3D-Druck als Chance für Erneuerbare Energien
Erneuerbare Energien spielen eine wichtige Rolle, damit die Klimaziele der Europäischen Union erreicht werden können. Bis 2020 soll der Anteil der insgesamt genutzten Energie zu 20% aus erneuerbaren Quellen stammen.
Auch das langfristige Ziel, den Treibhausgas-Ausstoß bis 2050 um bis zu 95% zu reduzieren, kann nur erreicht werden, wenn Verbrennungskraftwerke durch CO2-neutrale Stromerzeugung ersetzt werden. Laut aktuellem Klimaschutzbericht der Regierung hat Deutschland großen Aufholbedarf und auch schon die Ziele für 2020 sind noch nicht erreichbar, ähnlich sieht es in Österreich aus. Der 3D-Druck kann eine große Chance sein, den Anteil an regenerativer Energieerzeugung kostengünstig auszubauen.
Funktionsweise von 3D-Druckern
Der 3D-Druck bedient sich der sogenannten additiven Fertigung, bei dem das zu druckende Produkt Schicht für Schicht aufgetragen und ausgehärtet wird. Dies mag futuristisch klingen, jedoch kommt hier sehr konventionelle Technik zum Einsatz. Mit Hilfe computergestützter Steuerung bewegen herkömmliche Servomotoren den Druckkopf entlang dreier Achsen. Dabei gibt es viele verschiedene mögliche Materialien, mit denen gedruckt werden kann. Oft stammen die Rohstoffe aus Neben- und Abfallprodukten der Industrie, etwa aus Maisstärke wie im Fall des am häufigsten genutzten Filaments PLA. Dieses ist außerdem biologisch abbaubar. Selbst Hanffaser kann als Material verwendet werden.
3D-Druck in der Solarenergie
Laut aktueller Fraunhofer-Statistik werden Photovoltaikanlagen immer günstiger und können auch für den Haushalt eine rentable Investition darstellen. Solarzellen könnten mit Hilfe eines 3D-Druckers gefertigt werden, wobei es möglich ist, diese mit anderem Material (etwa Dachziegel oder Fenster) zu verbinden. Dies ermöglicht Architekten eine Vielfalt an Möglichkeiten, Solarkraft kreativ zu implementieren. Auch papierdünne flexible Zellen sind bereits Realität und können in naher Zukunft selbst in Stoff integriert werden.
Gedruckte Turbinen
Sowohl Wind- als auch Gezeitenkraftwerke können durch 3D-Drucktechnologie effizienter und günstiger werden. Gedruckte Turbinen haben den Vorteil, dass sie größentechnisch skalierbar sind und jeweils auf lokale Gegebenheiten angepasst werden können. Für Windkrafträder besteht die Möglichkeit, die Rotorblätter mit 3D-Druck zu erzeugen. Dies hätte den Vorteil, dass sie vor Ort produziert werden können, was die derzeit benötigten Langstreckentransporte mit Sonderfahrzeugen ersparen würde. Lediglich das nötige Filament müsste angeliefert werden.
Nachhaltige Fertigung für Zuhause
Wie auch erneuerbare Energien werden 3D-Drucker von Jahr zu Jahr günstiger und könnten somit innerhalb weniger Jahre zu einer Lösung auch für Privathaushalte werden – Und das nicht nur als Spielerei. Exotische Ersatzteile könnten in Zukunft per Download sofort zur Verfügung stehen. Gebraucht werden lediglich der Drucker und geeignetes Filament. Dabei können dank des Prinzips der additiven Fertigung auch hochkomplexe Produkte erstellt werden, solange der Plan dafür verfügbar ist.
Artikel Online geschaltet von: / Doris Holler /