Marktbericht 3D-Druck im Bauwesen: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Verfahren (Extrusion, Pulver, Kleben, Sonstige), Materialart (Beton, Metall, Verbundwerkstoffe, Sonstige), Endnutzer (Gebäude, Infrastruktur) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des 3D-Druck-Baumarktes

Zunehmende Verbreitung des 3D-Drucks in der Bauindustrie

Viele Branchen nutzen heute den 3D-Druck für Prototypenbau, Produktentwicklung und Produktion. Unternehmen aus den unterschiedlichsten Bereichen, von der Automobilindustrie bis zum Baugewerbe, setzen verstärkt auf den 3D-Druck, um ihre technologischen Möglichkeiten zu erweitern.digitale TransformationDie Vorteile kürzerer Vorlaufzeiten, größerer Gestaltungsfreiheit und digitaler Fertigung werden genutzt. Der Einsatz von 3D-Druck in der Bauindustrie nimmt zu. Einige Bereiche des Bauwesens werden voraussichtlich schneller wachsen als andere.

Die zunehmenden Umweltprobleme im Zusammenhang mit den Abfällen der Branche, das Potenzial für individuelle Anpassungsmöglichkeiten und architektonische Flexibilität durch diese Technologie sowie die schnelle Erstellung von Prototypen sind die wichtigsten Faktoren für dieses Wachstum. Darüber hinaus treiben verschiedene Vorteile wie Abfallreduzierung, optimierte Fertigung, größere Gestaltungsfreiheit und weniger menschliche Fehler das Marktwachstum für 3D-Druck im Bausektor an.

Der 3D-Druck ermöglicht die Herstellung verschiedenster Bauteile für die Bauindustrie. Die rasante Entwicklung wird vor allem durch die zahlreichen innovativen und gut geplanten Bauprojekte vorangetrieben. Vinci, Frankreichs führendes Bauunternehmen, erwarb im Februar 2017 Anteile an XtreeE, einem französischen Start-up-Unternehmen, das sich auf die Herstellung von 3D-gedruckten Betonbauteilen spezialisiert hat.

2018 erhielt das Bauunternehmen ICON als erstes in den USA eine Baugenehmigung für ein 3D-gedrucktes Haus in Austin, Texas. Andere Städte haben dies erkannt. 3D-Druck-Bauunternehmen tragen dazu bei, den Wohnungsmangel zu lindern und dringend benötigte Gebäude in Regionen mit laxen oder nicht vorhandenen Bauvorschriften zu errichten, beispielsweise Schulgebäude in Afrika, Sozialwohnungen in Mexiko und Unterkünfte für Obdachlose in Texas.

Vorteile der 3D-Drucktechnologie

Der 3D-Druck im Bauwesen ist eine neue Technologie, die manuelle Arbeit durch Maschinen ersetzt, die Strukturen erstellen und zusammensetzen. Dies kann eine komfortable, kostengünstige und umweltfreundliche Methode für den Bau neuer Gebäude sein. Laut Construction Dive beläuft sich der weltweite Bauabfall auf über eine Milliarde Tonnen pro Jahr und wird sich voraussichtlich bis 2025 verdoppeln. Der 3D-Druck kann dazu beitragen, diesen Bauabfall zu reduzieren. Dies liegt vor allem daran, dass es sich beim 3D-Druck um ein additives Fertigungsverfahren handelt, das nur das benötigte Material verwendet.

Darüber hinaus trägt der 3D-Druck zu weniger Logistikprozessen und geringerer Abfallmenge bei. Da beim 3D-Druck Rohmaterial direkt in die gewünschte Form gebracht wird, entfällt die Notwendigkeit von Holzformen, wie sie im traditionellen Bauwesen verwendet werden. In Kombination mit anderen abfallreduzierenden Verfahren und Bauweisen wie Vorfertigung und Lean Construction rückt ein abfallfreies Gebäude in greifbare Nähe. Daher wird erwartet, dass diese Faktoren den Markt für den 3D-Druck ankurbeln werden.

Marktbeschränkung

Hohe Kapitalinvestitionen

Die hohen Anschaffungs- und Mietkosten für solche Geräte sowie der logistische Aufwand, diese großen 3D-Drucker zur Baustelle zu transportieren, stellen wohl das größte Hindernis für die breite Anwendung der 3D-Drucktechnologie auf Baustellen dar. 3D-Drucker sind teuer, und der Anschaffungspreis beinhaltet weder Material noch Wartung. Vielen Bauprofis fällt es derzeit schwer, die Kosten des 3D-Drucks angesichts der Vorteile dieser Technologie zu rechtfertigen.

Marktchance

Zunehmende Verbreitung von Building Information Modeling (BIM)

Die stetig zunehmende Nutzung vonBuilding Information Modelling (BIM)BIM ist einer der Schlüsselfaktoren für das Branchenwachstum. Es bildet die Grundlage der digitalen Transformation in den Bereichen Ingenieurwesen, Architektur und Infrastruktur. BIM ist eine kollaborative Teamlösung, die es Immobilienentwicklern, Architekten, Ingenieuren, Herstellern, Bauunternehmen und anderen Infrastrukturfachleuten ermöglicht, 3D-Strukturen oder Gebäude zu planen, zu entwerfen und zu errichten.

Dank geringerer Produktionskosten und weniger Materialverschwendung wächst der Markt. 3D-Drucker verwenden nur die benötigten Materialien, was zu Kosteneinsparungen führt. Darüber hinaus können sie recycelte, umweltfreundliche Materialien nutzen. Diese Faktoren tragen zur Kostensenkung bei und fördern so das zukünftige Wachstum.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik: Dominante Region

Der asiatisch-pazifische Raum hält den größten Anteil am globalen Markt für 3D-Druck im Bauwesen und dominiert die Branche. Es wird erwartet, dass die 3D-Drucktechnologie im Prognosezeitraum deutlich an Bedeutung gewinnen wird, da sich die Region als globales Produktionszentrum etabliert. Die zahlreichen Produktionssektoren tragen maßgeblich zum Wirtschaftswachstum der Region bei.

Aufgrund der Präsenz mehrerer Hersteller ist die Region ein wichtiger Markt für 3D-Druck im Bauwesen. Die steigende Nachfrage nach 3D-Druck im Hoch- und Tiefbau wird die Marktentwicklung zusätzlich ankurbeln. China und Südostasien dominieren den asiatisch-pazifischen Markt für 3D-Druck im Bauwesen. Da diese sich entwickelnde Technologie in Indien, Südkorea, Japan und anderen asiatischen Ländern noch nicht kommerzialisiert ist, werden diese Länder dem übrigen asiatisch-pazifischen Raum zugeordnet. Forschungsaktivitäten in Japan und Indien machen diese Länder hingegen zu vielversprechenden Märkten für diese Technologie.

Europa: Wachstumsregion

Der europäische Markt wird im Prognosezeitraum voraussichtlich stetig wachsen. Viele europäische Marktteilnehmer, darunter auch Unternehmen aus Großbritannien, investieren verstärkt in den 3D-Druck und treiben so das Marktwachstum in der Region voran. Beispielsweise kündigte das Bauingenieurunternehmen Skanska im Mai 2020 ein Joint Venture mit der Loughborough University in Großbritannien an. Ziel dieser Kooperation ist es, den Einsatz der 3D-Drucktechnologie im britischen Bausektor zu fördern.

Segmentanalyse

Nach Methode

Der globale Markt ist in Extrusion, Pulverkleben und Sonstige unterteilt. Die Extrusionsmethode hat den größten Anteil am globalen Markt für 3D-Druck im Bauwesen. Sie ist die gängigste und grundlegendste 3D-Drucktechnik und lässt sich nahezu überall einsetzen. Als primäres Druckmaterial dient ein Kunststofffilament, das im Druckkopf des 3D-Druckers erhitzt und geschmolzen wird.

Pulverkleben ist das zweitgrößte Segment. Es wird erwartet, dass es im Prognosezeitraum ein höheres jährliches Wachstum (CAGR) verzeichnen wird. Der zunehmende Einsatz der Pulverklebetechnologie im 3D-Druck zur Herstellung komplexer Schalungen im Bauwesen treibt das Segmentwachstum in letzter Zeit an. Die Nachfrage nach diesem Verfahren ist hoch, da es die Herstellung komplexer Schalungen schneller, einfacher und präziser ermöglicht und weniger arbeits- und zeitintensiv ist als herkömmliche Schalungsbauverfahren.

Nach Material

Der globale Markt ist in Beton, Metall, Verbundwerkstoffe und Sonstige unterteilt. Beton hält den größten Anteil am globalen Markt für 3D-Druck im Bauwesen. In den letzten fünf Jahren3D-BetondruckDer Bau hat sich dank Fortschritten in den Bereichen Robotik, Materialwissenschaft und Software rasant weiterentwickelt.

Metall belegt den zweitgrößten Platz. Der 3D-Metalldruck ermöglicht die Herstellung von nicht-prismatischen Profilen, internen Versteifungen, Öffnungen und funktional abgestuften Elementen durch kontrollierte Erwärmung und Abkühlung. Im Bauwesen wird der 3D-Metalldruck hauptsächlich für die Gestaltung von Fassadenelementen und anderen Verbindungen eingesetzt. In jüngster Zeit findet er auch im Brückenbau Anwendung. Darüber hinaus ist der zunehmende Einsatz von 3D-gedrucktem Edelstahl im Bauwesen ein weiterer wichtiger Faktor für das Wachstum dieses Segments.

Verbundwerkstoffe erreichen den drittgrößten Marktanteil. Verschiedene Unternehmen wie Mighty Buildings nutzen duroplastische Verbundwerkstoffe wie Light Stone Material, um die Abhängigkeit der Bauindustrie von Stahl und Beton zu verringern. Das Unternehmen erwartet, durch diese Initiative den CO₂-Fußabdruck und die Kosten im Hausbau um mehr als 50 % zu senken. Aufgrund der schädlichen Umweltauswirkungen von Beton wird daher in den kommenden Jahren mit einem verstärkten Einsatz von Verbundwerkstoffen im 3D-Druck in der Bauindustrie gerechnet.

Vom Endbenutzer

Der globale Markt ist in die Segmente Hochbau und Infrastruktur unterteilt. Das Segment Hochbau hält den größten Anteil am globalen Markt für 3D-Druck im Bauwesen und wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 91,4 % wachsen. Der weltweit steigende Bedarf an Wohnraum dürfte dieses Wachstum antreiben. Dieser Bedarf kann durch 3D-Drucktechnologie gedeckt werden, da diese Technologie qualitativ hochwertige Häuser in einem Bruchteil der Kosten und Zeit herkömmlicher Bauweisen ermöglicht. Daher gehen verschiedene Bauunternehmen Partnerschaften mit 3D-Druckanbietern ein, um Häuser mithilfe dieser Technologie zu errichten. Darüber hinaus dürfte die Mission von World Housing, die Obdachlosigkeit durch den Bau und die Finanzierung von Häusern für arme Menschen weltweit zu bekämpfen, in den kommenden Jahren neue Wachstumschancen für dieses Segment eröffnen.

Das Infrastruktursegment ist das zweitgrößte. Es wird erwartet, dass es im Prognosezeitraum ein höheres durchschnittliches jährliches Wachstum (CAGR) verzeichnen wird. Der stark steigende Einsatz von 3D-Drucktechnologie für die Herstellung von Infrastrukturen wie Möbeln und Brücken aus Metallen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen treibt das Wachstum dieses Segments an.