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Mehr als ein Trendthema
3D-Druck – Ideen ohne Grenzen
Was nicht passt, wird passend gedruckt: Von der Brille bis zu additiv gefertigten Medizinprodukten – innovative Unternehmen lassen ihrer Kreativität freien Lauf und bringen zukunftsweisende Produkte auf den Markt.
Individuelle Massenfertigung – beim 3D-Druck ist das kein Widerspruch. – Foto: Adobe Stock
3D-Druck – der Begriff ist so populär, dass man damit beim Buzzword-Bingo glänzen kann. Aber was genau steckt dahinter? Die Möglichkeit, einen Kabelbinder oder einen Flaschenöffner auszudrucken – davon hat jeder schon gehört. Aber ganze Häuser aus dem Drucker? Menschliche Organe? Was sich nach Science Fiction anhört, ist inzwischen Realität. Längst geht es beim 3D-Druck um individuelle Massenfertigung. Und die ist kein Widerspruch in sich, sondern ein wichtiger Faktor auf dem Weg in die Industrie 4.0.
Grundsätzlich wird in der Industrie mehr von additiver (oder auch generativer) Fertigung gesprochen. Im alltäglichen Sprachgebrauch hingegen ist der Begriff 3D-Druck geläufiger. Welchen Begriff man auch wählt – den kreativen Möglichkeiten dieser Technologie sind nahezu keine Grenzen gesetzt.
Eine neue Generation an Tüftlern: die Maker
Früher hieß es Bastelgruppe, heute ist es die Maker-Bewegung: DIY-Spezialisten, Tüftler und Tech-Fans nutzen 3D-Druck, um in FabLabs und Hackerspaces gemeinsam Problemlösungen zu entwickeln. Ihre Leitbilder sind Vernetzung, Austausch und der Open-Source-Gedanke. In den Kreativlaboren wird mit kleinen Mitteln groß gedacht. Und alles gedruckt, was möglich ist. Ob Plattenspieler, ein Kleid mit integrierten Abstandsensoren, personalisierte Rasierklingengriffe oder Turnschuhe – der 3D-Druck verfügt über enormes Innovationspotenzial und deckt die ganze Bandbreite von der Spielerei bis zur neuen und nachhaltigen Produktion der Zukunft ab. Was mit kreativer Tüftelei beginnt, setzt sich in der industriellen Produktion fort: Additive Fertigung ist mittlerweile in vielen Branchen wie in der Automobilindustrie oder der Medizintechnik wichtiger Bestandteil im Produktionsverfahren.
Junge Ingenieure beim Tüfteln im 3D-Druck-Kreativlabor. – Foto: Adobe Stock
Additive Fertigung: Wo geht die Reise hin?
Mit 25 Jahren Erfahrung in der additiven Fertigung ist die FIT AG Experte und Pionier für diese Technologie. Vom KFZ-Seitenspiegel über Satellitenhalterungen bis hin zum Ellenbogenimplantat – die Firma unterstützt Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen mit individualisierten Produkten. 2020 wurde die FIT AG mit dem „TOP 100 Award“ ausgezeichnet, einem der bedeutendsten Innovationspreise in Deutschland. Einige der vergangenen Innovationen finanzierte das Unternehmen mithilfe der KfW. Carl Fruth, Gründer und CEO des Unternehmens, war von Anfang an dabei.
„Nicht das Verfahren ist entscheidend, sondern das Produkt“
Carl Fruth, Gründer und CEO der FIT AG, über die Perspektiven der additiven Fertigung
Foto: FIT AG
Die additive Fertigung ist eines der wichtigsten Zukunftsthemen in der Industrie. Sie beschäftigen sich schon über zwei Jahrzehnte mit diesem Fertigungsverfahren. Wo haben Sie die Vorteile gesehen?
Damals wurden Prototypen noch auf dem Zeichenblatt konzipiert. Die ersten Schritte in Richtung additive Fertigung war das Rapid Prototyping, also technische Prototypen, die mit 3D-CAD-Daten schnell umgesetzt werden konnten. Das war eine wichtige Neuheit. Nach meinem Maschinenbau-Studium an der TU München druckte ich die ersten Prototypen bei mir zu Hause, dann in der Garage und schließlich gründete ich ein Unternehmen.
Vor welchen Herausforderungen stand die additive Fertigung in den 1990er Jahren?
Vor den gleichen wie heute auch. Die Produkte müssen zum Fertigungsverfahren passen. Sie müssen bestimmte Kriterien erfüllen wie eine spezielle Geometrie, damit sie sich für die additive Fertigung eignen. Das ist nicht immer der Fall.
Und welche Chancen sehen Sie in der additiven Fertigung heute?
Chancen bestehen nur, wenn echte Innovationskraft hinter der additiven Fertigung steckt. Nicht das Verfahren ist entscheidend, sondern das Produkt. Große Unternehmen sind da oft einfach zu träge. Ich sehe vor allem Chancen für junge, dynamische Unternehmen, die einfach mal machen und ohne Scheu in die Zukunft denken. Diese Start-up-Kultur gefällt mir und sollte in Deutschland noch mehr gefördert werden.
Wenn Sie in die Glaskugel blicken: Wo geht die Reise hin, und wie wird die additive Fertigung unsere Gesellschaft beeinflussen?
Wir werden auch in Zukunft kein komplettes Auto drucken, das würde nämlich fünf bis zehn Millionen Euro kosten. Also absolut unrealistisch. Im privaten Bereich wird die Maker-Kultur sicherlich weiter Einzug halten, für die Industrie sehe ich die individuelle Massenfertigung auf dem Vormarsch. Ich bin zuversichtlich – und gespannt, was innovationsstarke Unternehmen auf den Markt bringen werden.
Personalisierte Medizinprodukte aus dem 3D-Drucker
Die additive Fertigung ist keine vorübergehende Trenderscheinung. Das haben auch viele kleine Unternehmen und Gründer erkannt – wie das Münchner Start-up Kumovis. Seit 2017 entwickelt Kumovis 3D-Drucker für die Medizintechnik zur Verarbeitung von Hochleistungskunststoffen – vom Einweg-OP-Besteck über Schnittschablonen für komplizierte Operationen bis hin zu individualisierten Implantaten. Der 3D-Drucker R1 stellt durch eine spezielle Filtertechnik eine extrem geringe Konzentration luftgetragener Partikel bei der Produktherstellung sicher. So können Implantate wie ein Bandscheibenersatz hergestellt und eingesetzt werden. Je passgenauer das Implantat, desto besser sind die Heilungschancen für den Patienten. „Wir haben uns von Anfang an zum Ziel gesetzt, Medizintechnik-Unternehmen und Kliniken gleichermaßen in die Lage zu versetzen, Hochleistungspolymere im 3D-Druckverfahren zu verarbeiten und so Medizinprodukte nahezu jeder Art zu fertigen“, erklärt Stefan Leonhardt, Co-CEO und Mitgründer von Kumovis. An das große Potenzial und die Zukunftsfähigkeit von gedruckten Implantaten glauben auch Investoren und Partner.
Das Implantat wird mit Hilfe einer Software entworfen (rechts) und dann passgenau unter Reinraum-Bedingungen ausgedruckt. – Fotos: Kumovis
Was nicht passt, wird passend gedruckt
Maßanfertigung ist auch das Credo von You Mawo. Das junge Unternehmen aus Konstanz arbeitet aber nicht mit Implantaten, sondern mit Brillen. Ein Produkt, das wie geschaffen ist für den 3D-Drucker. Sebastian Zenetti hat You Mawo mitgegründet. Was das Kürzel bedeutet? „Your magic world“, was so viel bedeutet wie „deine zauberhafte Welt“. Das Konzept: individuelle Massenfertigung.
Brillen aus dem Drucker – auch im ungewöhnlichen Design. – Foto: You Mawo
Es funktioniert so: Der Kunde entscheidet sich für die Grundform eines Designs und lässt daraufhin seine individuelle Gesichtsform beim Optiker scannen. You Mawo druckt die Brille auf Grundlage des übermittelten Datensatzes und liefert die Maßanfertigung an den Kunden. Heute ist You Mawo in Deutschland, Österreich und der Schweiz Marktführer für Brillen aus dem 3D-Drucker und konnte auch die KfW Förderbank überzeugen: 2019 wurde das Unternehmen als Landessieger beim KfW Award Gründen ausgezeichnet.
Die Gesichtsform wird gescannt, der 3D-Drucker fertigt die individuell angepasste Brille. – Foto: You Mawo
Die additive Fertigung ist ein aktuelles Beispiel einer potenziell disruptiven Technologie, die immer mehr an Bedeutung gewinnt – sowohl im privaten Bereich als auch in der Industrie. Unternehmen sind flexibler in ihrer Produktion, sie können Kosten sparen, den Materialeinsatz reduzieren und Ressourcen schonen.
Doch die 3D-Technologie ist mit initialen Kosten verbunden, die für kleine und mittlere Unternehmen nicht immer leicht zu stemmen sind. Unterstützung gibt es daher vom Staat. Die Implementierung von innovativen Verfahren lässt sich zum Beispiel über ein zinsgünstiges Darlehen der KfW finanzieren. Unternehmen können dabei außerdem von einem ergänzenden Förderzuschuss profitieren. Eine interessante Möglichkeit ist etwa der ERP-Digitalisierungs- und Innovationskredit.
Die additive Fertigung hat den Sprung vom Trendthema zu einer ernstzunehmenden und zukunftsfähigen Fertigungsalternative geschafft. Kleine und mittlere Unternehmen können von dieser Technologie ganz besonders profitieren.
Ist additive Fertigung auch für Ihr Unternehmen der Weg in die Zukunft? Die KfW unterstützt Sie mit zinsgünstigen Krediten.
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