Aus Verpackungsmüll wird 3D-Drucker-Filament – Fraunhofer entwickelt innovatives Recyclingverfahren
von caschy | 11 Kommentare
© Fraunhofer IFAM
In deutschen Haushalten fallen jährlich etwa 5,6 Millionen Tonnen Kunststoffverpackungen an – Tendenz steigend. Verglichen mit 1994, als es noch 2,1 Millionen Tonnen waren, hat sich die Menge fast verdreifacht. Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und die Hochschule Bremen haben sich dieser Herausforderung angenommen und entwickeln gemeinsam eine Lösung, um aus diesem Verpackungsmüll hochwertiges Material für 3D-Drucker herzustellen.
Die besondere Schwierigkeit liegt dabei in der Aufbereitung der sogenannten Post-Consumer-Abfälle, wie Prof. Dr. Silke Eckardt von der Hochschule Bremen erläutert. Anders als bei Produktionsabfällen sind diese Materialien stark verunreinigt und sehr unterschiedlich zusammengesetzt. Im Kreislaufwirtschafts-Labor der Hochschule Bremen wurde daher ein mehrstufiger Prozess entwickelt: Die Kunststoffe werden zerkleinert, gewaschen und mittels Schwimm-Sink-Verfahren von unerwünschten Materialien getrennt. Durch den Einsatz von Nahinfrarottechnologie können zudem Fremdkunststoffe identifiziert und entfernt werden. Das Ergebnis kann sich sehen lassen – eine Reinheit von über 99,8 Prozent wird erreicht.
Das gereinigte Material wird anschließend am Fraunhofer IFAM weiterverarbeitet. Dr. Dirk Godlinski und sein Team verwandeln die aufbereiteten Kunststoffflocken in einem Industrieextruder bei über 200 Grad in einen homogenen Polypropylen-Strang. Dabei kommt es auf die präzise Abstimmung verschiedener Parameter an. Das Resultat ist ein etwa zwei Millimeter dicker grauer Kunststoffstrang, der sich direkt als Filament für 3D-Drucker eignet. Erste Testdrucke von einfachen Bauteilen waren bereits erfolgreich.
Die Forscher sehen noch weiteres Potenzial: Durch die Zugabe von Additiven wie Glasfasern könnten sogar hochwertige Bauteile für die Luftfahrt- und Automobilindustrie entstehen. Ein wichtiger Schritt in Richtung Ressourceneffizienz und Kreislaufwirtschaft, der zeigt, dass aus Abfall durchaus Wertvolles entstehen kann.
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Nicht wirklich neu, dir Ideenwettbewerb bereits ein paar Jahre alt:
https://3druck.com/diy/3d-druck-filament-selber-machen-13114637/
Will gar nicht wissen, wie viel Müll entsteht, weil alle irgendwelchen Quatsch drucken müssen, der dann doch wieder wegkommt. So ein Schmarn dieses Gedrucke. Es sei denn es erfüllt wirklich mal einen Zweck. Aber das meiste sind ja nur unsaubere Plastik-Dingschen, weils den Leuten so Spaß macht zu drucken.
Tellerränder sind überwertet. 😀
Ich bin gespannt auf deine Quellen. Bitte beim nächsten Einkauf z.b. die Plastikverpackung mit den einzeln verpackten Bonbons weglassen. Da wird viel mehr Müll produziert, als durch die paar 3D Druck Nerds auf der Welt.
Das kann man gefühlt auf 99% aller „Hobbys“ anwenden : wieso kraxelt einer nen Berg hoch, den zuvor schon 1 Mio andere hoch gekraxelt sind ?
Da braucht es ebenfalls viel „Müll“ an Ausrüstung, den man nicht bräuchte, wenn man gar nicht hoch kraxelt – oder Rennradler bspw., die jeden Sonnentag hier bei uns versuchen, mit unnötigerweise angeschafften Hightech-Profi- Equipment den BASF-Stramplern der Tour de Frace nach zu eiffern….
Brauchts des alles (für die Menschheit)?
Und im „Creative Space“ geht das natürlich noch deutlich weiter, aber gerade beim 3D-Druck ist da sehr viel Öko-Potential : ich drucke inzwischen fast schon im Profi-Bereich mit einer Farm von mehreren Geräten, und auch eine kleine CNC-Fräse sowie ein von 3 Leuten geteilter Laser steht mir zur Verfügung – überwiegend für technischen Druck, aber auch für den „Creative Space“ im Home Design.
Was ich in ca. 1 Jahr an Ersatzteilen, Einzelanfertigungen oder Ergänzungen für Haushalts-, Garten- oder bspw. Kfz-Technik für mich oder mein Umfeld gedruckt habe, die dadurch ein 2nd/3rd-Life haben, hat ökologisch und ökonomisch einen eindeutlich positiveren Eindruck hinterlassen als der sonst notwendige Neukauf.
Und auch im Bereich „Home-Design“ hab ich ca. 80-100 kg an Filament durch die Düsen gejagt : aber das ist alles reines PLA, nahezu perfekt recycelbar, und das PLA ist selber teilweise schon recycled gewesen – besser und billiger als der sonst zum Kauf angebotene CN-Schrott.
Meine Reste gehen übrigens zu fast 100% an die Recylingfabrik (wo auch viel meines „Home-Design“-Materials herkommt), die dann wieder Filament daraus machen – „nearly-closed-recycling-loop“.
Und ein in meinen Augen ganz wichtiger Punkt : an einer Bergspitze oder Rennrad-Strecke kann man selten was weltweit wichtiges neues lernen/entdecken, aber gerade im Bereich 3D-Druck stehen wir ganz am Anfang einer technischen (R)Evolution : alleine der Non-Waste-Faktor durch Nicht-Neu-Kaufen in den Privathaushalten oder auch schon in der Industrie spart ökonomisch wie ökologisch inzwischen eine Menge Geld UND Ressourcen…
Von meiner Tastatur sind die Füße abgebrochen, der Hersteller liefert keine mehr. Allgemein bei elektronischen Geräten, die nimmer taufrisch sind. Da sollten die Hersteller die techn. Zeichnungen freigeben dass man sich selbst helfen kann
Man kann PET-Flaschen dafür nutzen.
Kann man, aber zumindest in D sind die ohnehin in der Recycling-Wirtschaft integriert, weil mit Pfand belegt. Das hier vorgestellte Verfahren ist für Privatanwender auch zu aufwendig, und zumindest einzelne Prozessschritte werden in der Post-Consumer-Recycling (PCR) Branche bereits angewendet.
Wir haben uns in der Firma auf dem Markt erhältliche PCR-Kunststoffe (nicht nur 3D-Druck) angesehen. Die Materialeigenschaften wie Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit und Farbe unterscheiden sich von Standardmaterialien. Man kann es in vielen Fällen einsetzen, aber in bestimmten Fällen leidet die Lebendauer des Endproduktes. Daher ist die Anwendung im 3D-Druck durchaus interessant, denn wie @Macro schreibt wrid damit ohnehin viel nur zum Spaß ausgedruckt. Was ja auch in Ordnung ist, das Leben darf auch Spaß machen. Und gegen Kunststoff ist umwelttechnisch nicht viel einzuwenden, solange möglichst wenig davon in der Umwelt landet.
Hab ich probiert und ja, das geht, sogar wider Erwarten relativ gut – lägen da nicht die 25ct pro Flasche an Pfand drauf…..
„Das Resultat ist ein etwa zwei Millimeter dicker grauer Kunststoffstrang“
1.75 mm Filament liegt bei +/- 0.05 mm Toleranz um vernünftig damit zu arbeiten, nicht mehr und nicht weniger…..
Interessanter Artikel beim Spiegel zum Thema „Wishcyling“ und Innovation von Plastikverpackung seit dem grünen Punkt:
https://www.spiegel.de/wirtschaft/service/muell-plastikflaschen-als-mehrweg-das-duemmste-was-man-machen-kann-a-b8f846f5-1a4b-43f7-8d3a-9f3b76142f55