Einsatz von 3d-Druckern im WP Unterricht Technik

Spätestens mit dem neuen Kernlehrplan im WP-Fach Wirtschaft und Arbeitswelt wurde es unausweichlich, den 3D-Druck als Teil des Unterrichts zu integrieren. Im Rahmen des Medienentwicklungsplans unserer Schule war hierzu die Anschaffung eines 3D-Druckers vorgesehen, der seit diesem Schuljahr im Fachbereich Technik in Betrieb ist. Bevor das praktische Drucken begann, wurden zunächst die Technologie, die Erstellung des 3D-Modells und das Slicen (Umwandeln des 3D-Modells in ein Schichtmodell) genauer betrachtet. Anschließend wurden parallel zum Unterricht die Entwürfe der Schülerinnen und Schüler mit PLA gedruckt. PLA ist ein Filament, das im Extruder auf 220 Grad erhitzt wird und nach dem Abkühlen eine hohe Festigkeit erreicht. Eine neue Technologie bringt also auch zahlreiche neue Fachbegriffe mit sich...

Im weiteren Verlauf untersuchten die Lernenden in Kleingruppen die Einsatzmöglichkeiten des 3D-Drucks in den Bereichen Bau, Industrie, Lebensmittel und Medizin und präsentierten ihre Ergebnisse dem Kurs. Das Drucken von Häusern, Prototypen,
individualisierten Produkten, Fleischersatzprodukten oder passgenauen Implantaten verdeutlicht, dass der 3D-Druck eine sich kontinuierlich weiterentwickelnde Zukunftstechnologie darstellt. Dabei wurde auch erkennbar, dass durch diese Technologie viele neue Berufsfelder entstehen und sich bestehende Berufsbilder stark verändern werden.

Auch für Privatpersonen bietet der 3D-Druck erhebliche Vorteile. Hierfür benötigt man nicht einmal einen eigenen Drucker oder Kenntnisse in einer CAD-Software. Einerseits stehen zahlreiche, teils kostenlose, 3D-Modelle online zum Download
bereit. Andererseits entwickelt sich ein wachsender Markt von Druckdienstleistern, denen man diese Dateien zusenden kann, um das fertige Druckerzeugnis geliefert zu bekommen. In diesem Zusammenhang durften die Schülerinnen und Schüler eine Vorlage unter der Maßgabe auswählen, dass diese sinnvoll mit TPU gedruckt werden kann – einem Filament, das nach dem Drucken eine silikonähnliche Weichheit aufweist.

Da Nachhaltigkeit an unserer Schule einen hohen Stellenwert einnimmt, beschäftigten sich die Lernenden auch mit der Frage, wie umweltverträglich der 3D-Druck ist. Dabei spielt natürlich das verwendete Druckmaterial eine entscheidende Rolle. Ebenso
wichtig ist die Überlegung, ob es im Vergleich zum 3D-Druck nachhaltigere Alternativen gibt. Durch Unternehmen, die sich mittlerweile auf das Recycling von Fehldrucken, Filamentresten und nicht mehr verwendeter Druckerzeugnissen – auch in kleinen Mengen – spezialisiert haben, lässt sich die Umweltbilanz des 3D-Drucks erheblich verbessern.