Studie des UBA: Gesundheitsrisiken und Umweltbedrohungen im 3D-Druck

Additive Fertigungsverfahren, wie Rapid Prototyping, werden mittlerweile seit über zehn Jahren, nicht nur in der Industrie, sondern auch in kleinen Unternehmen aus den Bereichen Handwerk, Design oder Architektur verwendet. In Start-Ups lässt sich diese Technologie unter dem Aufhänger „3D-Druck“ finden.

Inzwischen werden verstärkt Zahnbrücken, Autokarosserien, Bau- oder Ersatzteile für Häuser, Flugzeuge und Maschinen auf diese Weise fabriziert. In sogenannten „Fab Labs“ wird diese Technologie verwendet, in diesen Laboren können Privatleute eigene Kreationen konstruieren und anschließend ausdrucken. Allerdings hat diese oft gewünschte „Revolution“ im Fertigungsverfahren auch negative Folgen.

Gesundheitliche Belastungen

In einem Bericht des Umweltbundesamtes heißt es, dass durch einen 3D-Drucker und die verwendeten Materialien Belastungen auf die Gesundheit auftreten können. Hierbei geht es überwiegend um Feinstaub, Nanopartikel und flüchtige organische Verbindungen. Doch in der industriellen Anwendung werden diese Gefahren durch einen Arbeitsschutz, Filter und geschultes Fachpersonal reduziert. Im normalen Hausgebrauch sind die Gefahren für den Anwender deutlich weniger bekannt, daher verfügen sie nicht über die notwendigen Fachkenntnisse.

Umweltbelastungen

Zu der Toxizität der verwendeten Materialien kommt noch eine mangelnde Recyclingfähigkeit hinzu. Zudem haben 3D-Drucker einen hohen Energiebedarf und belasten so die Umwelt. Dadurch steigen der CO2-Ausstoß und der Ressourcenverbrauch.

Demgegenüber kann die Umwelt durch diese Technologie geschont werden. Vor allem bei der Herstellung von sehr individuellen Formen, beispielsweise Prothesen, ist es möglich erhebliche Mengen an Ressourcen zu sparen. Zudem lassen sich komplexe Leichtbaustrukturen verwirklichen. Durch das eingesparte Gewicht bei Fahrzeug- bzw. Flugzeugteilen wird weniger Kraftstoff verbraucht.

Dank der unkomplizierten Erzeugung von Ersatzteilen werden per 3D-Druck die Reparaturen ermöglicht bzw. beschleunigt. So kann man das Leben von Werkzeugen oder Produkten verlängern. Im privaten Bereich kann man neue Recyclingkonzepte befördern. So könnten beispielsweise Kunststoffabfälle verwendet werden, um neue Materialien für den 3D-Druck herzustellen. Forscher halten es für möglich, dass in naher Zukunft Nahrungsmittel gedruckt werden können.

Resümee

Die Analyse der Bereiche „Druckverfahren“, „Material“ und „Anwendungsfelder“ ergibt, dass 3D-Druck verschieden gelagerte Auswirkungen auf die Umwelt hat. Zu diesen Belastungen zählen Energieverbrauch und Schadstoffe in Innenräumen. Jedoch kann 3D-Druck dazu beitragen die Umwelt zu schonen, beispielsweise durch die Nutzung im Leichtbau oder im Bau von Ersatzteilen und Werkzeugen.

Um die Auswirkungen besser einschätzen zu können, muss man die Entwicklung des 3D-Drucks berücksichtigen. Hierbei zeigt sich, dass der 3D-Druck in näherer Zukunft nur einen keinen Marktanteil erhalten wird. Dadurch werden die Belastungen für die Umwelt teilweise relativiert. Die Schadstoffen in Innenräumen und die Toxizität der Stoffe für Privatleute sind hierbei anders einzuschätzen. Daher muss von der Umweltpolitik dieser Bereich aufmerksam verfolgt werden.