{"id":63888,"date":"2025-07-01T15:00:17","date_gmt":"2025-07-01T13:00:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=63888"},"modified":"2025-07-03T15:23:48","modified_gmt":"2025-07-03T13:23:48","slug":"eth-3d-druckmaterial-zur-bindung-von-co2-010720251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/eth-3d-druckmaterial-zur-bindung-von-co2-010720251\/","title":{"rendered":"ETH Forschende entwickeln ein lebendes 3D-Druckmaterial zur Bindung von CO2"},"content":{"rendered":"

Antworten auf technologische Herausforderungen werden oft nicht im Labor, sondern in der freien Natur<\/a> gefunden. So k\u00f6nnten Cyanobakterien oder Blaualgen, Mikroorganismen, die seit Milliarden von Jahren die Erde bev\u00f6lkern, eine vielversprechende L\u00f6sung f\u00fcr die Reduzierung des CO2 Gehalts in der Erdatmosphere sein. Um diesen Ansatz zu verfolgen, haben Forschende der ETH Z\u00fcrich ein lebendes Material geschaffen – dieses kann als 3D-Druckmaterial zur Bindung von CO2 genutzt werden und selbst nach dem Druck noch weiter wachsen.<\/p>\n

Die Protagonisten hinter dem wissenschaftlichen Durchbruch sind photosynthetische Cyanobakterien. Diese Mikroorganismen haben die F\u00e4higkeit, CO2 und Wasser in Biomasse umzuwandeln, ohne viel Licht zu ben\u00f6tigen. Zudem verf\u00fcgen sie \u00fcber eine weitere ungew\u00f6hnliche Eigenschaft, die sie f\u00fcr die Forschung interessant machen. Sie k\u00f6nnen durch photosynthetische Prozesse ihre chemische Umgebung ver\u00e4ndern, sodass feste Karbonate (z.B. Kalk) als Nebenprodukt ausf\u00e4llen – diese speichern Kohlenstoff dauerhaft und dienen dar\u00fcber hinaus als Festiger f\u00fcr Stoffe. Wie Yifan Cui, einer der Erstautoren der Studie feststellt: „Die Mineralien lagern sich im Innern des Materials ab und verst\u00e4rken es mechanisch. So h\u00e4rten die Cyanobakterien die anf\u00e4nglich weichen Strukturen langsam aus.<\/em>„<\/p>\n

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3D-gedruckte Struktur mit darin wachsenden Cyanobakterien nach 60 Tagen (Bild: Yifan Cui \/ ETH Z\u00fcrich)<\/p><\/div>\n

Das entwickelte Material besteht aus einem Hydrogel, in welches die Cyanobakterien gezielt eingebaut wurden. Dieses Gel dient als strukturelle und biologische St\u00fctze, transportiert Licht, Wasser, CO2 und N\u00e4hrstoffe und erm\u00f6glicht es den Bakterien, sich gleichm\u00e4\u00dfig zu verteilen. Mit Hilfe des 3D-Drucks<\/a> k\u00f6nnen die Forscher die Geometrie des Materials optimieren, um die Lichtexposition zu erh\u00f6hen und den N\u00e4hrstofffluss zu f\u00f6rdern. Sobald das Material gedruckt ist, bilden die Bakterien Mineralien im Inneren des gedruckten Objekts. Mit der Zeit \u00e4ndert das Material seine Farbe von transparent zu tiefgr\u00fcn und wird h\u00e4rter, bis die Struktur fest wird. Diese Eigenschaft er\u00f6ffnet eine Reihe von M\u00f6glichkeiten f\u00fcr architektonische Anwendungen.<\/p>

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W\u00e4hrend der Forschungsphase wurde das Material 400 Tage lang am Leben gehalten. W\u00e4hrend dieser Zeit nahm es kontinuierlich CO2 auf und erreichte 26 mg CO2 pro Gramm bedrucktes Material. Den Wissenschaftlern zufolge \u00fcbertrifft diese Leistung viele herk\u00f6mmliche biologische Methoden und ist vergleichbar mit chemischen Techniken wie der Mineralisierung von Recyclingbeton. Die Forschenden sehen ihr lebendes Material als energiearmen und umweltfreundlichen Ansatz. „In Zukunft wollen wir untersuchen, wie das Material als Beschichtung f\u00fcr Geb\u00e4udefassaden verwendet werden kann, um w\u00e4hrend des ganzen Lebenszyklus eines Bauwerks CO2<\/sub> zu binden<\/em>„, sagt Mark Tibbitt, Professor an der ETH Z\u00fcrich und Leiter der Forschung.<\/p>\n

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Die Picoplanktonics-Installation, die auf der Biennale di Venezia 2025 zu sehen ist, zeigt 3D-gedruckte Strukturen aus dem neuen lebenden Material (Bild: Picoplanktonics)<\/p><\/div>\n

Das neue 3D-Druckmaterial wurde der \u00d6ffentlichkeit bereits auf zwei gro\u00dfen internationalen Veranstaltungen vorgestellt. Auf der Biennale di Venezia<\/a> zeigte die Installation Picoplanktonics<\/em>, die von der Doktorandin Andrea Shin Ling entwickelt wurde, bis zu drei Meter hohe 3D-gedruckte Strukturen – diese k\u00f6nnen im Jahr bis zu 18 Kilogramm CO2 binden. Das entspricht der Menge, die eine ausgewachsene Kiefer absorbiert. Auf der Mail\u00e4nder Triennale untersuchte die Installation Dafne’s Skin<\/em> die Verwendung von lebendem Material als \u201eHaut\u201c f\u00fcr Geb\u00e4ude. Hier fangen die Blaualgen Kohlenstoff ein und ver\u00e4ndern so nach und nach das Aussehen und die Eigenschaften des Baumaterials samt des Geb\u00e4udes.<\/p>\n

In einem n\u00e4chsten Schritt soll untersucht werden, wie die lebenden Materialien in gr\u00f6\u00dfere architektonische Anwendungen integriert werden k\u00f6nnen. Ein Ziel des Teams ist es, eine Fassadenverkleidung zu entwickeln, die w\u00e4hrend des gesamten Lebenszyklus eines Geb\u00e4udes CO2 einf\u00e4ngt. Auf diese Weise wollen sie die Effizienz des Materials verbessern und langfristig die Umweltauswirkungen der Bauindustrie nachhaltiger gestalten. Weitere Informationen finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie von dem 3D-Druckmaterial zur Bindung von CO2? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\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

*Titelbildverweis: Yifan Cui & Dalia Dranseike \/ ETH Zurich<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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