Zukunftsbranchen Hier haben deutsche Unternehmen die Nase vorn

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Maschinenbau 3D-Drucker: Um Jahre voraus

So funktioniert 3D-Druck
Das Unternehmen Botspot hat unter der Leitung von Geschäftsführer Thomas Strenger ein ganz besonderes 3D-Konzept entwickelt. In seinem Berliner Laden können Menschen Miniatur-Figuren von sich nachdrucken lassen. Quelle: dpa
Dafür müssen sich die Kunden erst von allen Seiten in der gewünschten Pose mit speziellen Kameras abscannen lassen. Die 3D-Daten werden dann an einen Computer weitergegeben. Quelle: dpa
Am PC werden die Daten dann auf die Größe der gewünschten Figur umgerechnet. Wie auch ein Dokument an einen Drucker gesendet wird, lässt sich die digitale 3D-Karte des Körpers per Mausklick an den Printer schicken. Quelle: dpa
So sehen Modelle der 3D-Drucker aus, die die Figuren aus Gips produzieren. Jeder 3D-Drucker besteht aus einer Schiene, auf der sich der Druckkopf im Rhythmus des digitalen Fahrplans hin und her bewegt. Über den Kopf wird je nach Drucker das entsprechende Material aufgetragen. Quelle: dpa
Eine rote Schutzhülle sorgt bei Botspot dafür, dass keine äußeren Einflüsse auf den empfindlichen Gips einwirken, der vorsichtig Schicht für Schicht nach der Druckvorlage übereinander gelegt werden. Quelle: PR
Am Ende entsteht eine Gipsfigur, die nur noch etwas Farbe benötigt. Doch wie sieht der Druckvorgang unter der Schutzhülle genau aus? Quelle: PR
Gut ist das auf diesem Foto zu erkennen, das einen 3D-Drucker zeigt, der auf der Messe CeBIT in Hannover Plastik-Elemente gedruckt hat. Aus der kleinen rötlichen Spitze fließt das Material, das in hauchdünnen Schichten Stück für Stück aufgetragen wird. Dabei bewegt sich der Druckkopf langsam hin und her und gibt nach der Druckvorgabe vom PC das Material frei. Quelle: dpa

So innovativ die derzeit gut 6200 Unternehmen des Maschinenbaus auch sind: Das Rückgrat des deutschen Exports hat große Veränderungen vor sich – aber auch die richtigen Werkzeuge. Dafür sorgt neben Fortschritten bei besonders präzisen Sensoren oder Werkstoffen als Ersatz für teuere High-Tech-Metalle vom Typ Seltene Erden eine Revolution der Fertigungstechnik.

Will Airbus-Produktionsvorstand Günter Butschek neue Bauteile für ein Flugzeug ausprobieren, müssen seine Ingenieure keinen Lieferanten mehr suchen. Sie werfen einen Apparat in der Größe eines Kleiderschranks an, und der spuckt das passende Stück aus. Dafür sorgt ein Verfahren namens additive Fertigung, Lasersintern oder – weniger steif – 3-D-Druck. Wohl keine Technik wird die industrielle Wertschöpfungskette so verändern. Wer ein Ersatzteil braucht, bestellt es in spätestens 20 Jahren nicht beim Hersteller, sondern bezahlt für die Datei und druckt es selbst.

3-D-Druck wird keine Alternative zur Massenfertigung sein, wohl aber für Kleinserien von wenigen Hundert oder Tausend Stück. Ein Gerät für voll funktionsfähige Bauteile aus Kunststoff oder Metall kostet zurzeit noch bis zu 250.000 Euro und braucht Stunden, um aus Metall– oder Kunststoffpulver ein streichholzschachtelgroßes Teil in Mikromillimeter-dünnen Schichten aufzubauen.

Dank individualisierter Prothesen oder Zahnkronen sowie Teilen für die Luftfahrt oder Autoindustrie lagen die Umsätze mit 3-D-Druck allein im Metallbau 2012 weltweit bereits bei 1,7 Milliarden Euro. „Innerhalb der nächsten zehn Jahre wird sich der Umsatz vervierfachen“, sagt Martin Eisenhut, Partner bei der Beratung Roland Berger in München. Dafür sorgt vor allem, dass die Drucker komplexe Formen ohne Verschnitt am Stück ausspucken, neue Konstruktionen ermöglichen und auch nicht gießbare Legierungen von Spezialmetallen verarbeiten können.

Größte Profiteure des Booms könnten deutsche Maschinen- und Anlagenbauer sein wie SLM Solutions aus Lübeck, Concept Laser aus dem bayrischen Lichtenfels und Weltmarktführer EOS aus Krailling bei München. „Schauen wir auf die Umsatzverteilung, sitzen 80 Prozent der Hersteller in Deutschland“, sagt Eisenhut.

Noch sind sie Wettbewerbern aus den USA oder Asien technisch um Jahre voraus. Doch die Spitzenposition ist ohne öffentliche Förderung wie zum Beispiel das milliardenschwere US-Projekt National Additive Manufacturing Innovation Institute in Gefahr, befürchtet EOS-Strategie-Chef Nikolai Zaepernick: „Wenn die Bundesregierung unsere Position nicht deutlicher unterstützt, werden wir den Vorsprung mittelfristig einbüßen.“

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