Wandverkleidungen per 3D-Druck herstellbar

Natürliche Materialien lösen Technikprodukte ab, sparen Ressourcen und sind kosteneffizienter

Gedruckte Elemente für die Architektur: Sie kommen nun aus dem 3D-Drucker (Foto: chalmers.se)

Göteborg/Stockholm (pte012/07.02.2024/11:30) - Raumteiler, Jalousien, Akustikelemente zur Schalldämpfung und Wandverkleidungen im Trockenbau lassen sich künftig energiesparend aus nachwachsenden Rohstoffen und zwar per 3D-Druck herstellen. Malgorzata Zboinska von der Technischen Universität Chalmers ( https://www.chalmers.se/en ) hat mit ihrem Team das 3D-Druckverfahren und die zugehörige Tinte entwickelt, aus der die Elemente entstehen. Konkret wurden Nanozellulosefasern aus Abfällen von Sägewerken und Papierfabriken, Wasser und das algenbasierte Material Alginat für die Tinte vermischt.

Biomedizin-Hydrogel als Basis

Nanozellulose ist als Hydrogel in der Biomedizin bekannt, wo es aufgrund seiner Biokompatibilität und Feuchtigkeit per 3D-Druck zu Gerüsten für das Gewebe- und Zellwachstum wird. "Aber bisher wurde es noch nie getrocknet und als Architekturmaterial verwendet", so Zboinska, die zudem Know-how aus dem Wallenberg Wood Science Center ( https://wwsc.se ) genutzt hat, das an der Königlichen Technischen Hochschule ( https://wwsc.se ) angesiedelt ist.

"3D-Druck ist eine sehr ressourceneffiziente Technik. Er ermöglicht es uns, Produkte ohne Hilfsmittel wie Matrizen und Gussformen herzustellen, sodass weniger Abfallmaterial anfällt. Es ist auch sehr energieeffizient. Das von uns eingesetzte Roboter-3D-Drucksystem nutzt keine Wärme, sondern nur Luftdruck. Das spart viel Energie", unterstreicht Zboinska.

Energieeffizienz Maß der Dinge

Die Energieeffizienz resultiert aus den strukturviskosen Eigenschaften des Nanozellulose-Hydrogels. Wird Druck ausgeübt, verflüssigt es sich und ermöglicht den 3D-Druck. Bei weniger Druck behält es seine Form. Dadurch können die Forscher auf die in der Bauindustrie üblichen energieintensiven Prozesse verzichten.

Die Bauindustrie verbraucht heute 50 Prozent der fossilen Ressourcen der Welt, erzeugt 40 Prozent des weltweiten Abfalls und verursacht 39 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen. Doch das beginnt sich langsam zu ändern. Es wird intensiv an der Entwicklung von Biomaterialien gearbeitet, um den Übergang in eine grünere Zukunft zu ermöglichen.

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