Ein interdisziplinäres Projekt der Fachbereiche der FH Aachen sorgt für nachhaltigeren 3D-Druck
© FH Aachen | Pia Schieren
Aachen, 28. April 2026. In einem 3D-Drucker werden Kunststoff-Stränge zu präzisen Formen verschmolzen. Für die Studierenden der Ingenieur- und Designdisziplinen der FH Aachen ist das ein echter Mehrwert, denn Kosten und Aufwand für die Herstellung von Modellen oder Prototypen können so erheblich verringert werden. Was aber passiert mit all den gedruckten Bauteilen, wenn die Prüfung vorbei ist und das Modell nicht mehr gebraucht wird? Das durch den Nachhaltigkeitsfonds der FH Aachen geförderte Projekt “RePrint” zeigt nun, wie Recycling ganzheitlich implementiert werden kann.
Vier Fachbereiche, ein Ziel
Die gute Nachricht: Der 3D-Druck-Prozess kann umgekehrt werden. Allerdings ist das mit einigem Aufwand verbunden. Die Fachbereiche Architektur, Elektrotechnik und Informationstechnik, Maschinenbau und Mechatronik sowie Medizintechnik und Technomathematik haben sich gemeinsam dieser Herausforderung gestellt. Sie konnten eine Lösung entwickeln, die einen vollumfänglichen Materialkreislauf im 3D-Druck ermöglicht und darüber hinaus die zukünftige Nutzung von recyceltem Material belohnt. Herzstück des Recycling-Prozesses ist eine sogenannte Filament-Extrusionsstrecke. Hinter diesem Begriff verbirgt sich ein großer Aufbau verschiedener maschineller Schritte, die 3D-Druck-Reste zurück in gebrauchsfertiges Material, sogenanntes Filament, verwandelt. Stefan Fischer, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Fachbereichs Architektur, berichtet: “Wir haben früher schon versucht, das Material zu recyceln, aber wir haben es nicht geschafft, auch nur eine einzige Rolle Filament in zufriedenstellender Qualität herzustellen.” Die bisherige Aufbereitungsmaschine war nicht für die zerkleinerten Kunststoffreste aus dem Fachbereich ausgelegt.
Einmal 3D-Druck und zurück
Denn bevor die Extrusionsstrecke zum Einsatz kommen kann, stehen für Fischer und sein Team einige Vorbereitungen an. Das nicht mehr benötigte Material wird in seiner Farb- und Formenvielfalt in großen Plastikbehältern gesammelt und von Hand nach Farbe und Art des Kunststoffs sortiert. Von hier aus wird es in einer dafür vorgesehenen Maschine zerkleinert. Heraus kommen wenige Millimeter große Stücke, die an scharfkantigen Kunstschnee erinnern. Um optimal für die Weiterverarbeitung vorbereitet zu sein, werden die Stückchen nun vorsichtig getrocknet.
Jetzt ist die Extrusionsstrecke bereit für ihren großen Auftritt: Vorsichtig lässt Fischer die Materialkrümel in einen Trichter an der Extrusionsstrecke rieseln. In der Maschine werden die Krümel bei rund 180 Grad Celsius geschmolzen und nach kurzem Anlaufen spinnt sich ein dünner Plastikfaden aus der Düse des Geräts. Ein Laser prüft den Durchmesser des Filaments, bevor es auf eine Rolle aufgewickelt wird. Innerhalb von 20 Minuten kann so aus den weißen Krümeln eine vollständige Rolle gebrauchsfertiges Filament gewonnen werden. Ein aufwändiger Prozess mit einem klaren Ziel: “Wir möchten in Zukunft so wenig neues Material wie möglich für den 3D-Druck nutzen müssen. Das hier ist echte Nachhaltigkeit”, so Fischer.
Kreislauf mit Verantwortung
Neben der Filament-Extrusionsstrecke sind weitere Maßnahmen für einen reibungslosen Materialkreislauf geplant. Recyclingstationen sollen das Vorsortieren der nicht mehr benötigten 3D-Drucke erleichtern. Hierbei können die Studierenden selbst ihre alten Modelle fachgerecht demontieren. Dazu sind Tische in den Fluren der Fachbereiche geplant, an denen Sortierbehälter für die unterschiedlichen Materialien und Deko-Elemente sowie Werkzeug und Schutzausrüstung zur Verfügung gestellt werden. Die Studierenden tragen also ein Stück der Verantwortung und können einen Beitrag zum Kreislaufprozess leisten.
Auch ist eine Online-Plattform in Planung, auf der die Studierenden ihre Modelle und Prototypen als Druckaufträge hochladen können. Sie können dabei auch das gewünschte Material für den 3D-Druck einstellen. Hierbei soll der recycelte Kunststoff unter anderem durch seinen niedrigen Preis zu bevorzugter Nutzung animieren.
Förderung durch die Hochschule
Der Nachhaltigkeitsfonds der FH Aachen bietet finanzielle Förderung für besonders nachhaltige Forschungs- und Projektideen. Ziel ist es, innovative Vorhaben zu ermöglichen, die ökologische, soziale und wirtschaftliche Aspekte verantwortungsvoll miteinander verbinden und sich an den globalen Entwicklungszielen der Vereinten Nationen orientieren. RePrint wurde in diesem Rahmen mit einer Summe von rund 64.000 Euro unterstützt.
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