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.
Der 3D-Druck-Dienstleister Sculpteo präsentiert mit Re-cycleo ein Recyclingprogramm für 3D-gedruckte Teile aus Nylon PA11 und Nylon PA12. Sein Ziel ist es, damit die Auswirkungen des 3D-Drucks auf die Umwelt zu reduzieren. Wir stellen Sculpteos neues Recyclingprogramm einmal genauer vor.
Das Start-up CLEANR aus dem US-Bundesstaat Ohio hat eine Mikroplastik-Filtrationstechnologie entwickelt. Für den 3D-Druck nutzt das Unternehmen das Automation Ecosystem von Formlabs. Dadurch konnte es die Einführung seiner neuen Mikroplastik-Filterlösungen beschleunigen. Wir stellen das Projekt einmal vor.
Das österreichische Start-up für 3D-gfedruckte Betonstrukturen Concrete 3D hat klimaschonend und nachhaltig mit Hilfe von Beton-3D-Druck ein Flachdach für den Bludenzer Bauhof realisiert. Für das 717 Quadratmeter große Flachdach wurden 60 Tonnen Beton verwendet. Der nachhaltige Bau gelang zudem mit 33 Tonnen weniger klimaschädlichem Treibhausgas.
Ein internationales Team aus Asien hat eine Methode für den 3D-Druck umweltfreundlicher Polymerverbundteile entwickelt. Dabei verwendeten die beteiligten Forscher eine Verbindung aus Chitosan, welches in Insektiziden eingesetzt wird und unter anderem in Pilzen vorkommt. Mit dem Material wollen die Forscher unter anderem das UN-Nachhaltigkeitsziel Nr. 12 erfüllen, also die Förderung nachhaltiger Konsum- und Produktionsmuster sicherstellen.
Das Berliner Start-up GaeaStar hat eine 3D-gedruckte nachhaltige Alternative für Wegwerfprodukte wie Pappbecher und -Behälter in Form von 3D-gedrucktem Ton entwickelt. Die daraus entstehenden Produkte können nach Gebrauch entsorgt werden. Wer Becher, Schüsseln und Co. mehrmals nutzen möchte, muss diese nur mit heißem Wasser erneut sterilisieren.
Das Designstudio Hassel stellt zusammen mit der Plattform to.org seine Pläne für einen vollständig mit 3D-Druck hergestellten Pavillon vor. Dieser orientiert sich im Design an die Unterkünfte der indigenen Bevölkerung und setzt dabei ausschließlich auf die Verwendung von recyceltem Kunststoff. Ziel ist es, eine nachhaltige und umweltfreundliche Lösung zu entwickeln.
Im Rahmen des Projekts „Groene Poort“ oder „Green Gate“ haben Rijkswaterstaat, das Ministerium für Infrastruktur und Wasserwirtschaft, zusammen mit Boskalis und Reefy ein künstliches Reefy-Riffsystem getestet. Ihr Ziel ist es, die Natur im Tidegebiet der Maas zu unterstützen. Es entstanden 17 mit additiver Fertigung hergestellte Reefy-Module, die unter Wasser in weniger als 3 Tagen zusammengebaut wurden.
Um das empfindliche Ökosystem der Meere zu schützen hat die Doktorandin von der Universität von Hongkong Yu das Start-up-Unternehmen Archireef mitgegründet. Archireef stellt mit Hilfe von 3D-Druck Terrakottafliesen her, die Babykorallen laut Yu ein Überleben von 98% sichern. Wir stellen die Arbeit von Archireef vor.
Das in Mexiko beheimatete Designstudio MANUFACTURA hat eine 3D-Druck-Methode entwickelt, die es möglich macht Eierschalen für den 3D-Druck von Baukonstruktionen einzusetzen. Eierschalen sind leicht, umweltfreundlich, lokal verfügbar und haben sich in der Arbeit von MANUFACTURA als durchaus sehr stabil erwiesen. Wir stellen die Arbeit aus Mexiko vor.
Forscher der Oregon State University und der Sandia National Laboratories erhalten ein dreijähriges Forschungsstipendium in Höhe von 540.000 US-Dollar. Damit sollen sie die Abscheidung von Kohlendioxid aus Industrieemissionen und dessen Abscheidung in mineralisierter Form in 3D-gedruckten Baumaterialien erforschen. Ziel ist es, Wege zu finden, um die CO2-Emissionen zu senken.
Am Indian Institute of Technology Guwahati (IIT Guwahati) ist ein 3D-gedruckter Sicherheitsposten aus nachhaltigen Baumaterialien hergestellt worden. Die einzelnen Bauteile wurden in 15 Stunden gedruckt. Der fertige Sicherheitsposten soll ein Beispiel für nachhaltigen 3D-Druck in Indien darstellen.
Das Designunternehmen Nagami erstellt für das nachhaltige Modeunternehmen Ecoalf mit 3D-Druck eine aufwendige, beeindruckende und recycelbare Raum-Installation. Diese stellt das Schmelzen der Polarkappen dar und befindet sich im neuen Geschäft von Ecoalf in Madrid. Die 3D-gedruckte Installation erstreckt sich über die gesamte 90m² Ladenfläche.
Die Nachhaltigkeit im Modebereich ist ein wichtiger Faktor und Designerin Noa Zaidman hat mit ihren recycelbaren 3D-Druck-Schuhen einen großen Schritt in diese Richtung gemacht. Mit ihrer innovativen Lösung, die aus einer 3D-gedruckten Sohle und gestricktem Obermaterial besteht, adressiert sie das wachsende Problem des Schuhabfalls und macht das Recyceln von Schuhen zu einer einfachen Lösung.
Designer Jozeph Forakis präsentiert das PEGASUS-Projekt, die weltweit erste Superyacht, die mithilfe eines 3D-Druckers hergestellt werden soll. Der 3D-Druck ist jedoch nicht die einzige Besonderheit. PEGASUS ist so konzipiert, dass es nahtlos in die Natur eingebettet ist und keinerlei CO2-Emissionen verursacht. Die 3D-gedruckte Yacht wird 88 Meter lang sein und mithilfe der Roboter-LFAM-Technologie hergestellt werden.
Forscher an der Universität Bayreuth nehmen am europäischen Großprojekt „Hecate“ teil. In diesem untersuchen 38 Forschungspartner aus ganz Europa die Möglichkeiten, den 3D-Druck für eine umweltfreundliche Luftfahrt einzusetzen. Die einzelnen Partner haben unterschiedliche Aufgaben, um das Ziel der „Clean Aviation“ zu verfolgen, das von der Europäischen Union mit mehr als 34 Mio. Euro gefördert wird.
Forscher aus Australien und den USA untersuchen in einem gemeinsamen Projekt den 3D-Druck von Kunststoffabfällen. Die Menge an produzierten Kunststoffabfällen ist riesig im Vergleich zu dem Anteil (nur 9 %), der jährlich recycelt wird. Das wollen die Forscher ändern und für mehr Kunststoffrecycling auch die weltweit aufstrebende 3D-Druck-Technologie nutzbar machen.
Das kanadische Unternehmen Globe Metal bietet Recyclingmöglichkeiten für 3D-Druck-Abfälle. Statt schädliche Metallpulver teuer zu entsorgen, unterstützt Globe Metal Unternehmen dabei, Entsorgungskosten zu reduzieren und Metall-3D-Druck-Pulver zu recyclen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Auf der Milan Ocean Week wurde mit einem ganz besonderem Projekt auf die Verbesserungspotenziale der weltweiten Modeindustrie in Bezug auf Nachhaltigkeit und Umweltschutz hingewiesen. Dafür wurde in einem angesagten Modeviertel in Mailand Pflanzkübel aufgestellt, die mit 3D-Druckern hergestellt wurden und dafür Filament aus recycelten Fischernetzen verwendet haben. Wir stellen das Projekt #OneOceanStreetMilano einmal vor.
Das israelische Unternehmen Steakholder Foods erhält eine Förderung von bis zu 1 Mio. USD für die Zusammenarbeit mit Umami Meats, ebenfalls einem Foodtech-Unternehmen aus Singapur. Ziel des Millioneninvestments ist es die Entwicklung von mit 3D-Druck hergestellten Aal- und Zackenbarschprodukten voranzutreiben. Das erste Produkt, ein hybrider Zackenbarsch aus kultiviertem Fischfleisch, soll noch im ersten Quartal 2023 fertig sein. Für den 3D-Druck nutzen die Partner unter anderem die proprietäre 3D-Biodruck-Technologie von Steakholder Foods.
Forscher der Nanyang Technological University (NTU) haben eine Methode entwickelt, mit der sie Papierabfälle in Kohlenstoff umwandeln. Aus dem erhaltenen Kohlenstoff stellen sie im Anschluss auch mit Hilfe von 3D-Druck komplexe Gerüststrukturen für neuartige Elektroden her, die in wiederaufladbaren Batterien eingesetzt werden können.