3D-Drucker: So könnten sie helfen, das Klima zu schützen

3D-Drucker: So könnten sie helfen, das Klima zu schützen

von Pascal Moser

3D-Drucker haben viele Vorteile, so eine Studie: Lange Transportwege entfallen und Produktionsmüll gehört der Vergangenheit an.

Schon seit ein paar Jahren träumen Vordenker von der 3D-Drucker-Revolution. Jetzt sagt ein amerikanischer Thinktank, der von verschiedenen privaten Stiftungen finanziert wird, voraus: Diese Technologie wird nicht nur tiefgreifend verändern, wie wir Dinge herstellen, sondern auch unseren Umgang mit Ressourcen radikal verändern.

Künftig werden Unternehmen nicht mehr ihre Produkte mit hohem Energieeinsatz zum Kunden transportieren, stattdessen werden sie Konstruktionspläne digital verschicken, die der Abnehmer lokal ausdruckt. Statt Rohstoffe verlustreich zu verarbeiten, erlaubt die additive Fertigung eine Produktion, die nur genau so viel Material einsetzt, wie tatsächlich notwendig ist. Kurz: Druckmaschinen, die vor Ort meistens mit etwas Kunststoff und Bindemittel alles Mögliche herstellen, bedeuten eine geringere Umweltbelastung.

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Dies zumindest glauben die Experten des amerikanischen Center for Climate and Security (CCS). Zwar sei die neue industrielle Produktionsform bisher noch nicht wirklich in den Massenmarkt vorgedrungen, doch setze die Industrie bereits heute 3D-Drucker rege ein. Wenn sich die Technologie verbreite, könne sie der Menschheit helfen, die Folgen des globalen Klimawandels besser zu bewältigen, so die These der amerikanischen Analysten.

Aus Bits werden AtomeIn einer aktuellen Studie (Studie als PDF) loten die Autoren des CCS die Chancen und Risiken von 3D-Druckern für Sicherheits- und Klimafragen aus. 3D-Drucker können helfen, den Klimawandel zu verlangsamen und uns gleichzeitig unterstützen, wenn wir uns in klimabedingten Krisen befinden.

Denn die Produktionstechnik der Zukunft wird wohl dereinst lange Transportwege überflüssig machen und damit den menschlichen CO2-Ausstoß massiv senken. Laut dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik ist der Gütertransport, als viertgrößter CO2-Produzent für knapp sechs Prozent des weltweiten Ausstoßes von Treibhausgasen verantwortlich. Wenn nun aber jeder seine Produkte selber dort ausdruckt, wo sie benötigt werden, gibt es weniger zu transportieren. Die Blaupausen für die zu druckenden Gegenstände lassen sich über das Internet verschicken. Aus Bits werden Atome.

So führt die additive Fertigung zu einem grundlegenden Wandel in der Herstellung von Produkten.

Während seiner ganzen Geschichte hat der Mensch immer Rohstoffe verarbeitet. Egal, ob beim Schliefen, Meißeln, Stanzen oder Schneiden – immer gab es Abfall und wertvolle Ressourcen mussten im Produktionsprozess eingesetzt werden. Dies ändert sich mit 3D-Druckern. Schätzungen des amerikanischen Energieministeriums zufolge, benötigt diese Methode nur halb so viel Energie und 90 Prozent weniger Rohstoffe für die Herstellung von Gütern als die konventionelle Produktion. Somit bedeutet die anbrechende industrielle Revolution auch einen gewaltigen Wandel in unserem Umgang mit Ressourcen.

Mit 3D-Drucker Klimakrisen bewältigenAls Beispiel für die Bedeutung von 3D-Druckern, nennt das CCS deren Einsatz in Afghanistan. Amerikanische Truppen ersetzen dort mit dieser flexiblen Produktionsform Teile ihrer Logistik. Soldaten in abgelegenen Regionen können sich mit den Geräten beispielsweise Ersatzteile sehr rasch nachdrucken, ohne auf Nachschub warten zu müssen.

Was hat das mit Klimawandel zu tun? Sehr viel, glauben die CCS-Analysten, denn die 3D-Drucker könnten ebenso nützlich bei der Bewältigung von Naturkatastrophen sein. Digitale Druckpläne lassen sich rasch verbreiten, die Produkte schnell und einfach ausdrucken. Wenn Menschen von Überschwemmungen oder Stürmen betroffen sind, können sie dank dieser sparsamen und effizienten Produktionsform rascher auf die Krisensituation reagieren. Akute Probleme und Herausforderungen vor Ort werden ins Internet gestellt und von der Online Community aus der Ferne bearbeitet. Die konkrete Lösung können die Betroffenen schließlich vor Ort ausdrucken.

Sollte ein Prototyp oder Ersatzteil nicht auf Anhieb funktionieren, ist es mit dem 3D-Drucker problemlos möglich, Varianten und verbesserte Versionen zu fertigen ­ und sich so schrittweise an die beste Lösung heranzutasten.

Weil Hilfswerke keine großen Mengen an Material in schwer zugängliche Krisengebiete transportieren müssen, können Sofortmaßnahmen viel rascher und effektiver erfolgen, denken die Experten des CCS.

Luftbrücken in KrisenregionenAuch das Versenden von wertvollen Konstruktionsplänen aus einer Krisenregion kann nützlich sein. Als in Japan nach dem Tsunami 2011 einige Fabriken den Betrieb einstellen mussten, fehlten Honda-Werken in den USA Ersatzteile und sie mussten die Produktion ebenfalls stoppen. Wegen einer lokalen Umweltkatastrophe kam der ganze Herstellungsprozess eines Weltkonzerns zum Stillstand.

Mit 3D-Druckern hätten sich diese Ausfälle in der Produktionskette überbrücken lassen, glauben die Experten vom CCS. Wenn Dürren oder Überschwemmungen bestimmte Gebiete von der Welt abschneiden, sind digitale Druckpläne und 3D-Drucker eine Art Luftbrücke in diese Krisenregionen.

Diese Produktionstechnologie würden in einer immer stärker vernetzen Welt gefährliche Abhängigkeiten verringern helfen, glauben die Vordenker der amerikanischen Sicherheitspolitik. Globale Handelsbeziehungen seien nicht mehr zwingend auf Transportwege angewiesen. Wenn 3D-Drucker flächendeckend vorhanden sind, wird die Welt “deglobalisiert”, so die Autoren, weil Menschen lokal schnell ihre Probleme lösen können.

Allerdings übersieht das CCS teilweise die Nachteile, welche diese Produktionsweise mit sich bringt. Die industrielle Revolution durch die additive Produktionsweise haben zwar schon viele vorhergesagt, eingetroffen ist sie aber bisher noch nicht wirklich.

So haben immer noch zu wenige Menschen Zugang zu 3D-Druckern, geschweige denn ein derartiges Gerät zu Hause. Damit verpufft auch eine Aktion wie die des Herstellers des Fairphones, der seinen Kunden einen CAD-Bauplan für die Hülle eines Mobiltelefons zur Verfügung stellt. Das gilt erst recht für arme Regionen wie Somalia oder Pakistan, die immer wieder von Umweltkatastrophen betroffen sind.

Das CCS warnt davor, dass Baupläne sensibler Produkte in die falschen Hände geraten können. Beispielsweise hat der amerikanische Kongress im Dezember 2013 das Drucken von Plastikpistolen verboten.

Sollten Transportwege an Bedeutung verlieren, werden die digitalen Verbindungsadern sicherlich wichtiger werden. Wo sich Abhängigkeiten auflösen, entstehen neue. Internetverbindungen werden zu attraktiven Zielen für Terroristen und auch Naturkatastrophen können digitale Netzwerke und lokale 3D-Drucker zerstören, geben selbst die Autoren der CCS-Studie zu.

Die Klimabilanz von 3D-Druckern müsste auch den Transport der Ausgangsmaterialien, Kunststoff und Bindemittel, sowie den Energieeinsatz für den Druckprozess einbeziehen.

Auch wenn die additive Produktion effizienter und sparsamer als herkömmliche Verfahren sein mag, bedeutet dies nicht automatisch, dass die Nutzer auch nachhaltige Dinge herstellen. Wenn die Herstellungskosten sinken, ist die Verlockung groß, Wegwerfartikel zu drucken: eine Nachbildung des eigenen Autos für den Schreibtisch, eine Plastik-Pizza für das Sideboard.

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