Das Projekt "Entwicklung von Prüfkriterien 'Blauer Engel' für partikel- und gasförmige Emissionen von Rohfilamenten beim 3D-Druck" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 4 Material und Umwelt, Fachgruppe 4.2 Materialien und Luftschadstoffe.Kommerziell erhältliche 3D-Drucker sind mittlerweile in vielen Haushalten und Bildungseinrichtungen anzutreffen. Mit dem zugrundeliegenden Schmelzdruckverfahren (FDM - Fused Deposition Modeling) können auch wenig erfahrene Anwender*innen aus Kunststofffilamenten eine Vielfalt an Prototypen, Ersatzteilen und Dekorationsgegenständen herstellen. Während des Druckprozesses werden organische Gase und Partikel freigesetzt, die in die Innenraumluft gelangen können. In einem Vorgängerprojekt (FKZ 3717622060) wurden diese Emissionen bereits für eine Bandbreite von Filamenten grundsätzlich mittels Untersuchungen in Prüfkammern untersucht. In diesem Projekt sollen objektive Prüfkriterien für gesundheitsrelevante Emissionen aus dem 3D-Druckprozess erarbeitet werden, die sich zur Anwendung für das Umweltzeichen Blauer Engel eignen. Es soll ein Prüfsystem definiert werden, welches sich zur standardisierten Ermittlung partikelgebundener und gasförmiger Emissionen eignet. Die Prüfmethode soll der Jury Umweltzeichen vorgelegt werden und die Möglichkeit der Vergabe eines Blauen Engels für 3D-Druck-Filamente eröffnen. Bei der Definition der Prüfmethode ist zu erörtern, welche weiteren Materialeigenschaften für die Vergabe des Umweltzeichens relevant sein sollen. Weltweit existierende Erkenntnisse und Prüfansätze sind in die Betrachtung mit einzubeziehen. In einem zweiten, parallel zu bearbeitenden Projektteil soll eine Expositionsanalyse von Emissionen aus 3D-Druck-Vorgängen unter Realbedingungen vorgenommen werden. Diese stellt den Zusammenhang zwischen Emissionsfaktoren unter Prüfbedingungen und möglichen Realbelastungen in Haushalten und an Bildungseinrichtungen her. Aus den gesammelten Erkenntnissen sollen Empfehlungen für ein 'gesundheitsschonendes' 3D-Drucken entwickelt werden, die als Veröffentlichung der Bundesbehörden an ein breites Anwenderpublikum gedacht sind.
Das Projekt "Materialextrusion von biobasierten Kunststoffgranulaten mit der multi-axialen additiven Fertigung zur ressourcenschonenden Produktion von Anwendungen aus der Automobilindustrie" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Werkzeugmaschinenlabor (WZL), Lehrstuhl für Produktionssystematik.
Das Projekt "PolySLS: Kunststoff-Blends (teilkristallin/amorph) für das selektive Lasersintern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: INEOS Styrolution Group GmbH.Ziel des Projektes ist die Reduzierung des Energie- und Materialverbrauchs bei der Herstellung von Kunststoffbauteilen mittels additiver Fertigungsverfahren (selektives Lasersinterverfahren, auch 3D-Druck genannt). Grundlage dafür ist die Erforschung und Entwicklung eines neuartigen Compounds, welches dann erstmalig als Material in einem 3D-Drucker eingesetzt und dessen Prozess- und Funktionstüchtigkeit anhand von Demonstratorbauteilen nachgewiesen wird.
Das Projekt "VEIK: Verbesserung der Wärmebehandlung und Erwärmung in Industrieöfen durch Einsatz neuer innovativer keramischer Heißgasventilatoren, Teilprojekt: Numerische Simulationsrechnungen und messtechnische Untersuchungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH.Ziel des Vorhabens ist die gezielte Umwälzung von oxidierenden Atmosphären in Thermoprozessanlagen bei Temperaturen bis über 1.200 °C mittels eines neuartigen keramischen Heißgasventilators. Damit können sowohl konvektions- als auch strahlungsbestimmte Wärm- und Wärmebehandlungsprozesse in einem Ofengefäß durchgeführt werden. Durch die variable Ofenfahrweise und die dadurch verbesserte Anlagenauslastung können die Anzahl und damit die Investitions- und Betriebskosten benötigter Thermoprozessanlagen gesenkt werden. Ein innovativer keramischer Heißgasventilator soll im Vorhaben entwickelt, optimiert und in einer Thermoprozessanlage erprobt werden.
Geht ein Elektrogerät kaputt, wird es oft entsorgt statt repariert. Ein Grund: Ersatzteile sind nicht verfügbar oder zu teuer. Mittels 3D-Druck kann ein einzelnes Ersatzteil einfach und kostengünstig nachproduziert werden. Ein neuer Leitfaden erleichtert Repair Cafés und Handwerksbetrieben den Einstieg in die Technik. Häufig stellt der Zugang zu passenden Ersatzteilen für Privatpersonen und freie Reparaturwerkstätten eine Hürde dar. Ersatzteile sind oft nur zu unverhältnismäßigen Preisen erhältlich oder, gerade bei älteren Geräten, gar nicht mehr lieferbar. Mit Hilfe von 3D-Druckern ist es möglich, einfache Ersatzteile zu erschwinglichen Preisen herzustellen und in Altgeräte einzubauen. Das spart wertvolle Ressourcen und vermeidet Abfall. Im Projekt "Wiederverwendung durch Reparatur stärken – Potenziale des 3D-Druck zur Ersatzteilbeschaffung nutzen“ wurden Akteurinnen und Akteure aus Makerspaces und Fab Labs, die Know-how in der 3D-Drucktechnologie besitzen, mit Repair Cafés und Reparaturbetrieben in deutschlandweiten Workshops vernetzt. Neben der Leitfaden-Broschüre, die den Einstieg in die Reparatur per 3D-Druck erleichtern soll, entstanden weitere unterstützende Materialien, wie ein Workshop-Konzept, die kostenlos auf der Projekt-Webseite zum Download bereitstehen. Das Projekt wurde vom Bundesumweltministerium und Umweltbundesamt im Rahmen der Verbändeförderung unterstützt.
Das Projekt "POLICE - PrOlonged LIfe Cycle for Electric vehicles, Teilvorhaben: Bewertungs- und Begutachtungsmethoden bei der Entwicklung von remanufacturing-fähigen Elektrofahrzeugen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: DEKRA Automobil GmbH.Das übergeordnete Ziel des Vorhabens besteht darin, die Nutzungsdauer von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Insbesondere die Basiskomponenten sollen über einen langen Zeitraum genutzt werden können, auch wenn einzelne Komponenten einem erhöhten Verschleiß unterliegen, wie bw. die Hochvolt-Batterie, wodurch sich die Fahrzeugkosten relativieren und die Umwelt geschont wird. Neben der Möglichkeit, das Gesamtfahrzeug aufzuarbeiten, kann der Wunsch nach einem aktuellen, neuwertigen Fahrzeug durch Remanufacturing des Fahrzeugs erfüllt werden. Dabei werden abhängig von Kundenwünschen, der Nutzungshistorie oder der Lebensdauer Komponenten ersetzt, aktualisiert oder weiterverwendet. Das Fahrzeug und die Fahrzeugmontage müssen dazu anpassungs- und updatefähig gestaltet werden. DEKRA begleitet im Projekt den Aufbau und die Modifikation eines Prototypen. Dabei werden zunächst Analysen der gesetzlichen Randbedingungen hinsichtlich der Inverkehrbringung von Remanufacturing-Bauteilen durchgeführt, wobei der Schwerpunkte auf dem Remanufacturing von Hochvolt-Batterien aus 3D-Druck liegt. Dazu gehört die Durchführung von Untersuchungen hinsichtlich der Anforderungen an eine mögliche zukünftige Typprüfung der Funktionsmuster. Abschließend werden aber auch spezifische Begutachtungskriterien erforscht, mit denen eine Fahrzeugbewertung im Fahrzeugzyklus möglich wird.
Zahnbrücken, Autokarosserien, Bau- und Ersatzteile für Häuser, Flugzeuge und Maschinen: Mit dem 3D-Druckverfahren lässt sich so gut wie alles produzieren. Die Technologie erobert immer mehr Industriezweige – und läutet womöglich sogar ein neues Produktionszeitalter ein. Rohstoffeffizienz, Treibhausgase, Schadstoffe: Eine UBA-Studie zeigt Chancen und Herausforderungen für Umwelt und Gesundheit. Durch den 3D-Druck entstehen Belastungen: durch den hohen Energieverbrauch und durch Schadstoffe wie Feinstaub, VOC oder Nanopartikel in Innenräumen. Dadurch entstehen Gesundheitsrisiken zum einen in der Industrie, insbesondere bei Großunternehmen für Arbeiter; zum anderen in der kleinskaligen Anwendung mit Desktop-Druckern (Privatgebrauch, Non-Profit sowie kleinen Unternehmen). Die Gewinnung der Rohstoffe für und die Herstellung der Druckmaterialien werden die Umwelt unter anderem über die Beanspruchung von Naturraum und diffuse Nähr- und Schadstoffeinträge belasten. Belastungen entstehen auch durch die Toxizität der Materialien und die teils mangelnde Recyclingfähigkeit. Die Umwelt kann durch rohstoffeffizientere Verfahren zum Teil aber auch entlastet werden. Gerade bei der Produktion sehr individueller Formen – wie bspw. Prothesen – können erhebliche Mengen an Material eingespart werden. Im 3D-Druck lassen sich zudem besonders komplexe Leichtbaustrukturen realisieren: Durch das geringere Gewicht von Fahrzeug- oder Flugzeugteilen wird weniger Kraftstoff verbraucht und somit werden weniger Treibhausgase ausgestoßen. Durch die unkomplizierte Herstellung von Ersatzteilen ermöglicht oder beschleunigt der 3D-Druck zudem Reparaturen, die das Leben von Werkzeugen oder Produkten verlängern. Im privaten Bereich ermöglicht der 3D-Druck neue Recyclingkonzepte, vor allem bei Kunststoffen. So kann Kunststoffabfall verwendet werden, um neue Druckmaterialien herzustellen. Auch durch 3D-Druck-unterstützte Toxizitätstests kann die Umwelt zukünftig entlastet werden. Und: In ferner Zukunft könnten sogar Nahrungsmittel mit dem Verfahren hergestellt werden – zum Beispiel veganes Fleisch. Die Studie zeigt, dass umweltpolitischer Handlungsbedarf besteht. Denn Risiken des 3D-Drucks für Gesundheit und Umwelt müssen minimiert werden. Gleichzeitig sollten Potenziale, die der 3D-Druck für den Umwelt- und Ressourcenschutz bietet, besser ausgeschöpft werden.
Zahnbrücken, Flugzeugteile, Autokarosserien und Ersatzteile kommen bereits aus dem 3D-Drucker. Die Technologie erobert immer mehr Industriezweige. Vielfach wird sogar davon gesprochen, dass mit dem 3D-Druck ein neues Produktionszeitalter eingeläutet wird. Dieser Trendbericht setzt sich systematisch mit den Entwicklungen 3D-Druck auseinander und untersucht für die verschiedenen Anwendungsfelder, Druckverfahren, eingesetzte Materialen, etc., welche Chancen und Risiken damit für die Umwelt verbunden sind. Der Bericht zeigt, das umweltpolitischer Handlungsbedarf besteht, da beispielsweise mit dem 3D-Druck verschiedene Belastungen für die menschliche Gesundheit einhergehen, die reguliert werden sollten.
Das Projekt "Aufbereitete Schrotte als Einsatzmaterial für die additive Fertigung (ASEAF)" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Clausthal Clausthaler Umwelttechnik-Institut (CUTEC) Forschungszentrum für Rohstoffsicherung und Ressourceneffizienz.Die bestehenden Recyclingstrukturen zielen auf die quantitative Recyclierung von Massenmetallen ab und fokussieren nur peripher auf die Rückgewinnung der in geringem Umfang enthaltenen Legierungselemente. Statt eines funktionalen Recyclings findet daher in der Praxis vielmehr ein Downcycling hochwertiger Legierungen statt. Die sogenannte additive Fertigung (3D-Druck) hat nicht nur aufgrund ihrer Fähigkeit zur Substitution bisher in der Metallverarbeitung verwendeter abtragender Produktionsverfahren ein großes Potential zur Steigerung der Ressourceneffizienz. Vielmehr bietet diese Technik die Möglichkeit zur Revolutionierung der Recyclinglandschaft im Metallbereich. Das Projekt zielt darauf ab, die Potentiale der additiven Fertigung nutzbar zu machen. Im Fokus steht die Reduktion der für die Recyclierung von Metallen nötigen Energieaufwände. Während bisher die Recycling-phase von Metallen im Produktlebenszyklus mit der Integration des Sekundärrohstoffes in die primäre Produktionslinie der Metalle endet, soll der hier verfolgte Ansatz einen neuen, kürzeren Weg gehen und die Sammlung der Metalle aus End of Life-Produkten mit der additiven Fertigung verbinden bzw. kombinieren. Die Etablierung des Ansatzes wird es ermöglichen, bisher nötige, zeit-, kosten-und energieintensive Aufbereitungsschritte wie das Einschmelzen und die Herstellung von Vorprodukten und Halbzeugen mit Anteilen der anfallenden Metallfraktionen zu umgehen.
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