Voxeljet und Parastruct erproben 3D-Druck mit Reststoffen aus der Bauindustrie für kreislauffähigen Formenbau
Nachhaltigkeit wird sowohl rechtlich als auch von Kundenseite immer mehr gefordert und Firmen müssen sich zunehmen mit der Ökologie ihrer Produkte und Fertigung auseinandersetzen. Es gilt, mehrere Hebel in Bewegung zu setzen, um sowohl die UN-Nachhaltigkeitsziele umzusetzen, als auch den Richtlinien wie zum Beispiel dem EU Green Deal gerecht zu werden. Darüber hinaus spielt Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle in den individuellen Werten der kollaborierenden Personen und trägt zu einem positiven Image des Unternehmens nach Außen bei. Wie können Firmen also ihre Nachhaltigkeitsziele erreichen? Wie kann die Technologie sie auf diesem Schritt unterstützen? Im Sinne dieser Überlegungen sind voxeljet und Parastruct eine Zusammenarbeit eingegangen und haben den 3D-Druck von Reststoffen aus der Bauwirtschaft erprobt, um Erkenntnisse für eine kreislauffähige Bauindustrie zu gewinnen.
Das österreichische Startup Parastruct aus Innsbruck, Tirol, setzt sich für nachhaltige Lösungen für kreislauffähigen Formenbau ein. Aus biogenen Produktionsresten aus der Bauindustrie und einem mineralischen Binder hat das Unternehmen ein Materialset namens Ecomould entwickelt. In Kollaboration mit dem deutschen Unternehmen voxeljet, haben die Partner dieses Material nun im Binder Jetting-Verfahren getestet. Mit dieser Technologie konnten so Formteile aus Ecomould hergestellt werden, die sich für Laminierverfahren oder den Kaltguss von Beton und Keramik eignen. Getestet wurde das Material auf dem VX200, einem F&E-Drucksystem von voxeljet. Die Binder Jetting-Drucksysteme von voxeljet bringen neben manchen speziell für die Forschung konzipierten Drucksystemen aber noch weitere Vorteile mit sich. Zum einen handelt es sich bei voxlejets Anlagen um Open-Source-Systeme. Das heißt, die Druckparameter können an verschiedene Materialien angepasst werden, so auch ohne weitere Probleme auf das Ecomould Materialset. Zum anderen bietet voxeljet durch sein breit aufgestelltes Druckerportfolio mit verschiedenen Baugrößen weiterführende Möglichkeiten der Skalierung.
Der voxeljet VX200 ist ein F&E-Drucker.
Bis dorthin sind allerdings noch weitere Schritte nötig. Das Ziel der Kollaboration war bislang zu zeigen, wie der 3D-Druck die Wiederverwendung von Bauabfällen positiv beeinflussen kann. Der 3D-Druck macht es nämlich möglich, Materialien wieder in die Wertschöpfungskette zurückzuführen und neu zu verwerten. Bei diesen Materialien handelt es sich bei Parastruct um mineralische Schüttgüter, zum Beispiel Produktionsresten aus der Bauindustrie, aber auch um biogene Ressourcen, wie etwa Holzmehl und Sägespäne. Da diese Basis für das Ecomould Materialset bereits aus „Reststoffen“ ohne direkte Verwertungszwecke besteht, zeichnet sich das Materialset schon in diesem Punkt durch seine Ökobilanz aus. Durch diesen Ansatz kann der Primärressourcenverbrauch bereits bis zu 90 % reduziert werden. Die aus diesen Materialien gefertigten Teilen werden mit einer Kunststoffbeschichtung versehen, die nach der Lebenszeit wieder entfernt werden kann. In einem weiteren Schritt können mit Ecomould hergestellt Formen nach Ablauf ihrer Lebenszeit wieder zerkleinert und erneut im 3D-Druck verwertet werden.
Voxeljet und Parastruct haben in ihrem Proof-of-Concept Verfahren nicht nur die Effektivität des Binder-Jetting-Verfahrens mit recycelbaren Materialien untermauert, sondern auch interessante Kostenlösungen für Unternehmen aufgezeigt, die mit Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen. Die Kostenminimierung setzt sich in diesem Beispiel aus zwei Komponenten zusammen: Die Ressourcen sind wesentlich billiger und die Entsorgungskosten fallen weg. Das unterstütz Unternehmen dabei, ihre Öko-Ziele umzusetzen und gleichzeitig keine finanziellen Einbußen dafür zu verzeichnen. Laut Prognosen soll der Markt für recycelte Überschussmaterialien bis 2025 außerdem um 7-9 % jährlich wachsen, was die Notwendigkeit und die Nachfrage für umweltschonende Ressourcen zusätzlich untermauert.
Parastructs biogenes Partikelmaterial aus Fichte in 3D-gedruckt. (Bild: Parastruct GmbH)
Obwohl die Proof of Concept-Phase erfolgreich verlief, muss die Technologie im Formenbau für Kaltguss und Laminieranwendungen weiterentwickelt werden. Dafür werden derzeit interessierte Partner gesucht, die sich an dem Voranbringen der nachhaltigen Bauwirtschaft aktiv einbringen möchten. Weitere Informationen finden Sie HIER.
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*Titelbildnachweis: Parastruct GmbH
