{"id":8838,"date":"2026-06-19T08:37:17","date_gmt":"2026-06-19T06:37:17","guid":{"rendered":"https:\/\/s-tec.de\/?post_type=projects&p=8838"},"modified":"2026-06-19T08:43:08","modified_gmt":"2026-06-19T06:43:08","slug":"treibhausgasreduktionspotential-durch-prozessoptimierung-am-beispiel-fdm","status":"publish","type":"projects","link":"https:\/\/s-tec.de\/en\/projects\/treibhausgasreduktionspotential-durch-prozessoptimierung-am-beispiel-fdm\/","title":{"rendered":"Treibhausgasreduktionspotential durch Prozessoptimierung am Beispiel FDM"},"content":{"rendered":"\n\n
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Referenzbauteil, bildquelle: Fraunhofer IBP<\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n

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Bearbeitungszeitraum: Juni bis Dezember 2025<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Ziel des Projekts besteht zum einen in der Identifizierung von \u00f6kologischen Hot-Spots im Fused Deposition Modeling<\/em> (FDM)-Druck, zum anderen in der Untersuchung der Abh\u00e4ngigkeit von Prozessparametern und Treibhausgaspotential. Hierzu wurde eine Messreihe entwickelt, in welcher ein Referenzbauteil mit verschiedenen Prozessparametern gedruckt und die dazu n\u00f6tigen materiellen sowie energetischen Inputs gemessen wurden. Anschlie\u00dfend wurden die \u00f6kologischen Hot-Spots sowie der Einfluss der Prozessparameter auf das Treibhausgaspotential im FDM-Druck ermittelt.<\/p>\n\n\n\n

Problem- und Zielbeschreibung<\/h4>\n\n\n\n

Wird ein Bauteil in einem FDM-Prozess hergestellt, m\u00fcssen Prozessparameter eingestellt werden. Viele Parameter leiten sich aus dem Material und der Bauteilgeometrie ab, sind aber gleichzeitig in gewissem Rahmen frei w\u00e4hlbar. Zudem lassen sich viele Abh\u00e4ngigkeiten zwischen Parametern beobachten. Um ein Optimum der Prozessparameter zu ermitteln, werden derzeit Umweltaspekte in der Regel noch nicht mitber\u00fccksichtigt. Im Rahmen dieses Projekts wurde ermittelt, wie hoch das Treibhausgasreduktionspotential durch eine Optimierung der Parameter hinsichtlich Umweltwirkungen ist. Hierzu sollen zuerst mithilfe von bereitgestellten Prim\u00e4rdaten der Produktion eines Beispielbauteils die \u00f6kobilanziellen Hotspots identifiziert werden. Anschlie\u00dfend wird eine Messreihe entwickelt, durch welche der Einfluss auf die Inputs des FDM-Prozesses bestimmt werden kann. Nach Abschluss der Messreihe wird das Treibhausgasreduktionspotential durch die Variationen der Prozessparameter ermittelt.<\/p>\n\n\n\n

Detaillierter Projektablauf<\/h4>\n\n\n\n

In einem ersten Arbeitsschritt wurden n\u00f6tige Datenpunkte f\u00fcr die Berechnung des PCFs des Prozesses definiert. F\u00fcr diese Datenpunkte wurden im zweiten Arbeitsschritt verf\u00fcgbare Daten gesammelt und wo n\u00f6tig Prim\u00e4rdaten an den Produktionsanlagen selbst erhoben. Daten wurden f\u00fcr verschieden Prozessvariationen erhoben, um Optionen in der Prozessauslegung widerzuspiegeln. Die Bewertung der Bauteilqualit\u00e4t erfolgte simultan f\u00fcr alle definierten Varianten. Im dritten Arbeitsschritt wurden die Treibhausgasemissionen f\u00fcr die unterschiedlichen Produktauslegungen berechnet. Hotspots in den Prozessvarianten und zwischen den Varianten wurden herausgearbeitet. Im vierten Schritt wurde ein Konzept zur Reduktion der Treibhausgase f\u00fcr den betrachteten Prozess erarbeitet. <\/p>\n\n\n\n

Im Rahmen der Untersuchung wurde eine Abh\u00e4ngigkeit von Prozessparametern und Treibhausgasemissionen festgestellt. Prozessparameter wie die F\u00fclldichte und Wandst\u00e4rke beeinflussen durch die unterschiedliche Materialmenge die Treibhausgasemissionen stark, wohingegen Prozessparameter wie die D\u00fcsentemperatur und die Linienbreite nur einen geringen Einfluss auf die Treibhausgasemissionen aufweisen. Ein Zusammenhang zwischen Treibhausgasemissionen und Bauteilqualit\u00e4t konnte nicht festgestellt werden.<\/p>\n\n\n\n

Projektnutzen<\/h4>\n\n\n\n