Kompostierbare Theaterplastiken aus dem 3D-Drucker

Materialtests mit Agar-Agar und Korkmehl im LDM-Verfahren.

Aktuelle Theaterplastiken, insbesondere solche mit großen Abmessungen und hoher Komplexität, verursachen erhebliche Mengen an nicht recycelbaren Abfällen, hauptsächlich in Form von Styropor. Mit Hilfe des Forschungsprojektes GreTA soll in Zukunft darauf verzichtet werden können, indem auf das Liquid Deposition Modeling (LDM) als geeignetes Verfahren für den 3D-Druck von biobasierten Materialien gesetzt wird.

Erstes erfolgreich gedrucktes Objekt aus Glutinleim und Korkmehl mit einer Größe von 40 cm und spezieller Stützstruktur.

Materialtests mit Agar-Agar, Carrageen und Glutinleim

Während des Forschungsprojektes wurden bereits umfangreiche Materialuntersuchungen durchgeführt, um geeignete naturstoffbasierte Materialien für das 3D-Druckverfahren zu identifizieren. Anstelle von herkömmlichen thermoplastischen Kunststoffen kommt eine plastische Masse zum Einsatz, die recycelbar, stabil, leicht und kostengünstig sein muss. So wurden bereits verschiedene Bindemittel, wie Agar-Agar, Carrageen und Zellleim, für den Einsatz im LDM-Verfahren getestet, jedoch führten diese oft zu langen Trocknungszeiten, starker Schrumpfung und geringer Haftung. Die Lösung fand sich in Glutinleim, der bei Raumtemperatur zu einem stabilen Thermoplast-Elastomer aushärtet. Eine gleichmäßige Schrumpfung wird bereits bei der Erstellung des 3D-Modells berücksichtigt. In Kombination mit geeigneten Füllstoffen und Additiven wird es zu einer schlagzähen Masse, die vollständig kompostierbar und recyclingfähig ist.

Erfolgreicher Praxistest auf der Felsenbühne Rathen

Die entwickelte Technologie wurde bereits erfolgreich in der Praxis getestet. Im Rahmen des Projekts wurden mit der entwickelten Materialrezeptur aus Wasser, Glycerin, Korkmehl und Glutinleim zwei originalgroße "Schweinehälften" für die Oper "Der Freischütz" im LDM-Verfahren geschaffen. Das perfekte Modell konnte dazu im „Vorwerk Podemus Hof“ mittels mobiler Scantechnologie aufgenommen und digitalisiert werden. Anschließend wurde eine in Bezug auf Druckzeit, Oberfläche, Stabilität sowie Trocknungs- und Schrumpfverhalten optimierte Füllstruktur für den Spiralvasenmodus konstruiert. Etwa eine Woche musste das fünfteilige Modell lufttrocknen, bevor es zusammengebaut und verklebt werden konnte. Für eine täuschend echte Bemalung und bühnentaugliche Finalisierung sorgten die Mitarbeiter:innen der Landesbühnen Sachsen.

Prof. Ulrich Eißner von der HfBK betont: „Die Herstellung der Freischütz-Schweinehälften für die Felsenbühne Rathen hat uns als Forschungsteam zunächst mit Stolz und Freude erfüllt. War es doch die allererste theaterpraktische Anwendung unseres entwickelten 3D-Druckverfahrens überhaupt. Und sie funktioniert, auch wenn noch nicht alles perfekt ist. Die Verwendung recycle- und kompostierbarer Materialien stellt nicht nur eine wegweisende Verbesserung der 3D-Drucktechnologie dar, sondern öffnet auch die Tür zu neuen kreativen Horizonten für Bühnenbildner und Künstler. Der Fokus auf Nachhaltigkeit in Verbindung mit modernster Technologie zeigt, dass Kunst und Umweltbewusstsein Hand in Hand gehen können.“

Das Projekt GreTA wird mitfinanziert mit Steuermitteln auf der Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.

*GreTA – Generative Herstellung von recyclingfähigen Grundstrukturen für die Theaterplastik aus naturbasierten Ausgangsstoffen.