3D-Druck – die stille Revolution (Gastbeitrag)

29.09.2020

Die Geschichte des 3D-Drucks begann vor rund 30 Jahren. Verschiedene Branchen erkennen bereits das Potential dieser Technologie. Verglichen mit konventionellen Fertigungsmethoden ist 3D-Druck energie- und ressourcenschonend.

von Johannes Postler

Es rattert, surrt und knistert. Die Geräusche von kleinen Elektromotoren sind kombiniert mit dem kontinuierlichen Rollen von Computerlüftern zu hören. Die 3D-Druck Manufaktur von Christian Weiskopf befindet sich im fränkischen Ebermannstadt. 2016 wurde die 220 Quadratmeter große, ehemalige Schreinerei das neue Zuhause seiner 3D-Drucker. Mittlerweile  hat er rund 20 dieser Maschinen im Einsatz. Hier scheint Science-Fiction ein Stück weit Realität zu werden. Am Rande des Gangs, der die verschiedenen Werkstatträume miteinander verbindet, steht ein zwei Meter großer Stift. Direkt daneben befindet sich ein detailgetreuer Nachbau der Kathedrale von Reims. Auf einem Tisch ist ein Raumschiffmodell aus Star Wars gelandet, das im Originalfarbton grau lackiert ist. Die verschiedenen Räume des Unternehmens sind voll von gedruckten dreidimensionalen Modellen, die den Rahmen der gängigen Vorstellungskraft neu definieren.

Beim 3D-Druck erstellen Maschinen in einem Heißschmelzschichtverfahren aus Kunststoff dreidimensionale Formengebilde. Die dazu benötigten Skizzen werden zuvor mit speziellen Programmen am Computer konstruiert. Sie liefern der Maschine eine Vorlage des Objektes, welche dann Schicht für Schicht gedruckt wird. Dieser Vorgang kann, je nach Größe, von ein paar Stunden, bis hin zu mehreren Tagen in Anspruch nehmen.

„Der Druck funktioniert ähnlich wie der Replikator aus Star Trek. Meine Drucker erschaffen mit geringem Energieaufwand Objekte aus dem Nichts“, scherzt der Unternehmer Christian Weiskopf und fährt fort „Der verwendete Kunststoff von Green-Tec ist zu 100 Prozent kompostierbar. Der Materialverlust ist gering, da nichts gefräst oder gegossen wird.“

3D-Druck schafft neue Möglichkeiten

Auch die Baubranche forscht bereits am 3D-Druck. Hier sollen größere Versionen dieser Drucker zum Einsatz kommen, die Beton anstelle von Kunststoff drucken. Für die Designwoche 2018 in Mailand, hat das Architekturbüro CLS in Kooperation mit der Firma Arup ein Haus aus recyceltem Beton gedruckt. Die Baukosten für dieses Haus sind verglichen mit konventionellen Baumethoden nur halb so hoch und könnten noch weiter fallen, wenn dieses Verfahren serienreif wird.

„Unser 3D-gedrucktes Gebäude beweist, dass diese Technologie ausreichend entwickelt ist, um komplexe Strukturen zu realisieren.”, informiert Guglielmo Carra, der ehemalige Leiter der Material-Beratung für Europa bei Arup.

Christian Weiskopf druckt seit 2013 mit Kunststoff. Als der Hobbyhistoriker ein Modell der Streitberger Burg nachbauen wollte, suchte er nach schnelleren Methoden als jenen des klassischen Modellbauens. Inspiriert von einem Video der Berliner Charité, in dem ein menschlicher Schädel gedruckt wurde, kaufte er seine erste Maschine und vermittelte sich alle Kenntnisse im Selbststudium.

„Der 3D-Druck wurde meine neue große Leidenschaft. Meinen Beruf als Versicherungsmakler habe ich damals an den Nagel gehängt“, beschreibt der 51-jährige Unternehmer.

Damit schloss er sich einem stabil wachsenden Markt an.

Eine Technologie mit Zukunft

Während sich der weltweite Umsatz der 3D-Druck Branche 2014 auf 1,8 Milliarden US-Dollar belief, so schätzen Experten diesen 2020 bereits auf 3,1 Milliarden US-Dollar.

Der amerikanische Produktentwickler Brad Maloney von HelmetComp, der bereits für die Konstruktion verschiedener Schutzhelme im zivilen und behördlichen Bereich bekannt ist, hat zusammen mit dem Münchner Chemiekonzern Wacker einen Schutzhelm produziert. Dieser besitzt einen speziellen Silicondämpfer aus 3D-gedruckten Komponenten.

„Siliconkautschuk hat bemerkenswerte Eigenschaften, die im Bereich der Schutzhelme helfen können, den menschlichen Kopf besser als bisher vor Stößen zu schützen.“, erklärt Florian Degenhart, ein Fachpressereferent der Firma Wacker.

Die 3D-Drucker von Christian Weiskopf arbeiten mittlerweile rund um die Uhr. Sein Telefon scheint nahezu ununterbrochen zu klingeln. Gerade spricht er konzentriert mit einem speziellen Kunden. Für ihn soll er ein schwimmfähiges Messemodell drucken. Er erklärt ihm den aktuellen Stand des Projektes und bespricht weitere Details, wie die späteren Farbwünsche und die geplante Auslieferungszeit.

Entwickler, Prototypen- und Instrumentenbauer sowie Erfinder wurden in den letzten Jahren seine Kunden. Mittlerweile interessiere sich aber auch die Industrie vermehrt für die 3D-Druck Technologie, da diese vor allem im Prototypenbau und bei Kleinserien bis etwa 10.000 Teilen Zeit und Produktionskosten spare, ergänzt Christian Weiskopf überzeugt. Die industrielle Revolution, die der 3D-Druck mit sich bringt läuft aktuell noch im Stillen.

Über den Autor:

Johannes Postler ist Elektroniker für Automatisierungstechnik. Seine journalistische Laufbahn begann er 2018 als freier Mitarbeiter für die Tageszeitung Nürnberger Nachrichten. Seit 2019 studiert er Ressortjournalismus an der Hochschule Ansbach.

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