Hightech aus dem Hunsrück: Wie 3D-Druck aus Altmetall klimafreundlicher werden soll

Neue Anlage verwandelt Schrott in 3D-Druck-Rohstoff und reduziert CO₂

Im Umwelt-Campus entsteht eine Maschine, die auf den ersten Blick an einen kleinen Vulkan erinnert: durch ein Sichtfenster flackert feuerrote Hitze, ein glühender Metallstrom zieht wie Lava durch das Innere der Anlage. Doch der Effekt ist kein Spektakel zum Staunen allein, sondern Teil eines wissenschaftlichen Versuchs, aus Metallabfall einen marktfähigen Rohstoff für den 3-D-Druck zu machen.

Die Anlage schmilzt Späne und Bruchstücke, zerstäubt die geschmolzene Masse mit Gasen und produziert am Ende ein feines, graues Pulver, das an gemahlenen Kaffee erinnert. Dieses Pulver ist die Grundlage für metallische 3-D-gedruckte Bauteile, von präzisen Werkzeugteilen bis zu leichten Strukturkomponenten.

In Birkenfeld arbeiten Forschende des Umwelt-Campus gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie und der Hochschule Aalen an dem Projekt, das mit 12 Millionen Euro von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert wird und über sechs Jahre angelegt ist. Projektleiter Professor Michael Wahl nennt die Anlage einen Leuchtturm für die Region und betont die Chance, an vorderster Forschungsfront mitzuarbeiten: «Das ist Wahnsinn. Eine echte Perspektive, den Metall-3-D-Druck aus der Nische zu holen.»

Ein zentrales Problem der Metalladditivfertigung ist der hohe Energiebedarf, vor allem für das Aufschmelzen und die Gaszerstäubung. Die Forscherinnen und Forscher in Birkenfeld begegnen diesem Problem auf zwei Wegen: Sie nutzen recycelten Schrott als Rohstoff und reduzieren den CO₂-Fußabdruck durch den Einsatz von grünem Strom. Argon und Stickstoff für die Prozesse werden mit erneuerbarer Energie erzeugt, und die Kühl- und Anlagentechnik wird teilweise von Photovoltaikanlagen auf dem Campusdach versorgt.

Gelingt die großvolumige und preiswerte Produktion eines klimafreundlichen Metallpulvers, eröffnet das Verfahren großes Potenzial: 3-D-Druck erlaubt die Fertigung filigraner Strukturen mit Hohlräumen und Gittern, die mit konventionellen Fräsverfahren nicht herstellbar sind. Das spart Material und Gewicht und kann zu leichteren Flugzeugbauteilen oder individuell angepassten medizinischen Implantaten führen. Schon heute entstehen am Campus Prototypen und Auftragsarbeiten, etwa Abfülldüsen für die Lebensmittelindustrie, die zuvor konventionell gefertigt wurden.

Die Testphase ist auf fünf Jahre ausgelegt. In diesem Zeitraum fertigen die Forschenden Produkte für mehr als 20 Partnerunternehmen und optimieren Materialqualität und Prozesskette. Ob der 3-D-Druck letztlich zum Klimaretter der Metallindustrie wird, bleibt abzuwarten. Klar ist jedoch: Die Anlage in Birkenfeld ist ein konkreter Schritt, Metallrecycling und moderne Fertigung enger zu verzahnen und damit die Branche nachhaltiger zu gestalten.