Markt für 3D-Betondruck Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der globale Markt für 3D-Betondruck wurde im Jahr 2023 auf 318,12 Millionen USD geschätzt. Er soll im Jahr 2032 13.248,73 Millionen USD erreichen und im Prognosezeitraum (2024–2032) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 51,34 % aufweisen. Die Technologie ermöglicht komplexe und individuelle Designs, die mit herkömmlichen Betonbaumethoden nur schwer oder gar nicht zu erreichen sind. Diese Flexibilität spricht Architekten, Designer und Entwickler an, die nach innovativen Baulösungen suchen.

Beim 3D-Druck werden nicht die traditionellen Verfahren zum Mauern von Ziegeln angewendet, sondern Roboter eingesetzt, um die Produktivität, Sicherheit und Qualität von Gebäuden zu steigern. Beim 3D-Betondruck handelt es sich um eine Bautechnik, bei der computergesteuerte Roboter eingesetzt werden, die 3D-Strukturen für Gebäude und andere Einrichtungen erstellen können. Der Pfad des Druckers wird mithilfe von Software wie AutoCAD oder SolidWorks programmiert. Die dem Drucker zugeführten Betonschichten werden entlang des entsprechenden vorprogrammierten Pfads durch die Düse verteilt. Beim 3D-Druck werden viele Betonarten mit unterschiedlichen Materialzusammensetzungen verwendet. Beim 3D-Druck werden Transportbeton und hochdichter Beton mit geringfügigen Zusammensetzungsanpassungen verwendet. Beim 3D-Betondruck werden großformatige 3D-Drucker verwendet, die häufig mehrere Meter hoch und lang sind, um Beton aus einer Düse zu extrudieren. Normalerweise sind diese Maschinen entweder Portal- oder Roboterarmsysteme.

Ein 3D-Betondrucker produziert nicht nur wenig Abfall, sondern verkürzt auch die Lieferketten und die Anzahl der auf der Baustelle benötigten Arbeiter drastisch. Mit einem 3D-Betondrucker können auch Strukturen mit einem wesentlich höheren Maß an Robustheit und geometrischer Komplexität fertiggestellt werden. Die hohen Kosten für professionelle Arbeitskräfte in Industrieländern treiben die Expansion des weltweiten Marktes für 3D-Betondruck voran. Darüber hinaus entsteht bei manuellen Bauprozessen Bauschutt, der Aktivitäten wie Müllabfuhr und Abriss auslöst. Die Projektkosten des Bauunternehmers und die Sammel- und Vernichtungskosten der Regierung steigen aufgrund des Betonabfalls. Im Gegensatz dazu produziert der 3D-Druck deutlich weniger Abfall als die herkömmliche Methode. Der Markt für 3D-gedruckten Beton wird jedoch durch die hohen Anschaffungskosten der Drucker, ihre Wartung, ihre Betriebssoftware und ihre Hardware stark eingeschränkt. Ein weiteres Problem, das die Geschäfts- und Technologieentwicklung weltweit behindert, ist die Beschränkung der Druckgröße und -höhe.

Marktdynamik

Globale Markttreiber für 3D-Betondruck

Hohe Kosten für qualifizierte Arbeitskräfte in Industrieländern und Schwerpunkt auf der Minimierung der Abfallerzeugung

In Industrieländern, vor allem in Europa, ist es teuer, qualifiziertes Personal einzustellen. Darüber hinaus werden für maßgeschneiderte und ungewöhnliche Formen und Größen Menschen mit Erfahrung und Verständnis benötigt. Die Gesamtkosten der Projekte steigen aufgrund der hohen Arbeitskosten. Die Technologie zum Drucken von 3D-Beton ermöglicht jedoch die kostengünstige und fehlerfreie Herstellung komplizierter Gebäude. Mit dem 3D-Drucker können kompliziert geformte Strukturen in großen Mengen erstellt werden, wodurch der Bedarf an Arbeitskräften reduziert wird. So wurde beispielsweise in Dubai 2019 das größte städtische Verwaltungsgebäude vom 3D-Druckunternehmen Apic Cor errichtet. Für die Errichtung des gesamten Gebäudes wurden nur drei Personen, ein 3D-Drucker und ein Kran eingesetzt. Der Markt für 3D-gedruckten Beton wächst weltweit vor allem aus diesem Grund.

Beim manuellen Bauen entsteht außerdem eine erhebliche Menge an Müll, da immer mehr Menschen neue Häuser bauen und bestehende renovieren. Beim Bau von Wänden, Platten oder Säulen wird normalerweise ein Teil des Betons verschwendet. Da der 3D-Drucker jedoch über eine Düse verfügt, durch die der Beton präzise gemessen und platziert wird, entsteht beim Drucken von Beton in drei Dimensionen kein Abfall. Infolgedessen wird die Reduzierung der Abfallproduktion und die Senkung der Betonkosten beim Bauen das Wachstum des Marktes international ankurbeln.

Globale Marktbeschränkungen für 3D-Betondruck

Hohe Kapitalkosten

Der 3D-Betondruckdienst erfordert eine erhebliche Anfangsinvestition. AutoCAD und SolidWorks, zwei Programme zum Betrieb von 3D-Druckern, sind hauptsächlich für die hohen Kosten der Maschine verantwortlich. Darüber hinaus gibt es auf dem Markt keinen herkömmlichen Beton, der für den 3D-Druck verwendet werden kann. Eines der Haupthindernisse für den Markt für 3D-Betondruck besteht darin, dass die Zusammensetzung des Betons je nach geografischem Gebiet und Anwendung des 3D-Drucks variiert.

Globale Marktchancen für 3D-Betondruck

Schnelle Urbanisierung

Es wird prognostiziert, dass die schnelle Urbanisierung und die Einführung modernster Technologien in Industrieländern ein lukratives Potenzial für die Markterweiterung des 3D-Betondrucks eröffnen werden. Da sich Bauherren der Vorteile des 3D-Drucks immer mehr bewusst werden, verschieben sich ihre Präferenzen für verschiedene Projekte schnell zugunsten dieser Technologie, was erheblich zur Erweiterung des globalen Marktes beiträgt. So sammelten beispielsweise die Bauunternehmen ICON und New Story im Dezember 2019 Geld, um in Mexiko 50 3D-gedruckte Häuser für einkommensschwache Familien zu bauen. Es wird erwartet, dass diese Urbanisierungstechniken die Markterweiterung während des Prognosezeitraums beschleunigen werden.

Regionalanalyse

Die regionale Segmentierung des globalen Marktes für 3D-Betondruck umfasst Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum und LAMEA.

Nordamerika und Europa sind die beiden vorherrschenden Regionen

Nordamerika wird wahrscheinlich den Weltmarkt beherrschen. Aufgrund der Innovationsphase des Marktes hat der nordamerikanische Markt für 3D-Betondruck ein erhebliches Wachstum gezeigt. Es wird jedoch erwartet, dass er mit technischen Fortschritten und der Überwindung von Hindernissen wie schlechter Verarbeitung und technischer Kompetenz auf dem Weltmarkt schnell expandieren wird, wobei die USA den größten Teil des Umsatzes erwirtschaften werden. Darüber hinaus wird prognostiziert, dass eine wachsende Konzentration der Bemühungen führender Marktteilnehmer, neuartige 3D-Betondruckverfahren in der Region zu entwickeln und zu verbreiten, die Marktexpansion vorantreiben wird.

Das amerikanische Unternehmen Apis Cor entwickelt aktiv seine eigene 3D-Betondrucktechnologie, arbeitet mit zahlreichen anderen Organisationen und Unternehmen an neuen 3D-Projekten und stellt gedruckte Prototypen auf verschiedenen Veranstaltungen aus, um die Öffentlichkeit auf die Technologie aufmerksam zu machen. MudBots beispielsweise stellt sein 3D-Druckbetonmaterial auf verschiedenen Messen aus, die sich auf die Technologie und die Endverbrauchsbranche des Bauwesens konzentrieren, um die Besucher über die Vorteile des 2D-Drucks zu informieren und Kontakte zu möglichen Kunden zu knüpfen. Ebenso hat Apis Cor an mehreren Ausstellungen teilgenommen, um seine Arbeit der Öffentlichkeit vorzustellen. Es hat auch an 3D-Druckwettbewerben teilgenommen, die von der NASA und anderen Organisationen gesponsert wurden. Die Summe all dieser Variablen wird im Prognosezeitraum voraussichtlich die Expansion des Marktes vorantreiben.

Europa ist ein Pionier in Sachen Innovation und beim Einsatz von 3D-Betondruck. Ein wichtiger Faktor für die Expansion des Marktes ist die Anzahl aktiver 3D-Betondruck-Bauprojekte in Ländern wie Deutschland, Frankreich, Italien, Dänemark und Italien. Darüber hinaus ist die Senkung der Kosten für ausgebildete Arbeitskräfte ein entscheidender Faktor für das Wachstum des europäischen Marktes für 3D-Betondruck. Der schnelle und fehlerfreie Bau von Gebäudestrukturen veranlasst Architekten und Bauunternehmer auch dazu, 3D-Betondrucktechnologie einzusetzen, was die Marktexpansion vorantreibt. Darüber hinaus sind die wichtigsten Marktteilnehmer COBOD, CyBe, D-shape und XtreeE stark auf dem europäischen Markt vertreten. Um ihre Position in der europäischen 3D-Betondruckbranche auszubauen, setzen diese Unternehmen verschiedene Strategien um, wie Geschäftswachstum, Produkteinführung und Partnerschaften.

Segmentanalyse

Der globale Markt für 3D-Betondruck wird anhand von Druckart, Technik, Endverbrauchssektor und Region analysiert.

Bei den Fragmenten handelt es sich um Roboterarme und ein Portalsystem je nach Druckart.

Der Bereich der Portalsysteme wird voraussichtlich den größten Marktanteil halten. Ein Portalsystem ist eine motorgetriebene lineare Anordnung von Rahmen oder Schienen, auf denen der Drucker montiert ist, und wird als Portalsystem bezeichnet. Im Vergleich zu Roboterarmen können Portalsysteme viel größere Objekte drucken. Daher werden Portalsysteme beim Bau von Gebäuden eingesetzt. In Dänemark, Italien, China und den USA werden Portalsysteme zum Bau mehrerer Wohnkomplexe verwendet. Der Markt für Portalsystemdrucker wird im Prognosezeitraum voraussichtlich aufgrund von technologischen Verbesserungen beim 3D-Betondruck und einer Zunahme von 3D-Druckbauprojekten schnell wachsen.

Der Bereich Roboterarme wird den zweitgrößten Anteil haben. Um komplizierte Formen und einzigartige Produkte zu erstellen, wird ein Roboterarm verwendet. Der Roboterarm hat mehrere Achsen und kann sich in verschiedene Richtungen bewegen und schwenken. Der Drucker ist besser dafür geeignet, komplizierte 3D-Objekte zu erstellen, da er über mehr Freiheitsachsen verfügt. Darüber hinaus wird während des Prognosezeitraums prognostiziert, dass ein größeres Verbraucherbewusstsein für den 3D-Betondruck die Nachfrage nach 3D-Druckern mit Roboterarmen deutlich steigern und so die Marktexpansion unterstützen wird.

Je nach Technik sind die Fragmente extrusions- und pulverbasiert.

Der extrusionsbasierte Bereich wird voraussichtlich den größten Anteil haben. Software wie AutoCAD oder SolidWorks steuert 3D-Drucker mithilfe eines extrusionsbasierten Designs. Diese Programme geben die Route des 3D-Druckers vor. Diese Drucker haben keine Einschränkungen und können verschiedene Mischungen mit niedrigen und hohen Fließfähigkeiten drucken. Sie profitieren auch von den strukturellen, architektonischen und ökologischen Merkmalen des Designs und der Konstruktion. Es wird erwartet, dass diese Methode beim 3D-Betondruck immer häufiger zum Einsatz kommt, da sich die Technologie zum Drucken von Beton und anderen Materialien verbessert. Und so arbeiten diese Elemente zusammen, um den weltweiten Markt zu erweitern.

Der pulverbasierte Bereich wird den zweitgrößten Anteil haben. Die Herstellung von Innenkonstruktionen und Bauteilen mithilfe pulverbasierter Technologie hat die Nachfrage nach dieser Art des 3D-Drucks erheblich erhöht. Diese Komponenten können nach Abschluss der Installation auf der Baustelle zusammengesetzt werden. Die Betonqualität und die Druckbedingungen wirken sich auf die Festigkeit des pulverbasierten 3D-Drucks aus. Die bei der Nachbearbeitung verwendeten Techniken und Behandlungen bestimmen, wie stark die Struktur ist.

Nach Endverbrauchssektor sind die Fragmente Wohn-, Gewerbe- und Infrastruktursektor.

Der größte Anteil wird voraussichtlich im Wohnbausektor liegen. Bauherren und Bauunternehmer entscheiden sich für den 3D-Druck, um die Technologie zur Herstellung von dreidimensionalem Beton besser zu verstehen. So hat beispielsweise COBOD, ein Unternehmen, das 3D-Drucktechniken anbietet, im Dezember 2017 in Dänemark ein 3D-gedrucktes Haus gebaut. Daher wird prognostiziert, dass die schnelle Einführung der 3D-Technologie im Wohnungsbau mehr Benutzer dazu ermutigen wird, sich für diese Technologie zu entscheiden, was im Prognosezeitraum wahrscheinlich die Nachfrage nach Betondruck im Wohnsektor erhöhen wird.

Der kommerzielle Bereich wird den zweitgrößten Anteil haben. Der Einsatz der 3D-Drucktechnologie durch Bauunternehmer und Bauherren wurde durch ein wachsendes Verständnis der Technologie gefördert. So baute beispielsweise die Firma Apis Cor, die 3D-Drucktechniken anbietet, im Dezember 2019 ein zweistöckiges Büro in Dubai. Für den Druck der Wände hat Apis Cor einen gipsbasierten Endverbrauchssektor entwickelt, der extremen Umweltschwankungen standhält. Daher ist zu erwarten, dass sich mehr Menschen für den 3D-Druck entscheiden werden, wenn dieser beim Bau bedeutender Infrastrukturen weiter verbreitet wird, was die Nachfrage nach dem Produkt im kommerziellen Sektor ankurbelt.

jüngsten Entwicklungen

• Juli 2024 – Ein in Texas ansässiges Startup nutzt 3D-Druck, um Häuser auf der Erde zu bauen, und arbeitet mit der NASA zusammen, um Infrastruktur auf dem Mond zu drucken . Die NASA und Icon, gegründet von Jason Ballard, arbeiten zusammen, um den 3D-Druck auf den Mond zu bringen. Die NASA startete gegen Ende 2022 die erste von mehreren Artemis-Missionen. Die nächste ist derzeit für Ende 2025 mit Besatzung an Bord geplant.
• Juli 2024 – Ein 3D-Betondrucker begann in Dundalk mit dem Bau neuer Häuser von Grund auf, Schicht für Schicht. Die ersten drei 3D-gedruckten Häuser in Irland stehen in Grange Close in Dundalk und sind Sozialwohnungen. Es wird behauptet, dass die Technologie die Arbeitskosten senken und den Bauprozess beschleunigen wird. Dabei wird ein 3D-Betondrucker verwendet, der auf einem Portal montiert und so programmiert ist, dass er Beton gemäß einer elektronischen Blaupause ausstößt.