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Additive Fertigung

3D gedruckte Design-Sessel aus Plastikabfall

| Redakteur: Jürgen Schreier

Plastik müllt die Meere zu - mit kaum absehbaren ökologischen Folgen. Aus eingeschmolzenen PET-Flaschen fabriziert ein Münsteraner FH-Masterstudent jetzt nachhaltige Möbel. Sein Hilfsmittel: ein Roboterarm inklusive Extruder, der als 3D-Drucker fungiert.

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Prototyp geglückt: Moritz Wesseler mit seinem 3D gedruckten, ergonomischen Tisch im Maßstab 1:2
Prototyp geglückt: Moritz Wesseler mit seinem 3D gedruckten, ergonomischen Tisch im Maßstab 1:2
( Bild: FH Münster/Pressestelle )

Nachhaltige Möbelstücke aus dem 3D-Drucker? Von wegen Sci-Fi. Das Konzept dazu steht jedoch bereits, entwickelt Moritz Wesseler, Bachelorabsolvent am Fachbereich Architektur der FH Münster, der Münster School of Architecture (MSA). Zum einen hat er einen Roboterarm so präpariert, dass dieser große Gegenstände in 3D drucken kann; er hatte auch noch die Idee, das Ganze mit eingeschmolzenen PET-Flaschen zu machen – stylische Möbel aus Müll, so das Credo.

Schicht für Schicht baut der Roboter ein Möbelstück auf

„Architekten bauen häufig mit endlichen Materialien“, sagt Wesseler. „Plastikflaschen und Plastikmüll haben wir weltweit aber zu Genüge. Ich habe mich gefragt, ob man aus denen nicht etwas bauen könnte.“ Und er hat berechnet: Ja, das geht, wenn man die passende Technik dazu hat. Aus 350 Eineinhalb-Liter-Flaschen könnte man einen Sessel 3-D drucken. Dafür braucht es natürlich einen speziellen 3D-Drucker.

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„Wir haben hier im Digitalen Labor von Professor Blum einen Roboterarm mit einem Radius von 85 Zentimetern“, erzählt der 23-Jährige. „Den habe ich mit einem Extruder ausgestattet und danach untersucht, welche Parameter für ein gutes Druckergebnis nötig sind.“ Extruder stammen eigentlich aus der Chemie; mit ihnen lassen sich dickflüssige Massen auftragen, die dann aushärten – ähnlich wie bei einer Heißklebepistole. Schicht für Schicht baut sich so wie aus dem Nichts ein Möbelstück auf.

Momentan besteht dieses noch aus Polylactide, einem Plastik aus Maisstärke. „Leider ist das noch nicht so nachhaltig wie zerschreddertes PET, aber es verhält sich von den Eigenschaften her sehr ähnlich.“ Damit hat Wesseler experimentiert: Wie hoch der Roboterarm das Material auftragen muss, damit das Ergebnis sauber ist; wie schnell er das machen darf, wie die maximalen und die minimalen Längen aussehen, bei welchen Temperaturen er am besten arbeitet und wie der Druckpfad auskühlt.Drei Stuhltypen habe er dafür entworfen mit ähnlichen Grundformen. In einem Online-Konfigurator kann man den jeweiligen Stuhl individualisieren – zum Beispiel entscheiden, wie hoch oder tief die Rücken- oder Armlehne sein soll oder wie ergonomisch er aussieht.

Starkes Team: 3D-Druck, Roboter, Recycling

Aber auch in Sachen "Rohstoffgewinnung" hat sich Wesseler etwas einfallen lassen. Zusammen mit seinem Kommilitonen Jonas Wentzien. „Wir fänden es cool, wenn man den vorprogrammierten 3D-Drucker in einem mobilen Container transportieren könnte“, berichtet Wesseler. „Man könnte zum Beispiel Supermärkte abfahren und da Flaschen einsammeln. Oder den Container als Sammelstelle in einem Park abstellen. Haben die Bürger dort genügend Plastikflaschen eingeworfen, können sie selbst direkt vor Ort Stühle und Sessel mit dem Roboterarm 3D drucken lassen und entscheiden, wie diese aussehen sollen – das wären dann Möbel für den öffentlichen Raum. Denn die Flaschen würden sonst ja womöglich nur auf der Müllhalde liegen. Aber das ist eher was fürs Ausland, wir haben hier ja das Pfandsystem.“

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Einen selbstdesignten Tisch, der zu den PET-Stühlen passt, hat Wesseler bereits gedruckt; um wirklich einen Sessel in einem Stück zu drucken, bräuchte er allerdings einen größeren Roboterarm. Wesseler studiert jetzt im Master an der MSA und möchte seine Idee und die ersten Druckergebnisse während des Studiums noch weiterentwickeln. Das unterstützt sein betreuender Professor Ulrich Blum: „Wir müssen noch viel mehr in Wiederverwertungsketten denken und mit den uns heute zur Verfügung stehenden Technologien, wie 3D-Druck und Robotik, den drängenden Problemen unserer Zeit widmen.“

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