Studie geht möglichen Gesundheitsgefahren durch Verbrauchsmaterial bei 3D-Druckern nach

DruckerWorkspace
Filament für lebensmittelkonformen 3D-Druck (Bild: German RepRap)

Nachdem das Thema bei Laserdruckern jahrelang diskutiert wurde, sind nun 3D-Drucker dran: Kritiker befürchten, dass insbesondere bei Verwendung von ABS-Filament und Geräten mit offenem Bauraum Feinstaub austreten und die Gesundheit beeinträchtigen kann.

Eine Studie von Wissenschaftlern des Illinois Institute of Technology zu Ausstoß von Nanopartikeln durch 3D-Drucker sorgt derzeit für Unruhe in der 3D-Drucker-Szene. Die Wissenschaftler, von denen sich einige schon früher mit dem Thema beschäftigt haben, wandten ähnliche Untersuchungsmethoden an, wie sie früher zur Überprüfung von Laserdruckern auf Emissionen verwendet wurden. In Bezug auf Laserdrucker ist die Diskussion nach mehreren Studien, von denen die meisten die Unbedenklichkeit bei “normalen” Einsatz bescheinigten, wozu auch technologische Verbesserungen durch die Hersteller beigetragen haben, weitgehend eingeschlafen. Bei 3D-Druckern wird sie wohl erst noch geführt werden müssen.

Filament für lebensmittelkonformen 3D-Druck (Bild: German RepRap)
Inzwischen gibt es eine Vielzahl von Filamenten für den 3D-Druck, sogar vollkommen unbedenkliche für den lebensmittelkonformen 3D-Druck (Bild: German RepRap).

Der aktuelle Test der Wissenschaftler aus Chicago liefert für diese Diskussion eine ganze Reihe von Ansatzpunkten. Getestet wurden nicht nur mehrere Drucker-Modelle, sondern auch unterschiedliche Filamente, also das Verbrauchsmaterial beim 3D-Druck. Die Menge der Emissionen – ultrafeine Partikel (UFP, kleiner 100 Nanometer) und der flüchtigen organischen Verbindungen – hängt demnach sowohl vom Drucker-Modell und dabei insbesondere davon, ob es einen offenen oder geschlossenen Bauraum besitzt, dem Filament, dem Extruder, der Temperatur der Heizplatte sowie der Dauer der Druckvorgangs ab.

Den Messungen zufolge ist die Emissionsrate beim Druck mit ABS am höchsten und beim Druck mit PLA am geringsten. Bei den flüchtigen organischen Verbindungen fiel bei ABS mengenmäßig vor allem Styrol an, bei PLA war es vor allem Lactid. Während Lactid als ungefährlich gilt, steht Styrol in dem Verdacht, möglicherweise krebserregend zu sein.

Der Da Vinci 1.0 Pro  ist auch zu Filamenten (ABS/PLA) anderer Hersteller komaptibel (Bild: XYZPrinting).
3D-Drucker wie der kürzlich von XYZPrinting vorgestellte Da Vinci 1.0 Pro mit Einhausung reduzieren Emissionen um etwa ein Drittel (Bild: XYZPrinting).

Damit hat PLA, das insbesondere im Bereich der privaten Anwender das gängigste und beliebteste Filament ist, noch einmal Sympathiepunkte gesammelt. Es wird meist in Geräten verwendet, die mit dem FDM-Verfahren arbeiten und wie sie etwa von den Anbietern wie Makerbot, RepRap und Ultimaker vermarktet werden. Dazu hat nicht nur beigetragen, dass es PLA in eigentlich allen Farben gibt, sondern auch, dass es schwer entflammbar ist, eine hohe UV-Beständigkeit aufweist, und ein geringes Gewicht hat.

Nicht zuletzt hat es seinen guten Ruf zu verdanken, dass es aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke hergestellt werden kann und -auch bei der Entsorgung weitgehend unproblematisch ist. Einen Nachteil hat PLA allerdings: Der Schmelzpunkt ist relativ niedrig und die Festigkeit der gedruckten Objekte ist bei ABS, das im Test im Hinblick auf Emissionen am schlechtesten abgeschnitten hat, wesentlich höher.

Emissionen beim 3D-Druck (Grafik: llinois Institute of Technology)
Emissionen beim 3D-Druck (Grafik: llinois Institute of Technology)

Bereits früher hatten 3D-Druck-Enthusiasten darauf hingewiesen, dass sich Emissionen dadurch zumindest reduzieren lassen, dass Drucktemperatur und Temperatur des Druckbetts so gering wie möglich gehalten werden. Eine Einhausung des Bauraums hilft ebenfalls. Ist die nicht vorhanden, was aber bei immer mehr für den Einsatz bei Privatanwendern und KMU der Fall ist, kann sie unter Umständen leicht selbst fabriziert werden.

Außerdem kann ein Abzug über dem Drucker installiert werden und sollte auf die Herkunft des Verbrauchsmaterials geachtet werden. Denn auch hier gilt wie eigentlich immer: Besonders günstige Offerten bergen das Risiko, dass sie aus weniger sorgfältig kontrollierter Produktion stammen und daher die Inhaltsstoffe weniger streng überprüft wurden.

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