Die Bauwirtschaft sucht nach Wegen, Ressourcen effizienter zu nutzen und Emissionen zu senken. Während Holz als nachwachsender Baustoff längst etabliert ist, geraten die Nebenprodukte zunehmend in den Fokus. Eine Bachelorarbeit an der BOKU Universität Wien zeigt nun, dass sich Holzspäne gemeinsam mit einem biobasierten Bindemittel erstmals vollständig fossilfrei im 3D-Druck verarbeiten lassen.
Untersucht wurde die Machbarkeit eines 100 % biobasierten 3D-Drucks im sogenannten Partikelbettverfahren. Ziel war es, aus Holz-Nebenprodukten stabile, monolithische Bauteile herzustellen – ohne synthetische Klebstoffe oder energieintensive Zwischenschritte.
Die großen Mengen an Spänen, die in der Holzverarbeitung anfallen, werden oft verbrannt, um Energie zu gewinnen. Dabei geht jedoch der Vorteil verloren, dass Holz während seines Wachstums CO₂ speichert.
Die Arbeit setzt genau hier an. Sie betrachtet Holzspäne nicht als Abfall, sondern als wertvollen Rohstoff. Durch ihre Nutzung im 3D-Druck können Materialien gezielt eingesetzt und Verluste deutlich reduziert werden. Gleichzeitig eröffnen sich neue Möglichkeiten für Formen, die mit klassischen Holzprodukten nur schwer umsetzbar sind.
Eine zentrale Rolle spielt dabei ein natürliches Bindemittel namens Biomix. Es besteht aus Stärke und einem Stoff, der bei der Papierherstellung anfällt. Beide Bestandteile kommen ohne Erdöl oder andere fossile Rohstoffe aus.
Der Vorteil: Die Holzspäne müssen nicht zusätzlich getrocknet werden, und das Material bleibt vollständig biologisch abbaubar. Das spart Energie und macht den Herstellungsprozess insgesamt umweltfreundlicher.
Beim verwendeten 3D-Druck-Verfahren wird das Material schichtweise in eine Form eingebracht. Wasser wird nur dort zugegeben, wo das Material fest werden soll. Die übrigen Holzspäne stützen das Bauteil während des Drucks und lassen sich danach wiederverwenden.
So können auch komplexe Formen entstehen, etwa Bauteile mit Hohlräumen oder Überhängen.
Ein Blick in die Zukunft
Auch wenn sich das Verfahren noch in der Entwicklungsphase befindet, macht die Arbeit deutlich, welches Potenzial im biobasierten 3D-Druck steckt. Denkbar sind künftig maßgeschneiderte Bauteile, kleine Serien oder spezielle Formen aus Holz – hergestellt mit wenig Material und ohne synthetische Klebstoffe.
Der 3D-Druck mit Holz wird herkömmliche Bauweisen nicht ersetzen. Er könnte aber ein wichtiger Baustein für eine Bauwirtschaft werden, die Materialien länger nutzt und Kreisläufe schließt.
