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.
Ein Team von Forschern der Universität der Vereinigten Arabischen Emirate (UAEU) untersuchte das Recycling des 3D-Drucker-Materials PLA und Kohlefaserabfällen. Ziel ihrer Forschungen ist es aus recycelten Materialien grüne Verbundwerkstoffe mit einstellbaren Eigenschaften zu entwickeln. Wir stellen ihre Arbeit vor.
Forscher am Fraunhofer IPA untersuchen die Wiederverwendung von 3D-Drucker-Materialien für neue 3D-Druck-Anwendungen in der Luftfahrt. Ihr Ziel ist es, dass recyceltes Material wieder eingesetzt werden kann, ohne dass die Qualität der 3D-gedruckten Komponenten reduziert wird. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Der 3D-Druck in der Baubranche ist nachhaltiger und umweltfreundlicher als mit traditionellen Methoden. Die Herstellung von Zement jedoch verschlechtert jedoch die Umweltbilanz 3D-gedruckter Betonstrukturen. Ein internationales Forscherteam will dies mit dem 3D-Druck von Metakaolin und Sand ändern, als Alternative zu Zement und konzentrierte sich in seiner Forschungsarbeit auf den 3D-Druck von Geopolymerstrukturen.
Der Designer Reiten Cheng hat mit dem „Polyformer“ eine modulare Maschine vorgestellt, die in der Lage sein soll, ausrangierte Plastikflaschen in 3D-Drucker-Material zu recyceln. Der Polyformer ist ein kompaktes Gerät, das selbst zum größten Teil mit 3D-Druck hergestellt wird. Wir stellen den Polyformer, mit dem Cheng die Kreislaufwirtschaft voranbringen möchte, vor.
Britische Forscher der University of Bath haben nach einem Weg gesucht, wie „biologisch abbaubares“ PLA auch ohne industrielle Anlagen kompostiert werden kann. Gelungen ist ihnen das theoretisch durch das Hinzufügen von Zucker in die Materialzusammensetzung. Wir stellen die Ergebnisse der Forscher einmal genauer vor.
In Dänemark wurde von der 3DCP Group Europas erstes 3D-gedrucktes Tiny House vorgestellt. Gedruckt wurde es mit dem BOD2-3D-Konstruktions-3D-Drucker des dänischen Herstellers COBOD. Wir stellen das 3D-gedruckte Gebäude einmal genauer vor.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und von Charles Stark Draper untersuchen in einer aktuellen Arbeit den 3D-Druck holzähnlicher Materialien. Bäume sind aufgrund ihrer Dekarbonisierungseffekte eine wichtige Ressource dieser Erde und deren Erhalt essenziell, um dem Klimawandel erfolgreich entgegenzuwirken. Würde Holz weniger für alltägliche (Wegwerf-)Produkte benutzt werden, würde sich das positiv auf unsere Umwelt auswirken.
Der 3D-Druck-Dienstleister Sculpteo hat gemeinsam mit dem Schweizer Prothetikunternehmen Daniel Robert Orthopédie mit eine recycelbare, nachhaltige und schnell anpassbare 3D-gedruckte Orthese auf Grundlage von Rizinusöl entwickelt. Rizinusbohnen finden bei der nachhaltigen Produktion zunehmend Anklang. Auch in anderen Branchen werden 3D-gedruckte Objekte mit diesem Material angefertigt.
Der Hersteller von Polyolefinen und Biopolymeren im industriellen Maßstab, Braskem, hat drei neue nachhaltige 3D-Druck-Filamente auf den Markt gebracht. Zu diesen gehören recycelten Polyethylen- und Polypropylen (PE/PP)-Mischfilamente mit und ohne Kohlefaser. Wir stellen sie vor.
Der Rohstoffhersteller NatureWorks hat im Rahmen einer Fallstudie einen kreativen Einsatz für sein Ingeo 3D-Filament gesucht. Gemeinsam mit dem 3D-Druck-Dienstleister Slant 3D stellten sie 3D-gedruckte Tee-Marker für den Stopp der Zurich Classic 2021 auf der PGA-Tour her. Umweltauswirkungen bei der Veranstaltung sollten verringert und ein Engagement für die Nachhaltigkeit im Golfsport zusammen mit 3D-Druck demonstriert werden.
Der Schuhdesigner Daniel Shirley hat mit dem 3D-Druck von Sintratec die ausgefallenen Schuhe „Earth Moc“ hergestellt. Diese sollen höchstmöglichen Komfort und Flexibilität bieten, um nach langen Wanderungen dem Fuß gut gestützt Erholung zu ermöglichen. Wir stellen den Schuh vor.
Das 3D-Druck-Unternehmen Nexa3D hat gemeinsam mit ForestNation ein Projekt umgesetzt, bei der für jeden Mitarbeiter und jeden verkauften 3D-Drucker des Herstellers bis zu 20 Bäume gepflanzt werden. Ziel ist es die CO2-Emissionen bei der Herstellung der 3D-Drucker zu kompensieren.
Das deutsche Bike Magazin hat im Vorjahr ein Projekt gestartet, bei dem es darum ging, ein möglichst umweltfreundliches Fahrrad herzustellen. Daraufhin hat Canyon seinen mit einem 3D-Drucker hergestellten Fahrradprototypen für das „Ride Green – Projekt“ entwickelt. Kürzlich wurde der Prototyp auf der The Cycle Show 2022 in London präsentiert.
Das niederländische Unternehmen Aectual hat mit 3D-Druck architektonische Elemente für den von Pragma entworfenen Pavillon für die Floriade Expo 2022 hergestellt. Der Bau des Pavillons ist ein gelungenes Beispiel, wie mit 3D-Druck umweltschonendes Bauen möglich ist. Außerdem wurden Transportketten verschlankt, die Kosten für die Herstellung reduziert und konnte von einer größeren Design-Freiheit profitieren.
Das US-Unternehmen 6K Additive hat die Ergebnisse seiner ersten Lebenszyklusanalyse von Pulver für die additive Fertigung bekanntgegeben. Diese soll die quantifizierbaren Umweltauswirkungen zwischen traditionellen Metallpulver-Produktionsmethoden und dem proprietären UniMelt-Prozess von 6K Additive vergleichen. Kunden erhalten mit dieser Studie Informationen, mit denen sie ihre Initiativen zur additiven Fertigung voranbringen können.
Im London wurde ein Pop-up-Shop namens „Supermarket“ mit Schwerpunkt auf den 3D-Druck eröffnet. Vom 4. April bis 30. April können Besucher Artikel kaufen, die mit dem 3D-Drucker entstanden sind. Außerdem bringen die Verantwortlichen den Besuchern die 3D-Druck-Technologie näher.
In Italien haben die Macher hinter dem Projekt R3direct aus 3.300 recycelten Tetra Paks und mithilfe von 3D-Druck moderne Stadtbänke hergestellt. In der italienischen Stadt Lucca wurde nun eine erste dieser Sitzmöglichkeiten im Stadtzentrum aufgestellt.
Das japanische Unternehmen Ricoh hat ein 1-kW-Pico-Hydro-Erzeugungssystem namens „3D-Pico Hydro Generator System“ auf den Markt gebracht. Dieses wurde aus nachhaltigen Materialien in 3D gedruckt. Bei Pico-Hydro-Systemen handelt es sich um Wasserkraftsysteme mit einer Kapazität von weniger als 5 kW, die sich oft als billige und einfach zu installierende Energiequellen nutzen lassen.
Forscher der Brunel University of London und der Technischen Universität Berlin haben Wege untersucht, den 3D-Druck von Beton nachhaltiger zu gestalten. Dabei verwendeten sie recyceltes Glas als Alternative zum im Portlandzement eingesetzten Sand. Wir stellen die Forschungsarbeit einmal vor.
Die Umweltverschmutzung durch Plastik in allen Farben und Formen ist ein großes Problem. Pielleitalia und das italienische 3D-Druck-Unternehmen Roboze wollen mit einer Initiative einen kleinen Teil der Umweltverschmutzung reduzieren. In dieser wird aus Kleidung Polyamid gewonnen und zu einem Sekundärrohstoff für die Herstellung von 3D-gedruckten Objekten mit antibakteriellen Funktionen verarbeitet.