Additive Fertigung: 3D-Druck in der Kreislaufwirtschaft

Jimmy SongSNHS-KurzinfosAm 26. Dezember 2022 um 16:38 Uhr in Taiwan, China.

Additive Fertigung: 3D-Druck in der Kreislaufwirtschaft

Einführung

Das Sprichwort „Kümmere dich um die Erde, und sie wird dich beschützen. Zerstöre die Erde, und sie wird dich zerstören“ verdeutlicht die Bedeutung unserer Umwelt. Um sie zu bewahren und vor weiteren Schäden zu schützen, müssen wir uns auf die Entwicklung von Nachhaltigkeit konzentrieren. Dies können wir durch eine Kreislaufwirtschaft erreichen, indem wir additive Fertigungsverfahren (AM) anstelle konventioneller Fertigungsverfahren (CM) einsetzen (Velenturf und Purnell). AM – allgemein bekannt als 3D-Druck – minimiert Abfall, verwendet umweltfreundliche Materialien und reduziert den Energieverbrauch und ist damit potenziell der Schlüssel zu einer ökologisch nachhaltigen Zukunft.

Minimiert Abfall und Umweltverschmutzung

Durch den Einsatz additiver Fertigung (AM) im Vergleich zur konventionellen Fertigung (CM) werden weniger Rohstoffe verschwendet und die Umweltbelastung reduziert. Laut den Professoren M. R. Khosravani und T. Reinicke von der Universität Siegen ermöglicht AM „minimale Abfallmengen im Fertigungsprozess, da alle Teile von Modellen, Prototypen, Werkzeugen, Formen und Endprodukten in einem einzigen Prozess hergestellt werden“ (Khosravani und Reinicke). Da alles Schicht für Schicht von unten nach oben aufgebaut wird, verwendet der 3D-Drucker nur das Material, das für das fertige Bauteil und kleinere Stützstrukturen benötigt wird. Anders als bei der traditionellen Fertigung werden Produkte bei AM ohne Montage hergestellt. Dadurch werden die üblicherweise beim Transport freigesetzten Treibhausgase vermieden und die Umweltbelastung gesenkt.

Energiesparen

Neben der Abfallreduzierung und der Verwendung umweltfreundlicher Materialien ist die additive Fertigung (AM) ressourcenschonender für die Industrie. AM maximiert die Energieeffizienz und reduziert gleichzeitig den Brennstoffverbrauch während der Herstellung (Javaid et al.).

Darüber hinaus verkündete das Weiße Haus: „Da additive Fertigungstechnologien von Grund auf aufbauen, anstatt Material abzutragen, das dann verschrottet wird, können diese Technologien die Materialkosten um 90 Prozent senken und den Energieverbrauch halbieren“ (Weißes Haus). Wenn alle Branchen, die ihre derzeitigen Fertigungsprozesse durch additive Fertigung ersetzen können, dies auch tun, wären wir der Nachhaltigkeit einen großen Schritt näher.

Abschluss

Ökologische Effizienz ist die Grundlage für Nachhaltigkeit, und die Reduzierung des Energieverbrauchs und der Abfallproduktion kann zu einer deutlichen Eindämmung der globalen Erwärmung führen (Javaid et al.). Wenn mehr Zeit und Ressourcen in die Forschung und Entwicklung additiver Fertigung investiert werden, könnte es uns letztendlich gelingen, eine funktionierende Kreislaufwirtschaft zu schaffen.