13.10.2026

Exzellenzcluster BlueMat: Kapillareffekt von Bäumen nutzen

Foto: Christian Schmid
Aus geschmolzenem Metallpulver werden kleine Würfel gedruckt.

Wie schaffen Bäume es, Wasser gegen die Schwerkraft bis in ihre höchsten Zweige zu transportieren? Dank einer besonderen Wassereigenschaft: Es haftet an den Wänden kleinster Hohlräume und steigt nach oben. Forschende im Exzellenzcluster BlueMat übertragen dieses Prinzip auf Strukturen aus Metall, Silizium und Glas.

Ohne Schutzanzug, Gummihandschuhe und eine eng anliegende Atemschutzvollmaske darf sie hier nicht arbeiten. Das Metallpulver, mit dem Christine Schattmann hantiert, ist so fein, dass die Partikel bis tief in die Lunge gelangen können. Als aufgewirbelter Staub ist es sogar explosiv. „Metall-3D-Druck lässt sich überhaupt nicht mit dem allgemein bekannten 3D-Kunststoffdruck vergleichen, den man theoretisch in jedem Wohnzimmer durchführen kann“, erklärt Schattmann. Die wissenschaftliche Mitarbeiterin steht dabei nicht im Wohnzimmer, sondern in der großen Generierhalle des Fraunhofer IAPT in Hamburg-Bergedorf.

Das Verfahren der additiven Fertigung, das die Ingenieurin nutzt, heißt Laser-based Powder Bed Fusion of Metals (PBF-LB/M). Hierbei wird Metallpulver in ultradünnen Schichten selektiv geschmolzen. Der Laserstrahl wird hinter der Schutzscheibe mittels Spiegel über das Pulverbett geführt und schon nach kurzer Zeit beginnen aus dem Pulver kleine Würfel in die Höhe zu wachsen. Dieses präzise Auftragen hauchdünner Schichten ermöglicht die Herstellung geometrisch hochkomplexer Bauteile, zum Beispiel Baumstrukturen, gedruckt aus einer Metall-Silizium-Legierung. Bis dahin dauert es aber noch, denn das Forschungsprojekt hat erst im Februar 2026 begonnen.

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