Open-Source-Maschine demokratisiert Kreislaufwirtschaft

Aus einer Familie von Tischlern und Schneidern stammend, ist praktische Arbeit Reiten Cheng nicht fremd. Der Absolvent des ArtCenter College of Design in den USA studierte eigenen Angaben zu Folge zunächst Maschinenbau, bevor er seinen Abschluss in Industriedesign machte. „Als Industriedesigner verbinde ich Design und Technik, um Erfindungen zu schaffen, die unsere Beziehung zu physischen Objekten verbessern“, sagt Cheng. „Ich nehme ein Vergrößerungsglas auf die User Journey und decke die grundlegenden Gründe auf, die zu Unzufriedenheit mit Produkten führen.“

Seine Innovationsfähigkeit hat Cheng zusammen mit dem Kanadier Swaleh Owais, der ein Ingenieursstudium an der McMaster University abgeschlossen hat, unter Beweis gestellt. Gemeinsam haben die beiden den so genannten Polyformer entwickelt. „Der Polyformer ist eine Maschine, die Plastikflaschen zu Fasern für 3D-Drucker recycelt und so den Plastikverbrauch reduziert und gleichzeitig Fasern für 3D-Drucker zu niedrigen Kosten produziert“, erklärt Dyson.

Dafür wurden die beiden kürzlich mit dem James Dyson Award 2022 international im Bereich Nachhaltigkeit ausgezeichnet, sie erhielten ein Preisgeld in Höhe von 30.000 Pfund. Mit dieser von der Dyson Foundation finanzierten Auszeichnung werden Erfinder geehrt, die daran arbeiten, alltägliche Probleme zu lösen oder Herausforderungen globaler Natur effektiv und durchdacht zu meisten. Bis jetzt hat die Stiftung mehr als 300 Erfindungen auf der ganzen Welt finanziert. „Dadurch, dass der Polyformer gebrauchte Plastikflaschen in Fasern für den 3D-Druck umwandelt, trägt er dazu bei, die Abfallmenge zu reduzieren, die auf Mülldeponien landet, und er verschafft Ingenieuren und Designern, insbesondere in Entwicklungsländern, kostengünstiges und hochwertiges Material“, erklärt Sir James Dyson, Gründer und Chefingenieur der Firma Dyson.

Demokratisierung der Technik

Das Projekt entstand aus der Abschlussarbeit Chengs, die er als Open Source veröffentlichte. Owais beschloss, sich mit ihm in Verbindung zu setzen, da er in einem kommunalen Recyclingzentrum in Ruanda arbeitete, wo er die Maschine vorstellen wollte. Selbst aus recyceltem Kunststoff von PET-Flaschen hergestellt, sind alle Teile des Polyformers leicht zusammenzubauen; seine Größe ist kompakt, sodass er in jede Werkstatt passt; und seine Architektur ist modular, sodass er erweitert und verändert werden kann. „Jede Maschine kann mit 3D-gedruckten Teilen und leicht verfügbaren Komponenten gebaut werden. Die modulare Architektur ermöglicht es, Komponenten auszutauschen und die Maschine an die Wünsche und Bedürfnisse des jeweiligen Benutzers anzupassen“, erklärt Cheng.

Mittlerweile besteht die Polyformer-Gemeinschaft aus mehr als 3.000 Personen, die weltweit mehr als 100 Geräte betreiben, hauptsächlich in afrikanischen Ländern. „Das Ziel von Polyformer war es nie, einfach nur Flaschen in Filament zu verwandeln, sondern ein dezentralisiertes Herstellungs- und Recyclingmodell zu schaffen, das für jeden zugänglich ist“, so der Unternehmer. Und die Idee ist, ihre Verwendung weiter auszubauen, um zum Recycling und zur Kreislaufwirtschaft weltweit beizutragen.

„Unser Lebensstil, unsere Produktions- und Energieinfrastruktur und unsere Politik sind in hohem Maße vom Kunststoffverbrauch abhängig. Wir haben uns zu sehr an ein Material gewöhnt, dass unsere Gesellschaft langsam vergiftet. Ich bin der festen Überzeugung, dass Plastik nicht völlig abgeschafft werden kann, aber sein unnötiger Gebrauch sollte vermieden werden. Und ich glaube auch, dass die Plastikprodukte, die wir jeden Tag benutzen, einen neuen Lebenszyklus bekommen können“, so Cheng.

So funktioniert der Polyformer

Um den Polyformer zu benutzen, müssen PET-Flaschen zunächst mit Hilfe eines Flaschenschneidemechanismus in einen langen, durchgehenden Streifen geschnitten werden. Dieser wird danach in den so genannten Polyformer-Extruder eingeführt und durch eine Düse in 1,75 Millimeter dicke Fasern umgewandelt. Diese werden wiederum durch Entlüftungsöffnungen geleitet, um sie abzukühlen, bevor sie auf eine Spule gewickelt und in einem 3D-Drucker eingesetzt werden. 

„Es ist eine große Ehre, den Nachhaltigkeitspreis des James Dyson Award 2022 zu gewinnen. Wir verwenden das Preisgeld, um mehrere Polyformer und Polyformer-Lites in unseren Werkstätten in Ruanda einzusetzen. Mit diesen Maschinen werden Studenten, Designer und Gründer in Ruanda Zugang zu kostengünstigen Fasern für den 3D-Druck haben“, freuen sich Cheng und Owais.