3D tisk ze dřeva - architektura budoucnosti

3D technologie je předzvěstí revoluce ve stavebnictví: Budovy, které jsou dnes stále stavěny tvrdou fyzickou prací, budou v budoucnu jednoduše vytištěny. Nákladný životní projekt vlastního bydlení se stane víkendovým projektem – vrstvu po vrstvě. Ambiciózní stavební projekty z Číny, jako je např. vila bezpečná proti zemětřesení z 3D tiskárny, sklízejí na architektonické scéně obdiv již několik let. Již nyní poskytují vhled do architektury zítřka. Jako materiály se používají především beton, cement, kov a plast. Brzy se začnou používat i přírodní materiály, jako je dřevo.

Aby přírodní materiály, jako je dřevo, získaly ve 3D procesu dostatečnou stabilitu a mohly nést velké zatížení, je třeba ještě hodně investovat do výzkumu a vývoje. Pokud se vědě podaří zkombinovat pozitivní vlastnosti dřeva a využití 3D technologie, má stavebnictví velký potenciál. Individualizace a svoboda designu, pohodlná reprodukovatelnost, nákladová efektivita a šetrnost k životnímu prostředí jsou přesvědčivými argumenty ve prospěch 3D technologie. Také šetrné využívání zdrojů ve výrobních procesech je možné díky inovativnímu, přesnému a rychlému postupu, protože se použije jen takové množství materiálu, které je potřeba. Přírodní materiál dřevo poskytuje vynikající izolaci, a proto je mimořádně energeticky účinný. Obnovitelná surovina s dlouhou životností a flexibilitou je zajímavá zejména pro projekty udržitelných budov.

Výzkum dřeva v procesu 3D tisku se zaměřuje zejména na interiérový design, nábytek a stavební komponenty. První slibné projekty již existují: inženýr Kai Parthy vyvinul dřevěné vlákno "Laywoo-D3". Obsahuje 15 až 40 procent hmotnosti recyklovaného dřeva. Opticky je filament jen stěží rozeznatelný od skutečného dřeva. Charakteristická vůně je rovněž patrná. Lze jej tisknout při teplotě 175 až 250 stupňů. Teplota určuje zabarvení - čím většímu teplu je vlákno během tisku vystaveno, tím tmavší je výsledek. Díky tomu lze mimo jiné napodobit roční letokruhy. I přes slibný začátek je zapotřebí dalšího intenzivního výzkumu, než bude možné tisknout dřevo v jeho čisté podobě. Tomuto konkrétnímu úkolu se věnuje mimo jiné Institut technologie dřeva v Drážďanech (IHD ). Budoucí projekty se zaměřují na vývoj dřevěných částic, které lze použít v kompozitním polymeru a které obsahují až 90 procent dřeva.

Kromě dřeva je slibným materiálem také uhlík, který v kombinaci s 3D technologií nabývá ve stavebnictví stále většího významu. Vědci z univerzity v Augsburgu nedávno vyvinuli vstřikovací proces který šetří zdroje za účelem integrace krátkých uhlíkových vláken do cementových stavebních materiálů. Přímočarý beton se tak vyvíjí ve vysoce výkonný konstrukční biomateriál, který vykazuje velkou stabilitu. Uhlíková vlákna odolávají extrémnímu zatížení a ve srovnání s ocelí jsou o 80 % lehčí. Aby bylo zajištěno, že inovativní stavební materiál známý jako "FIBRACRETE" bude životaschopnou volbou v profesi, vědci z Augsburgu v současné době zkoumají metodu přenosu procesu injektáže na rozměry stavebních dílů. I zde se uplatňuje 3D technologie. Pro novou augsburskou výzkumnou budovu "Materials Resource Management" (MRM) tak byl položen základní kámen v oblasti FIBRACRETE, který je rovněž z 3D tiskárny.

Tato drahá technologie ještě není připravena pro rozsáhlé použití, ale projekty, jako je vila z 3D tiskárny zmíněná na začátku, ukazují, jak velký potenciál má do budoucna. Experimentování v oblasti architektury se meze nekladou: emirát Dubaj ve spolupráci s Convrgnt Value Engineering plánuje další architektonické světové prvenství: laboratoř z 3D tiskárny. Její součástí má být elektronická, prototypová, softwarová a strojírenská laboratoř a výzkumný vývoj účinných solárních panelů pomocí dronů. První kancelářská budova z 3D tiskárny již stojí v pouštní metropoli a byla postavena za 17 dní. Jedno je jisté, digitální revoluce ještě více proniká do stavebnictví a změní architekturu zítřka.