Case 3D: Il futuro delle costruzioni

Lisa Ernst · 10.11.2025 · Tecnica · 8 min

La stampa 3D nell'edilizia si è evoluta da un esperimento tecnico a una reale opzione di costruzione. In tutto il mondo sorgono case unifamiliari, interi insediamenti e costruzioni speciali. Questo articolo esamina i processi tecnici, progetti esistenti, opportunità e limiti di questo metodo, basati su studi e rapporti attuali.

Quelle: Rappresentazione personale

Fondamenti della stampa 3D nell'edilizia

Durante la costruzione con la stampante 3D, una macchina extrude strato su strato un materiale da costruzione, solitamente una tipologia di calcestruzzo, e così costruisce le pareti. Questo è spesso definito come «Stampa 3D del calcestruzzo» o «Stampa 3D del calcestruzzo», un processo di costruzione additivo a strati per elementi portanti ( 3druck.com, ScienceDirect).

Le stampanti sono di solito sistemi a portale o bracci robotici che si muovono su rotaie al di sopra della piastra di base e depositano la massa di calcestruzzo lungo la geometria della parete prevista ( PERI 3D Construction, COBOD). ). Vengono stampate principalmente pareti esterne e interne, a volte in costruzione a camere cave, che in seguito possono essere riempite con isolamento o altri materiali ( COBOD, 3druck.com).

La stampante non costruisce l'intera casa. Fondazioni, solai, tetti, finestre, porte, impianti e rifiniture interne verranno comunque realizzati con metodi tradizionali ( EcoHome, ECS Limited). ). La stampa 3D sostituisce principalmente la muratura o i lavori di casseformatura per le pareti, non l'intero processo edilizio ( UBE).

Esistono anche varianti in cui non è il calcestruzzo ad essere stampato, ma terra o argilla disponibili localmente. Un esempio è la casa Tecla italiana, realizzata con una miscela di terra, acqua e fibre vegetali ( Wikipedia). ). Questi esperimenti mirano a mostrare come si possano risparmiare risorse ed energia grigia mediante l'uso di materiale sul posto ( Wikipedia).

Quelle: 3d-grenzenlos.de

La stampante 3D stratifica il materiale con precisione per erigere strutture edilizie complesse.

Stato attuale e progetti

Una valutazione globale del produttore COBOD ha rilevato che a fine 2022 erano già stati realizzati 129 edifici con stampa 3D, distribuiti su 105 cantieri in tutto il mondo ( COBOD, 3druck.com). ). Questi numeri indicano che non si tratta più solo di singoli progetti pilota ( Manufactur3D Mag).

In Germania è stato costruito il primo edificio residenziale autorizzato stampato con la stampante a Beckum (Renania Settentrionale-Vestfalia). Si tratta di una casa unifamiliare a due piani, realizzata con una stampante per calcestruzzo BOD2 di COBOD e PERI ( PERI, COBOD). ). Il progetto è stato supportato nell'ambito di un programma di finanziamento per „innovatives Bauen“ ( PERI).

A Heidelberg nel 2023 è nato il Wavehouse, un edificio lungo 54 metri, largo circa 11 metri e alto 9 metri, utilizzato come data center e considerato l'edificio stampato in 3D più grande d'Europa ( PERI 3D Construction, Heidelberg Materials). ). Le facciate ondulate sono state stampate in circa 170 ore di stampa pura ( PERI 3D Construction). ). Heidelberg Materials ha sviluppato per questo calcestruzzi appositi per questo scopo ( Heidelberg Materials).

Un altro progetto a Heidelberg è il DREIHAUS, un concetto di edificio plurifamiliare di tre piani, in cui le pareti vengono realizzate in serie con la stampa 3D del calcestruzzo ( PERI). ). PERI prevede una riduzione dei tempi di costruzione di circa il 30% e una diminuzione dei costi di circa il 10% rispetto agli edifici convenzionali ( PERI, Ingenieur.de). ). Le fasi di costruzione della parte strutturale di una casa a Heidelberg sono state completate in circa 33 giorni ( CIO.de).

A livello internazionale stanno emergendo interi quartieri con piani terra stampati in 3D. A Georgetown, in Texas, ICON, insieme a Lennar, sta costruendo una residenza con circa 100 case, le cui pareti esterne del piano terra sono realizzate con una stampante di grande formato ( Reuters, ICON). ). A Houston sorgerà Zuri Gardens con 80 case stampate per nuclei familiari a reddito medio ( Houston Chronicle).

ICON realizza anche progetti più piccoli di alloggi a prezzi accessibili, come case monolocali ad Austin ( Statesman, Axios). ). Allo stesso tempo nascono oggetti di fascia alta, come un resort di lusso con ville stampate in 3D sul Lake Travis in Texas ( MySanAntonio).

Anche usi insoliti sono documentati: a Brownsville, in Texas, sta nascendo un caffè per una grande catena, la cui struttura esterna è realizzata con la stampante 3D del calcestruzzo ( Chron.com). ). Le università stanno sperimentando mescole di materiali biobasati a base di residui di legno, che dovrebbero rendere gli edifici a impronta di CO2 negativa ( Reasons to be Cheerful).

Analisi e motivazioni

Uno dei principali motivi è la necessità globale di ulteriore alloggio, con risorse scarse. Il settore edilizio è responsabile di circa un terzo delle emissioni di CO2 legate all'energia ( Wikipedia). ). Organizzazioni come New Story lavorano con aziende tecnologiche come ICON per creare in paesi come il Messico piccole comunità che offrano alle famiglie povere una casa permanente ( New Story, The New Yorker).

Produttori e pianificatori si aspettano dal calcestruzzo stampato maggiore velocità e minori costi del lavoro. COBOD sottolinea che la stampa 3D riduce l'errore e rende il processo di costruzione più efficiente ( COBOD). ). PERI descrive la sua soluzione di stampa come una possibilità di creare strutture grezze con meno materiale e meno lavoro manuale, soprattutto in presenza di planimetrie ricorrenti ( PERI 3D Construction). ). I processi costruttivi additivi mostrano i loro punti di forza soprattutto nelle case unifamiliari standardizzate e nei piccoli alloggi plurifamiliari ( 3druck.com, Weerg).

Un altro motore è la ricerca di materiali più sostenibili. La casa Tecla in Italia mostra come terra, acqua e fibre vegetali possano essere trasformate in un edificio abitabile, costituito in gran parte da materiali locali ( Wikipedia). ). In Maine vengono stampate abitazioni con biocompositi rinforzati con fibre a base di scarti di legno e leganti, destinate al riciclo a lungo termine ( Reasons to be Cheerful). ). Tali concetti mirano a ridurre i rifiuti, accorciare i trasporti e sequestrare CO2 ( Wins Solutions).

Il valore di marketing e mediatico non è da sottovalutare. Immagini spettacolari di robot di stampa sono motivi ideali per la stampa e i social media ( PERI 3D Construction, 3druck.com). ). I programmi televisivi rafforzano l'impressione di una rivoluzione imminente nell'edilizia ( CBS News). ). Tuttavia, articoli più critici fanno notare grandi differenze tra progetti pilota e applicazione su scala diffusa ( The New Yorker, Dwell).

Il video mostra come le aziende presentino la tecnologia come soluzione al bisogno di alloggi e persino alle basi lunari — e contemporaneamente rende chiaro quanto molte cose siano ancora sperimentali.

Quelle: 3druck.com

Le strutture ibride, che combinano la stampa 3D con metodi tradizionali, sono una tendenza molto promettente nell'edilizia abitativa moderna.

Fatti e domande aperte

È dimostrato che le case realizzate con la stampa 3D sono costruibili e regolarmente autorizzabili. Esempi sono la casa unifamiliare a Beckum (Renania Settentrionale-Vestfalia) e il data center Wavehouse in Heidelberg ( PERI) ) e il data center Wavehouse in Heidelberg ( PERI 3D Construction, Heidelberg Materials). ). Anche i progetti di insediamenti in Texas sono case reali che vengono vendute e abitate ( Reuters, ICON Homes).

È ampiamente dimostrato anche che i processi di costruzione additivi possono ridurre gli scarti di materiale, poiché viene estruso solo la quantità di calcestruzzo necessaria e le casseforme sono in gran parte eliminate ( Wins Solutions, Ricoh). ). Gli studi descrivono vantaggi per geometrie complesse, poiché forme organiche o percorsi di pareti liberi possono essere realizzati senza costose casseforme speciali ( ScienceDirect, Structures Insider).

Non è chiaro quanto grandi siano i reali vantaggi in termini di costi e tempi su vasta scala. I produttori parlano di risparmi tra il 10 e il 35 percento ( COBOD, Weerg, TRERC). ). Analisi economiche indicano però che l'acquisto o l'affitto delle stampanti, la formazione dei team e l'adattamento della pianificazione possono in parte mangiare i risparmi. Dati di confronto affidabili sull'intero ciclo di vita di un edificio sono ancora mancanti ( Warrington UF, Reason.org).

Anche l'affidabilità a lungo termine delle pareti stampate non è chiara. Studi di lunga durata su decenni ovviamente non esistono ancora ( ScienceDirect, HUDUser). ). Autori specializzati sottolineano che temi quali fessurazione, comportamento all'umidità e concetti di riparazione devono essere ulteriormente studiati ( Passive House Accelerator, Structures Insider).

Promesse false o fuorvianti sono quelle secondo cui un'intera casa possa essere realizzata 'in 24 ore per qualche migliaio di euro'. I tempi di stampa spesso citati si riferiscono solo alle pareti, non alle fondamenta, al tetto, ai lavori interni, agli impianti o alle fasi di autorizzazione e pianificazione ( EcoHome, ECS Limited). ). Analisi critiche mostrano che tali titoli mascherano la reale complessità del processo di costruzione ( Dwell, Hackaday, Passive House Accelerator).

Quelle: user-added

Un esempio di architettura moderna che potrebbe essere realizzata tramite metodi costruttivi innovativi come la stampa 3D.

Implicazioni pratiche

Gli edifici stampati in 3D sono opzioni reali, ma non ancora disponibili su larga scala. Chi desidera costruire o abitare una casa del genere dovrebbe verificare accuratamente i fornitori, la situazione autorizzativa e le esperienze sul posto ( EcoHome, ECS Limited).

Tre domande sono decisive: in primo luogo, quali parti della casa vengono effettivamente stampate e quali lavori vengono realizzati in modo tradizionale ( UBE). ). In secondo luogo, quanto sia trasparente la ripartizione dei costi sull'intero periodo di costruzione, inclusi pianificazione, tecnica e manutenzione, è ( TRERC, Reason.org). ). In terzo luogo, se esistono progetti di riferimento dello stesso fornitore che operano per molti anni in climi simili ( Passive House Accelerator).

Per chi è interessato alla sostenibilità, la scelta dei materiali è rilevante. Progetti con miscele a base di terra o argilla o compositi biobasiati cercano di ridurre in modo drastico l'impronta di CO2. I progetti di stampa del calcestruzzo tradizionali riducono lo scarto di materiale, ma restano basati sul cemento ( Wikipedia, Reasons to be Cheerful, Wins Solutions). ). Poiché il settore edilizio mondiale rappresenta una quota significativa delle emissioni energetiche, miglioramenti reali qui possono avere grandi effetti ( Wikipedia).

Nei resoconti mediatici è utile considerare gli interessi della persona intervistata. Un video aziendale evidenzierà i vantaggi, mentre ricerche indipendenti e revisioni scientifiche toccheranno in genere sia incertezze che punti aperti ( ScienceDirect, ResearchGate).

Il time-lapse di un grande edificio residenziale realizzato con la stampante mostra la tecnica — e allo stesso tempo rende visibile quante opere di costruzione tradizionali, oltre alla stampante, siano ancora necessarie.

Anche se molte pareti sono state stampate, restano domande sostanziali. La duratura a lungo termine su decenni non è ancora ampiamente dimostrata, poiché la maggior parte dei progetti ha solo pochi anni ( ScienceDirect). ). Le revisioni sistematiche della letteratura sottolineano che i dati sulla durabilità, la manutenzione e i costi complessivi del ciclo di vita sono ancora lacunosi ( ResearchGate).

). È anche incerto quanto rapidamente si adattino le norme edilizie e le norme. Un'analisi su incarico della HUD (Housing and Urban Development) cita standard mancanti, linee guida poco chiare e scarsa esperienza nelle autorità come ostacoli chiave per una diffusione più ampia ( HUDUser). ). Indicazioni simili si trovano nelle valutazioni dall'Europa e dal Nord America ( EcoHome, ECS Limited).

Un'altra domanda aperta riguarda la dimensione sociale: i condomini stampati in 3D verranno davvero costruiti dove servono persone a basso reddito, o saranno piuttosto progetti faro in mercati attraenti ( The New Yorker, Reason.org)? Analisi avvertono di non considerare la tecnologia come unica risposta al bisogno di alloggio, finché prezzi dei terreni, finanziamenti, infrastrutture e politica locale non sono considerati insieme ( AIU, Dwell).

Le case stampate in 3D mostrano quanto possa cambiare la costruzione. Esistono case reali, interi quartieri e costruzioni speciali complesse che dimostrano che la tecnologia può funzionare in pratica ( PERI 3D Construction, PERI, Reuters). Contemporaneamente è chiaro: questa tecnica edilizia non risolve l'emergenza abitativa dall'oggi al domani, né sostituisce le tradizionali maestranze o una pianificazione urbanistica accurata ( ScienceDirect, Reason.org).

Vale la pena seguire attentamente gli sviluppi, porre domande curiose e confrontare le affermazioni con le fonti — soprattutto riguardo a promesse spettacolari su tempi di costruzione, costi e sostenibilità. In questo modo è possibile sfruttare le opportunità di questa nuova modalità di costruzione senza perdere i piedi per terra.