3D-Druck für den Mittelstand: „Wie weit können Sie denken?“

Das additive Herstellungsverfahren (3D-Druck) wird die Produktionstechnik revolutionieren. Ab einer Stückzahl von 200 ist das Verfahren für handgroße Teile schon rentabel. Die einzige Grenze ist die eigene Vorstellungskraft. Ingenieure und Mittelständler müssen ihr Fach und ihr Geschäft neu erlernen und sich fragen: Wozu möchte ich diese Technik in meinem Unternehmen verwenden?

Jede Innovation braucht Zeit, um sich am Markt entfalten zu können. Bis eine Entwicklung am Massenmarkt Fuß fassen kann, müssen die Kosten überschaubar sein, die Qualität muss stimmen und die Akzeptanz muss vorhanden sein. Beim Additiven Herstellungsverfahren – dem 3D-Druck – ist das bereits der Fall. Auf einer Podiumsdiskussion wurde das Thema „3D-Druck als Bestandteil professioneller Fertigung“ im Rahmen von Industrie 4.0 diskutiert. Der Markt für 3D-Druck werde 2014 über „500 Prozent wachsen und sich bis 2018 noch einmal verdreifachen“, schätzt Nikolaus Breuel vom Wirtschaftsrat der CDU, dem Initiator der Veranstaltung.

Die Großindustrie fertigt bereits einzelne Teile zur Verwendung in ihren Produkten an. So gibt es bereits Luftkanäle für Boeing, die später in den Typ 737 eingebaut werden (mehr hier). Die zusammengefügten Materialschichten haben einen entscheidenden Vorteil: „Wenn man alles aus einem Guss fertigt, dann entfallen Dokumentationskosten, Prüfkosten, auch Materialkosten“, sagte Stephan Eelman, Research and Technology Director bei Boeing. Teile aus einem Material könnten Beweglichkeit und Festigkeit besser realisieren als Teile aus mehreren Materialien.Die Fertigung mit 3D-Druck findet bislang noch „hauptsächlich komplementär“ zu herkömmlichen Produktionsmethoden statt, so Eelman. Aber „wir werden schneller und produktiver“, dann können wir mehr von dem additiven Verfahren, einsetzen. Zuerst werden Teile hergestellt, die klein und billig sind. „Die billigen Teile machen die teuren erst wirtschaftlich“, so Eelmann.

Für mittelständische Betriebe steht die Technologie noch am Anfang des Potenzials, das sie einmal entfalten wird. Das liegt einerseits daran, dass das additive Herstellungsverfahren die herkömmlichen Produktionstechniken nicht ersetzen wird. Hersteller von Kugelschreiberkappen oder anderen einfachen Produkten werden wegen dieser Innovation nicht von den herkömmlichen Produktionstechniken abweichen.

Doch die Entwicklung schreitet schnell voran. Bereits jetzt gibt es 3D-Drucker mit vier Lasern. „Wenn die Stückzahl 200 überschreitet, sind handgroße Teile günstiger als im Gussverfahren“, sagt Carl Fruth, Inhaber von Fruth Innovative Technologien – Rapid Prototyping und Hersteller von Fabbster, einem 3D-Drucker für jedermann. Mit Fabbster kann sich jeder seine eigenen, farbigen 3D-Objekte, wie etwa Spielzeug, Schmuck, Teile für den Modellbau, individuelle Handyschalen oder Architekturmodelle drucken. Während der Podiumsdiskussion summte Fabbster leise im Hintergrund. Fruth stattet klassische Industrieunternehmen schließlich mit dem Knowhow aus, um 3D Techniken einsetzen zu können.

Der Einsatz der Technik ist schließlich eine Frage der Kreativität von Unternehmern. „Wie weit können Sie denken?“ fragt Eric Klemp, Commercial Director beim Direct Manufacturing Research Center der Universität Potsdam. Zu Illustrationszwecken bei der Lehre hat die Uni Potsdam einen Fabbster gekauft. „Studenten kommen mit immer neuen Ideen und fangen an, diese umzusetzen“, so Klemp. Die Grenzen des Herstellungsverfahrens liegen nur in der eigenen Vorstellungskraft: „Wir können ganz neue Teile herstellen“, so Klemp. Und mit den neuen Teilen kommen ganz neue Produkte auf den Markt.

Die 3D-Drucktechnologie liefert individuelle Teile mit einer komplexen Geometrie (mehr hier). Da diese Teile Schicht für Schicht aus Kunststoff oder Metallpulver zusammengeschmolzen werden, entfallen spätere Montagearbeiten. Das Material wird billiger, die Produktion einfacher. Das spart Ressourcen. Unternehmer im Verarbeitenden Gewerbe, die auf solchen individualisierten Teile angewiesen sind, überprüfen ihren Produktionsprozess auf Möglichkeiten, mit dem additiven Herstellungsverfahren Geld, Zeit und andere Ressourcen zu sparen.

In den USA gibt es über 800 Patente, in Deutschland lediglich 146. Dennoch: „Die Technologie kommt aber aus Deutschland“, sagt Klemp und nennt Unternehmen wie EOS, Concept Laser und SLM, die bereits einen erfolgreichen Börsengang hingelegt haben (hier).

Ingenieure müssen ihr Fach „neu lernen“

Mit einem aus vier Teilen bestehenden Katapult, eine Studentenarbeit, schießt Klemp eine Kugel ins Publikum. „Wir werden nicht nur bessere Waffen bauen können, wir werden komplett neue Produkte haben“, ergänzt Fruth. Selbst gelernter Ingenieur, sieht er einen Wandel in dem Berufsfeld. Ingenieure müssten ihr Fach unter Berücksichtigung dieser Innovation ein Stück weit „neu erlernen“. „Die Einführung von Bachelor und Master für den technischen Bereich war seitens der Politik falsch“, so Fruth. Der Diplom-Studiengang sei für die Lehre des Fachs besser geeignet und ein international hoch anerkannter Abschluss.

Doch die Förderung von Forschung und Lehre ist nur eine von zwei Seiten, um die Technologie in Deutschland voranzubringen. „Wir brauchen eine andere Mentalität. Wer in Deutschland einmal versagt, der hat für immer versagt und der wagt einen Schritt nicht nochmal“, sagt Eelmann und spielt auf das Insolvenzrecht in Deutschland an. Die großen Unternehmen wie Google, Twitter, Facebook, Microsoft dominieren die IT, weil in den USA Innovationen und Geld am besten zusammentreffen: „Die Risikobereitschaft, einen Standard durchzusetzen, gibt es in Deutschland nicht“, ergänzt Fruth.

Hinzu kommt ein Problem beim Urheberschutz. 3D-Teile können Theoretisch einfach kopiert werden, wenn die Baupläne digital verfügbar sind. „Wer ein Schutz haben möchte, muss ein Patent anmelden und zahlt 20.000 Euro“, so Fruth. „Die Politik kommt mit der Regulierung nicht hinterher.“

Was die nächsten Produkte sein werden, weiß der Entwickler von Fabbster selbst noch nicht. Es gehe auch nicht vorwiegend um Kopierschutz und Urheberrechte. Er fordert jedoch mehr Lust am Arbeiten in Deutschland. „Wir arbeiten zu wenig. Deswegen sind die Chinesen so erfolgreich, weil die arbeiten bis zum Umfallen.“

Fabbster in Aktion:

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Kommentare

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  1. Kane Bock sagt:

    Wenn heute schon das Essen aus dem Drucker kommt, kann ich dann in Zukunft auch meine Notdurft einfach ausdrucken, anstatt jeden Tag auf’s Örtchen gehen zu müssen?
    Seltsam, alles sehr seltsam.

  2. Rudolf Steinmetz sagt:

    Wie so immer – Pistolen und Gewehre funktionieren am besten, siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Cody_Wilson