PET-Flaschen als Rohstoff

Weltweit erstes 3D-gedrucktes Pflanzen- und Insektenhabitat aus Recycling Plastikstoffen

3D-Drucker im Fiction Forum in Berlin. Bild: BigRep
3D-Drucker im Fiction Forum in Berlin. Im Vordergrund ist ein Teil des "Genesis Eco Screen" zu sehen. Bild: BigRep

Das Unternehmen BigRep, Hersteller großformatiger 3D-Drucker, hat die Produktion des weltweit ersten, komplett 3D-gedruckten Habitats für Grünpflanzen und Insekten gestartet. „Genesis Eco Screen“ misst 4 x 4 m, wird vollständig aus recycelten Plastikstoffen hergestellt und erinnert in seinem Erscheinungsbild an ein komplexes Wurzelsystem. Ausgestattet ist das Objekt mit einem voll integrierten Bewässerungssystem für Pflanzen- und Insektenräume.

Öffentlicher Druckprozess

Der eigentliche Druckprozess startete Anfang August im öffentlich zugänglichen Thaersaal der Humboldt Universität zu Berlin. Der fertiggestellte „Genesis Eco Screen“ ist dann ab Ende August im „Fiction Forum“ zu sehen. Im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie werden dort von August bis Oktober Innovationen der Kultur- und Kreativwirtschaft präsentiert.

„Disruptive Technologien wie der 3D-Druck bieten entscheidende Lösungen für einige der größten globalen Herausforderungen. Unsere wegweisenden Innovationen schöpfen das Potenzial additiver Fertigung voll aus und ermöglichen so neue Anwendungen”, sagt Daniel Büning, BigRep CIO und Nowlab Managing Director . „Mit diesem Projekt etablieren wir eine ganz neue und wirklich nachhaltige Produktionsweise für Polymerobjekte, selbst mit verschiedenen, recycelten Plastikstoffen. Der Genesis Eco Screen zeigt, wie unsere Gesellschaft eine grüne Zukunft gestalten kann – mit einer Kreislaufwirtschaft, die nachhaltig, lokal, modular und gemeinschaftlich ausgerichtet ist.”

Geschlossenes Kreislaufsystem

Kreislaufwirtschaft verfolgt das Ziel, weniger Abfälle zu produzieren, indem das Ungleichgewicht zwischen Ressourcennutzung auf der einen und dabei entstehenden Reststoffen, Emissionen und dem Energieverbrauch auf der anderen Seite ausgeglichen wird – durch geringeren Verbrauch und eine reduzierte Ausbeutung von Ressourcen. Im Fiction Forum wird dieser Produktionsansatz durch ein geschlossenes Kreislaufsystem demonstriert; hier dient das PET recycelter Plastikflaschen als Grundstoff für den 3D-Druck.

Im öffentlich zugänglichen Thaersaal können Besucher in einer Ausstellung mehr darüber erfahren und die fünf Stationen auf dem Weg vom Plastikmüll zum Hightech-Druckmaterial nachvollziehen.

Zunächst werden die an einer Recyclingstelle gesammelten PET-Flaschen gesäubert und für den “Dual Axel Shredder”, ein von dem deutschen Unternehmen „raw paradise” entwickeltes Gerät, vorbehandelt. Es verarbeitet das Plastik zu druckfähigem Rohmaterial, aus dem in einem zweiten Gerät, dem Filamente-Extruder, die eigentlichen Druckfilamente produziert werden. Diese Filamente sind nur 2,75 mm dick und erinnern an lange, dünne Kabel; diese Filamente werden auf Spulen aufgezogen – je eine für jeden Drucker –, und von dort in die Großformat 3D-Drucker „BigRep ONE“ eingespeist: Der Druckprozess kann beginnen.

Komplexe Geometrien

Entwickelt wurde der „Genesis Eco Screen“ im Nowlab, der Innovationsabteilung von BigRep, mithilfe modernster, selbst-generierender Design-Algorithmen sowie agentenbasierter Modellierung. Diese Algorithmen und Agenten sind intelligente Instrumente – vergleichbar mit Künstlicher Intelligenz –, die selbstständig komplexe Geometrien mit nur wenigen fixen Parametern designen können. Beim „Genesis Eco Screen“ – z.B. Sonneneinstrahlung, Durchmesser der 3D-gedruckten „Äste“, Position entsprechender Schattenflächen u.Ä.

Der Prototyp ist wegweisend für städtische Architektur und zeigt erstmals beispielhaft das ganze Potenzial der additiven Fertigung für eine maßvolle Kreislaufwirtschaft in Ballungszentren auf.


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