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3D x Nachhaltigkeit Ist PLA wirklich recyclebar?

| Redakteur: Anna-Lena Dosch

Die additive Fertigung vereinfacht viele Produktionsschritte und verzeichnet auch in puncto Nachhaltigkeit einige Verbesserungen im Gegensatz zur traditionellen Fertigung mit langen Lieferwegen und viel Abfall nach der Herstellung eines Produkts. Wird der umweltfreundliche Faden auch bei dem Kunststoff PLA und dessen Recyclebarkeit sichtbar?

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Das Druckmaterial PLA wird aus Maisstärke hergestellt und soll somit leichter abbaubar als Filamente sein, welche aus synthetischen Materialien hergestellt werden. Ist PLA recycelbar und die additive Fertigung dadurch ein Stück umweltfreundlicher?
Das Druckmaterial PLA wird aus Maisstärke hergestellt und soll somit leichter abbaubar als Filamente sein, welche aus synthetischen Materialien hergestellt werden. Ist PLA recycelbar und die additive Fertigung dadurch ein Stück umweltfreundlicher?
(Bild: gmeinfrei // pixabay )

Einen großen Vorteil der additiven Fertigung stellt die Tatsache dar, dass Prototypen schnell gefertigt werden können. Diese tragen dazu bei, dass Produktentwicklungen beschleunigt und innerhalb kurzer Zeit mehrfach verbessert werden können – so dass am Ende ein qualitativ gutes Produkt auf den Markt kommt. Aber was passiert eigentlich mit den ganzen fehlerhaften Prototypen und den Produkten aus dem 3D-Drucker, ob aus einem Unternehmen oder Privathaushalt, die für mangelhaft erklärt werden? Sie werden meistens weggeschmissen.

Das beliebte 3D-Druckmaterial PLA soll zumindest teilweise biologisch abbaubar sein. Da es aus Maisstärke hergestellt wird, ist es leichter abbaubar als Filamente, die aus synthetischen Materialien hergestellt werden.

Was bedeutet „nur teilweise biologisch abbaubar“?

PLA ist ein thermoplastisches Polyesterpolymer. „Thermoplast“ bedeutet eine Art von Kunststoff, der weich wird und geformt werden kann, sobald er auf eine bestimme Temperatur erhitzt wird. „Polyester“ heißt nicht nur eine Art von Stoff, sondern auch ein Polymer, welches natürlich vorkommende Chemikalien enthält, beispielsweise das Cutin von Pflanzenkutikula. PLA, welches in der additiven Fertigung genutzt wird, nutzt die wachsartigen Teile von Pflanzen, um seine Form zu erhalten. Diese wachsartigen Teile von Pflanzen helfen dem PLA, sich in biologisch abbaubare Teile zu zerlegen, anstatt als Ganzes für immer auf einer Deponie zu bleiben.

Ist PLA also recyclebar oder nicht?

PLA-Filament ist recyclebar – jedoch nicht auf dieselbe Weise wie andere Alltagsgegenstände, beispielsweise Lebensmittelbehälter, Milchverpackungen oder andere Arten von alltäglichem Plastik. PLA besitzt einen niedrigeren Schmelzpunkt als andere Kunststoffe, so dass es nicht im selben Bündel mit dem Rest verwertet werden kann. Da es bereits hohe Mengen an Kunststoff auf unserem Planeten gibt und täglich weitere Abfälle dieser Art dazukommen, wird diese Art des Recyclings von PLA in Zukunft noch wichtiger, um ökologische Ziele zu erreichen. Abgesehen von der Auswirkung auf die Umwelt, gibt es noch weitere, sogar persönliche Vorteile, die sich aus der Nutzung des Recycling-Verfahrens ergeben.

Vorteile des PLA-Recyclings

Zunächst bring das Recycling von PLA einige wichtige Vorteile mit sich.

Verringerter Abfall

Das Recycling und die anschließende Wiederverwendung von PLA ist eine gute Möglichkeit, die Umwelt zu schonen und noch dazu, um die finanziellen Mittel des eigenen Hobbys/Unternehmens zu schonen. Wenn nicht zufriedenstellende Teile wieder als einsatzbereites PLA in den Produktionskreislauf zugeführt werden, wird an neuem Material gespart und die Mülldeponie nicht so stark mit Plastik belastet.

Langfristig finanzielle Mittel sparen

Das Schreddern und erneutes Extrudieren von unerwünschtem PLA senkt den Bedarf an neuem Material. Jedoch muss man sich darüber im Klaren sein, dass zunächst Zeit und Geld investiert werden muss, um das PLA wiederaufzubereiten. Nur wenn dasselbe PLA lange genug wiederverwendet wird, wird durch den Einsatz einer Filamentrecycleanlage Geld eingespart. Darüber hinaus muss das Filament, aus dem PLA-Abfallstücke hergestellt werden sollen, die Leistungsstandards der Druckanforderungen erfüllen, sonst ist es nicht wiederverwendbar.

Eine weitere Möglichkeit, mit recyceltem Filament Geld zu sparen, sind Programme, die Materialgutschriften anbieten. Ein Beispiel für ein Unternehmen, das ein solches Angebot macht, ist Replay 3D, welches Preisnachlässe für Filament auf der Grundlage des Gewichts der zurückgegebenen Abfälle gewährt.

Nachteile des PLA-Recyclings

Die Wiederverwendung von PLA-Filamenten hat jedoch auch Nachteile, welche im Folgenden erläutert werden.

Komplexer Prozess

Wenn das kommunale Recyclingzentrum PLA nicht akzeptiert, muss man ein Recyclingzentrum, welches nicht lokal ist oder einen speziellen Service in Betracht ziehen, welcher Gebühren verlangen könnte. Gerade im Privatbereich/Handwerkerbedarf sollte die Frage der Wiederverwendung von recycelten PLA gut überlegt sein, da es zunächst Zeit und Geld kostet.

Keine Garantie für gute Leistung

Wenn die Teile nicht gut extrudiert sind kann sich eine Bruchgefahr der produzierten Teile durch den 3D-Drucker deutlich erhöhen. Eine höhere Wahrscheinlichkeit des Verzugs kann das gesamte Objekt aus der Form bringen. Um gut recyceltes PLA sicherzustellen, sollte man die ‚Abfälle‘ an einen professionellen PLA-Recycler schicken oder professionell recycelte Filamente kaufen. Dies ist jedoch auch eine Kostenfrage.

Möglichkeiten des PLA-Recyclings

Wenn man sich dazu entscheidet, PLA zu recyclen und wiederzuverwenden, gibt es mehr als eine Möglichkeit:

Kompostierung

Wenn PLA ungestört bleibt, kann es aufgrund seines organischen Ursprungs größtenteils biologisch abgebaut werden und schließlich von natürlich vorkommenden Mikroorganismen wie Pilzen und Bakterien abgebaut werden. Zu dem idealen Abbau von PLA wird ein gewisses Verhältnis von Kunststoff zu organischer Masse benötigt. Recycling-Dienste, die sich auf PLA spezialisiert haben, verfügen über die nötige Ausrüstung, welche die richtige Temperatur und Zusammensetzung für eine schnelle Zersetzung hat. Die professionelle Kompostierung in solchen Zentren dauert ca. drei Monate, wohingegen die Kompostierung im Eigenheim ca. sechs Monate betragen kann. Da die Experten des Weiteren die Wahrscheinlichkeit von PLA-Stücken im Kompost verringern bis ausschließen können, ist die allgemeine Empfehlung diesen Prozess den Experten zu überlassen.

Verarbeitung

Recyclingzentren, die mit PLA-Filamenten und deren Zusammensetzung und Verarbeitung vertraut sind, gibt es in jeder größeren Stadt oder wahlweise kann auch an diese Zentren verschickt werden, wenn keines vor Ort sein sollte. Das Verschicken von PLA-Filamenten an Recyclingzentren ist der einfachste Weg, sich um das PLA zu kümmern.

Filament selbst herstellen

Mit den richtigen Maschinen, wie beispielsweise dem FilaMaker oder Filabot, kann der eigene PLA-Abfall zerkleinert und als nutzbares Filament extrudiert werden. Die oben genannten Maschinen bringen das PLA wieder in Form damit es wieder um Spulen gewickelt werden kann.

Fazit

Derzeit gibt es Unternehmen, die nach Polymeren forschen, welche in natürlicher Umgebung nach einer gewissen Zeit abgebaut werden können. Eins dieser Unternehmen ist das kanadische Startup Genecis. Diese Entwicklung von Polymeren kann jedoch noch andauern.

PLA ist durch seine Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen und bei dem richtigen Recycling (in darauf spezialisierten Recyclingzentren) nachhaltiger als Plastik aus fossilen Brennstoffen. Es kann also verhindert werden, dass PLA auf bereits überfüllten Mülldeponien abgeworfen wird, allerdings ist der Weg des Recyclings nicht billig, sondern kostet Geld und vor allem viel Zeit. Jedoch ist ein großes Ziel des 3D-Drucks, die Umwelt aufgrund von kurzen Lieferwegen, wenig Abfall etc. zu schonen. Wenn man in diesem Sinne agieren möchte, gehört auch ein fachgerechtes Recycling von PLA-Filament zur additiven Fertigung. Dieses ist allerdings nur in dafür vorgesehenen Anlagen/Recyclingzentren möglich und auch sinnig.

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