Forscher haben Vor- und Nachteile der neuen Fertigungstechnik genauer unter die Lupe genommen 3D-Drucker: Hype oder Chance? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Forscher haben Vor- und Nachteile der neuen Fertigungstechnik genauer unter die Lupe genommen

3D-Drucker: Hype oder Chance?

ORDbot Quantum 3D-Drucker © Bart Dring / GFDL

Die 3D-Drucker sind auf dem Vormarsch. Flugzeugbauteile, Werkzeuge, Spielzeug – immer mehr Produkte können wir mit Hilfe dieser Geräte einfach selbst herstellen. Diese Form des „Do-it-Yourself“ gilt daher vielfach als die Produktion der Zukunft. Ob dieser Hype berechtigt ist und was das für die Umwelt bedeuten würde, haben Forscher des Öko-Instituts nun untersucht.

3D-Drucker sind im Trend. Die Geräte, mit denen sich dreidimensionale Formen produzieren lassen, gelten als die Produktionsmethode der Zukunft. Einige Enthusiasten rufen sogar schon die nächste industrielle Revolution aus. Denn statt Fabriken und langer Fertigungsketten kann mit Hilfe dieses additiven Manufacturings, wie es auch bezeichnet wird, im Prinzip jeder genau die Objekte herstellen, die er gerade benötigt. Rohmaterial und ein virtuelles 3D-Modell reichen.

Anfangs war 3D-Druck eine reine Kunststoffangelegenheit. Aber auch Metallobjekte wie Handygehäuse, Figuren oder Werkzeuge lassen sich damit mittlerweile produzieren. Die Vorteile sind klar: Das Drucken in 3D spart Lagerhaltung, Transportkosten und reduziert Verpackungen. Und auch für die Umwelt könnten 3D-Drucker eine Chance bedeuten, wenn sie Ressourcen einsparen und weniger Energie verbrauchen.

„Trotz vieler erster praktischer Anwendungen mit der Technik sehen wir heute, dass sie noch in den Kinderschuhen steckt“, fasst Hartmut Stahl, Experte für Stoffstromanalysen am Öko-Institut in Freiburg zusammen. „Gerade bei der Bewertung des Umweltpotenzials für den Klima- und Ressourcenschutz sind noch viele Fragen offen.“ Ob der Hype daher berechtigt ist und was 3D-Drucker auch in ökologischer Hinsicht für Vorteile bringen könnten, das haben Stahl und seine Kollegen nun genauer analysiert.

Weniger Rohstoffe, aber auch mehr Müll

Das Ergebnis: Die Forscher sehen durchaus Vorteile für die Umwelt in der Technologie des 3D-Drucks. Da nur soviel Material benötigt wird, wie am Ende auch in dem Produkt vorhanden ist, es also nahezu keinen Schwund gibt, lassen sich Rohstoffe einsparen. Außerdem können besonders leichte Teile beispielweise beim Flugzeugbau lokal hergestellt und so Treibstoff eingespart werden.

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Auf der anderen Seite jedoch, könnten die Verbraucher Produkte in Zukunft kürzer nutzen und eher wegwerfen, wenn sie sie problemlos immer wieder neu „ausdrucken“ können, befürchten die Wissenschaftler. So würde nicht nur mehr Material verbraucht, sondern auch mehr Müll produziert. Vor allem bei komplexen 3-D Produkten, die aus mehreren Materialien bestehen, sieht Stahl hier ein potenzielles Problem für das Recycling.

Auf das Material kommt es an

Auch das Ausgangsmaterial für den Druck ist aus ökologischer Sicht entscheidend. Bislang können nur Kunststoff und Metall bei 3D-Druckern verwendet werden, Holz dagegen beispielsweise nicht. Würden für Produkte, die bislang aus Holz oder anderen natürlichen Ressourcen bestehen, nun Kunststoffe eingesetzt, hätte dies nachteilige Auswirkungen auf die Umweltbilanz, wie Stahl berichtet.

Die Energieersparnis durch den 3D-Druck sieht das Öko-Institut ebenfalls kritisch. Bei der Lagerhaltung und dem Transport lässt sich zwar Energie einsparen, aber die Bereitstellung verschiedener Rohmaterialien für den Druck ist mit einem hohen Energieaufkommen verbunden. Dies könnte in Zukunft dazu führen, dass nicht weniger, sondern sogar mehr Energie benötigt wird, so die Forscher.

Ihrer Ansicht nach werden die Auswirkungen des 3D-Drucks auf die Umwelt sehr davon abhängen, welche Produkte aus welchem Material in Zukunft hergestellt werden. Die Technologie müsse in die richtigen Bahnen gelenkt werden, damit der ökologische Nutzen in Zukunft überwiege. „Eine umfassende Bewertung ist dringend nötig, um die Vorteile, die die 3D-Drucktechnologie für die Umwelt haben kann, besser beschreiben zu können und die Technologie entsprechend weiterzuentwickeln“, so das Fazit der Forscher des Öko-Instituts. (Öko-Institut, 2013; pdf)

(Öko-Institut, 28.02.2014 – KEL)

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