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.
Die beiden Unternehmen Signify und Philips MyCreation stellen mit „Philips MyCreation Coastal Breeze Edition“ stylische Hängeleuchten aus dem 3D-Drucker vor, deren Design von Fischernetzen inspiriert wurde und als 3D-Druck-Material von Fishy Filaments zu Filament verarbeitete, recycelte Firschernetze verwendet wurden. Wir stellen das nachhaltige Projekt einmal vor.
Das polnische Unternehmen GREENFILL3D gewinnt die Auszeichnung „ECOinvestor in the Food Industry“. Die Auszeichnung gab es für sein ECO POS-Projekt. Das Projekt wurde mit auf Weizenkleie basiertem 3D-Drucker-Material realisiert.
Das italienische 3D-Druck-Unternehmen Roboze gibt den Baubeginn seines Zentrums für „Supermaterialien“ für das Additive Manufacturing (AM) bekannt. Die 2.000 Quadratmeter große Anlage soll die italienische Unternehmenszentrale in Bari ergänzen und den Übergang zu einer nachhaltigen Fertigung mit weniger Abhängigkeit von Metall und Öl beschleunigen.
Das Institute for Advanced Architecture of Catalonia (IAAC) hat mit „TOVA“ seinen ersten 3D-gedruckten Häuserprototyp unter Verwendung von regional verfügbarer Erde vorgestellt. Das Gebäude entstand beim gleichnamigen Projekt TOVA nahezu emissionsfrei. TOVA kann für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, von Wohnungen über öffentliche Räume bis hin zu komplexen Architekturen für Innen- und Außenbereiche.
Forscher der University of Virgina haben eine Methode entwickelt mit der sie Gebäudestrukturen aus lebender Erde herstellen können. Damit wollen sie langfristig eine CO2-negative Bauweise zu herkömmlichen Bauverfahren anbieten können. Wir stellen die Arbeit der Forscher einmal genauer vor.
Das gemeinnützige Start-up-Unternehmen Filaret aus Estland recycelt Zigarettenstummel zu 3D-Drucker-Material. Dazu hat es im Rahmen eines Pilotprojekts Sammelapparate aufgestellt. Die gesammelten Zigarettenkippen werden bei Filaret anschließend zu umweltfreundlichem, kompostierbaren Filament verarbeitet.
Der Titan-Materialhersteller IperionX hat eine Kooperationsvereinbarung mit dem Luxusgüterhersteller Officine Panerai unterzeichnet. Gemeinsam werden sie 3D-gedruckte Uhrenrohlinge mit nachhaltigem Titan von IperionX herstellen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Das italienische 3D-Druck-Unternehmen WASP hat den Ausstellungsbeitrag der Forschungseinrichtung Space Caviar für die Triennale vollständig in 3D gedruckt. Dabei verwendete WASP für die komplexen Bauteile seinen Crane WASP 3D-Drucker. Als 3D-Drucker-Material kamen zu einem großen Prozentsatz organische Substanzen aus der Lebensmittelindustrie zum Einsatz.
Forscher des Umwelt-Campus Birkenfeld in Rheinland-Pfalz untersuchen Möglichkeiten den 3D-Druck und das Kunststoffrecycling besser in Einklang zu bringen. Im Zuge ihrer Forschungsarbeiten entwickelten sie auch einen großformatigen Pellet-3D-Drucker. Mit diesem werden sie das zu 100 % aus Kunststoffabfällen wieder aufbereitete Material für den 3D-Druck weiterverwenden.
Der kohlenstoffneutrale Gewerbepark für erneuerbare Energien Goldwind in China recycelt Windturbinenblätter zu 3D-Druck-Material. Kürzlich wurden die aus ausgemusterten Turbinenschaufeln zerkleinerten Schaufelpartikel für den 3D-Druck von Kunststoff-Blumenbeeten weiterverarbeitet. Auf diese Weise lässt sich die hohe Menge an Abfall in der Branche der Windkraftanlagen sinnvoll reduzieren.
Windräder sollen eine umweltfreundlichere Stromproduktion ermöglichen. Doch die Herstellung von Windrädern ist bislang noch weit entfernt davon klimaneutral oder überhaupt klimafreundlich zu sein. Der dänische Windturbinenblätter-Hersteller Vestas hat sich diesem Problem angenommen und setzt dabei auf 3D-Druck.
Einem Team von Architekten aus Jerusalem ist es gelungen mit Hilfe von 3D-Druckern Gebäudestrukturen aus gesäter Erde zu drucken. Nach einigen Wochen war es gelungen Radieschen von der Hauswand zu pflücken. Ihr Ziel ist es mit Erde und Wurzeln Beton und Bewehrungsstahl zu ersetzen. Wir stellen das Projekt „To Grow A Building“ einmal genauer vor.
Die bekannte Eis-Marke Magnum Ice Cream präsentierte in Zusammenarbeit mit der Designerin Iris Van Herpen ein 3D-gedrucktes Kleid auf der Pariser Fashion Week. Das „Magnum Vegan Dress“ ist Teil der fünfzehnjährigen Jubiläumskollektion von Iris van Herpen mit dem Titel „Meta Morphism“. Wir stellen das Kleid, das nachhaltig mit Kakaobohnen realisiert wurde, vor.
Das walisische Unternehmen Mutiny Shaving präsentierte 3D-gedruckte Rasierer, die mit einer lebenslangen Garantie erhältlich sind. Es gibt verschiedene Editionen, die aus Materialien wie Edelstahl oder recycelten Fischernetzen hergestellt wurden. Wir stellen eine kleine Auswahl daraus vor.
Das Start-up Simplifyber erhält in einer Finanzierung 3,5 Mio. USD für die Weiterentwicklung seines 3D-Druck-Systems und seiner Materialformel erhalten. Damit lassen sich Kleidung und Accessoires aus Zellulose im 3D-Druckverfahren herstellen. Wir stellen das Unternehmen und seine Pläne mit dem Millionen-Investment vor.
Forscher der Universiti Teknikal Malaysiya Melaka (UTeM) haben eine verbesserte Lösung für das Recycling von ABS entwickelt. Sie verwendeten dazu einen modifizierten FFF-3D-Drucker und Ultraschallvibrationen. Es gelang Ihnen die Schichten sauber aufeinander zu bringen und damit die Festigkeit 3D-gedruckter Objekte aus recyceltem ABS zu verbessern. Das Ziel der Wissenschaftler ist es die Abfallmengen von ABS zu reduzieren.
Schweizer Forscher des EPFL haben ein PET-ähnliches Material hergestellt, das die Umwelt schonen und einen Ersatz zu fossilen Brennstoffen in Kunststoffen darstellen soll. Die Entwicklung basiert auf einer Idee der Forscher aus dem Jahr 2016. Die Ergebnisse ihrer Arbeit haben die Forscher in einem Artikel im Fachmagazin Nature Chemistry vorgestellt und fassen wir in diesem Beitrag zusammen.
Auf der Milan Design Week 2022 haben beiden italienischen Unternehmen INDEXLAB und GIMAC einen mit 3D-Druck hergestellten Fahrradrahmen vorgestellt. Dieser ist den Partnern zufolge der erste zu 100 % aus recyceltem Polycarbonat mit einem 3D-Drucker hergestellte Fahrradrahmen. Der Rahmen kann nach Ende seiner Lebensdauer auch wiederverwertet werden.
Forschern des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ist es gelungen, mit einem Upcycling-Prozess ausrangierten ABS-Kunststoff in FFF-3D-Druck-Material zu recyceln. Es entstand eine Formulierung, die zu 3D-gedruckten Objekten mit „hervorragenden Eigenschaften“ führte. Damit seit die ideale Grundlage für einen nachhaltigen Kreislaufprozess geschaffen, heißt es seitens der Forscher. Wir stellen den Prozess vor.
Das niederländische Unternehmen Aectual hat 3D-gedruckte Innenausstattungsobjekte vorgestellt, die in Zusammenarbeit mit Tetra Pak entstanden sind. Sie bestehen vollständig aus recycelter Verpackung und können auch wieder vollständig recycelt werden. Zusammen mit Partnern wurde hier ein komplettes Ökosystem aufgebaut.