Nachhaltigkeit ist heute nicht mehr nur ein Trend, sondern eine Notwendigkeit. Die Rohstoffknappheit und die wachsenden Umweltprobleme führen dazu, dass Industrien nach neuen Wegen suchen, Ressourcen effizienter zu nutzen. Eine der Schlüsseltechnologien dabei ist der 3D-Druck, da er präzise Fertigung mit geringem Materialverbrauch ermöglicht.
3D-Druck mit der
Kraft des Recyclings
Während sich in den ersten Jahren der Nutzung des 3D-Drucks zeigte, welche Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten und Branchen durch die additive Fertigung bedient werden können, ist in den vergangenen Jahren zunehmend der Nachhaltigkeitsaspekt der Technologie in den Fokus geraten. Vor allem durch den Umstand, dass bei der additiven Fertigung Stütz- und Supportstrukturen gedruckt werden müssen, ist man hier sehr darauf bedacht, möglichst wenig Ausschuss herzustellen – immerhin bedeutet jedes hier anfallende Gramm auch zusätzliche Energie- und Materialkosten.
Dementsprechend wenig überrascht der Umstand, dass es bereits viele Beispiele dafür gibt, dass die Nachhaltigkeit in den 3D-Druck Einzug hält. So experimentieren bereits einige Unternehmen mit der Wiederverwertung von Filamenten. Dabei werden alte oder fehlerhafte Druckteile zerkleinert und erneut zu druckbarem Kunststoff verarbeitet, um Abfall zu reduzieren. Ein solches Verfahren kann nicht nur die Umwelt schonen, sondern auch wirtschaftliche Vorteile bringen.
Ein weiteres Beispiel für den Einsatz nachhaltiger Materialien im Bereich der additiven Fertigung ist das sogenannte Bio-Filament, das aus natürlichen Rohstoffen wie Maisstärke oder Holzfasern hergestellt wird. Diese biologisch abbaubaren Materialien könnten eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen darstellen. Allerdings gibt es noch Herausforderungen in Bezug auf ihre Stabilität und Haltbarkeit, weshalb sie bisher nur in begrenzten Anwendungen zum Einsatz kommen.
Wie Nachhaltigkeit in der Fertigung bereits heute gelingt
Für Fertigungsdienstleister stellt sich die Frage nach Nachhaltigkeit nochmal aus einem ganz anderen Blickwinkel – zumal auch von Seiten der eigenen Kunden ein zunehmend verschärftes Interesse an umweltbewussten Fertigungsmethoden besteht. So bietet Protolabs recycelte Materialien an, die aus den Kunststoffabfällen während des Spritzgießprozesses gewonnen werden, und schafft damit die Möglichkeit, Ressourcen zu sparen und effizienter zu produzieren. Zugleich achtet man im Unternehmen auch bei allen Schritten des Werkzeugbaus – und auch im Rahmen der additiven Fertigung – auf eine möglichst effiziente Fertigung. Auf diese Weise wird von vornherein möglichst viel Ausschuss vermieden.
Gleichzeitig forscht man bei dem Fertigungsdienstleister auch gemeinsam mit Technologie- und Industriepartnern daran, Stützstrukturen im Bereich des 3D-Drucks wiederverwenden zu können – um eine ähnliche Kreislaufwirtschaft wie im Bereich des Spritzgusses erreichen zu können. Gleichzeitig bleibt die Herausforderung bestehen, innerhalb der additiven Fertigung noch ressourcenschonender zu arbeiten. So sind etwa mechanischen Eigenschaften von recyceltem Kunststoff oft nicht mit denen von neuem Material vergleichbar.
Ungebrochen innovativ
Nachdem zuletzt neue Drucktechnologien wie im Bereich des Drucks von Elastomeren und Harzen die Produktpalette gängiger Anbieter bereicherten, drängen jetzt fast im Monatsrhythmus neue Materialien auf den Markt drängen. Diese Entwicklung kann in Zukunft auch im Bereich nachhaltiger und wiederverwertbarer Materialien erwartet werden – und wird dementsprechend die Möglichkeiten der additiven Fertigung in diesem Bereich grundsätzlich verändern.
