Mit weniger Materialverlust produzieren. Nachhaltiger Bauen und Wohnen mit innovativen, additiven Fertigungstechnologien in der Bauindustrie oder das Recyceln alter Plastikflaschen für die Herstellung von Filamenten. Die Möglichkeiten des 3D-Drucks zum Umweltschutz sind groß. Auf dieser Seite berichten wir über Forschungen, Studien und interessante Projekte aus diesem Bereich.
Der 3D-Druck wird schon seit vielen Jahren in unterschiedlichsten Industrie-Bereichen eingesetzt. Diese Technologie ist ungeheuer praktisch ist, wenn es um die Produktion von Prototypen geht. Ein 3D-Modell des Produkts entsteht nach genauen Berechnungen ohne viel Aufwand und in kürzester Zeit. So werden 3D-Drucker bereits zur Serienfertigung eingesetzt, etwa in der Automobilindustrie, in der Raumfahrt oder Medizintechnik. Deshalb ist es nicht wunderlich, dass der 3D-Druck auch im Umweltschutz zum Einsatz kommt.
Technikbegeisterte Stimmen loben die additive Fertigung aus vielen Gründen. Eines davon ist, dass es praktisch keinen Materialverlust bei der Fertigung mit 3D-Druck gibt. Hier müssen keine Formen hergestellt oder irgendwas herausgelöst werden. Es kann alles problemlos gefertigt werden, was sich früher nicht mehr lohnte, da der 3D-Druck bei Bedarf auch für nur ein einzelnes Stück angewendet werden kann. Im großen Markt der Ersatzteile eröffnet dies außerordentliche Möglichkeiten. Bruchempfindliche Kunststoff-Kleinteile lassen sich so leichter austauschen, Elektrogeräte können leichter repariert werden und es gibt noch viele andere Anwendungsmöglichkeiten. Um es präziser zu sagen: Es wird das gedruckt, was gebraucht wird. So lassen sich Verschleiß und unnötige Verschwendung stoppen.
Bereits heute gibt es Häuser aus dem 3D-Drucker, in welchen sich nachhaltiger wohnen lässt und mit welchen die Umwelt zu schonen. Zudem werden immer neue 3D-Drucktechnologien entwickelt, die es zum Ziel haben, recycelte Abfälle beim 3D-Druck einzusetzen. So können menschliche, pflanzliche, tierische und andere Abfälle dazu benutzt werden, um 3D-Druckobjekte herzustellen. Auf diese Weise lässt sich ein gewaltiger Beitrag zum Umweltschutz leisten. Die US-Army möchte beispielsweise mit recycelten Plastikflaschen für 3D-Druck die eigenen Versorgungsengpässe verhindern.
Allein die Tatsache, dass beim 3D-Druck kaum Material verschwendet wird, was nicht gerade der Fall bei herkömmlichen Herstellungsmethoden ist, kann nur mit einer Steigerung der Beliebtheit der additiven Fertigungstechnologie resultieren. Wie jede neue Technologie hat aber auch diese einige schlechte Seiten. Es wird natürlich Beispiele geben, wo auch unnütze Dinge gedruckt werden, die am Ende niemand gebrauchen wird. Jetzt liegt es an der Menschheit, nur das Beste aus dem 3D-Druck für den Umweltschutz herauszuziehen. Auf dieser Seite erhalten Sie aktuelle Informationen über den positiven Einfluss der 3D-Drucker auf den Umweltschutz bzw. über den aktiven Einsatz der 3D-Drucktechnologie im Umweltschutz.
Das britische Unternehmen Versarien hat einen 3D-gedruckten „Lunar“-Lifestyle-Pod in den Markt eingeführt. Das Tiny Haus wird mit Graphenbeton gedruckt und kann als Büro, Schuppen oder Garage genutzt werden. Wir stellen es vor.
Das 3D-Druck-Unternehmen ICON präsentiert am 13. und 14. März 2022 erstmals der breiten Öffentlichkeit sein mit einem 3D-Drucker errichtetes Haus „House Zero“. Dieses soll das Erste seiner Art sein und wurde dem Unternehmen zu Folge sehr nachhaltig und energieeffizient gebaut. Wir stellen erste Impressionen einmal vor.
Forscher an der JKU Linz vom „LIT Soft Materials Lab“ in Österreich haben mit 3D-Druck Roboter entwickelt, die sie aus Zucker und Gelatine bestehen. Diese würden sich zum Beispiel für die Lebensmittelindustrie eignen und können einfache, funktionelle Aufgaben übernehmen. Nach Ablauf ihrer Lebenszeit bauen sie sich ohne schädliche Rückstände wieder ab.
In Barcelona wurde jetzt vom Institute for Advanced Architecture (IAAC) mit einem 3D-Drucker von WASP der Prototyp von einem einfachen Wohnhaus aus Lehm vorgestellt, das zu 100 % aus natürlichen und lokal bezogenen Materialrezepten gebaut wurde. Die Wände wurden so konstruiert, dass sie im Winter vor Kälte schützen und im Sommer vor der Wärme.
Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Methode entwickelt, wie sie aus Zellulose-Nanokristallen und einem synthetischen Kunststoff ein nachhaltiges 3D-Drucker-Material herstellen können. Das Material sei den Forschern zufolge „härter als manche Knochenarten oder Aluminium“. Wir stellen ihre Arbeit vor.
Die Verwendung von chirurgischen Masken gehören aktuell zum Alltag der Menschen weltweit. Die hohe Anzahl an Masken, die Tag für Tag weggeworfen wird und der Coronavirus-Pandemie geschuldet ist, verursacht ein riesiges Umweltproblem. Um das zu reduzieren, stellen britische Forscher von der University of Bristol eine Methode vor, mit der sie aus recycelten Masken 3D-Druck-Material machen.
Die in Baden-Württemberg ansässige Outdoor- und Sportmarke VAUDE hat mit „Novum 3D“ seinen ersten komplett recycelbaren Rucksack mit 3D-gedruckten Komponenten vorgestellt. Dieser besteht aus einem Monomaterial und verspricht dank des mit 3D-Druck hergestellten, komplexen Federungssystems hohen Tragekomfort und kann außerdem vollständig recycelt werden. Wir stellen den Novum 3D Rucksack von VAUDE einmal genauer vor.
Forscher der Johannes-Kepler-Universität Linz haben die Möglichkeiten von 3D-Druck zur Herstellung von Softrobotern untersucht. Ziel der Untersuchungen war es, ein nachhaltigeres Material zu verwenden und gleichzeitig die größere Design-Flexibilität bei der Herstellung mit einem 3D-Drucker sich zu Nutze zu machen. Die Ergebnisse wurden jetzt in einer Forschungsarbeit vorgestellt und von uns in diesem Beitrag zusammengefasst.
Das US-Unternehmen Azure Printed Homes möchte günstiger, schneller und umweltfreundlichere Wohnlösungen mit Hilfe von 3D-Druck bieten. Bis das erste 3D-gedruckte Haus umgesetzt wird, können Kunden in den USA 3D-gedruckte Studios und Wohneinheiten vorbestellen. Die 3D-gedruckten Wohneinheiten werden aus recyceltem Kunststoff hergestellt.
Das polnische Start-up GREENFILL3D hat in einer Zusammenarbeit mit dem Lebensmittelhersteller MASPEX Group ein neues Filament auf Basis von Weizenkleie entwickelt. Diese wurde anschließend für 3D-gedruckte Point-of-Sale-Stände, die Teigwaren präsentieren, eingesetzt. Damit gelingt GREENFILL3D ein klasse Zero Waste-Beispiel für eine nachhaltige, zirkuläre Wirtschaft, in dem ein Werbeständer für Lebensmittelprodukte aus den Produktionsabfällen des Lebensmittelprodukts entstanden ist.
US-amerikanische Forscher der University of Delaware untersuchten die Möglichkeiten aus dem Abfallprodukt Lignin effizient ein biobasiertes 3D-Druck-Materialien herstellen zu können. Ihr Ziel war es, die etwa 100 Millionen Tonnen jährlich in der Herstellung von Papierprodukten entstehenden Ligninabfälle sinnvoll weiterzuverwenden. Wir stellen die zum Patent angemeldete Lösung einmal genauer vor.
Das britische Design-Unternehmen Blast Studio stellt mit „The Blue Tree“ eine 3D-gedruckte Säule her, die aus städtischen Abfällen und essbaren Pilzen entstanden ist. Aus dieser Säule soll am Ende 3D-Druck-Material für den nachhaltigen Bau von Gebäuden und anderen Strukturen entstehen. Wir erklären wie.
Das Valentino Gareri Atelier hat seine Renderings für das geplante Cacao Eco Villages-Dorf in Ecuador vorgestellt. Das Dorf soll komplett aus Gebäuden aus dem 3D-Drucker gebaut werden, die Biofilamente aus Kakaoschalenabfällen einsetzen sollen. Diese sind zum Teil auch mit anderen Materialien wie Holz oder Bambus ausgestattet. Baustart soll noch in diesem Jahr sein.
Forscher aus Hongkong, von der City University of Hong Kong (CityU), haben einen 3D-gedruckten Filter entwickelt, mit dem sie das in Waschmaschinen freigesetzte Mikroplastik auffangen können. Damit wollen sie das große Problem mit der Umweltbelastung durch Mikroplastik in Textilien aufmerksam machen. Ein 3D-gedruckter Filter für Wäschetrockner soll folgen.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Onulis hat mit dem Modell „W7500“ den weltweit ersten Altharz-Recycler vorgestellt. Die Recycling-Maschine recycelt nicht mehr benötigtes oder abgelaufenes Harz in wenigen Stunden zu neuen Materialien. Dabei entsteht ein sicherer Einwegkunststoff.
Im Zuge der Energiewende und Umstellung auf eine klimabewusste Lebensweise steigt der weltweite Bedarf an nachhaltigen Faserformverpackungen. Doch die Herstellung war bisher zeit- und kostenintensiv. Das Unternehmen ERI Packaging setzt seit Kurzem auf die Farsoon Flight® „Fiber Laser“-3D-Druck-Technologie von Farsoon Technologies und konnte eine Einsparung von 97 % der Gesamtkosten für einen Formwerkzeugsatz erzielen.
Der australische Industriedesigner Alex Goad hat vor einiger Zeit an einem Living Seawall-Projekt mitgearbeitet, bei dem 3D-gedruckte Platten als Ersatz für Korallenriffe an Hafenmauern befestigt wurden. Heute sind diese mit Meeresbewohnern besiedelt. Um zu zeigen, was mit neuen Technologien wie dem 3D-Druck alles möglich ist, findet derzeit in Australien die „Sampling the Future“ Ausstellung statt, bei der auch künstliche Riffstrukturen zu sehen sind, deren Prototypen Goad mit dem 3D-Drucker hergestellt hat.
Forscher der University of New South Wales (UNSW) haben eine neue Methode vorgestellt, wie sie fehlerhaft 3D-gedruckte Kunststoffobjekte mit LED-Licht und einem Reagenz reparieren können. Der gesamte Prozess ist einfach und unkompliziert und führt zu einem schnellen, starken Ergebnis, heißt es von den Forschern. Gerade in der Massenherstellung soll das Verfahren dazu beitragen weniger Plastikmüll zu produzieren.
Das kanadische Unternehmen NEXE setzt FDM-3D-Drucker erfolgreich für die Designvalidierung seiner vollständig kompostierbaren Kaffeekapseln ein. Damit erhält das Unternehmen die Prototypen nicht nur schneller, sondern ist mit dem eingesetzten PLA-Material auch umweltschonender. Die Designer recyceln außerdem jeden Prototypen und verwenden das Material für den nächsten Versuch.
Das 3D-Druck-Unternehmen ENABLE 3D stellt digitale 3D-Druckvorlagen verschiedener Halter für den Werkzeugmarkt her, die anschließend mit einem 3D-Drucker selbst hergestellt werden können. ENABLE 3D möchte mit seinen optimierten Modellen soziale, ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeit erreichen. Jetzt wurde ENABLE 3D als Teil der ACAM-Gemeinschaft aufgenommen.