3-D-Druck 13. Mai 2016 Patrick Schroeder

Plastikmüll wieder auf Rolle

Die Kunststofffäden, mit denen 3-D-Drucker gefüttert werden, sind teuer: Eine 1-kg-Spule kostet ab 20 € aufwärts. Deshalb kommen jetzt Recyclingmaschinen auf den Markt. Sie können Fehldrucke einschmelzen und daraus neues Filament produzieren. Dessen Qualität ist aber umstritten.

Ein 3-D-Druck gelingt selten auf Anhieb. Fehlerquellen gibt es reichlich. Beispiele sind mangelhaftes Design, fehlende Bodenhaftung des Produkts oder eine falsche Temperatur des Druckkopfs.
Foto: trinckle

3-D-Druck ist gar nicht so einfach. Gerade Anfänger produzieren am Anfang viel Plastikmüll. Zudem benötigen viele Designs gedruckte Stützstrukturen, die der Anwender später vom Objekt abbricht und in den Abfall wirft. Ingenieure entwickeln deshalb Recyclingroboter fürs Wohnzimmer. Hobby-Maker sollen damit ihre Ausgaben für Druckmaterial (Filament) im Zaum halten.

Das US-amerikanische Start-up Filabot etwa hat einen Roboter konstruiert, der Fehldrucke zunächst zerhäckselt, dann einschmilzt und anschließend neues Filament mit einer Fadenstärke zwischen 1,75 mm und 3 mm produziert. Der Anwender kann ihm sogar Waschmittelgefäße oder altes Kinderspielzeug als Futter geben – vorausgesetzt es besteht nicht aus PVC.

Allerdings sind nicht alle Experten vom heimischen Recycling überzeugt. Ihr Argument: Der Kunststoff leide unter dem Prozess. „Es ist keine gleichbleibend hohe Qualität gewährleistet. Das gilt besonders in Bezug auf die Toleranzen und die Reinheit des Grundmaterials“, sagt Rüdiger Theobald, Marketing Director bei Verbatim. Verbatim ist ein Unternehmen, das unter anderem als Hersteller von Computerspeichermedien bekannt wurde. Seit 2014 bieten die Amerikaner aber auch Filamente für 3-D-Drucker an.

Auch Carsten Oleff, Gesellschafter des deutschen Qualitätsfilamentherstellers Material 4 Print, warnt vor Maschinen für das Filamentrecycling: „Kunststoff zersetzt sich bei mehrfachem Erhitzen, da die Moleküle kürzer werden und ihre stabile Struktur verlieren. Man braucht mindestens 95 % Originalmaterial, um ein zufriedenstellendes Druckergebnis zu erreichen.“

Letztlich ist wohl entscheidend, welche Produkte mit dem Recyclingmaterial erstellt werden sollen. Wer nur ein neues Spielemännchen für seinen Modellbauernhof braucht, ist nicht auf Präzision im Mikrometerbereich angewiesen. Auch muss das Endprodukt keine hohen Belastungen aushalten.

Unter Umweltgesichtspunkten ist das Recycling bisher vergleichsweise unbedeutend. „Der Markt für 3-D-Druck-Filamente ist marginal – gemessen an der gesamten Kunststoffproduktion“, so Theobald. „Wir rechnen mit einem Gesamtvolumen in Europa von 150 t. Dabei gehen wir von 10 % Ausschuss durch Fehlversuche aus, was 15 t entspricht.“

Außerdem: Rund 80 % der im 3-D-Druck verwendeten Filamente bestehen aus Polylactid (PLA). „PLA ist ein biologisch abbaubarer Biokunststoff, in unserem Fall aus Mais, und garantiert frei von Schwermetallen, Phthalaten und Bisphenol A“, erklärt Theobald.

Auf PLA-Filament setzt auch das New Yorker Unternehmen Makerbot, ein Hersteller von 3-D-Druckern. „Wir sind der Meinung, dass Umweltaspekte von großer Bedeutung sind, besonders in der immer größer werdenden Industrie“, sagt Marketing-Manager Tina Röschmann. „Deshalb haben wir uns dazu entschlossen, das PLA-Filament bei den meisten unserer 3-D-Drucker zu verwenden.“

Günstig sind die Recyclingroboter nicht. Der Extruder von Filabot etwa kostet 950 $. Etwas günstiger ist ein Konkurrenzprodukt namens Strooder, das das Unternehmen Omni Dynamics aus Großbritannien im Juni 2016 für knapp 250 £ auf den Markt bringt. Es schluckt ebenfalls Kleinteile – vorzugsweise aber Pellets aus Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET) und bestimmten Polystyrolen (HIPS).

In einigen Jahren könnten die Karten in der Diskussion um den Umweltaspekt des 3-D-Drucks allerdings neu gemischt werden. Denn der Vormarsch der Geräte scheint unaufhaltsam. Haben Hersteller 2015 weltweit knapp 250 000 Geräte ausgeliefert, soll sich diese Zahl 2016 auf rund 500 000 verdoppeln. Das zumindest behauptet Gartner. Das US-amerikanische Marktforschungsunternehmen geht davon aus, dass sich dieses Wachstum in den nächsten Jahren fortsetzen wird. Schon 2019 würden über 5 Mio. Geräte verkauft werden. „Der Markt der 3-D-Drucker wandelt sich von einem Nischenmarkt zu einem breit aufgestellten globalen Markt für Unternehmen und Konsumenten“, sagt Pete Basiliere, Vizepräsident Forschung bei Gartner. Der Anteil der 3-D-Drucker, die weniger als 1000 $ kosten, würde dabei von derzeit 25,5 % auf gut 40 % in 2019 steigen.

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