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28. März 2013

3D-Drucker: Auf dem Sprung in die dritte Dimension

 Von Danijel Majic
Der Makerbot Replicator 2 auf der Cebit.  Foto: REUTERS

Ob Kaffeetasse, Handyhülle oder der Prototyp einer großen Idee – 3D-Drucker machen sogar die häusliche Kleinfabrikation möglich. Die Pioniere des dreidimensionalen Drucks sehen darin nicht weniger als eine Revolution.

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Ob Kaffeetasse, Handyhülle oder der Prototyp einer großen Idee – 3D-Drucker machen sogar die häusliche Kleinfabrikation möglich. Die Pioniere des dreidimensionalen Drucks sehen darin nicht weniger als eine Revolution.

Seine Handyhülle muss Florian Reichle dieser Tage öfter vorzeigen, wenn er sich mit Gesprächspartnern an der FU Berlin zusammensetzt. Das Smartphone ist mit einem rostbraunen Mini-Kettenhemd bekleidet. Streicht man mit der Hand drüber, klackern die einzelnen Kunststoffglieder aneinander wie Perlen an einer Schnur. Ein Hingucker, wenn auch kein übermäßig spektakulärer. Zumindest solange bis Florian Reichle erklärt, wo er die Schutzhülle her hat: „Aus dem Drucker.“

Reichles Handyhülle ist mehr als nur ein modisches Accessoire. Es ist ein augenfälliges Beispiel für das technische Niveau, das der dreidimensionale Druck inzwischen erreicht hat. Entstanden ist das Teil in den Räumlichkeiten des Instituts für Mathematik der Freien Universität. Am Anfang stand ein Pulver, das per Laser soweit erwärmt wurde, bis es schließlich Schicht für Schicht die gewünschte Form annahm. Laser-Sintern wird dieses Verfahren genannt. „Eine halbe Stunde hat der Druck gedauert“, sagt Reichle. Dann war das Kettenhemd für das Telefon fertig, das wegen seiner Einzigartigkeit perfekt zu Reichle passt. Immerhin zählt er zu den Mitbegründern eines der ersten auf 3D-Druck spezialisierten Start-Ups in Deutschland.

Rentable Kleinserien

„So etwas beflügelt die Fantasie der Menschen“, sagt Reichle mit Blick auf sein kleines Kunstwerk. Eine große Portion Fantasie ist tatsächlich mit im Spiel, wenn derzeit über Möglichkeiten und Bedeutung des 3D-Drucks spekuliert wird. Einige sehen in der Adaption der Industrietechnik für den Massenmarkt nicht weniger als die dritte industrielle Revolution, die Rückeroberung der Produktionsmittel durch die Masse. Einige Analysten, darunter auch das Marktforschungsinstitut Gartner, gehen hingegen davon aus, dass der Hype um die Heimanwendung gerade dabei ist, seinen Höhepunkt zu überschreiten, worauf ein Zwischentief folgen wird.

Fakt ist aber, dass der 3D-Druck zum Sprung aus den Werkstätten großer Konzerne und Universitäten hinein in mittelständische Betriebe und vielleicht sogar in den Haushalt angesetzt hat. Ob er sich dort tatsächlich etablieren wird, darüber gehen die Ansichten auseinander.

Das große Versprechen der jüngsten Generation von 3D-Druckern liegt darin, dass sie die Anfertigung von Klein- und Kleinstserien rentabel machen könnten. Designer, so die von Fachautoren immer wieder beschworene Zukunftsvision, könnten ihre Produkte selbst herstellen und vermarkten, ohne auf große Partner aus der Industrie angewiesen zu sein, für die sich die Produktion erst bei sehr hohen Stückzahlen lohnen würde.

Bausätze gibt es ab 800 Euro

Anwendungsgebiete: Vom Eierbecher bis zur Handyhülle lässt sich fast alles drucken. In den USA experimentiert eine Physikerin mit dem Druck fertiger Schallplatten. Dort wird auch an Geräten gearbeitet, die menschliche Organe replizieren können. Im Internet kursieren auch schon Entwürfe für Handfeuerwaffen.

Geräte: Für den Heimgebrauch sind sie noch vergleichsweise teuer. Der Replicator 2 kostet in seiner Grundversion 1 970 Euro. Eine große Auswahl in verschiedenen Preisklassen bietet aus die Firma Konstruktionswerk in Düsseldorf. Auf der Homepage von German Reprap können Bausätze ab knapp 800 Euro bestellt werden.

Software: Als Vorlagen für die Produkte dienen Computermodelle, die mit CAD-Programmen erstellt werden. Fertige Designs können auf Plattformen wie Thingiverse, Ponoko oder Trinckle heruntergeladen werden. Inzwischen bieten auch große Unternehmen Vorlagen an. Teilweise sind diese aber kostenpflichtig.

Alexander Hafner glaubt an diese Vision: „Der Hype zeichnet sich deutlich ab“, sagt der Stuttgarter Unternehmensberater. Für ihn, wie für viele Enthusiasten in der Branche, befindet sich der räumliche Druck schon lange auf dem Weg in den Mainstream. Den Anfang machten vor einigen Jahren Drucker, die als Bausätze geordert und vom Kunden selbst zusammengesetzt werden mussten. Den endgültigen Durchbruch soll nun ein Gerät bringen, das seit Oktober 2012 auf dem Markt ist: Der Replicator 2 der US-Firma Makerbot Industries. In Deutschland wird es von Hafners Büro vermarktet.

Eine schwarze Box, bierkastengroß, mit Sichtfenster an drei Seiten. Die Botschaft ist klar: kühl, sachlich und betont industriell. Bei allem Spaß, der Replicator 2 will ernst genommen werden. Hergestellt werden die Geräte in einer Fabrik im New Yorker Stadtteil Brooklyn gemäß dem Credo der Firmengründer um den ehemaligen Kunstlehrer Bre Pettis, dass Produkte dort entstehen sollen, wo auch die ursprüngliche Idee geboren wurde.

Technisch ist der Makerbot-Drucker nicht das ausgefeilteste System, das derzeit für Geld zu bekommen ist. Wie die meisten für den Heimgebrauch angebotenen Geräte arbeitet auch er mit der Schmelzschichtungstechnik – auf Englisch FDM abgekürzt. Als Ausgangsmaterial dienen Kunststoffe, die von der Maschine zunächst eingeschmolzen und dann mit einer Spritzdüse Schicht für Schicht zum fertigen Objekt geformt werden. Eine vergleichsweise günstige Technik, die jedoch klare Abstriche etwa bei der Oberflächenstruktur mit sich bringt. Und mit seinem Preis von 2.000 Euro gehört der Replicator 2 noch nicht einmal zu den günstigsten Geräten seiner Art.

Alexander Hafners Geschäft mit dem Hoffnungsträger läuft dennoch gut. Wie viele Geräte er seit dem Verkaufsstart abgesetzt hat, verrät er nicht. „Aber in den ersten beiden Monaten dieses Jahres waren es schon doppelt so viel wie letztes Jahr.“ Viel muss das nicht sein. Einige Schätzungen gehen davon aus, dass weltweit bislang kaum mehr als 15.000 Replicator 2 über die Ladentheke gegangen sind. „Ich aber könnte jederzeit noch mehr verkaufen“, betont Hafner, „aber die Produktion in den USA kann noch nicht mit der Nachfrage mithalten.“

Was das Gerät dennoch zum Hoffnungsträger einer kleinen aber überaus selbstbewussten Bewegung – deren Anhänger sich selbst Maker nennen – macht, ist seine einfache Bedienbarkeit. Mittels eines Computers oder einer Speicherkarte lassen sich 3D-Computer-Modelle problemlos einlesen und direkt drucken. Erstellt werden diese per kostenlos im Internet herunterladbarer Programme. Wer nicht selbst modellieren will, kann sich auf Plattformen wie Thingiverse bereits jetzt Tausende Designs zum Ausdruck herunterladen – kostenlos.

Auf Investorensuche

Die optimistischsten Anhänger der Maker-Bewegung prophezeien eine Zukunft, in der in Online-Netzwerken gemeinschaftlich an Entwürfen gearbeitet wird, die sich dann jeder zu Hause ausdrucken kann. Doch noch ist die Technik limitiert, lassen sich längst nicht alle Materialien ausdrucken. Experten gehen davon aus, dass die 3D-Druck-Technik zunächst vor allem für Kleinhersteller interessant wird. Die Analysten des Marktforschungsunternehmens Gartner prognostizieren, dass bis 2016 bereits jeder vierte auf Kleinserien spezialisierte Betrieb 3D-Druck in seinen Produktionsprozess einbauen wird. Alexander Hafners Kundschaft scheint dies zu belegen. „Von unseren Kunden ist etwa die Hälfte gewerblich.“

Analysten prognostizieren für den gesamten Markt schon in den kommenden Monaten einen Abschwung. Derweil suchen auf Crowdfunding-Seiten immer neue 3D-Druck-Projekte monetäre Unterstützung. Zwischen Utopisten und Skeptikern fällt Florian Reichle und seinen beiden Mitstreitern, Marlene Vogler und Gunnar Schulze, wohl die Rolle der Pragmatiker zu. Mit Trinckle haben sie die erste deutsche Online-Plattform gegründet, auf der Designer ihre Entwürfe hoch- und Kunden selbige herunterladen können. Daneben bietet Trinckle auch einen Druckservice für diejenigen, die sich nicht gleich selbst einen 3D-Drucker anschaffen wollen. Demnächst soll die Homepage zudem so erweitert werden, dass Hobbykünstler und Programmierer über ein Matching-System schneller zusammenfinden. Marlene Vogler beurteilt die Marktchancen für Trinckle optimistisch: „Die Ideen sind im Äther. Jetzt holen wir sie in die Realität.“

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