Der 3D-Druck im Bauwesen (3DPC) bietet eine potenzielle Lösung für die doppelte Herausforderung, den globalen Wohnraumbedarf zu decken und gleichzeitig die Umweltauswirkungen der Bauindustrie zu reduzieren. Die Nachhaltigkeit dieser Technologie hängt jedoch entscheidend von der Materialwahl ab. Diese Forschungsarbeit liefert eine vergleichende Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA) und Lebenszykluskostenanalyse (Life Cycle Costing, LCC) von drei wesentlichen Materialarchetypen: zementgebundenem Beton, lokal gewonnener Roherde und innovativen biobasierten Verbundwerkstoffen.
Mit einem Betrachtungsrahmen von der „Wiege bis zur Fertigstellung“ (cradle-to-practical completion, A1-A5) analysiert die Studie Daten aus realen Pilotprojekten, um den gebundenen Kohlenstoff (embodied carbon), den Energieverbrauch und die Kosteneffizienz jedes Ansatzes zu quantifizieren und zu vergleichen. Die Analyse offenbart deutliche Zielkonflikte: Während der 3D-Druck mit Beton oft wirtschaftlich rentabel ist, weist er eine hohe CO2-Bilanz auf. Der Druck mit Lehm bietet eine ökologisch überlegene Alternative mit minimalen Umweltauswirkungen, steht jedoch vor Herausforderungen bei der strukturellen Stabilität. Der Druck mit Biokompositen steht im Einklang mit den Zielen der Kreislaufwirtschaft, erfordert jedoch eine weitere Validierung seiner Langzeitleistung und Wirtschaftlichkeit.
Durch die systematische Bewertung dieser Materialien liefert diese Studie entscheidende, evidenzbasierte Einblicke, um Architekten, Ingenieure und politische Entscheidungsträger bei der Förderung von nachhaltigem Design und materieller Innovation innerhalb des sich schnell entwickelnden Feldes des 3D-Drucks im Bauwesen anzuleiten.