La impresión 3D en la construcción llega a Alemania

El edificio residencial de tres plantas situado en el barrio sur de Heidelberg tiene un aspecto futurista, con sus paredes grises estriadas y sus esquinas redondeadas.

La estructura está terminada, hay un andamio alrededor y aún faltan las ventanas. Al lado, una impresora 3D ya está imprimiendo el siguiente edificio residencial con zumbidos y chirridos. La boquilla se desplaza a lo largo del marco metálico de 13,5 por 20 metros y rocía el hormigón en finas tiras sobre la losa del suelo. Las paredes de la planta baja crecen lentamente, hasta un metro y medio al día.

En la zona residencial se están construyendo tres edificios de viviendas impresos en 3D. Según el fabricante, las obras son un 30 % más rápidas y un 10 % más baratas que en las de un edificio de viviendas convencional.

El experto Viktor Mechtcherine, de la Universidad Tecnológica de Dresde, afirma: "Si estas cifras son correctas, la reducción de costes que supone la impresión 3D en comparación con la construcción convencional sería realmente un hito". Agrega que la huella de carbono del proyecto también será menor.

Según el Instituto Federal de Investigación sobre Construcción, Urbanismo y Ordenación del Territorio, hasta 2030 deberían construirse en Alemania unas 320.000 viviendas al año. Sin embargo, en 2024 solo se completaron algo más de 250.000 unidade. ¿Podrían los edificios impresos en 3D aliviar la escasez de viviendas en el país ¿Qué potencial ven los expertos en el proceso de impresión 3D para edificios residenciales?

"Aseguramos que, si las autoridades colaboran, podemos construir un edificio en menos de doce meses, desde la solicitud del permiso de construcción hasta su finalización", afirma el constructor Hans-Jörg Kraus, del grupo Kraus, y recuerda que de la forma convencional, esto no sería posible en menos de dos años. El edificio de tres plantas con doce viviendas y un total de 525,8 metros cuadrados de superficie habitable se imprimió en 33 días.

Techo plano, sin sótano ni garaje subterráneo

Sin embargo, solo se imprimen las paredes. La losa del suelo y los techos fueron construidos de forma convencional, aclara Kraus. Las viviendas tienen techos planos y no cuentan ni con un sótano ni con un garaje subterráneo. Según Kraus, para construir las paredes se necesitan dos o tres personas, en comparación con el doble de personal que se requiere en la construcción convencional.

Waldemar Korte, director general de Korte Hoffmann Gebäudedruck, añade en relación con los costes: "Normalmente hablamos de precios brutos por metro cuadrado de superficie habitable que oscilan entre 3.000 y 3.500 euros (entre 3.500 y 4.000 dólares), y con el modelo 'Dreihaus' llegamos actualmente a 2.900 euros por metro cuadrado de superficie habitable".

El software crea un modelo 3D del edificio

El diseño de un edificio impreso en 3D se realiza sobre papel. A continuación, el software correspondiente crea un modelo 3D del edificio y determina dónde se debe imprimir el hormigón.

Con una tableta y un ordenador portátil se controla en la obra la cantidad de hormigón que se aplica, así como su consistencia.
El hormigón especial para impresión 3D procede de Heidelberg Materials y, según la empresa, tiene un balance de CO2 significativamente mejor que el cemento convencional.

Sin embargo, la empresa no facilita cifras. Además, para una de las casas se utilizará un cemento neto cero basado en la captura y almacenamiento de CO2 (Carbon Capture and Storage, CCS). El CO2 capturado se almacena de forma permanente en el lecho marino. Además, según Korte, el ahorro en los materiales de construcción de la fachada también mejora el balance de CO2.

Las opiniones de los expertos sobre esta tecnología son divergentes. El Instituto Federal de Investigación sobre Construcción, Urbanismo y Ordenación del Territorio ve un gran potencial de ahorro en los costes de construcción y en los recursos, por ejemplo, gracias al reducido grosor de las paredes.

Sin embargo, "en el estado actual de desarrollo, la impresión 3D de edificios residenciales no supone una aceleración decisiva ni una reducción de costes", matiza.

El ingeniero civil Mechtcherine, de la Universidad Tecnológica de Dresde, considera que la impresión 3D de edificios es una tecnología con futuro: "En perspectiva, la construcción digital y en gran medida automatizada, tanto con impresión 3D de hormigón como con otros procesos de fabricación digitales y, a menudo, en combinación con métodos de construcción convencionales, se impondrá de forma generalizada en la construcción de viviendas". La universidad de Dresde desarrolla desde 2014 un proceso de impresión 3D de hormigón.

El Ministerio alemán de Vivienda, Desarrollo Urbano y Construcción considera que la impresión 3D en el país aún se encuentra en fase de prueba y, por lo tanto, hasta ahora solo tiene una importancia limitada.

Además, en lo que respecta al uso de cemento en la impresión 3D de hormigón, que sigue siendo intensivo en CO2, se plantea la cuestión de hasta qué punto se podrían utilizar materiales de impresión alternativos, como la arcilla, como opciones más sostenibles.

El experto Frank Dehn, del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), tampoco considera que la impresión 3D sea una solución generalizada para la construcción de viviendas.

"Sus ventajas residen en la rápida fabricación de componentes muy personalizados en pequeñas cantidades, de forma similar a la impresión 3D con otros materiales", opina el ingeniero civil. "En el ámbito de la construcción de viviendas, la impresión 3D con hormigón competirá con los métodos de construcción modular prefabricada con hormigón armado y mampostería".