3D-Druck im Bauwesen bietet eine potenzielle Lösung für die doppelte Herausforderung, den globalen Wohnungsbedarf zu decken und gleichzeitig die Umweltbelastung der Baubranche zu reduzieren. Die Nachhaltigkeit dieser Technologie hängt jedoch maßgeblich von der Materialwahl ab. Diese Forschung liefert eine vergleichende Ökobilanz (LCA) und Lebenszykluskostenanalyse (LCC) von drei wesentlichen Materialklassen: zementgebundenem Beton (MEET Villa), lokal gewonnenem Rohlehm (TOVA House) und innovativen biobasierten Verbundwerkstoffen (BioHome3D).
Im Rahmen eines Ökobilanzmodells von der Wiege bis zur Fertigstellung (A1–A5) analysiert die Studie Daten aus diesen realen Pilotprojekten, um den investierten Kohlenstoff, den Energieverbrauch und die Kosteneffizienz der jeweiligen Ansätze zu quantifizieren und zu vergleichen, normiert auf die gedruckte Bruttogrundfläche pro Quadratmeter. Die Analyse zeigt erhebliche Zielkonflikte: Betondruck erweist sich als ökonomisch führend, weist jedoch durch Zementproduktion die höchste Kohlenstoffbelastung auf; Lehmdruck erzielt durch lokale Beschaffung überlegene Umweltleistungen, verursacht jedoch erhöhte Kosten durch lange Druckzeiten und arbeitsintensive Prozesse; biobasierte Verbundwerkstoffe liegen emissionsmäßig im Mittelfeld, erfordern jedoch Premiumpreise für spezialisierte Materialien und Ausrüstung.
Durch die systematische Bewertung dieser Materialien liefert diese Studie maßgebliche, evidenzbasierte Erkenntnisse, um Architekten, Ingenieure und Entscheidungsträger bei der Förderung nachhaltigen Designs und Materialinnovationen im rasch sich entwickelnden Bereich des 3D-Drucks im Bauwesen zu unterstützen.