Wöhler, Anna

Diplomarbeit:
1869

Thema:
Nachhaltigkeitsbetrachtung von 3D-gedruckten Zellulosebauteilen
(Sustainability assessment of 3D printed cellulose elements)

Bearbeiterin:
Anna Wöhler

Verantwortlicher Hochschullehrer:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Jens Otto

Betreuer:
Universitärer Betreuer: Dipl.-Ing.Patrick Maiwald

Zeitraum:
29.09.2021 bis 19.03.2022

Kurzfassung:
Die additive Fertigung gilt als eine zukunftsweisende Technologie, die auch in der Baubranche zunehmend verwendet wird. Dafür werden vermehrt innovative Materialien entwickelt, wie z. B. 3D-druckbare Kompositwerkstoffe auf Zellulose- und Kunststoffbasis.
Ziel der Diplomarbeit ist eine ökologische Nachhaltigkeitsanalyse eines solchen Biokompositmaterials aus Holzfasern und Polypropylen für die Anwendung im Bauwesen. Zu Beginn werden das Material und die additive Fertigung qualitativ mithilfe ökologischer
Bewertungskriterien untersucht. In einem zweiten Schritt folgt die quantitative Berechnung der über den Lebenszyklus auftretenden Umweltwirkungen durch eine Ökobilanzierung auf Material- und Bauteilebene. Hierbei werden zuerst diejenigen Prozesse identifiziert, die die ökologische Nachhaltigkeit des Biokompositmaterials am stärksten beeinflussen. Auf Grundlage dieser Analyse werden Szenarien erstellt, um vorhandene Optimierungspotentiale zu erkennen. Über den Vergleich der Umweltauswirkungen einer Wandkonstruktion aus Biokompositelementen mit herkömmlichen Holzbaukonstruktionen wird außerdem verdeutlicht, wo die Schwächen des betrachteten Materials liegen. Im Fokus der zweistufigen Ökobilanzierung stehen neben den Emissionen auch der Energie- und Ressourcenverbrauch. Die Auswertung zeigt, dass eine stoffliche Wiederverwendung im Sinne einer Kreislaufwirtschaft den ökologischen Fußabdruck des Biokompositmaterials deutlich verringern kann.
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