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3D-Druck soll die Industrie revolutionieren. Die Chancen im rasant wachsenden Markt sind groß, doch die Technologie stößt auch noch immer an Grenzen.
3D-Scan eines Autos
Die Industrie hofft auf eine neue Ära der Fertigung.
Bild: Corbis/Getty Images
Düsseldorf, München Moderne Autos sehen für Shachar Gafni einfach öde aus. Der Gründer des israelischen Start-ups Modix 3D will dem Einheitslook im Fahrzeugbau ein Ende bereiten. „Wir glauben, dass Autos in Zukunft einzigartig aussehen werden und sich deutlich voneinander unterscheiden“, sagt Gafni. Der Schlüssel soll aus seinen Entwicklungslabors kommen: 3D-Drucker, in denen individuelle Karosserieteile nach persönlichem Geschmack des Kunden gefertigt werden.
Gafni ist um große Worte nicht verlegen: 3D-Drucker sollen die „optische Langeweile der industriellen Massenfertigung“ beenden und die „neue Ära der kundenindividuellen Massenfertigung einläuten“, sagt er. Seine Firma hat einen riesigen 3D-Drucker entwickelt, der Produkte im Volumen von fünf Meter Länge und zwei Meter Breite aus Kunststoffpulver fertigen kann – groß genug also, um Karosserieteile aus einem Stück herzustellen.
Die Maschine namens MAMA wird eines der Highlights auf der am Dienstag startenden Formnext in Frankfurt sein. Es ist die weltweite Leitmesse für den 3D-Druck – eine Fertigungstechnik, die in vielen Branchen bereits eingesetzt wird und die sich rasant weiterentwickelt.
„Wir sind an einem Punkt angekommen, an dem eine kritische Masse an Unternehmen auf 3D-Druck setzt“, sagt Stefana Karevksa, globale Leiterin 3D-Druck bei der Unternehmensberatung EY. Das werde die gesamte Produktions- und Lieferkette in den nächsten Jahren verändern.
In 3D-Druckmaschinen werden Werkstoffe wie Pulver und Metall Schicht für Schicht von Robotern aufgetragen und verschmolzen. Das geschieht per softwaregesteuertem Laser oder Elektronenstrahl. So entstehen dreidimensionale Gegenstände. Anders als in der traditionellen Fertigung werden nicht viele standardisierte Einzelteile in feste Formen gegossen und montiert: Beim 3D-Druck lassen sich individuell designte Teile aus einem Guss ohne weiteren Werkzeugeinsatz herstellen.
Mehr als 25.000 Besucher werden in den kommenden Tagen nach Frankfurt auf die Formnext kommen und sich über die neuesten Trends austauschen. Gesprächsstoff gibt es genug: In Dubai wurde unlängst das weltweit erste zweistöckige Haus mit Materialien aus 3D-Druckern fertiggestellt. Der Bau des Gebäudes mit 650 Quadratmeter Grundfläche lief computer- und robotergesteuert, nur 15 Menschen waren daran beteiligt.
Im September wurde in der Weltraumstation ISS erstmals Fleisch mithilfe von Bio-Druckern hergestellt. Die Maschinen setzten lebende Zellen aus Kühen zu einem Gewebe zusammen, aus dem ein Schnitzel oder ein Braten werden könnte. „Das ist ein kleiner Bissen für den Menschen, aber ein großer Bissen für die Menschheit“, witzelten die Beteiligten. Doch Technologielieferant Aleph Farms aus Israel will mit dem Verfahren die Nahrungsmittelversorgung auch auf der Erde revolutionieren.
Dass es tatsächlich einmal ein Schnitzel aus dem Drucker geben wird, bezweifeln nicht nur in der Branche viele. Von Revolutionen ist schon immer die Rede, wenn es um den 3D-Druck geht. Vieles ist ausgeblieben. Vor wenigen Jahren prognostizierten Marktforscher die massenhafte Verbreitung der Geräte in Haushalten: Mithilfe der Maschinen könne man sich daheim individuelles Essbesteck oder schnellen Ersatz für den zerbrochenen Teller fertigen, lautete die Vision. Doch das macht kaum jemand, der Verkauf von 3D-Druckern für den Heimgebrauch ist rückläufig.
Der Fokus der Hersteller liegt heute auf dem Geschäft mit der verarbeitenden Industrie – und das boomt. Vor drei Jahren lag das Marktvolumen der additiven Fertigungstechnologie, wie der 3D-Druck auch genannt wird, bei 5,7 Milliarden Dollar. In diesem Jahr werden es bereits elf Milliarden sein, bis 2023 soll der Branchenumsatz auf 27 Milliarden Dollar steigen, wie EY prognostiziert.
Mithilfe von 3D-Druckern stellen Industrieunternehmen heute bereits Maschinenteile und Werkzeuge her, in vielen Branchen ist die Technologie Standard für den schnellen Bau von Prototypen in Forschung und Entwicklung. Ersatzteile werden vor Ort bei den Kunden gedruckt, Kosten durch den Lkw-Transport entfallen damit. Flugzeughersteller wie Airbus und Boeing stellen Einzelteile wie etwa Türangeln im neuen 3D-Druckverfahren leichter und schneller her. Medizintechnische Produkte wie Zahnimplantate oder Hüftgelenke werden individuell angepasst gefertigt.
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