Kontroverse

Wie die 3-D-Drucker unseren Alltag verwandeln

3-D-Druckversuch im FabLab der Hochschule Luzern: Additive Fertigungsverfahren sind mehr als ein Spielzeug – zumindest für die Industrie.

3-D-Druckversuch im FabLab der Hochschule Luzern: Additive Fertigungsverfahren sind mehr als ein Spielzeug – zumindest für die Industrie.

Einige Wissenschafter sagen, dass 3-D-Drucker das Zeitalter der Massenproduktion beenden werden, weil sie die Herstellung ins Wohnzimmer der Konsumenten verlagern. Praktiker aus der Schweiz erwarten lediglich eine Revolution im Kopf.

Die industrielle Massenproduktion bestimmt unser Leben: Was wir im Laden kaufen, wurde irgendwo in einer Fabrik in tausendfacher Ausführung hergestellt – vieles am anderen Ende der Welt. Geht etwas kaputt oder haben wir Lust auf eine neue Version desselben Produkts, wenden wir uns wieder an einen Shop – ob in der Einkaufsstrasse oder im Internet. Die Folge: Wir sind auf Hersteller und Händler angewiesen.

Dieses scheinbar unerschütterliche Verhältnis zwischen Produzenten und Konsumenten werde durch die zunehmende Verbreitung von 3-D-Druckverfahren ins Wanken geraten, sagen einige Forscher. Sie begründen ihre Prognose mit der Verlagerung von Produktionsprozessen zu den Konsumenten: Wer Lust hat auf ein neues, einzigartiges Paar Schuhe, designt und druckt sich dieses selber aus. Das iPhone wird mit einem personalisierten Cover aus dem 3-D-Drucker verhüllt. Das kaputt gegangene Teilchen des Stabmixers wird per Knopfdruck ersetzt. Das renommierte Wirtschaftsmagazin «Economist» schrieb in diesem Zusammenhang gar von einer «dritten industriellen Revolution».

Zu teuer für breite Masse

Vertreter der Schweizer 3-D-Druck-Branche glauben nicht an solche Szenarien: «Der Trend, alles zu Hause zu drucken, wird nicht stattfinden», sagt Dieter Woschitz, Leiter des Instituts für Rapid Product Development (IRPD) der Inspire AG, einer Firma mit Beteiligung der ETH Zürich. Dazu seien 3-D-Drucker, die qualitativ hochwertige Objekte aus verschiedenen Materialen herstellen könnten, zu teuer.

Industriell verwendbare additive Fertigungsmaschinen sind ab einer halben Million Franken aufwärts zu haben. Es ist zwar möglich, dass diese Preise in Zukunft sinken werden, dass professionelle 3-D-Drucker eines Tages für eine breite Masse erschwinglich sein werden, glauben die befragten Schweizer Experten indes nicht. «Zudem braucht es viel Know-how, um professionelle additive Fertigungsmaschinen zu bedienen. Ein Knopfdruck reicht nicht», sagt Albert von Allmen, Geschäftsführer der Pfäffiker von Allmen AG, die ihr Geld seit über 40 Jahren mit Rapid Prototyping, Formenbau und Serienproduktion verdient.

Ein weiteres Argument, das gegen die Verbreitung von universell einsetzbaren 3-D-Druckern in jedermanns Wohnzimmer spricht, ist die Verfügbarkeit der geeigneten «Druckpatronen». Denn je nach gewünschtem Objekt müsste ein 3-D-Drucker mit einem anderen Material gefüttert werden – das bedürfte eines riesigen Lagers an Werkstoffen.
Kurz gesagt: Die Prozess- und Materialkosten bei der individuellen Fertigung wären wesentlich höher als bei der Massenproduktion und machen deshalb für Alltagsgegenstände keinen Sinn. Für Private ist ein selbst kreiertes 3-D-Objekt höchstens dann interessant, wenn es einzigartig ist – und der Preis eine untergeordnete Rolle spielt. Doch dann fährt man günstiger, wenn man die Dienste eines 3-D-Copyshops in Anspruch nimmt.

In der Wirtschaft bereits Realität

Sind 3-D-Drucktechnologien demnach nicht mehr als ein Medienhype? Mitnichten. In der Industrie führen additive Fertigungsverfahren durchaus zu einschneidenden Veränderungen: «Es revolutioniert bei der Herstellung von Produkten die Art zu denken», sagt Woschitz vom IRPD. Früher hatten Ingenieure bei der Herstellung komplizierter Teilchen immer Barrieren im Kopf, weil die herkömmlichen Herstellungsprozesse oft die Limite zeigten. Die additiven Verfahren erlauben dagegen einen Fertigungsprozess, der Design-getrieben ist – ohne dabei steigende Kosten zu verursachen. Denn dem 3-D-Drucker ist es egal, einen Klotz oder den Eiffelturm als filigranes Konstrukt herzustellen.


Ein solches Umdenken geht nicht von heute auf morgen. In einigen Branchen sind aber bereits Auswirkungen erkennbar: so zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrt, wo dank der neuen Verfahren leichtere – und zugleich stabilere – Teile entwickelt werden, denen aber noch die Zulassung fehlt.

«Dank der anhaltenden Diskussion über 3-D-Drucker gibt es heute kaum einen Industriebetrieb, der sich noch keine Gedanken darüber gemacht hat, was diese Technologien für ihn bedeuten», sagt Matthias Baldinger von Additively, einem Zürcher Start-up, das Firmen dabei hilft, für seine Bedürfnisse den passenden 3-D-Druck-Dienstleister zu finden.

Ecoparts aus Rüti bietet seine 3-D-Druck-Dienste seit 2006 an. Die Zeichen stehen auf Wachstum: «In diesem Jahr haben wir bis jetzt 45 Prozent mehr Aufträge als noch im letzten Jahr», sagt Geschäftsführer Daniel Kündig. Ein Trend sei vor allem, dass die Firmenkunden nicht mehr nur Prototypen drucken würden, sondern vermehrt auch Kleinserien. «Teilweise werden bis zu 1000 Teile bestellt», so Kündig. Das rentiere dann, wenn es sich um sehr komplexe Teile handle und sich der Aufbau einer herkömmlichen Produktionsstrasse nicht lohne.

Bei Schweizer Grosskonzernen gehört die Produktentwicklung mit 3-D-Druckern bereits zum Standard: Ob Rieter, Georg Fischer, Nestlé oder Novartis – die Multis aus allen Branchen verfügen über eigene 3-D-Drucker, oder arbeiten eng mit Drittanbietern zusammen. In der Wirtschaft ist die 3-D-Revolution bereits Realität.

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