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3D-Druck

Organisation will mit 3D-gedruckten Stützstrukturen Korallen retten

| Redakteur: Katharina Juschkat

Korallenriffe gehen aufgrund von Umweltverschmutzung und Klimawandel immer weiter zurück. Eine Umweltschutzorganisation will Riffe mithilfe von 3D-gedruckten Korallenstrukturen retten.

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Sogenannte Tetrapoden aus 3D-gedruckten Keramikstrukturen sollen Korallen als Stützstrukturen dienen.
Sogenannte Tetrapoden aus 3D-gedruckten Keramikstrukturen sollen Korallen als Stützstrukturen dienen.
(Bild: FIT Additive Manufacturing Group/Autodesk)

Korallenriffe sind seit Jahren stark gefährdet und gehen immer weiter zurück – Umweltverschmutzung und die steigenden Gewässertemperaturen durch den Klimawandel schädigen die empfindlichen Lebewesen. Es kommt zur sogenannten Korallenbleiche, und schließlich sterben ganze Riffabschnitte ab – eine Katastrophe für die Artenvielfalt im Ökosystem. Auf belasteten Riffen siedeln sich aber neue Korallen wiederum viel schwerer an. Ein Teufelskreis.

Filigrane Strukturen konventionell kaum herstellbar

Die US-amerikanische Umweltschutzorganisation Secore hat eine neue Lösung zur Wiederbelebung dieser gefährdeten Korallenriffe entwickelt. Speziell gezüchtete Korallenlarven werden von Secore auf 3D-gedruckten Strukturen aus Keramik angesiedelt und anschließend an geeigneten Stellen im Meer ausgesetzt. Die Designfindung der künstlichen Korallenelemente basiert auf naturwissenschaftlichen Forschungsergebnissen: Als optimal hat sich eine naturinspirierte, fünfarmige Form mit Ausbuchtungen, Vertiefungen und Hohlräumen erwiesen, die die empfindlichen Korallenlarven gern als Lebensraum annehmen und sich darauf festsetzen. Konventionell sind solche organischen, detailreichen Formen aber kaum herstellbar.

Tetrapoden aus eigens entwickeltem Keramikpulver

Mit Autodesk und der FIT Additive Manufacturing Group hat das Projekt zwei Partner gefunden, die für eine technische Entwicklung und Umsetzung der sogenannten Tetrapoden sorgen. Möglich wurde dieser Erfolg durch das von FIT eigenentwickelte Keramikpulver „Amcelain“, die darauf angepasste Keramik-3D-Druck-Technologie und das spezielle additive Design der sogenannten Tetrapoden, die mit der Autodesk-Software „Selective Space Structures (3S)“ sowohl hinsichtlich Einsatzzweck als auch ihrer technischen Machbarkeit umgesetzt wurden.

Gemeinsam arbeiten FIT und Autodesk an der Entwicklung weiterer Grundkörper, die eine Besiedlung mit den wählerischen Korallenlarven erleichtern sollen. So hat die neueste Generation der Besiedelungskörper eine um Faktor 3,4 vergrößerte Oberfläche, da hier eine Vielzahl kleiner Poren und Hohlräume enthalten sind, in denen die Korallenlarven besonders gut Schutz und Halt finden.

BUCHTIPP Mit bionischen Verfahren lassen sich Bauteile so gestalten, dass sie mit minimalem Aufwand ihre strukturmechanischen Funktionen erfüllen. Das Praxishandbuch „Bionik in der Strukturoptimierung“ ist ein Nachschlagewerk für ressourceneffizienten Leichtbau für Konstrukteure, Entwickler und Studierende.

Die Testphasen auf den Bahamas und auf Curaçao sind erfolgreich verlaufen, nun werden die Tests ausgeweitet. Für die Zukunft soll noch über 1 Million dieser Keramikobjekte hergestellt und ausgebracht werden, um so, hoffentlich nachhaltig, dem Korallensterben entgegen zu wirken.

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