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.
Forscher der Loughborough University in Großbritannien haben im Rahmen des „Circular Plastic Projects“ mit 3D-Druckern verschiedenste Werkzeuge aus Plastikabfall für die Landarbeiter in Afrika vorgestellt. Für den 3D-Druck stellten sie das Filament aus gesammeltem Plastikmüll her. Auf diese Weise wollen sie gleichfalls das hohe Abfallaufkommen in Afrika reduzieren.
Das schwedische Unternehmen Celwise AB nutzt mit dem Binder-Jetting-Verfahren den 3D-Druck von ExOne für die Herstellung seiner Produkte aus Holz- und Zellulosefasern. Celwise AB schätzt, dass es dabei bis zu 20% an Zeit und 30-40% an Kosten spart. Für den 3D-Druck nutzt Celwise den 3D-Drucker X1 160Pro.
Forscher der australischen nationalen Wissenschaftsbehörde CSIRO haben ein Verfahren vorgestellt, mit dem aus Legierungsabfällen hochwertiger Titandraht für den 3D-Druck entsteht. Damit will Australien seine Kapazitäten in der Drahtproduktion für den industriellen 3D-Druck, zum Beispiel mit dem Wire Arc Additive Manufacturing-Verfahren, erhöhen. Australische 3D-Druck-Unternehmen könnten so die Menge an Titandraht, den sie anderweitig beziehen, reduzieren und gleichzeitig die Umwelt schonen, so die Motivation der Forscher.
Forscher der British University in Ägypten und der Cosign Group haben ein 3D-gedrucktes System entwickelt, mit dem Abwasser aus Klimaanlagen sinnvoll weiterverwendet werden kann. Das entstandene Bewässerungssystem besteht aus Biopolymeren und Algen. Wir stellen die Arbeit der Wissenschaftler, die vor allem in Afrika eingesetzt werden soll, einmal genauer vor.
In Schweden hat das Start-up ConcretePrint erstmals ein Haus mit dem 3D-Drucker hergestellt. Das 3D-gedruckte Haus verfügt über eine Wohnfläche von 24 m². Klein und kompakt war das Motto des Projekts, welches Teil eines schwedischen Projekts zur Untersuchung von energie- und ressourceneffizientem Bauen war. Die Wände entstanden mit dem Prototypen eines 3D-Druckers von ConcretePrint.
Am 12. August feierte das maßgefertigte Einzelstück „MINI STRIP“ vom britischen Automobilhersteller MINI seine Weltpremiere. Das maßgefertigte Einzelstück verfügt auch über zahlreiche Bauteile aus dem 3D-Drucker sowie eine Reihe von Fahrzeugteilen, die aus recycelten und wieder recycelbaren Materialien bestehen. Wir stellen das Fahrzeug und seine 3D-gedruckten Komponenten vor, welches in Zusammenarbeit mit Paul Smith entstanden ist.
Ein Forscherteam von GE Research und den Universitäten UC Berkeley und University of South Alabama arbeiten gemeinsam am Projekt „AIR2CO2“. In dem Projekt soll eine Lösung entwickelt werden, die CO2-Emissionen eindämmt. Zur Entwicklung wird unter anderem der Metall-3D-Druck eingesetzt.
Das 3D-Druck-Unternehmen Caracol hat mit „Beluga“ ein 3D-gedrucktes Segelboot gebaut. Dieses wird auf der Mailänder Designwoche im September zu sehen sein. Das Recyclingmaterial von MyReplast stellt laut Caracol eine nachhaltige und umweltfreundliche Lösung dar und in Sachen Qualität und Robustheit steht das 3D-gedruckte „Beluga“ anderen Segelbooten in nichts nach.
Das 3D-Druck-Unternehmen Stratasys gab in einer Pressemitteilung bekannt, dass es den Geschäftsbereich „Stratasys Sustainability“ eingerichtet hat. Damit möchte sich das globale und börsennotierte US-Unternehmen verstärkt auf Umweltschutz und Nachhaltigkeit im 3D-Druck konzentrieren. Wir stellen die Pläne des Unternehmens vor.
Das österreichische Designstudio EOOS hat mit dem „Zero Emissions Vehicle“ ein größtenteils mit einem 3D-Drucker hergestelltes Fortbewegungsmittel vorgestellt, das umweltfreundlich angetrieben und aus recycelten Materialien hergestellt wird. 70 kg Material wurden für den 3D-Druck der Karosserie aus Supermarktabfällen gewonnen. Die übrigen Komponenten sind in lokalen Fahrradgeschäften zu finden.
Der aus Portugal beheimatete Brillenhersteller VAVA hat eine neue Serie 3D-gedruckter Sonnenbrillen aus Rizinusbohnen vorgestellt. Damit will das Unternehmen mehr zur umweltbewussten Produktion beitragen. Dem Unternehmen sind Themen wie Nachhaltigkeit seiner Produkte sehr wichtig, weshalb es auch mit dem japanischen Architekten des Olympischen Nationalstadions in Tokio, Kengo Kuma, zusammengearbeitet hat, um umweltbewusste und nachhaltige Produkte sowie Herstellungstechniken für seine Brillenprodukte zu entwickeln.
Die italienische Design-Agentur Krill Design präsentiert derzeit auf Kickstarter eine 3D-gedruckte Lampe aus Orangenschalen vor. Die Lampe namens „Ohmie“ ist aus biologisch abbaubarem Material und vollständig kompostierbar. Bereits zwei Wochen vor Kampagnenende hat Krill Design das Neunfache seines Finanzierungsziels erreicht.
Ingenieure der Block Research Group und Architekten der ETH Zürich haben eine 3D-gedruckte Brücke ohne Armierungsstahl und Mörtel erstmals erfolgreich hergestellt. Dabei setzten die Wissenschaftler auf den 3D-Druck. Die Brücke mit dem Namen „Striatus“ befindet sich in Venedig. Wird sie nicht mehr benötigt, kann sie abgebaut und woanders weiterverwendet – oder gar recycelt – werden.
In Zukunft soll der Stromverbrauch deutlich steigen. Das besagen zahlreiche Studien und Prognosen forschender Institute. Und betrifft beinahe die ganze Welt. US-amerikanische Forscher der Texas A&M University haben deshalb phasenwechselnde Verbundstoffe entwickelt, die die Umgebungstemperatur in Gebäuden mit einem einfacheren und kostengünstigeren Prozess regulieren können. Von den Forschern wurde auch darauf geachtet, dass sich die Verbundwerkstoffe mit dem 3D-Drucker verarbeiten lassen.
Das Team von Zaha Hadid Architects (ZHA) und Tecno haben auf der Architekturbiennale 2021 ein neuartiges Bürokonzept mit 3D-gedruckten Bodenlinien von Aectual vorgestellt. Die Bodenlinien sind aus Leinsamen, kombiniert mit Harz aus Soja und stehen für Umweltschutz und Nachhaltigkeit. Das vollständige Konzept mitsamt der 3D-gedruckten Bauteile ist zu 100% recycelbar.
Das niederländische Architekturbüro House of DUS und Aectual haben in limitierter Auflage mit 3D-Druck Pflanzengefäße aus Plastikabfällen hergestellt. Diese ähneln Muscheln und werden in der „Knokke“-Ausgabe des belgischen Magazins Sabato vorgestellt. Ein Gefäß benötigt ungefähr so viel Plastik wie in 120 Plastikshampooflaschen.
Das 3D-Druck-Unternehmen Materialise hat vor einem Jahr mit dem Bluesint PA 12 erstmals sein nachhaltiges 3D-Drucker-Material vorgestellt. 3D-gedruckte Bauteile aus Bluesint PA 12 bestehen aus bis zu 100 Prozent wiederverwendetem Kunststoffpulver. Das senkt dem Hersteller zu Folge die CO2-Emissionen deutlich. Über einen 3D-Druck-Service sind Bauteile mit Bluesint PA 12 ab sofort möglich.
Der Hersteller von Schuhen HILOS hat seine neuesten Schuhe aus dem 3D-Drucker vorgestellt. Diese wurden mithilfe der Multi Jet Fusion-3D-Drucktechnologie produziert. Der Kunde erhält mit dem ZERO WASTE-Produkt passend auf ihn zugeschnittene Schuhe, die zu 100% wieder recycelbar sind und bis zu 85% weniger Wasser für die Produktion erfordern. HILOS spart mit dem On-Demand-3D-Drucker der kundenspezifischen Schuhe Produktionsabfall, Wasser und Platz im Lager.
Forscher zweier kanadischer Universitäten haben nach einem Weg gesucht aus den ausgedienten Turbinenblättern von Windkraftwerken 3D-Drucker-Material herzustellen. Dafür zerkleinerten sie das Material in feines Faserpulver und fügten dem recycelten Stoff PLA-Material hinzu. Das Ergebnis waren deutlich robustere 3D-gedruckte Objekte als mit anderen 3D-Druck-Materialien.
Das niederländische Unternehmen Aectual hat gemeinsam mit Gramazio Kohler Research von der ETH Zürich aus der Schweiz mit Hilfe von 3D-Druck Akustikdiffusionsplatten hergestellt, die 50% der Schallwellen absorbieren können und außerdem zu 100% recycelbar sind.