Additive-Fertigungvolxeljet + Parastruct erforschen kreislauffähige Baureststoffe
In einem ersten Proof of Concept haben die voxeljet AG und die Parastruct GmbH erfolgreich den 3D-Druck von kreislauffähigen Reststoffen aus der Bauwirtschaft erprobt. Zum Einsatz kam dabei die Binder Jetting 3D-Drucktechnologie von voxeljet. Bei dem getesteten Material handelte es sich um das Ecomould Materialset der Parastruct GmbH. Dieses Materialset, welches von dem österreichischen Start-up entwickelt wurde, besteht aus biogenen Produktionsrestmassen aus der Bauindustrie sowie einem mineralischen Binder.
Verdrucktes, biogenes Partikelmaterial (Nadelholz-Fichte) von Parastruct.
Wer ist Parastruct?
Parastruct ist ein innovatives Unternehmen, das sich darauf spezialisiert hat, mineralische und biogene Abfallströme in zirkuläre Materialien und Komponenten umzuwandeln. Parastructs bahnbrechende Waste Valorisation Technologie lässt sich in konventionellen Fertigungsverfahren sowie in digitalen Fertigungsverfahren z. B. 3D-Druck einsetzen. Der Fokus liegt darauf, nachhaltige Lösungen zu entwickeln, um Ressourcen effizient zu nutzen und den ökologischen Fußabdruck zu minimieren. Als Vorreiter in der Kreislaufwirtschaft gestalten wir aktiv eine Zukunft, in der Abfälle aus den Sektoren Bau-, Stahl-, Holz-, Feuerfest und Miningindustrie zu wertvollen Ressourcen werden. Für unsere Lösungen haben wir den EIT Circular Economy Prize verliehen bekommen. Unsere Werte basieren auf Verantwortung, Innovation und Zusammenarbeit. Parastruct ist stolz darauf, einen Beitrag zu einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Zukunft zu leisten, in der Ressourcen geschont und die Lebensqualität für kommende Generationen gesichert wird.
Mittels Binder Jetting können mit Ecomould Formteile hergestellt werden, die beispielsweise für den Kaltguss von Beton und Keramik für innenarchitektonische Objekte oder für Laminierverfahren geeignet sind. Das Ecomould-Material wurde auf einer VX200 von voxeljet untersucht – einem speziell für Forschungs- und Entwicklungszwecke entwickelten 3D-Drucksystem.
Glatte, beschichtete und sandgestrahlte Oberfläche eines 3D-gedruckten Bauteiles, bestehend aus einem mineralischem Partikelmaterial (Blähtonsand) von Parastruct
Nachhaltige Wertschöpfungslösungen
Die Parastruct GmbH ist ein Unternehmen mit Sitz in Innsbruck, Österreich. Mit der von ihnen entwickelten Technologie und dem Ecomould Materialset bietet Parastruct Unternehmen eine nachhaltige Lösung für den kreislauffähigen Formenbau. Prognosen schätzen die jährliche Wachstumsrate des Marktes für recyceltes Überschussmaterial bis 2025 auf 7 bis 9 %. Steigende rechtliche Verbindlichkeiten und Kundenanforderungen im Rahmen von Corporate Social Responsibility (CSR)-Strategien fördern das Interesse und den Bedarf nach nachhaltigen Wertschöpfungslösungen. Mittels 3D-Druck führt Parastruct ungenutzte, mineralische Schüttgüter wie Produktionsrestmassen aus der Bauwirtschaft und biogene Ressourcen wie Holzmehl oder Sägespäne zurück in den Wertschöpfungsprozess.
Für Unternehmen ergibt sich daraus sowohl ein Einsparpotenzial durch den Wegfall von Entsorgungskosten – die bei Bauschutt zwischen 75 und 100 €/t und bei Holz zwischen 70 und 180 €/t liegen können – als auch die Optimierung der Gesamtprofitabilität durch reduzierte Ressourcenaufwendungen. Nachhaltigkeitsziele, insbesondere in Anbetracht von verschärften Richtlinien wie dem EU Green Deal, können mit Hilfe von Ecomould einfacher umgesetzt werden. So weist Ecomould mit -108,3 kg CO₂ pro 1 m² Formfläche eine weitaus geringere CO₂-Bilanz aus als konventionell gefertigte Sand-Phenolharz-Formen.
Die mittels Ecomould hergestellten Formen können nach ihrer Lebenszeit zerkleinert und als Partikelmaterial erneut dem 3D-Drucker zugeführt werden. Als Beschichtung kann eine Kunststoffbeschichtung dienen, die einmalig aufgetragen wird und nach der Lebenszeit ebenfalls entfernbar ist. Bei einer zweiten Verwendung des Ecomould Materials reduziert sich der CO₂-Fußabdruck weiter.
Behandelte, aber noch raue Oberfläche eines 3D-gedruckten Bauteiles bestehend aus einem mineralischem Partikelmaterial (Blähtonsand) von Parastruct.
Verdrucktes, mineralisches Partikelmaterial (Blähtonsand) von Parastruct
Das Ecomould-Material wurde auf einer VX200 von voxeljet untersucht – einem speziell für Forschungs- und Entwicklungszwecke angepassten 3D-Drucksystem.
Open-Source-System macht´s möglich
Die Binder Jetting 3D-Drucktechnologie von voxeljet eignet sich besonders für die Verarbeitung von Ecomould, da es sich bei voxeljet 3D-Druckern um Open-Source-Systeme handelt, deren Druckparameter flexibel an unterschiedliche Materialsets angepasst werden können. Darüber hinaus verfügt voxeljet über ein breites Druckerportfolio, mit Baugrößen von derzeit bis zu 4 x 2 x 1 m, was eine einfache Skalierung der mit Ecomould gefundenen Ergebnisse auf größere, produktivere 3D-Drucker verspricht.
Für die Weiterentwicklung des Verfahrens werden aktuell interessierte Parteien gesucht, die die Transformation einer nachhaltigeren Bauwirtschaft in einem möglichen Förderprojekt gemeinsam voranbringen wollen.
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