#3DStartup: POOLP wertet Plastikmüll mithilfe von 3D-Druck auf

Wir beginnen das Jahr 2023 mit einem Thema, das in unserer heutigen Gesellschaft mehr denn je aktuell ist: unsere Auswirkungen auf die Umwelt und die Erhaltung unseres Planeten. Es ist kein Geheimnis mehr, dass die additive Fertigung eine der Möglichkeiten ist, die Abfallmenge und den CO2-Fußabdruck zu reduzieren und gleichzeitig einzigartige, personalisierte und komplexe Objekte herzustellen. Das französische Startup-Unternehmen POOLP, das nach der Gesundheitskrise gegründet wurde, hat sich diesem Gedanken verschrieben. Es hat eine Mikrofabrik entwickelt, in die ein großformatiger 3D-Drucker integriert ist, der unseren Plastikmüll in Produkte mit hohem sozialen, ökologischen und ästhetischen Wert umwandeln kann. Nachdem sie den Startup Contest der 3D Print Paris 2022 gewonnen hat, haben die Mitbegründer Lorenzo Fauvette und Thomas Sicouri unsere Fragen beantwortet.

3DN: Können Sie sich und Ihre Verbindung zum 3D-Druck vorstellen?

Lorenzo & Thomas: Wir sind zwei Architekten, die ein echtes Umweltbewusstsein haben und eine Leidenschaft für neue Technologien in Architektur, Kunst und Design teilen. Wir sind davon überzeugt, dass bestimmte Technologien die Umweltverträglichkeit unserer Herstellungs- und Konsumgewohnheiten erheblich verbessern können. Wir haben beide einen spezialisierten Master in algorithmischem Design und digitaler Fertigung sowie Robotik für die Bauindustrie, den wir an der École Nationale de Ponts et Chaussées (ENPC) erworben haben. Wir nutzten den 3D-Druck als Prototypenwerkzeug und erkannten, dass der 3D-Druck durch einen Skalensprung in vielen Bereichen ein disruptives Potenzial hat.

Lorenzo ist einer der Gründer von POOLP: Er hat das Konzept des Startups beim Startup Contest des 3D Print Paris 2022 vorgestellt (Bild: 3D Print).

3DN: Wie ist POOLP entstanden?

Lorenzo & Thomas: POOLP entstand nach unserem Masterstudium an der ENPC. Wir hatten beide Lust auf Unternehmertum und erkannten das enorme Potenzial des 3D-XL-Drucks im Bereich der Kunst und Architektur. Neben einem neuen Ansatz für Design und Herstellung haben wir uns dafür entschieden, die Flexibilität und Kompaktheit des 3D-Drucks zu nutzen, um daraus ein Werkzeug zur Aufwertung von Kunststoffen zu machen.

So haben wir angefangen. Wir begannen also, über ein XL-3D-Drucksystem nachzudenken, das es uns ermöglichen würde, mit einer Vielzahl von recycelten und/oder biobasierten Materialien zu experimentieren. So entstand POOLP und die Idee, Plastikmüll als Rohstoff für den 3D-Druck zu verwenden.

Der Name POOLP stammt übrigens von einem anakyclischen Wortspiel, das auf unserem Konzept der Kreislaufwirtschaft basiert: Plastic LOOP – rückwärts geschrieben wird daraus POOL-P… genau wie die Kreislaufwirtschaft. Und das auf Französisch wie das Tier „poulpe“ ausgesprochen wird, das sich verwandeln, Farbe und Form ändern kann, ganz wie der 3D-Druck.

Der Name des Startups lehnt sich an das Konzept der Kreislaufwirtschaft an (Bild: black13kira)

3DN: Können Sie uns mehr über Ihre städtische Mikrofabrik und Ihre XXL-Drucktechnologie erzählen?

Lorenzo & Thomas: Heutzutage entleeren sich die Städte immer mehr von wirtschaftlichen Aktivitäten, die mit Handwerk und lokaler Produktion zu tun haben, um Platz für Bars, Restaurants und Wohnungen zu machen. Die urbane Mikrofabrik wird daher als kompaktes Mittel betrachtet, um sich im dichten Stadtgefüge niederzulassen, die Wirtschaft und lokale Initiativen neu zu beleben und Synergien zwischen den verschiedenen Akteuren der Kreislaufwirtschaft zu schaffen. Recycler & Industrielle für die Rohstoffe, Handwerker/Designer für die Projektentwicklung und schließlich die Bürger als Endnutzer.

Wir stellen uns unsere urbane Mikrofabrik als ein Produktionswerkzeug vor, das in einem nahezu geschlossenen Kreislauf funktioniert und in der Lage ist, lokale Kunststoffabfälle zu verwerten, die in den Gebieten anfallen, in denen sie angesiedelt werden. Jede Mikrofabrik könnte aus mehreren additiven Fertigungseinheiten bestehen, die in der Lage sind, unsere Abfälle in Produkte mit hohem ästhetischen, sozialen und ökologischen Wert umzuwandeln.

Mit dieser Mikrofabrik möchte POOLP eine alternative Produktions- und Konsumphilosophie fördern. Es geht darum, die von den Bürgern oder der Industrie eines bestimmten Gebiets produzierten Abfälle zu nutzen, um sie in Produkte mit hohem ästhetischen, sozialen und ökologischen Wert umzuwandeln. Es geht also sowohl um die Entwicklung funktionaler Nutzungen als auch um künstlerische Stücke, die hoffentlich unsere Sichtweise auf Abfall verändern und ihm dank eines Produktionswerkzeugs, das unendlich viele Formen herstellen kann, einen Wert verleihen können. Aus diesem Grund planen wir, sobald unsere erste städtische Mikrofabrik betriebsbereit und rentabel ist, ein echtes Netzwerk in ganz Frankreich aufzubauen.

Um eine leicht reproduzierbare 3D-Drucktechnologie zu entwickeln, die mit der größten Vielfalt an thermoplastischen Abfällen arbeiten kann, und um unsere Umweltverpflichtungen einzuhalten, haben wir bereits genutzte Industriemaschinen gesammelt und sie modifiziert und zusammengebaut, um eine Robotereinheit für die additive Fertigung zu schaffen, die große Objekte aus Kunststoffabfällen herstellen kann.

Unser Drucksystem basiert auf dem FGM-Verfahren (Fused Granulate Modeling), was bedeutet, dass es in der Lage ist, Kunststoffgranulat und -mahlgut direkt zu drucken und nicht wie bei FDM/FFF durch das Aufbringen eines Drahtes. Dadurch können wir schnellere Produktionszeiten erreichen, die Rohstoffkosten erheblich senken und eine Vielzahl von Materialien verwenden und damit experimentieren.

Bild: POOLP

Unsere additive Fertigungseinheit besteht aus einem Extruder, in den das zerkleinerte Material eingefüllt wird, und einem Druckkopf, der auf einem sechsachsigen ABB IRB 6700-Roboter installiert ist, der durch seine Bewegung eine mehr oder weniger komplexe virtuelle Geometrie präzise und schnell in ein reales Objekt umwandeln kann.

Um angesichts der hohen Investitionskosten unseren ersten Prototypen einer additiven Fertigungseinheit zu realisieren, gelang es uns, Partnerschaften mit Institutionen und Privatunternehmen zu schließen, die an das Projekt glaubten. Dafür möchten wir uns bei CNAM Paris, ABB Robotics France und La Maison pour Rebondir von SUEZ bedanken, die uns von Anfang an unterstützt und geholfen haben.

3DN: Welche Arten von Kunststoffen recyceln Sie heute? Und was sind die Ambitionen von POOLP in fünf Jahren?

Lorenzo & Thomas: POOLP wurde im Juli 2021 gegründet und wir haben unser Drucksystem im März 2022 implementiert. Wir befinden uns also noch in der F&E-Phase und haben noch nicht das gesamte Potenzial und die Möglichkeiten des Systems ausgelotet.

Derzeit sind wir in der Lage, mit Post-Consumer-Kunststoffabfällen zu arbeiten, der gelben Tonne, um es deutlicher zu sagen, also Lebensmittelbehältern vom Typ Polypropylen oder Flaschenverschlüssen vom Typ Polyethylen. Wir arbeiten auch mit postindustriellen Abfällen, die aus dem Bereich der Lebensmittel- oder Pharmaverpackungen stammen. Wir sammeln Herstellungsabfälle, die nicht direkt von den Herstellern wieder in den Produktionszyklus zurückgeführt werden.

Während des Herstellungsprozesses führen wir keine Zusatzstoffe oder Füllstoffe ein, um das Material zu stabilisieren. Dieser Punkt ist von grundlegender Bedeutung, da alle unsere Produkte in den bestehenden Recycling-Kanälen in Europa wiederverwertet werden können. Wir minimieren alle Probleme, die mit dem Verhalten des Materials zusammenhängen, wie Schrumpfung, Warping usw., indem wir mit den Druckparametern spielen.

In fünf Jahren möchten wir in der Lage sein, mit einer breiten Palette von Abfällen zu arbeiten, nicht nur mit Plastik, sondern auch mit organischen und anderen Abfällen, und mehrere Mikrofabriken in Paris und anderen strategischen Großstädten in Betrieb haben. Lorenzo würde das Konzept auch gerne exportieren und eine solche in Rom, der Stadt, in der er aufgewachsen ist, gründen.

Beispiel für POOLPs 3D-gedruckte Strukturen (Bild: POOLP)

3DN: Welche Produkte stellt POOLP heute her? Welche Zielgruppe haben sie?

Lorenzo & Thomas: Zurzeit entwerfen und produzieren wir hauptsächlich Design- & Möbelobjekte wie Hocker, Couchtische, Übertöpfe und Leuchten. Vor kurzem haben wir mit dem Künstler Nicolas Viallard zusammengearbeitet, mit dem wir eine 70 cm x 70 cm große Skulptur hergestellt haben, die auf der 3D-Druckmesse in Paris ausgestellt wurde. Unsere Produkte gewinnen nicht nur als Gegenstand an Wert, sondern auch als Manifest eines Paradigmenwechsels hin zu einer neuen Philosophie der Produktion und des Konsums. Unsere Produkte sind derzeit vor allem für die Gestaltung von Eingangshallen von Unternehmen, Hotels, Restaurants, Geschäften usw. gedacht. Im Laufe der Zeit hoffen wir, unser Angebotsspektrum erweitern zu können.

Heute richten wir unsere Co-Design- und Fertigungsdienstleistungen hauptsächlich an Architekten, Designer und Künstler, die ihre Kreativität entfalten möchten und sich der dringenden Notwendigkeit bewusst sind, ihre Umweltauswirkungen zu minimieren und aktiv am ökologischen Wandel teilzunehmen.

3DN: Inwiefern kann der 3D-Druck Ihrer Meinung nach eine Kreislaufwirtschaft fördern?

Der 3D-Druck ist das ideale Werkzeug zur Förderung der Kreislaufwirtschaft. Einer der größten Vorteile des 3D-Drucks ist, dass er die Herstellung von komplexen und weniger komplexen Geometrien ermöglicht und dabei die Menge des verwendeten Materials optimiert. In unserem Fall entstehen so gut wie keine Produktionsabfälle, da wir sie problemlos wieder in den Produktionszyklus eingliedern können. Darüber hinaus können wir mit dem XL-3D-Druck problemlos just-in-time produzieren. Das bedeutet, dass wir nur die Teile herstellen, die wir auch wirklich benötigen. Es gibt keine Überproduktion und somit auch keine unverkauften Produkte. Ein weiterer großer Vorteil ist, dass wir die produzierten Gegenstände zurückbekommen, sie wieder in Rohstoffe umwandeln und einen neuen Gegenstand herstellen können.

Darüber hinaus würde unser Mikrofabriksystem die Transportkosten und -distanzen stark minimieren, da wir so nah wie möglich am Bedarf und mit den Abfällen produzieren, die von der Industrie und den Bewohnern der Region produziert werden.

3DN: Noch ein letztes Wort an unsere Leserschaft?

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*Titelbildnachweis: POOLP