Püree, Pasta, Schokolade!
Lebensmittel aus dem 3D-Drucker
3D-Druck hat Einzug in viele Forschungsbereiche gehalten. Im Exzellenzcluster "3D Matter Made to Order" (3DMM2O) des Karlsruher Instituts für Technologie und der Universität Heidelberg erforschen Wissenschafter*innen neue Anwendungen im molekularen bis zum makroskopischen Bereich. Ein faszinierendes Forschungsgebiet - auch für Jugendliche.
Unter Anleitung und Begleitung von Saskia Braun, Maximilian Elter (Organisch-Chemisches Institut, Universität HD), Clara Vázquez-Martel (Centre for Advanced Materials, Universität HD) und Pascal Kiefer (Institut für Angewandte Physik, KIT) haben die Hectorianer*innen des Kurses KA 16 im Projekt "Pasta aus dem 3D-Drucker" theoretische und praktische Grundlagen des 3D-Drucks von Lebensmitteln kennengelernt.
So bestand ihre Aufgabe darin, eine "Hector-Nudel" zu entwerfen, die mittels 3D-Druck hergestellt werden kann. Diese sollte einerseits viel Sauce aufnehmen können und gut mit der Gabel aufzuspießen sein. Die Form sollte innovativ und ansprechend, aber auch nicht zu kompliziert im Druck sein. Die Entwürfe wurden mit Blender, einer freien 3D-Grafiksoftware entwickelt und in druckbare stl-Formate transformiert. Dank der fachkundigen Einführung in das Programm durch Clara Vázquez-Martel und Pascal Kiefer entstanden aus den kreativen Ideen zahlreiche innovative Modelle. Das kursinterne Rennen um die "Hector-Nudel" machte am Ende der Entwurf von Felix Hörner, der eine "Schaufelrad-Nudel" (Bild links) entworfen hatte. Eine alternative Aufgabe bestand darin, einen Eisbecher zu designen. Hier konnte Nhat Phi Ho mit seinem Entwurf eines "Haifisch-Bechers" (Bild rechts) überzeugen.
Doch nicht alles, was Designer am Computer entwerfen ist auch als Pasta druckbar. Während Saskia Braun chemische Grundlagen zum Thema Kohlenhydrate (Hauptbestandteil von Pasta) vermittelte, ging Maximilian Elter auf den für den 3D-Druck wichtigen Parameter der Viskosität ein. Eine bedeutsame Größe, wie sich im praktischen Teil des Projektes zeigen sollte: Ist das zu druckende Material zu dünnflüssig, verläuft es und bildet undefinierte Häufchen. Ist die Masse zu dickflüssig, bröckelt sie und es entsteht kein einheitliches Druckbild.
Gleich vier Lebensmittel-3D-Drucker konnten die Hectorianer*innen im Praxis-Test erproben und Kartoffelpüree, Nudelteig und Schokolade in unterschiedlichen Formen verdrucken. Die Ergebnisse fielen dabei je nach Gerät und Druckmasse durchaus unterschiedlich aus. So konnte die Viskosität von Schokolade durch den Zusatz von Sahne erniedrigt werden, was zu deutlich besseren Druckergebnissen führte.
Felix "Hector-Schaufelrad-Nudel" konnte zwar noch nicht als Pasta gedruckt werden, existiert aber schon als Kunststoff-Modell: Schön, kreativ und gut aufzupieksen - nur das mit der Sauce klappt mit dem Kunststoff leider noch nicht.
Wir danken den beteiligten Wissenschaftler*innen des Forschungsclusters 3DMMO2 sowie Thorana Grether, Team Leader Cluster Office, Karlsruher Institut für Technologie. Das Projekt fand im Rahmen der Equal Opportunity Initiative von 3DMM2O statt, die sich für Chancengleichheit und die Erhöhung der Freuenanteile in den Disziplinen des Clusters einsetzt.
Fotos: Anke Richert