{"id":5176,"date":"2023-04-20T16:00:50","date_gmt":"2023-04-20T14:00:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=5176"},"modified":"2023-04-20T18:16:25","modified_gmt":"2023-04-20T16:16:25","slug":"tag-der-erde-210420171","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/tag-der-erde-210420171\/","title":{"rendered":"Tag der Erde: Der 3D Druck in den vier Elementen"},"content":{"rendered":"

Die Erhaltung unseres Planeten ist zu einem der wichtigsten Anliegen unserer Gesellschaft geworden, und auch wenn es schwierig und langwieriger Prozess ist, die Mentalit\u00e4t der Menschen zu \u00e4ndern, gibt es doch einige Initiativen, die sich f\u00fcr den Schutz der Ressourcen der Erde einsetzen. Dies ist bei vielen Unternehmen der Fall, die additive Fertigungsverfahren anwenden: Wie Sie wissen, wird per Definition Material Schicht f\u00fcr Schicht hinzugef\u00fcgt, um ein Teil zu bauen. Dadurch wird die Abfallmenge reduziert. In diesem Sinne ist die additive Fertigung „nachhaltiger<\/a>“ als andere Fertigungsmethoden. Der 3D-Druck<\/a> erm\u00f6glicht auch eine Aufwertung der lokalen Gegebenheiten und f\u00f6rdert eine st\u00e4rkere Kreislaufwirtschaft. Um Ihnen einige dieser Initiativen n\u00e4her zu bringen, haben wir einen originellen Ansatz gew\u00e4hlt, um die vier Elemente Erde, Wasser, Wind und Feuer n\u00e4her zu betrachten. Wie werden diese Elemente durch die additive Fertigung bewahrt? Wie werden diese Ressourcen genutzt, um eine nachhaltigere Welt aufzubauen? Hier sind einige Beispiele, die unseren Planeten in den Vordergrund stellen!<\/p>\n

Erde<\/h2>\n

TOVA – Spaniens erster 3D-gedruckter Hausprototyp mit lokalem Boden<\/h3>\n

TOVA wurde von einer Gruppe von Studenten und Fachleuten des Instituts f\u00fcr fortgeschrittene Architektur von Katalonien in Barcelona (IAAC) unter Verwendung der 3D-Druckeinrichtungen von WASP und der Grasshopper-Software von Rhinoceros 3D<\/a> entwickelt. F\u00fcr den Bau des Geb\u00e4udes kombinierten sie die traditionelle Bauweise mit der additiven Fertigung, indem sie das Beste aus beiden Verfahren herausholten und auf das Projekt anwendeten. Ihre Baumaterialien waren ausschlie\u00dflich nachhaltig: Lehm und Wasser. Um die perfekte Mischung aus nat\u00fcrlichen Materialien f\u00fcr den Druck zu erhalten, wurden die Bodenbedingungen untersucht. So konnte die richtige Mischung aus Lehm und Wasser gefunden werden, um die W\u00e4nde zu formen. Dar\u00fcber hinaus wurden Geopolymere f\u00fcr die Unterkonstruktion und Holz<\/a> f\u00fcr das Dach verwendet. Den Machern gelang es, einen 3D-gedruckten Prototyp eines Wohnhauses im Ma\u00dfstab 1:1 zu bauen, wobei sie Lehm und Holz f\u00fcr das Dach verwendeten und daf\u00fcr sorgten, dass es witterungsbest\u00e4ndig war. Ebenfalls kann man sehen, dass sie sich beim Design M\u00fche gegeben haben, eine sch\u00f6ne und gem\u00fctliche Konstruktion zu schaffen.<\/p>\n

\"\"

Bild: IAAC<\/p><\/div>\n

TECLA – nachhaltige Wohnung aus 3D-gedruckter Erde<\/h3>\n

Tecla<\/a> ist ein \u00f6kologisch nachhaltiges Haus, das in Massa Lombarda, Ravenna, aus lokaler Roherde 3D-gedruckt wurde. Die Entstehung wurde durch die Zusammenarbeit zwischen der School of Sustainability, dem Architekten Mario Cucinella und dem Gr\u00fcnder von WASP erm\u00f6glicht, die sich auf die 3D-Drucktechnologie von Crane WASP st\u00fctzen. Tecla ist ein kohlenstoffneutrales Haus, das aus lokaler Naturerde hergestellt wird, wodurch Abf\u00e4lle reduziert werden. Die Form wurde unter Ber\u00fccksichtigung des Klimas und des Breitengrads entworfen. Die Erdmischung wurde optimiert, um die thermische Masse auszugleichen und die besten Bedingungen in Bezug auf W\u00e4rmed\u00e4mmung und Bel\u00fcftung zu gew\u00e4hrleisten. Tecla ist etwa 60 Quadratmeter gro\u00df und unterteilt sich in einen Tagesbereich mit K\u00fcche und einen Nachtbereich mit Bad. Ein Teil der M\u00f6bel ist in die Rohbodenstruktur integriert, w\u00e4hrend andere so konzipiert sind, dass sie in Zukunft recycelt oder wiederverwendet werden k\u00f6nnen.<\/p>

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

Bild: Mario Cucinella<\/p><\/div>\n

Wasser<\/h2>\n

3D-Druck zur Aufbereitung von verschmutztem Wasser im Mar Menor<\/h3>\n

Wasser macht etwa 71 % der Erdoberfl\u00e4che aus, in Form von Ozeanen, Seen, Meeren, Gletschern, Eiskappen, Fl\u00fcssen und vielem mehr. Nicht nur das, es ist auch entscheidend f\u00fcr die Gesundheit unseres Planeten. Trotzdem sind wir mit einer Reihe von Industriekatastrophen konfrontiert, die mit Wasser zu tun haben, vor allem mit der Verschmutzung. Es scheint, dass der 3D-Druck zur L\u00f6sung dieser Probleme beitragen k\u00f6nnte. Vor einigen Jahren wurde das Mar Menor, eine Salzwasserlagune an der spanischen K\u00fcste, Opfer einer Umweltkatastrophe, bei der Tausende von Organismen durch die Auswirkungen der Verschmutzung anthropogenen Ursprungs, vor allem durch Chemikalien aus der Landwirtschaft, get\u00f6tet wurden. Durch extreme Eutrophierung oder massives Algenwachstum wurden 85 % der Seegr\u00e4ser abget\u00f6tet, was wiederum zum Tod der Fische f\u00fchrte, die aufgrund von Sauerstoffmangel und Ver\u00e4nderungen des Salzgehalts in der Lagune nicht mehr atmen konnten. Es war daher absolut notwendig, die Schadstoffe zu entfernen, um die Gesundheit der Lagune wiederherzustellen. An dieser Stelle kommt die additive Fertigung ins Spiel. In einem von der staatlichen spanischen Forschungsagentur (AEI) und dem Europ\u00e4ischen Fonds f\u00fcr regionale Entwicklung (EFRE) finanzierten Projekt wurden mit Hilfe des 3D-Drucks Vorrichtungen hergestellt, die dann mit synthetisch hergestelltem Adsorptionsmittel Kohlenstoff kombiniert wurden, einem Material, das in der Lage ist, Molek\u00fcle in jeder Form als d\u00fcnnen Film auf seinen Au\u00dfen- oder Innenfl\u00e4chen zu halten, um sie aus dem Wasser zu entfernen. Die Tests waren erfolgreich und haben bewiesen, dass Schadstoffe in weniger als 24 Stunden entfernt werden k\u00f6nnen und somit einen Beitrag zu gro\u00df angelegten Bem\u00fchungen um die langfristige Reinigung kontaminierter Gew\u00e4sser leisten k\u00f6nnten.<\/p>\n

\"\"

Bild: Das 3D-gedruckte Ger\u00e4t, das von Andreu Figuerola, Fernando Maya und Gemma Isabel Turnes entworfen wurde<\/p><\/div>\n

K\u00fcnstliche Korallenriffe mithilfe des 3D-Drucks<\/h3>\n

Eine der schlimmsten Folgen des Klimawandels, mit denen unser Planet konfrontiert ist, ist die Zerst\u00f6rung von Korallenriffen auf der ganzen Welt aufgrund der globalen Erw\u00e4rmung. Gl\u00fccklicherweise sind viele Initiativen entstanden, die versuchen, marine \u00d6kosysteme wiederherzustellen, auch dank des 3D-Drucks. In Hongkong beispielsweise wurden in den letzten Jahren mehrere Projekte zur Wiederherstellung von Buchten ins Leben gerufen, darunter die Projekte von D-shape und archiREEF, die mithilfe der additiven Fertigung k\u00fcnstliche Korallenriffe schaffen. Insbesondere archiREEF verwendet Ton f\u00fcr den 3D-Druck von Strukturen. Die additive Fertigung war entscheidend f\u00fcr die Entwicklung und Realisierung dieser biologisch attraktiven Elemente. Sie erm\u00f6glichte ein komplexes und flexibles Design, das sich an verschiedene Meeresumgebungen anpassen l\u00e4sst. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glichte der 3D-Druck eine h\u00f6here Aufl\u00f6sung, die Verwendung nat\u00fcrlicher Materialien und war f\u00fcr die Wissenschaftler auch kosteng\u00fcnstiger und zeitsparender.<\/p>\n

\"\"

Die 3D-gedruckten Strukturen (Bild: archiREEF)<\/p><\/div>\n

Wind<\/h2>\n

3D-Druck hilft dabei CO2 aus der Luft zu entfernen<\/h3>\n

Wenn es darum geht, den Planeten zu retten, werden viele 3D-Druckprojekte ins Leben gerufen, um die globale Erw\u00e4rmung zu bek\u00e4mpfen. So auch GE Research, das sich der additiven Fertigung zugewandt hat, um ein System zu entwickeln, das Kohlendioxid aus der Luft entfernen kann. Die Forscher des Projekts arbeiteten mit Chemikern und Ingenieuren der Berkeley University und der University of Southern Alabama zusammen. Sie kombinierten die Technologie von 3D-gedruckten W\u00e4rmetauschern mit absorbierenden Materialien. Die drei Einheiten trugen entsprechend ihrer Fachkenntnisse ihren Teil zum Projekt bei. GE Research \u00fcbernahm die Aufgabe, die 3D-gedruckten W\u00e4rmetauscher zu liefern. Es wurden keine Informationen \u00fcber die verwendete Technologie gegeben. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass es sich um metall- und pulverbasierte Verfahren handelt. Die Forscher der Universit\u00e4t Berkeley sind ihrerseits auf die Entwicklung von absorbierenden Materialien und auf Modellierung spezialisiert. Die University of Southern Alabama wiederum half bei der Auswahl der richtigen Materialien. Laut David Moore, dem leitenden Forscher und Technologiemanager f\u00fcr Materialphysik und -chemie bei GE Research, k\u00f6nnte das Kohlendioxid-Auffangsystem eine gro\u00df angelegte, wirtschaftliche L\u00f6sung f\u00fcr die Dekarbonisierung des Energiesektors werden.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Erneurbare Energien werden effizinter mit 3D-Druck<\/h3>\n

Ein weiteres Projekt welches darauf abzielt Luftverschmutzung zu reduzieren wurde vom National Renewable Energy Laboratory (NREL) ins Leben gerufen. Hierbei testet ein Forscherteam die Herstellung von modernisierten Windturbinenfl\u00fcgeln mithilfe des 3D-Drucks. Um genauer zu sein, wird f\u00fcr die Designs ein thermoplastisches Harzsystem<\/a> verwendet. Dadurch wird erm\u00f6glicht, dass sich die Strukturen recyceln lassen, was im Vergleich zu herk\u00f6mmlich hergestellten Turbinen aus duroplastischen Materialien nicht m\u00f6glich ist. Au\u00dferdem sind die 3D-gedruckten Turbinen leichter und kosteng\u00fcnstiger, laut der Pressemitteilung um mindestens 10%. Eine effiziente Produktion ist ebenfalls gegeben, denn die Dauer der Herstellung kann um 15% gesenkt werden. Das Hauptziel des Projekts ist also die durch neue Technologien Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Erneuerbare Energien werden im Hinblick auf die fortschreitende Erderw\u00e4rmung immer relevanter, aus diesem Grund sind Projekte wie diese besonders wichtig.<\/p>\n