3-D-Drucker Wie die Industrie gehackt wird

Demonstration auf der Münchner Digitalkonferenz DLD: Ein 3D-Drucker wirft Plastikteile aus.

(Foto: dpa)

Ein bisschen Raumschiff Enterprise für Jedermann: Mit 3-D-Druckern lassen sich praktisch beliebige Gegenstände herstellen - und zwar in der heimischen Garage. Neue Fertigungstechniken sind der aktuelle Fetisch der Gurus aus dem Silicon Valley. Steht eine neue industrielle Revolution an - oder ist das doch nur was für Nerds?

Von Jannis Brühl und Sophie Crocoll

Herr Vu gräbt im Sand wie ein Archäologe, doch er buddelt nach der Zukunft. Er steht am Ende des Förderbands auf einer Leiter und beugt sich tief in die Kiste, etwa so groß wie ein Container für Bauschutt. Vorsichtig zieht er das erste Teil heraus. Der Sand rieselt zurück in die Box. Geschützt durch Mundschutz und Brille werden seine Kollegen später mit der Druckluftpistole und einem weichen Pinsel die letzten Sandkörner aus den Ritzen der Form wischen. Auf der anderen Seite des Laufbands trägt ein Schieber eine Schicht Sand auf.

Es entsteht eine Fläche von vier mal zwei Metern; ein Arm fährt heraus und verteilt darauf durch eine Düse Klebstoff. Danach wieder Sand, dann wieder Kleber. So entsteht, wo der Klebstoff den Sand verhärtet, Schicht für Schicht die Gussform für eine Turbine. In eineinhalb Tagen wird sie fertig sein. Herr Vu wird seine Arbeit von Neuem beginnen und die Form vom überschüssigen Sand befreien.

Die Maschine, die in der Werkhalle der Firma Voxeljet bei Augsburg steht, druckt die Gussform einfach aus. Wie ein Text oder ein Foto, nur dreidimensional. Nach einem Bauplan, einer Computerdatei, die genau vorgibt, an welche Stelle die Düse Klebstoff schießen soll. Das geht schneller als bei der konventionellen Fertigung, es braucht kein spezielles Werkzeug. Das Produkt, ein Wasserrad, entsteht später aus einem Guss, alle Teile als eine Einheit.

3-D-Druck ist eine Technik, die Ende der Achtzigerjahre entstand. Seither können Druckmaschinen Gegenstände erzeugen. Doch lange waren die gedruckten Oberflächen zu körnig, die Maschinen zu langsam und schlicht zu teuer. Kapitalintensive Branchen wie die Flugzeugindustrie begannen, damit zu arbeiten, auch Industriedesigner verwendeten frühe 3-D-Drucker, um aus Entwürfen Prototypen zu machen, ohne den umständlichen Weg über Fabriken zu gehen. Mittlerweile aber sind die Preise deutlich gesunken, für etwa 500 US-Dollar gibt es die günstigsten Geräte, die man selbst für den Hausgebrauch zusammenbaut. Die Software, um 3-D-Baupläne zu erstellen, liefern viele Hersteller inzwischen kostenlos dazu. Und sie ist einfacher zu verstehen als noch vor einigen Jahren. In verschiedenen Verfahren entstehen Objekte aus Kunststoff, Harz, Metall - oder sogar Essbarem Nun entscheidet sich, ob 3-D-Druck auf den Massenmarkt vordringen kann.

Internet-Vordenker Chris Anderson, der die Theorie des "long tail" bekannt gemacht hat - ruft in einem Buch nicht weniger als eine neue industrielle Revolution aus: "Die Herstellung neuer Produkte ist nicht mehr das Privileg weniger, sondern eine Chance für viele." Ihm zufolge passiert nun in der industriellen Fertigung, was die digitalen Umwälzungen bisher vor allem im Handel bewirkt haben: Traditionelle Unternehmen werden aus der Verwertungskette geschnitten. Wer eine Idee hat, muss nicht erst einen Konzern überzeugen, sein Patent zu kaufen und in Serie zu gehen. Er druckt entweder selbst oder bei einer größeren, für alle zahlenden Kunden offenen 3-D-Druckerei. Der Elektroautobauer Tesla produziert schon mit den Maschinen, in kleiner Stückzahl und auf Kundenwünsche zugeschnitten, mit kleinen Lagerbeständen und kurzen Lieferketten: "Man stellt her, was man braucht, wenn man es braucht."

Eine ähnliche Entwicklung, etwas weniger leidenschaftlich formuliert, erwarten die Analysten der Technologieberatung Gartner. Fünf Jahre ist der Zeitrahmen, der in vielen Einschätzungen auftaucht. Dann werden deutlich mehr Menschen einen 3-D-Tischdrucker besitzen, schätzt Steve Rommel vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung. Sie werden sich als Gestalter ausleben, Ohrringe, Schuhe, Handy-Hüllen drucken, die sie nach ihrem Geschmack entworfen haben. Die Wirtschaftsordnung werden diese Spielereien erst einmal nicht erschüttern.

Oder doch? "Wenn mehr Menschen 3-D-Drucker haben, werden sie eher akzeptieren, dass die in anderen Bereichen angewendet werden", sagt Rommel. Setzen sich die Geräte dann auch in der Industrie durch, können sie die weltweiten Wirtschaftsbeziehungen verändern. So fertigt der 3-D-Druckdienstleister Shapeways seine Aufträge in New York und Eindhoven - beides Orte, die nicht gerade für niedrige Lohnkosten bekannt sind. Möglich ist das, weil weniger Arbeitskräfte gebraucht werden. Unternehmen können bestimmte Teile einfach selbst ausdrucken, statt sie bei Zulieferern in Osteuropa oder gar Asien zu bestellen. So sparen sie Zeit und Transportkosten.