotunden oder Kuppeln handelt (nehmen Sie das Pantheon in Rom, das noch immer die größte ungestützte Kuppel der Welt ist, fast 2000 Jahre später). In Tansania wird der Drucker Schichten von verdichtetem Boden in miteinander verbundenen gekrümmten Säulen aufbauen, die negative Räume für Licht und Luft lassen.
Neben der Form ist die Ingenieurleistung ein wichtiger Herausforderung beim Arbeiten mit Erde. Beton ist ein widerstandsfähiges Material, das den Elementen trotzen kann; Erde weniger. Aber De Kestelier betont, dass es beim 3D-gedruckten Architektur "keine Notwendigkeit gibt, mehr Beton zu verwenden", und dass nachhaltigere Optionen die Zukunft sind - wenn sie richtig eingesetzt werden.
Das vorkragende Dach für das tansanische Gemeindezentrum wird entscheidend sein, um die Wände vor dem erosiven Effekt des Regens zu schützen, und Hassell sagte, dass es durch den Besuch des IAAC-Projekts TOVA aus dem Jahr 2022 ermutigt wurde, das erste 3D-gedruckte Gebäude aus Erde in Spanien war. "Diese Wände können tatsächlich sehr lange halten", sagte De Kestelier.
Angesichts der Neuheit der Technologie haben einige Experten Bedenken bezüglich der langfristigen Haltbarkeit von 3D-gedruckten Gebäuden, während andere potenzielle "rechtliche Graubereiche" bezüglich der Bauvorschriften und -regulierungen mencionieren, die von Land zu Land unterschiedlich sind und oft sehr lokalisiert sind. Sogar der Ingenieur, der den 3D-gedruckten Bau pioneerte, sagte dem New Yorker letzten Jahr, dass "alle Hype nicht gerechtfertigt ist." Verfechter der Technologie sagen hingegen, dass es eine schnelle und effiziente Möglichkeit ist, Wohnungen und andere niedrige Gebäude zu bauen, zu einer Zeit, in der sogar einige der wirtschaftlich fortgeschrittensten Nationen mit Wohnungsengpässen kämpfen.
Sofortiger Nachhall
Das Hope Village-Projekt wird mit dem 160.000-Euro-(173.000-US-Dollar-)Drucksystem Crane WASP gebaut, das auch für TOVA und TECLA verwendet wurde.
"Das Ziel ist nicht nur, Technologie einzusetzen, sondern Technologie an die Stelle in Tansania zu bringen und sie dort zu lassen", sagte De Kestelier. Im Rahmen des Projekts zur Förderung der Community und der Fähigkeitenausbildung werden die Konstrukteure den Locals beibringen, wie man den Drucker bedient, damit die Gemeinde in Zukunft weitere Gebäude errichten kann.
Dieser Ansatz ähnelt einem anderen Hassell-Projekt, dem Bidi Bidi Music and Arts Centre im nördlichen Uganda, bei dem Locals komprimierte Erdziegel für das Flüchtlingscommunity-Gebäude herstellten.
Hope Village ist ehrgeiziger, wie Mark Loughnan, Principal und Leiter des Designs bei Hassell, erklärt. "Es ist unser erster Versuch, der hoffentlich zu einer erfolgreichen Methode führen wird", sagte er und fügte hinzu, dass das Modell eines Tages an anderen Standorten nachgeahmt werden könnte.
Für Dr. Consola Elia, die das Kinderheim in Hope Village leiten wird, ist das Projekt "die Realität eines Traums, den ich seit über 20 Jahren habe", wie sie in einer Erklärung sagte.
Die Arbeit am Masterplan hat begonnen, das Wohnen ist bereits im Gange und der Bau des Gemeinschaftszentrums soll Anfang 2025 beginnen.
"Wir nutzen das Design, um das tägliche Leben der Menschen zu verbessern", sagte Loughnan. "Wir nutzen es in diesem Fall, um hoffentlich zu helfen, zu heilen und zu erziehen - und wir nutzen es auch, um gleichzeitig zu innovieren."
Die Architekten von Hassell und ClarkeHopkinsClarke sowie One Heart haben Hope Village so entworfen, dass es den Stil der 3D-gedruckten Architektur mit lokal gewonnenem Erdmaterial einbezieht, um den CO2-Fußabdruck des Projekts zu reduzieren. Die offene, poröse Wandgestaltung ermöglicht eine Belüftung und Lichtdurchlässigkeit und überwindet die Einschränkungen traditioneller Erdpressverfahren.
Das Gemeinschaftszentrum in Hope Village, das als Schulhalle und Kantine während der Woche und als Gemeindezentrum an den Wochenenden dienen wird, wird diesen innovativen Einsatz von regionaler Bauweise und moderner Technologie in Tansania vorstellen.
