{"id":50967,"date":"2023-10-25T11:00:39","date_gmt":"2023-10-25T09:00:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=50967"},"modified":"2023-10-24T15:16:30","modified_gmt":"2023-10-24T13:16:30","slug":"fraunhofer-institut-holzbindemittel-fuer-3d-druck-251020231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/fraunhofer-institut-holzbindemittel-fuer-3d-druck-251020231\/","title":{"rendered":"Fraunhofer Institut forscht an Insekten-inspiriertem Holzbindemittel f\u00fcr 3D-Druck"},"content":{"rendered":"

Kreislaufwirtschaft und additive Fertigung<\/a> werden h\u00e4ufig in einem Atemzug mit Nachhaltigkeit genannt. Obwohl die additive Fertigung insgesamt f\u00fcr ressourcenschonende Produktion steht, sind viele der verwendeten Materialien gar nicht oder nur teilweise in den \u00f6kologischen Kreislauf<\/a> r\u00fcckf\u00fchrbar. Eine Forschungsgruppe des Fraunhofer IPA und Fraunhofer IME arbeitet nun daran, einen biologisch abbaubaren Holzklebstoff zu entwickeln, der f\u00fcr eine tats\u00e4chlich umweltschonende Produktion mit 3D-Druck sorgen k\u00f6nnte. Im Rahmen des Projekts IWB – Insect Inspired Wood Binder<\/strong> wollen die Forscher ein biologisches Holzbindemittel f\u00fcr den 3D-Druck entwickeln, das dem Circonomy-Prinzip von Fraunhofer entspricht.<\/p>\n

Die Krux mit der Nachhaltigkeit<\/h3>\n

Beim 3D-Druck werden zum Gro\u00dfteil Materialien verarbeitet, die tats\u00e4chlich f\u00fcr das Endteil ben\u00f6tigt werden. Durch die additive Fertigungsweise kann im Vergleich zu subtraktiven Verfahren<\/a> Material gespart werden und es kommt zu insgesamt weniger Abfall. Au\u00dferdem erm\u00f6glicht der 3D-Druck eine an der Auftragslage orientierte Produktion, das hei\u00dft, es wird nur produziert, was ben\u00f6tigt wird. In diesem Sinne erscheint der 3D-Druck als \u00e4u\u00dferst umweltschonend und nachhaltig. Dennoch muss nachgesetzt werden, dass auch der 3D-Druck in puncto Nachhaltigkeit<\/a> Verbesserungspotential offen l\u00e4sst. Ein erheblicher Teil der durch 3D-Druck erzeugten Produkte besteht vollst\u00e4ndig oder teilweise aus nicht kompostierbaren Erd\u00f6lerzeugnissen. Auch biobasierte Varianten von Polylactiden sind nur eingeschr\u00e4nkt wiederverwertbar, was dem Ziel der Kreislaufwirtschaft im Wege steht.<\/p>\n

\"Holzbindemittel\"

Das Holzbindemittel des Fraunhofer-Instituts soll dazu beitragen, die 3D-gedruckten Objekte tats\u00e4chlich wieder in den biologischen Kreislauf zur\u00fcckzuf\u00fchren. (Bild: Fraunhofer IPA)<\/p><\/div>\n

Gleichzeitig gibt es viele biologische Abf\u00e4lle der Forstwirtschaft, die h\u00e4ufig keine Wiederverwertung finden, wie etwa Borkenk\u00e4ferbefall oder Sturmsch\u00e4den. Obwohl es bereits zahlreiche Projekte gibt, die Holzabf\u00e4lle f\u00fcr den 3D-Druck<\/a> verwenden und f\u00fcr den M\u00f6beldruck<\/a> und Designs nutzen, gibt es gro\u00dfe Mengen an Abfall, die ungenutzt bleiben. Zudem ist das vorbildliche Holz-Upcycling mittels 3D-Druck derzeit nur durch Zugabe eines nicht biologisch abbaubaren Bindemittels oder thermoplastischer Kunststoffe m\u00f6glich. F\u00fcr eine effektive R\u00fcckf\u00fchrung in den Kreislauf m\u00fcssten die Polymere und die Naturfasern wieder voneinander getrennt werden. Ein alternativer Ansatz ist es, den Klebstoff durch eine nat\u00fcrliche Variante zu ersetzen: Hier setzt das Forschungsprojekt der Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) und des Institutsteils Bioressourcen im Fraunhofer-Institut f\u00fcr Molekularbiologie und Angewandte \u00d6kologie (IME) an. Der von ihnen entwickelte Holzklebstoff soll vollst\u00e4ndig biologisch abbaubar sein und jeder Witterung trotzen. Daf\u00fcr nehmen sich die Wissenschaftler Vorbilder aus der Natur.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Insekten-inspiriertes Binder Jetting<\/h3>\n

Insekten wie Hornissen k\u00f6nnen mit ihrem Speichel abgefressene Holzpartikel zu einem papier\u00e4hnlichen Material verarbeiten und so ihre Wabennester bauen. Diese Nester sind sehr leicht, aber auch stabil und witterungsbest\u00e4ndig. Ein weiteres Beispiel aus dem Bereich der Biometrik, an dem sich die Forscher orientieren, ist das Verhalten der K\u00f6cherfliegenlarven. Die Fliegenlarven verkleben mit ihrer klebrigen Seide Pflanzenteile und stellen so ihre wasserfesten Schutz-K\u00f6cher her. Die Forscher des Fraunhofer Instituts wollen die entsprechenden Enzyme und Proteine im Hornissenspeichel und in der Seide von den K\u00f6cherfliegenlarven identifizieren und in weiterer Folge biotechnologisch zu Holzklebstoff verarbeiten.<\/p>\n

\"Holzbindemittel\"

Das Holzbindemittel fungiert als Klebstoff bzw. Binder f\u00fcr die Binder Jetting-Technologie mit Holzpulver. (Bild: Fraunhofer IPA)<\/p><\/div>\n

Dazu werden die im Labor hergestellten Proteine mittels molekularbiologischer Methoden zu einer Klebstoffsuspension verarbeitet, die ebenfalls die isolierten Enzyme und Klebemolek\u00fcle enth\u00e4lt. Der fl\u00fcssige Endstoff soll in seiner schlussendlichen Zusammensetzung dem Insektenspeichel \u00e4hneln und dar\u00fcber hinaus bestimmte Flie\u00dfeigenschaften aufweisen, sodass sich der Klebstoff f\u00fcr die additive Fertigung einsetzen l\u00e4sst. Die Klebetinte kann so im Inkjet-Verfahren zum Einsatz kommen und als Binder f\u00fcr Holzpulver-Binder-Jetting verwendet werden. Im Binder Jetting<\/a> Verfahren wird der Klebstoff auf das Holzpulver aufgetragen und sorgt daf\u00fcr, dass sich das Pulver verklebt und so ein 3D-Objekt entsteht. Da der Holzklebstoff v\u00f6llig frei von chemischen Bindern und Harzen ist, k\u00f6nnen die hergestellten Teile nach ihrer Nutzung vollst\u00e4ndig in den biologischen Kreislauf zur\u00fcckgef\u00fchrt werden.<\/p>\n

Der Ansatz des Fraunhofer-Instituts, mithilfe von bisher unbekannten Klebemolek\u00fclen eine \u00f6kologische und stabile Klebstoffsuspension herzustellen, ist f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendern und Unternehmen interessant. Das Projekt l\u00e4uft noch bis Ende Februar 2024, bis Mitte 2024 sind mit den ersten Ergebnissen zu rechnen. Mehr dazu finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie vom \u00f6kologischen, biologischen Holzbindemittel f\u00fcr den 3D-Druck? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Pixabay\u00a0<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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