Wie res­sour­cen­scho­nend ist 3D-Druck?

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Das VDI Zen­trum Res­sour­cen­ef­fi­zi­enz ( VDI ZRE) stellt ei­ne Stu­die mit dem Ti­tel „Öko­lo­gi­sche und öko­no­mi­sche Be­wer­tung des Res­sour­cen­auf­wands: Ad­di­ti­ve Fer­ti­gungs­ver­fah­ren in der in­dus­tri­el­len Pro­duk­ti­on“vor. Ob 3D-Druck res­sour­cen­ef­fi­zi­en­ter als kon­ven­tio­nel­le Fer­ti­gung ist, hängt da­nach vom Pro­dukt ab. Die Stu­die zeigt, wie sich der Ein­satz von Ressourcen bei­der Ver­fah­ren ver­glei­chen lässt.

Das VDI ZRE hat den Res­sour­cen­ver­brauch ei­nes ad­di­ti­ven Fer­ti­gungs­ver­fah­rens mit ei­nem kon­ven­tio­nel­len Fer­ti­gungs­ver­fah­ren ver­gli­chen. Bei die­ser Stu­die wur­de ei­ne mit­tel­gro­ße Se­ri­en­pro­duk­ti­on un­ter­sucht, wie sie der­zeit für den 3D-Druck noch nicht üb­lich ist. Zu­nächst wur­de die Struk­tur des ad­di­tiv zu fer­ti­gen­den Bau­teils op­ti­miert. So ließ sich das Vo­lu­men des Bau­teils re­du­zie­ren und der Ma­te­ri­al­ver­brauch ver­rin­gern. Pro­du­ziert wur­de ei­ne Dämpf­er­ga­bel für ei­nen Pkw. Kon­ven­tio­nell be­steht die­se aus ei­ner ge­senk­ge­schmie­de­ten Alu­mi­ni­um­Guss­le­gie­rung und wiegt 1,3 Ki­lo­gramm. Die Her­stel­lung um­fasst die Pro­duk­ti­ons­schrit­te Gie­ßen, Ge­senk­schmie­den, Ent­gra­ten, Wär­me­be­han­deln und Frä­sen. Bei der ad­di­ti­ven Fer­ti­gung kam das La­ser Beam Mel­ting (LBM) zum Ein­satz. Bei die­sem se­lek­ti­ven La­ser­schmel­zen wur­den zwei ver­schie­de­ne Alu­mi­ni­um­pul­ver lo­kal ge­schmol­zen und Schicht für Schicht auf ei­ner Grund­plat­te auf­ge­bracht.

Im be­trach­te­ten Fall zeig­te sich, dass beim 3D-Druck mehr Ener­gie, mehr Roh­stof­fe, mehr Was­ser und mehr Flä­che ver­braucht wur­den als bei der kon­ven­tio­nel­len Pro­duk­ti­on. Auch die Treib­haus­gas­emis­sio­nen stei­gen an. Zu­dem sind die Ma­te­ri­alund Be­triebs­kos­ten we­sent­lich hö­her.

Die Er­geb­nis­se der Stu­die „Öko­lo­gi­sche und öko­no­mi­sche Be­wer­tung des Res­sour­cen­auf­wands: Ad­di­ti­ve Fer­ti­gungs­ver­fah­ren in der in­dus­tri­el­len Pro­duk­ti­on“ste­hen kos­ten­frei auf der Web­site des VDI ZRE zur Ver­fü­gung.

Bild: Ma­ri­na Gri­go­riv­na/shut­ter­stock.com

Wie res­sour­cen­scho­nend ist 3D-Druck? Die­ser Fra­ge geht das VDI Zen­trum Res­sour­cen­ef­fi­zi­enz ( VDI ZRE) in ei­ner ak­tu­el­len Stu­die mit dem Ti­tel „Öko­lo­gi­sche und öko­no­mi­sche Be­wer­tung des Res­sour­cen­auf­wands: Ad­di­ti­ve Fer­ti­gungs­ver­fah­ren in der in­dus­tri­el­len Pro­duk­ti­on“nach.

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