Digitale Technologien wie der 3D-Druck stehen in Deutschland vor dem Durchbruch. Das ergab eine repräsentative Umfrage unter Unternehmen im Auftrag des Digitalverbands Bitkom. Bislang setzen nur 5 Prozent der deutschen Unternehmen 3D-Druck-Verfahren ein; für die Zukunft planen oder diskutieren dies jedoch 20 Prozent. Im produzierenden Gewerbe liegt der Anteil sogar noch höher – 16 Prozent nutzen bereits 3D-Druck-Verfahren und weitere 40 Prozent planen deren Einsatz.

Laut einer Studie von Ernst & Young sind deutsche Unternehmen, verglichen mit anderen Industrienationen, führend im Einsatz von 3D-Druckern. In Deutschland werden dadurch bereits heute fast eine Milliarde Euro Umsatz pro Jahr erzielt.

Doch was ist 3D-Druck eigentlich genau?

Unter dem Begriff 3D-Druck (oder auch generative bzw. additive Fertigung) verstehen wir eine Vielzahl von Technologien, die sich mit der automatisch-maschinellen Erzeugung von Gegenständen aus flüssigen oder pulverförmigen Materialien befassen. Die Fertigungstechniken funktionieren nach unterschiedlichen Prinzipien und eignen sich jeweils nur für ganz bestimmte Materialien. Was sie alle gemeinsam haben ist, dass sie dreidimensionale Objekte bauen, indem sie Material in dünnen Schichten auftragen und verfestigen.

Was sind die Vorteile dieser Verfahren?

Befürworter der Technologie erwarten hohe Einsparungen beim Einsatz von Rohmaterialen gegenüber der Massenproduktion und die Verringerung von Personal, Transportkosten und Energie bei der Produktion. Außerdem wären mit herkömmlichen Techniken die durch den 3D-Druck entstehenden Wabenstrukturen unmöglich, denn es sind leichte, stabile Formen mit Hohlräumen. Durch Bohren oder Spritzguss könnten diese nicht hergestellt werden. Auch für Produkte, die eine gewisse Individualisierung benötigen, ist das Verfahren gut einsetzbar.

Für wen ist 3D-Druck gedacht?

Die Einsatzgebiete von 3D-Druck sind weitläufig. Von der Verwendung in der Industrie bis hin zum Hobbynutzer, alles ist heute möglich. Dementsprechend groß ist auch die Vielzahl der 3D-Drucker: das Spektrum der Preise reicht von mehreren Millionen Euro für teure Modelle bis hin zu unter Tausend Euro für günstigere Alternativen.

Ist diese Technologie besonders revolutionär?

Eigentlich nicht, denn es gibt sie bereits seit vielen Jahren. Die Techniken des 3D-Drucks sind sogar schon in unserem Alltag angekommen: Hörgeräte und Zahnersatz stammen aus 3D-Druckern, genauso wie die 3D-Technik in Gasturbinen von Siemens und in MTU-Flugzeugtriebwerken steckt. Heute befinden sich bereits rund 3.000 Teile aus einem 3D-Drucker in einem Prototyp von BMW. Dabei werden die Verfahren vor allem als Ergänzung und nicht als Substitutionstechnologie für die Massenproduktion angesehen.

Warum hat man nicht schon sehr viel früher von 3D-Druck gehört?

Die öffentliche Wahrnehmung für die Technologie entstand erst während der letzten Jahre. Auch zahlreiche auflagenstarke Zeitungen und Publikumszeitschriften sowie das Internet widmen sich seit neuestem diesem Thema. Ausgelaufene Patente sind dafür verantwortlich, dass Lizenzkosten wegfallen und so immer mehr kostengünstige 3D-Drucker auf den Markt kommen, die auch Privatpersonen vermehrt nutzen. So entstehen aufmerksamkeitsstarke Nachrichten und Experimente wie „Waffe aus dem 3D-Drucker“, „3D-Drucker zur Zubereitung von Gerichten“ oder „High-Heels aus dem 3D-Drucker“. Wie solche Experimente auf Youtube aussehen, seht ihr hier.

Im Laufe der letzten Zeit wurden vor allem die weitreichenden Möglichkeiten des 3D-Drucks im Rahmen der Medizin publik. Schon seit Jahren versuchen Regenerationsmediziner, lebendes Gewebe nachzubilden. Dazu wollen sie 3D-Drucker nutzen, in deren Kartuschen sich Zellen unterschiedlicher Art befinden. Wachstumsfaktoren und Stützsubstanzen sollen dem auszudruckenden Gewebe Halt geben. In Versuchen mit Tieren ist dies bereits geglückt, aber eine viel erwartete Möglichkeit der Anwendung in der Humanmedizin ist noch nicht möglich. Auch intensive Bemühungen von Forschern, ganze Organe in Zukunft bald ausdrucken zu können, bieten Hoffnung für 11.000 Menschen alleine in Deutschland.

Ihrer Vision bereits näher gekommen sind Forscher, die an maßgeschneiderten Prothesen aus dem 3D-Drucker arbeiten. So sollen viele betroffene Menschen Zugang zu möglichst günstigen Arm- und Beinprothesen bekommen. Die deutsche Rennradfahrerin Denise Schindler trat im September 2016 bei den Paralympischen Spielen in Rio de Janeiro mit ihrer Beinprothese aus dem 3D-Drucker an. Für den Leistungssport muss die Prothese besonders belastbar und gleichzeitig leicht sein. Dass Schindler damit eine Silber- und eine Bronzemedaille gewann, spricht für die neue Technologie. Gerade solche Geschichten bringen das Thema noch mehr an die Öffentlichkeit.

Der 3D-Druck ist auf dem Vormarsch, das ist eine Tatsache. Ob damit allerdings auch eine viel diskutierte technologische Revolution einhergeht, muss laut Forschern noch abgewartet werden. Eine Schwierigkeit liegt vor allem darin, dass sich Ingenieure intensiv mit 3D-Druckverfahren auseinandersetzen müssen. Der riesige Erfahrungsschatz, der über bisher angewandte Technologien gesammelt wurde, ist vor allem in Industrien, in denen jahrzehntelange Garantien gegeben werden ein gewaltiger Vorteil. Dieser sollte nicht unterschätzt werden. Allgemein gilt: Je komplexer ein Produkt ist, desto schwieriger und riskanter ist es mit einem 3D-Drucker herzustellen. Und so ist die Vorstellung von komplett 3D-gedruckten Autos oder Flugzeugen noch eine weit entfernte Zukunftsvision.