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Nudeln aus dem Drucker Die Grenzen des 3D-Drucks

Barilla will mit 3D-Drucker Nudeln pressen, die Royal Air Force Ersatzteile für Kampfjets, Väter Spielzeug für die Kids. Doch 3D-Drucker sind keine Zaubermaschinen, die man beliebig füttern kann. Eine Begriffsklärung.

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Der italienische Lebensmittelkonzern Barilla entwickelt gemeinsam mit einem niederländischen Institut 3D-Drucker für Pasta. Metall- und Plastikteile aus dem 3D-Druckern sind schon Alltag. Doch ein- und dieselbe Maschine kann nicht sämtliche Ausgangsstoffe verwerten. Quelle: Fotolia

Nudeln in Herzchen-Form braucht kein Mensch, sind aber eine wahnsinnig romantische Geste für die Gattin zum Hochzeitstag. So zumindest denkt der italienische Pasta-Hersteller Barilla und hat gemeinsam mit Forschern der niederländischen TNO zwei Jahre lang an einer Maschine getüftelt, mit der sich Nudeln in jeder beliebigen Form herstellen lassen. Dafür sorgen entsprechende Datensätze, die den Bauplan der Nudelteilchen enthalten. Die Maschine spuckt bereits 15 bis 20 Nudeln innerhalb von zwei Minuten aus. Die Geschäftsidee des italienischen Pasta-Herstellers: Restaurants kaufen den Drucker, die Gäste bringen auf einem USB-Stick individuelle Datensätze für selbstentworfene Pasta mit und die Küchenchefs kreieren mit den Individual-Nudeln das gewünschte Gericht.

Barilla möchte aber auch Geräte für den Hausgebrauch anbieten und wittert das große Geschäft mit Teig-Kartuschen. In diesen Drucker wird voraussichtlich aber deutlich weniger High-Tech stecken als in den Maschinen der renommierten TNO. Vielmehr wird es sich wohl um aufgerüstete Nudelmaschinen handeln. Details sind jedenfalls noch nicht bekannt.


Wie viele unterschiedliche Nudeln die Barilla-Maschine letztendlich auch formen wird, sie wird immer nur Pasta herstellen. In der Flut an Meldungen über neue Produkte, die Forscher, Lebensmittelhersteller, Ärzte, Architekten und Maschinenbauer mithilfe von 3D-Druckern erzeugen, geht leider häufig unter, dass es sich jeweils um Spezialmaschinen handelt. Mit einem Pasta-Drucker lassen sich vielleicht noch andere Teig-Sorten verarbeiten, aber selbst das ist fraglich. Den Universal-3D-Drucker gibt es nicht und wird es nie geben. Eine Maschine, die Kunststoffteile druckt, indem sie feinsten Plastikpuder zum schmelzen bringt und in mikrometer dünnen Schichten aufträgt kann keine Metalle verarbeiten. Schmelzpunkt und Abkühleigenschaften sind nur zwei von unzähligen Eigenschaften, die von Material zu Material verschieden sind.

Der 3D-Drucker "Foodini" von Natural Machines, ein Start-up aus Barcelona, kann mit genau sechs verschiedenen Lebensmittelkapsel gefüllt werden. Eine Düse trägt die Paste aufs Backpapier, gebacken werden die Teilteile dann aber wie bisher auch im Ofen. Bei solchen Geräten muss man sich die Frage stellen, ob die Bezeichnung "3D-Drucker" und der Preis von rund 1000 Euro gerechtfertigt ist.

Unter 3D-Druck verstehen Experten für gewöhnlich vier unterschiedliche Verfahren:

Bei Variante eins trägt der Drucker mikrometerdünne Schichten aus geschmolzenem Kunststoff oder Gemischen aus Gips und Bindemittel auf. Mit jeder Schicht wächst das Objekt in Höhe. Stark vereinfacht ausgedrückt funktionierten diese Geräte wie eine programmierte Heißklebepistole.

Was bereits funktioniert


Was alles aus dem 3D-Drucker kommt
3D-gedrucktes Kleid
Obst muss nicht zwangsläufig auf Bäumen wachsen: Das britische Unternehmen "Dovetailed" hat nun einen 3-D-Drucker entwickelt, der auch Obst druckt. Das Gerät kombiniert dabei "Tröpfchen mit verschieden Geschmäckern", die dann mit Hilfe von Molekularküche zu einer Frucht geformt werden. Das bedeutet: Dem Fruchtmus wird Natriumalginat beigemischt. Am Wochenende wurde der 3D-Drucker im Rahmen der Tech Food Hack in Cambridge vorgestellt. Quelle: dpa
Hedwig Heinsmann, Architekt aus Amsterdam, will die Baubranche revolutionieren und vor allem umweltfreundlicher machen. Er arbeitet bei Dus Architects, einem Architekturbüro, das das erste Haus aus dem 3D-Drucker zu bauen versucht. Bisher stehen nur einige, 180 Kilogramm schwere Bauteile des Hauses. Innerhalb von drei Jahren soll daraus im Lego-Verfahren ein Haus mit 13 Räumen entstehen. Quelle: obs
In Wales haben Chirurgen ein Gesicht mit Teilen aus dem 3-D-Drucker repariert. Stephen Power hatte sich nach einem Motorradunfall den Oberkiefer, die Nase und die Wangenknochen gebrochen. Um die neue Gesichtsform möglichst realistisch darzustellen, haben die Ärzte einen CT-Scan von Powers Schädel gemacht, um daraus ein Modell zu drucken, auf dessen Grundlage Anleitungen und Platten gedruckt wurden. Durch diese Methode konnten die Knochen im Gesicht wieder an die richtigen Stellen gebracht und durch Platten zusammengesetzt werden. Seit dem Unfall war der 29-jährige so entstellt, dass er nur noch mit Sonnenbrille und Hut das Haus verlassen hat. Die Ergebnisse seien "vollkommen lebensverändernd", sagte Power dem Rundfunksender BBC. "An dem Tag, an dem ich aufwachte, konnte ich den Unterschied sofort sehen." - Die ganze Geschichte auf bbc.com Quelle: Screenshot
Das 3D-Drucker sogar Organe drucken können, ist nicht neu. Doch nun zeigt ein konkreter Fall, wie 3D-Druck leben retten kann. Der 14 Monate alte Roland Lian Bawi litt an einem schweren Herzfehler. Der kleine Junge hatte Löcher in der Herzwand, die sich nicht von alleine schließen wollten. Um die komplizierte Operation üben zu können, erstellte der Arzt Erle Austin ein perfektes Modell des erkrankten Organs. So konnte das Operationsteam vor dem schwierigen Eingriff die Abläufe trainieren. Die Behandlung verlief erfolgreich. Quelle: 3dprint.com Quelle: dpa
Gestatten: Das ist Toothless, der kleine blaue Drache. Sie kann zwar kein Feuer spucken, dafür aber ein kleines Mädchen sehr glücklich machen. Die siebenjährige Sophie hatte von ihrem Vater von all den wundersamen Sachen gehört, die schon mit 3D-Druckern hergestellt werden können, und schickte kurzerhand einen Brief an die Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) mit der Bitte, einen Drachen für sie zu erschaffen. Die Forscher ließen sich nicht lange bitten und erschufen diesen kleinen blauen Drachen aus Titan für Sophie - sie war völlig aus dem Häuschen und möchte nun Wissenschaftlerin werden, wenn sie groß ist.
Zu Weihnachten wird gebastelt. Der Siemens Forscher Olaf Rehme hat dafür nicht Schere und Papier in die Hand genommen, sondern seinen 3D-Drucker angeworfen. Als private Spielerei druckt er Weihnachtsbäume aus superhartem Spezialstahl. Siemens stellt aus diesem Material Brenner für Gasturbinen her. Das Unternehmen nutzt die Technologie, um sich die komplexe Ersatzteil-Lagerung zu sparen. Außerdem lassen sich Formen drucken, die mit anderen Fertigungsmethoden unmöglich sind. Quelle: PR

Diesem Verfahren angelehnt ist das Drucken mithilfe eines Puder-Betts. Ein mit Metall- oder Kunststoffpulver gefülltes Gefäß ist die Ausgangsbasis. Ein Druckkopf - ähnlich einem gewöhnlichem Tintenstrahldrucker - fährt über das Puderbett und trägt ein flüssiges Bindemittel auf, so dass das Material an den gewünschten Stellen zusammengeklebt wird. Dann wird die nächste Schicht aufgetragen und wieder "verklebt".

Anders bei der so genannten Stereolithografie - kurz SLA. Dazu eignen sich Kunststoffe, die aushärten, wenn Lichtstrahlen in bestimmten Frequenzbereich auf sie treffen. Der fokussierte UV-Lichtstrahl lässt flüssiges Kunstharz dort aushärten, wo der Strahl auf die Oberfläche trifft.

Beim Laser-Sinter-Verfahren bringt ein Laser feinste Puder aus Metall oder Kunststoff zum Schmelzen und fügt so aus immer wieder neu aufgetragenen feinsten Schichten massive Körper zusammen.

Auswahl von 3D-Druck-Verfahren

Die unterschiedlichen 3D-Drucktechnologien funktionieren mit weit über hundert Ausgangsstoffen: Mehl, Eiweißpulver, Zucker, Schokolade, Gold, Silber, Kupfer, Eisen, Titan, Sand, Keramik, Gips, verschiedenste Kunststoff und Harze, Glas, Holzverbindungen usw.. Jede Maschine muss aber auf den jeweiligen Ausgangsstoff angepasst werden. Ein Allzweck-3D-Drucker für den Hausgebrauch, der Kuchen backt, Spielzeug formt und Ersatzteile für Elektrogeräte ausspuckt ist schlicht unmöglich, denn das Gerät müsste gleichzeitig Laser und Druckdüsen enthalten, Pulver und flüssige Materialen formen können. Das Potenzial der 3D-Druck-Technik ist riesig, doch bei aller Faszination - es bleibt eine von Menschen programmierte Maschine - ein Zauberkasten ist es nicht.

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