Ulrich Petschow in «Planet e»: Wie nachhaltig ist der 3D-Druck?
Der 3D-Druck wird als die neue Fertigungstechnik gehandelt – sie werde Produktion und Warenwelt verändern. Und sie verspricht: Lokal und flexibel produzieren und dabei enorme Mengen an Material, Abfall und Energie einsparen. Doch wie nachhaltig ist die „schöne neue Warenwelt“ wirklich? Dem geht das ZDF in einer Doku der Reihe «Planet e» in der Sendung „3D – Ich druck mir die Welt“ nach, die am 24. Februar 2019 ausgestrahlt wird. IÖW-Forscher Ulrich Petschow zeigt auf: Der 3D-Druck kann unter bestimmten Bedingungen die Ökobilanz verbessern, in vielen Fällen drohen aber Rebound-Effekte. Petschows Fazit: „Umweltentlastungen können vielfach nur unter ganz bestimmten Bedingungen erzielt werden, die dann vor allem von dem Nutzungsverhalten abhängen. Allerdings stehen wir erst am Anfang der Entwicklung des 3D-Drucks. Das technische, wirtschaftliche und potenziell auch umweltentlastende Potenzial wird sich erst mittel- bis langfristig realisieren lassen.“
Im Forschungsprojekt „Potenziale von neuen Technologien, dezentraler und personalisierter Produktion vor dem Hintergrund des Leitbildes kohlenstoffarmer Wirtschaft“ haben die Forscher/innen existierende 3D-Druckverfahren und deren Umweltwirkungen unter die Lupe genommen. Gegenwärtig wird 3D-Druck in einigen sehr hochpreisigen Marktsegmenten eingesetzt, in denen die Kosten eine eher untergeordnete Rolle spielen. So ermöglicht der 3D-Druck zum Beispiel bionische Leichtbauweisen im Flugzeugbau. Die höheren Kosten des 3D-Drucks werden durch die Minderung der Treibstoffkosten schnell amortisiert und Ersatzteile können dezentral hergestellt werden. Die Kostenersparnisse können zu Preissenkungen führen, die wiederum in einer steigenden Nachfrage resultieren können, in diesem Fall etwa mehr Flugreisen. Die Umweltentlastungen würden also durch Rebound-Effekte zunichtegemacht.
Umweltbilanz von 3D-Druck bisher nicht überzeugend
Das Projektteam untersuchte auch die Herstellung von 3D-gedruckten Handyschalen. Das ernüchternde Ergebnis: Der Import der Schale aus China weist eine bessere Umweltbilanz als der lokale Druck auf. Der 3D-Druck hat einen höheren Energiebedarf für die Verarbeitung und einen höheren Aufwand für die Vorproduktion des eingesetzten Materials. Der Transport sowie Entsorgungsprozesse besitzen nur einen sehr minimalen Einfluss auf die Ökobilanz, außer es handelt sich um Flugtransporte. Erst wenn man annimmt, dass der nach eigenen Vorstellungen gedruckte Gegenstand länger genutzt wird, wird die Bilanz positiv.
Insgesamt zeigen die vom Projektteam untersuchten Fälle: Umweltentlastungen können vielfach nur unter ganz bestimmten Bedingungen erzielt werden, die dann vor allem von dem Nutzungsverhalten abhängen. Bei einer dynamischen Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnik sind perspektivisch sind aber Szenarien denkbar, in denen der 3D-Druck zu einer Dezentralisierung der Produktion und zu einer Umweltentlastung beitragen kann. Um Rebound-Effekte zu vermeiden bedarf es entsprechender Rahmenbedingungen und/ oder eines verändertem Verbraucherverhalten. Der 3D-Druck alleine wird dies nicht bewirken können.
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Die Sendung „3D – Ich druck mir die Welt“ wird am Sonntag, den 24. Februar 2019 um 16:30 Uhr auf ZDF ausgestrahlt und ist in der Mediathek des ZDF verfügbar. Das Forschungsprojekt „Potenziale von neuen Technologien, dezentraler und personalisierter Produktion vor dem Hintergrund des Leitbildes kohlenstoffarmer Wirtschaft“ wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Mehr Informationen zum Zusammenhang zwischen Nachhaltigkeit und 3D-Druck bietet das Buch
Das IÖW untersuchte außerdem im Projekt „Commons-based Peer Production in Offenen Werkstätten“ (COWERK), das im BMBF-Programm Sozial-ökologische Forschung (SÖF) gefördert wurde, gemeinsam mit Partnern, wie neue technologische Möglichkeiten für dezentrale und gemeinschaftsbasierte Produktion genutzt werden und welche Auswirkungen dies aus Sicht einer nachhaltigen Entwicklung hat.