Biotechnologie und humanitäre Hilfe, maßgeschneiderte Fertigung und Plastikmüll-Upcycling: Mit 3D-Druckern ergeben sich große Chancen für die Nachhaltigkeit, doch am Ende könnten sie auch zu mehr Konsum und Umweltzerstörung führen. Die Sustainability News werfen einen Blick auf Chancen und Risiken des 3D-Drucks.

Das Thema 3D-Druck war für viele anfangs sicher nur ein Gimmick ohne praktischen Nutzen, doch das hat sich geändert: Die Technik ist heute die treibende Kraft hinter zahlreichen Innovationen, auch im grünen und sozialen Bereich. Stellen Verbraucher ihre Ersatzteile oder komplette Produkte selber her, könnte das über kurz oder lang unsere Produktions- und Konsumweise komplett auf den Kopf stellen. Doch wie genau funktioniert eigentlich der dreidimensionale Druck?

Beim 3D-Druck werden schmelzbare oder auf andere Weise flüssige Materialien wie Kunststoff oder Metall, aber auch Lebensmittelzutaten Schicht um Schicht übereinander aufgetragen. Am Ende entsteht ein vollständiges dreidimensionales Objekt, ein Gegenstand zum Anfassen. Als Vorlage dient ein 3D-Modell, das mit einer Software für computergestütztes Design entworfen wurde (CAD). Mit dieser Technik lassen sich – abhängig von eingesetztem Gerät und Rohmaterialien – nahezu beliebige Formen für vielfältige Anwendungen erzeugen: Neue T-Shirts aus alten T-Shirts, gedruckte Lebensmittel, Steak ohne Fleischindustrie, Ersatzteile, Deko-Figuren und Spielzeug, ja sogar gedruckte Wohnhäuser. Die Technik des 3D-Drucks lässt sich sehr gut auch für ökologische und sozialen Zwecke einsetzen.

Nachhaltige Anwendungsbereiche

• Prothesen, Haut und Organe: Die Medizin verwendet schon heute 3D-Technik, um personalisierte Prothesen, Knochenimplantate und Modelle für den chirurgischen Gebrauch herzustellen. In den nächsten 20 Jahren wollen Forscher sogar in der Lage sein, mit einer speziell entwickelten „Bio-Tinte“ menschliches Gewebe und Organe für Implantationen zu drucken, aber auch menschliche Haut für Transplantationen.
• Humanitäre Hilfe: Die 3D-Technologie wird bereits heute dafür genutzt, schnell und gezielt Versorgungslücken in Kriegs- und Katastrophengebieten zu füllen. So lassen sich beispielsweise Wasserfilter, aber auch Pinzetten, Stethoskope und anderes medizinisches Zubehör vor Ort drucken. Zerstörte Dinge lassen sich mit gedruckten Bau- und Ersatzteilen rasch ersetzen.
• Circular Economy: 3D-Drucker verwenden derzeit vor allem thermoplastische Kunststoffe und kunststoffähnliche Harze. Die dabei entstehenden Abfallprodukte lassen die globalen Plastikmüllberge weiter wachsen und belasten die Umwelt. Doch zahlreiche Initiativen setzen stattdessen auf recycelte Rohstoffe: Hier werden Plastikflaschen und Verpackungsmüll zu kleinen Pellets gepresst und anschließend zu dünnen Plastikfäden geschmolzen – dem sogenannten "Filament" für den 3D-Drucker.

© Softpedia.com

• Nachhaltige Rohstoffe: Ein Nachteil von recyceltem Material für den 3D-Druck ist die oft geringere Qualität im Vergleich zu neuem Material. Und natürlich ist auch recyceltes Plastik nicht biologisch abbaubar. Deshalb wird an der Entwicklung von plastikfreien, qualitativ hochwertigen, biologisch abbaubaren Ersatzmaterialien gearbeitet, wie z.B. PLA (Polymilchsäure), ein Biokunststoff, der u.a. aus Zuckerrüben, Mais- oder Kartoffelstärke gewonnen wird. Ein echtes Leuchtturmprojekt: Das kanadische Startup Genecis stellt aus Lebensmittelresten von Großküchen Biokunststoffe her – und tut damit zugleich etwas gegen die Lebensmittelverschwendung.

Noch mehr Chancen für die Nachhaltigkeit

Nicht nur medizinische und technologische Innovationen profitieren vom 3D-Druck, er könnte auch unseren Alltag nachhaltiger machen:

• Da 3D-gedruckte Objekte individuellen Bedürfnissen exakt angepasst werden können, kann man damit sehr einfach Ersatzteile herstellen und so defekte Geräte vom Smartphone bis zum Staubsauger leicht reparieren. Das würde die Lebensdauer bereits existierender Produkte verlängern.
• Mit 3D-Druck könnten Produktionsabfälle drastisch reduziert werden, da 3D-Drucker aufgrund der Exaktheit des Druckprozesses so gut wie keinen Materialabfall produzieren.
• Und da sich CAD-Dateien online laden lassen, müssten Händler nicht mehr Produkte und Ersatzteile in großer Stückzahl vorhalten. Entsprechend könnten auch die Logistikkosten und die transportbedingten CO2-Emissionen in der Lieferkette deutlich zurückgehen.

3D-Druck und die Zukunft des Konsums: Zwei Seiten einer Medaille

Noch sind hochwertige 3D-Drucker eine eher kostspielige Angelegenheit, aber sie werden in Zukunft auch für den Endverbraucher immer erschwinglicher und zunehmend den Weg in die Haushalte finden. Bei MediaMarkt und Saturn bieten wir unseren Kunden bereits heute eine Auswahl an 3D-Druckern: preisgünstige Geräte für den privaten Gebrauch und Hochleistungsgeräte für industrielle Nutzungen.

In nicht allzu ferner Zukunft werden extrem leistungsstarke 3D-Drucker für die breite Masse zugänglich sein. Ob Ersatzteil oder Endprodukt: Viele Dinge des täglichen Bedarfs können die Menschen dann zu Hause selber drucken, ohne dafür in ein Geschäft gehen zu müssen. Mit wachsender Zahl öffentlich zugänglicher Druckvorlagen hätten die Verbraucher zudem die Möglichkeit, nicht nur zu konsumieren, sondern auch selbst zu gestalten – das würde unsere bisherigen Konsum- und Produktionsweisen revolutionieren.

Der Haken: Konsumenten könnten dann eben auch sehr einfach und unbegrenzt neue Produkte drucken, auch überflüssige und unsinnige. Schnelllebige Trends könnten dazu führen, dass immer mehr Produkte mit kurzer Lebensdauer produziert und wieder weggeworfen werden. Das würde Ressourcen in gigantischem Umfang verschwenden.

Wie bei fast allen Themen gilt also auch hier: Der 3D-Druck birgt grundsätzlich große Chancen für eine nachhaltige Entwicklung, aber es gilt, verantwortungsvoll damit umzugehen, damit Ressourceneinsparungen in der Fertigung nicht durch Mehr-Konsum zunichte gemacht werden.