Weltweit sind unzählige Menschen von einem Mangel an verfügbarem und bezahlbarem Wohnraum betroffen. Des Weiteren zeigen Naturkatastrophen immer wieder auf, wie wichtig die Nachhaltigkeit auch in der Baubranche ist. 3D-Druck-Häuser können dazu beitragen, dem entgegenzuwirken, denn die additive Fertigung ist durch die niedrigeren Kosten des Druckprozesses preislich günstiger zu erwerben. Zudem ist der Druck von Häusern deutlich schneller, ökologisch nachhaltiger und kann direkt vor Ort angewendet werden. Im Ausland werden die Vorteile der digitalisierten Technik bereits erkannt. In Deutschland dagegen ist der 3D-Druck von Häusern noch nicht marktattraktiv genug, da die Technologie nicht ausreichend erforscht ist und zahlreiche Hürden im Weg stehen. Außerhalb der Erde, auf dem Mond oder Mars, erweist sich der 3D-Druck wiederum als einzige Bauweise und soll am besten so schnell wie möglich umgesetzt werden. Aber auch im Weltraum ist man Schwierigkeiten ausgesetzt. Dieses Buch behandelt den 3D-Druck in beiden Bereichen und untersucht das Vorgehen im Hinblick auf Lösungsansätze für die zukünftige erfolgreiche Umsetzung und relevante Besonderheiten.

Textprobe: Kapitel 4, Besonderheiten von 3D-Druck-Häusern außerhalb der Erde: Die Erde wird immer mehr durch Klimaveränderungen, Atomkriege und Überbevölkerung bedroht. Der Physiker Stephen Hawking war der Überzeugung, dass der Mensch auch durch den technischen Fortschritt, wie zum Beispiel der künstlichen Intelligenz oder durch genetisch veränderte Viren gefährdet sein könne. Hawking gab der Menschheit daher noch circa tausend Jahre Zeit und sah die einzige Hoffnung darin, den Planeten Erde zu verlassen und eine neue Heimat im Weltraum für die Menschen zu finden. Entweder der Mond oder Mars kämen für eine neue Wohnbasis in Frage, da die Beschaffenheit und Lebensbedingungen mit der Erde vergleichbar sind. Aber nicht nur zum Wohnen, sondern auch zur weiteren Entdeckung und Forschung des Weltalls ist der 3D-Druck außerhalb der Erde sinnvoll. Gerade weil ab dem Jahr 2024 das Programm zur Finanzierung der Internationalen Raumstation unter Umständen ausläuft, kann eine gedruckte Siedlung auf dem Mond neue Möglichkeiten für wissenschaftliche Experimente und Erkenntnisse sein. Der 3D-Druck ist dabei die einzige Baumaßnahme, die im Weltall umgesetzt werden kann. 4.1 , Baustoffe: Auf dem Mond und Mars unterscheidet man die beiden Baustoffe Lunar Regolith und das Marsgestein Basalt. 4.1.1, Mond - Lunar Regolith: Auf dem Mond befindet sich bereits der Großteil des Baumaterials, da der vorhandene Mondstaub ideal als Baustoff verwendet werden kann. Laut Lesch werde das sogenannte Lunar Regolith mit ein wenig bindendem Salz und Magnesiumoxid zu Mondbeton. Zunächst sammeln die Roboter den Mondstaub ein und vermischen es anschließend mit dem Magnesiumoxid, damit es druckbar wird. Eine Düse trage dann das Salz auf, sodass aus dem Mondstaub anschließend druckbarerer Beton wird. Die beiden Zusatzstoffe machen lediglich nur ein Prozent des gesamten Baustoffs aus und müssen von der Erde aus mit ins All transportiert werden, während sich die anderen 99 % bereits auf dem Mond befinden. Lunar Regolith hat den Vorteil, dass es laut Lesch zehnmal fester als herkömmlicher Beton sei. Der Mondstaub habe zudem eine Kerngröße von 46 bis 110 Mikrometer und sei damit doppelt so fein wie der Sandstaub auf der Erde. Des Weiteren könne den Architekten durch die geringere Anziehungskraft auf dem Mond mehr Spielraum für phantasievolle Designs ermöglicht werden. Ein zusätzlicher Punkt sei, dass es deutlich einfacher ist einen 3D-Drucker auf den Mond zu transportieren, als Baumaschinen, da diese in der Regel noch größer sind. 4.1.2, Mars - Basalt: Auf dem Mars befindet sich ebenfalls das meiste Material bereits auf dem Planeten, welches für den 3D-Druck verwendet wird. Die Gesteinsart wird Basalt genannt und zusammen mit Kunststoffen, wie Polymilchsäure oder PLA, für den Häuserdruck angewendet. 4.2, Äußere Einflüsse: Es gibt Schwierigkeiten auf dem Mond und Mars, denen der Mensch auf der Erde nicht oder weniger ausgesetzt ist. Dazu zählen unter anderem die extremen Temperaturschwankungen. So können die Temperaturen im Schnitt zwischen plus 135 und minus 150 Grad Celsius betragen. Zudem ist auch die Strahlenbelastung höher. Außerdem stehen der Mond und Mars unter einem ständigen Meteoritenbeschuss, sodass die Häuser in Zukunft also nicht nur beständig gegen die Strahlung, Wärme und Kälte sein müssen, sondern auch als stabile und schützende Atmosphäre ihre Funktion erfüllen sollten. Der Mond sei für Ghidini zunächst der erste Schritt, bevor es auf den Mars gehe, da die Bedingungen auf dem Mond besser zu kontrollieren seien und die Entfernung zur Erde geringer sei als vom Mars aus. Die Mondstation könne für die Marsmission zukünftig mal als Zwischenstation genutzt werden. Aus diesem Grund wird im weiteren Verlauf dieser Studie hauptsächlich der 3D-Druck auf dem Mond veranschaulicht und analysiert. Um den äußeren Einflüssen entgegenzuwirken spielt nicht nur der richtige Standort, sondern auch die Form des 3D-Druck-Hauses eine entscheidende Rolle. Es gibt bereits erste Testversuche, die den Herausforderungen gegensteuern sollen, um in Zukunft eine Siedlung im Weltall zu bauen. Diese werden im nächsten Kapitel als Praxisbeispiele dargestellt.

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