Macher mit Lösungen:
Velosättel aus dem 3D-Drucker
Das ETH-Start-up 9T Labs will Verbundwerkstoffe nahezu abfallfrei produzieren. Die Flugzeug-, Fahrrad- und Uhrenindustrie könnten von diesem nachhaltigen Verfahren profitieren.
Bis zu 80 Prozent des Gewichts und bis zu 50 Prozent der Kosten können bei der Serienproduktion von 3D-gedruckten Kohlefaserverbundwerkstoffen eingespart werden. Dadurch können leichtere Bauteile bei gleichbleibender Leistung und zu geringeren Kosten produziert werden – das sagt Yannick Willemin, Head of Marketing and Business Development von 9T Labs. Ich treffe ihn an einem Mittwochmorgen am Hauptsitz der Firma, in einem dunkelroten Bürokomplex in Zürich Altstetten.
Er und sein Team glauben, eine innovative Lösung für ein Problem gefunden zu haben, das die Baustoffindustrie beschäftigt. Derzeit werden Faserverbundwerkstoffe noch sehr ineffizient und kostenintensiv produziert. Dabei handelt es sich um Materialien, die aus zwei Hauptkomponenten bestehen: aus Fasern und einer Matrix. Die Fasern sind dünn und stark, ähnlich wie Haare, und werden in einer bestimmten Richtung angeordnet. Die Matrix ist eine Art Klebstoff, der die Fasern zusammenhält und schützt. Zusammen ergeben sie ein Material, das leicht, aber auch fest und widerstandsfähig ist. Faserverbundwerkstoffe kommen unter anderem in Flügeln von Flugzeugen oder bei der Fertigung von Tennisschlägern zum Einsatz.
Warum ist die Produktion dieser Materialien immer noch so ineffizient und kostenintensiv? Bei der Herstellung von Bauteilen werden die verwendeten Materialien nicht immer an den Stellen platziert, wo sie im Endprodukt benötigt werden. In der Regel werden bei der Herstellung von Bauteilen verschiedene Methoden ausprobiert, um dann herauszufinden, welche sich als am geeignetsten erweist. Zum anderen werden bei der Produktion vorwiegend Metalle wie beispielsweise Aluminium verwendet, die vergleichsweise schwer sind. Sie werden aufgrund ihrer Steifigkeit, Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Kompatibilität mit anderen Materialien genutzt.
Dieses Problem veranlasste die jungen ETH-Studenten Martin Eichenhofer, Chester Houwink und Giovanni Cavolina dazu, 2018 ein Start-up-Unternehmen zu gründen. 9T Labs wird Faserverbundwerkstoffe mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie deutlich effizienter und nahezu abfallfrei herstellen.
Der Herstellungsprozess beginnt in der oberen Etage des Bürogebäudes digital: Das Bauteil wird zuerst mit einer von 9T Labs programmierten Software simuliert und validiert. Anschliessend wird das digitale Modell im Erdgeschoss von einem Industrie-3D-Drucker, der wie ein überdimensioniertes Mikrowellengerät aussieht, in einen physischen Gegenstand umgewandelt. Zuletzt wird der Gegenstand in einer Presse unter Temperatur und Druck in die endgültige Form gebracht. Das resultierende Bauteil kann in Flugzeugen, Fahrrädern oder Uhren verwendet werden. Derzeit produziert das Unternehmen unter anderem Velosättel sowohl für den Profisport- als auch für den Amateursportbereich.
So wenig Abfall wie möglich
Indem genau gesteuert wird, wo die Materialien im Endbauteil platziert werden, verbraucht 9T Labs mit seiner Technologie im Vergleich zu konventionellen Verfahren weniger Ressourcen und erzeugt weniger Abfall – was die Kosten deutlich senkt.
Die Gründer wollen nicht nur die Bauteile selbst produzieren. Ihre Software und Maschinen sollen auch bei grossen Lieferanten verschiedener Industrien platziert werden, einschliesslich Maschinen- und Technologieherstellern.
Für Willemin ist Nachhaltigkeit mehr als nur ein Modewort. Ein nachhaltiges Geschäftsmodell müsse auch ökonomisch tragfähig sein. Dies glaubt 9T Labs gefunden zu haben.
