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.
Australische Forscher der Auburn University und Forscher der University of Idaho in den USA arbeiten gemeinsam an dem Recycling forstwirtschaftlicher Abfälle für den 3D-Druck von Bauteilen für einen erschwinglichen und umweltfreundlicheren Wohnraum. Geplant ist eine Lösung, die im Wohnungs- und Gebäudebau verwendet werden kann, wie zum Beispiel 3D-gedruckte Wandpaneele aus biobasierten Polymeren und Fasern. Wir stellen das Forschungsprojekt einmal genauer vor.
Das auf den 3D-Druck von Medikamenten spezialisierte Unternehmen FabRx hat zusammen mit Forschern der University College London und Universidade de Santiago de Compostela mit Hilfe von 3D-Druck ein neues Gerät entwickelt, das Medikamente und sogar Drogen aus dem Abwasser entfernen kann. Das weitere Eindringen von Arzneimitteln und Drogen in die Umwelt über das Abwasser soll damit verhindert werden können.
Black Buffalo 3D, Alquist und Revive Hemp Industries arbeiten gemeinsam an der Entwicklung von 3D-Druck-Materialien auf Hanfbasis für den Einsatz im Bauwesen. Geplant ist eine Green-Box-Lösung, das bedeutet eine Kombination aus Hanfverarbeitung, Baufarbenentwicklung und dem Druck. Wir stellen die bisherigen Pläne der Unternehmenskooperation einmal vor.
Die gemeinnützige Organisation To.org war auf der Suche nach einer neuen, besseren und schöneren, mobilen Toilette für Außenbereiche, wie zum Beispiel Baustellen und Veranstaltungen. Sie wandte sich an das spanische Designstudio Nagami, mit denen die Organisation die Toilette „The Throne“ herstellte. Die 3D-gedruckte Toilette ist nicht nur optisch ein Hingucker, sie besteht außerdem aus nachhaltigen und recycelbaren Materialien. Jetzt wurden weitere Details und Bilder zu „The Throne“ veröffentlicht.
Das in Großbritannien ansässige Design-Unternehmen Tactus Design Workshop hat mit dem „Rain Catcher“ ein neuartiges Hauskonzept vorgestellt, das mithilfe des 3D-Drucks und lokalen Materialien realisiert werden können soll. Zum Beispiel wir das über das Dach gesammelte Regenwasser für die Bewohner weiterverarbeitet. Mit dem Haus wollen die Designer etwas zu dem Vorhaben beitragen, bis 2030 Energie- und Treibhausgasemissionen zu reduzieren.
Mithilfe der 3D-Druck-Technologie von Forust und dem Know-how des Gitarrenherstellers ODD Guitars wurde jetzt die weltweite erste 3D-gedruckte Gitarre aus Holz vorgestellt. Die Materialkosten für die Herstellung sollen besonders gering sein. Außerdem steht das Produkt für Nachhaltigkeit und Umweltschutz.
Der US-amerikanische Desktop-3D-Drucker-Hersteller MakerBot erhielt für sein Clean Air System in Kombination mit dem METHOD-3D-Drucker jetzt die US-amerikanische GREENGUARD-Zertifizierung. Damit ist das Unternehmen einen Schritt weiter, wenn es um Industriesicherheit, Nachhaltigkeit und Compliance seiner METHOD-Plattform geht.
Das österreichische Unternehmen Metalpine und der 3D-Drucker-Hersteller EOS haben eine Kooperation beschlossen. Im Rahmen dieser werden sie gemeinsam innovative 3D-Druck-Materialien die der Nachhaltigkeit gerecht werden herstellen. Dabei wird die speziell entwickelte Verdüsungstechnologie von Metalpine verwendet. Wir stellen die Ziele der Kooperation in diesem Beitrag vor.
Das österreichische Bürounternehmen Bene hat gemeinsam mit den Designern von Pearson Lloyd und dem 3D-Druck-Start-up Batch.Works die Produktlinie an Büroaccessoires „bFriends“ vorgestellt. Alle Artikel wurden mit dem 3D-Drucker hergestellt und zeichnen sich durch minimalistisches Design aus. Bei der Produktion wurde Wert Nachhaltigkeit gelegt und alle Produkte sind recycelbar.
Das umweltbewusste Designstudio „The New Raw“ hat in seinem neuen „zero-waste“-Projekt ausgediente oder fehlgeschlagene 3D-Druck-Objekte zu neuem 3D-Druck-Material verarbeitet. Damit stellten sie im Anschluss den recycelbaren Stuhl „Ermis“ her, der ebenfalls im 3D-Drucker entstand. Der Stuhl kann nach Ablauf seiner Lebenszeit wieder zu neuem 3D-Druck-Material recycelt werden.
Die russische Designmarke Delo stellt mit Kunststoffmaterial aus recycelten Joghurtbechern minimalistische Stühle mit dem 3D-Drucker her. Diese bestehen aus mit 3D-Druck hergestellten Stuhlfläche sowie einem stabilen Metallgestell. Wenn der Stuhl nicht mehr gebraucht wird, kann er anschließend wieder recycelt werden.
Das US-amerikanische National Renewable Energy Laboratory (NREL) hat eine Methode zur Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen entwickelt, die die Leistung und die Recyclingfähigkeit der Blätter verbessern soll. Dazu entstand eine einzigartige Einrichtung für den 3D-Druck mit Thermoplasten. Wir haben das Wichtigste zu der Arbeit am NREL zusammengefasst.
Der spanische Pavillon an der Expo 2020 in Dubai präsentiert einen außergewöhnlichen „Forest of Intelligence“ mit 3D-gedruckten Bäumen und einem interaktiven Wald. Besucher finden dort unter anderem Bäume, die in der Lage sind, mit ihrem von einem 3D-Drucker verarbeiteten Material CO2 aufzunehmen und zu mineralisieren. Das Ganze wird abgerundet durch den „Tree of Balance“, bei dem der Besucher beeinflussen kann, ob der Baum gedeiht oder die Blätter verwelken.
Das italienische 3D-Druck-Unternehmen Roboze möchte seinen Teil zum Umweltschutz beitragen und startet im nächsten Jahr ein Kreislaufwirtschaftsprogramm. Kunden können ihre 3D-gedruckten Objekte zurückbringen und diese recyceln lassen. Das Material kann anschließend weiterverwertet werden.
Das 3D-Druck-Unternehmen ExOne hat eine Fallstudie vorgestellt, die sich um das Thema 3D-Druck von Beton auf nachhaltige und effiziente Weise dreht. In diesem Zusammenhang hat die Carnegie Mellon University neuartige Formen von Wiegen und Pflanzengefäßen entwickelt und aus recyceltem Beton mit einem 3D-Drucker hergestellt. Die Bauweise und neuen Materialien sollen den CO2-Fußabdruck beim Bauen deutlich reduzieren.
Das US-amerikanische Energieministerium plant, die Entwicklung kohlebasierter Materialien für den 3D-Druck zu finanzieren. 7 Projekte werden mit insgesamt rund 7 Mio. US-Dollar finanziert, um Abfälle aus der Kohleverarbeitung innovativ weiter zu nutzen. Eines der Projekte wird vom Unternehmen Baker Hughes unterstützt, das die kohleverstärkte PEEK-Filamentproduktion für die additive Fertigung in industriellen Dienstleistungen untersucht.
Forscher aus Niedersachsen von der TU Braunschweig untersuchen in einem Projekt den 3D-Druck von Leichtbaustrukturen für den Bau von Brücken und Dächern. Damit wollen sie einen Teil zur Reduktion von CO2-Emissionen beitragen. Das Bauwesen sorgt für höhere CO2-Emissionen als Schifffahrt, Luftfahrt und Verkehr zusammen.
Forscher des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) haben aus Alginat eine Palette aus acht Farben an biologische abbaubarer Biotinte für den 3D-Druck hergestellt. Das Alginat ist ein Material, das typischerweise in Braunalgen vorkommt. Um das sonst farblose Material mit Farbe zu versehen, ergänzten die Forscher ihre „ArtSea Ink“ mit Glimmerpulver.
In Südafrika beginnt heute die Recycling-Woche. Unternehmen wie Red Cup Village aus Johannesburg, die aus 3D-gedrucktem recycelten Abfall neue Produkte herstellen, wollen dabei auf das Abfallproblem und möglichst einfache Lösungen für mehr Nachhaltigkeit beim Umweltschutz vorstellen. Auch die Kreislaufwirtschaft ist dabei ein wichtiges Thema.
Casca Designs ist eine kanadische Schuhmanufaktur, die Schuhe mit hohem Tragekomfort nachhaltig mit 3D-Druck herstellen möchte. Dabei achtet das Start-up-Unternehmen auf eine möglichst minimale Abfallproduktion und einen reduzierten CO2-Fußabdruck. Wir stellen Casca Designs und seine Bestrebungen den 3D-Druck in eine nachhaltige Schuhproduktion zu integrieren vor.