Sie hatten die Wahl, Sie haben sich in unserer Umfrage entschieden – Markus Koch hat am 5. April 2014 auf der Invest 2014 über die wachsende Bedeutung der 3D-Druckindustrie berichtet.
3D-Druck bringt die Digitalisierung in die Produktewelt. Statt Texte auf Papier, kommen dreidimensionale plastische Objekte aus diesen modernen 3D-Druckern heraus. Doch wie funktionieren diese „Star-Trek-Replikatoren“?
3D-Drucker waren lange nur der Industrie und der Forschung vorenthalten - wegen des hohen Anschaffungspreises, den Abmessungen und des Filamentes, der Tinte eines 3D-Druckers. Sinkende Preise und kleinere Modelle machen diese Geräte nun auch für normale Verbraucher attraktiv und erschwinglich. Ab etwa 600 Euro gibt es jetzt den 3D-Drucker für den Heimgebrauch zu kaufen, einfachere Modelle sogar günstiger.
Wie verändert die neue Drucktechnologie unsere Welt?
Die Zukunftsvision der Science-Fiction-Fans, dreidimensionale Objekte wie aus dem Nichts aus einem Gerät herzuzaubern ist noch lange nicht Realität für jedermann, aber der 3D-Drucker macht es technisch möglich: mit einer Designsoftware wird eine digitale Vorlage (CAD Datei) erstellt, auf Basis derer in einem „Bierkasten“-ähnlichen Gerät ein Objekt Schicht für Schicht meist aus flüssigem Kunststoff, in der gewünschten Form produziert wird – wie wenn man mit einer Heißklebepistole malen würde. Die erweiterte Technologie der letzten Jahre lässt jetzt auch die Verarbeitung anderer Rohstoffen zu, wie z. B. Metall, Kunstharze, Gips, Keramik oder Glas. Mehr Informationen zu den verschiedenen Techniken des dreidimensionalen Druckens wie Stereolithografie (SLA), Selektive Laser Sintering (SLS), Fused Deposition Modeling (FDM) und Laminated Object Manufacturing (LOM) lesen Sie hier oder hier .
Die Technik steckt noch in Kinderschuhen und liefert teilweise noch viele Fehler, aber die Grundlagen sind schon gelegt und das Potential enorm. Man kann noch nicht von einer dritten industriellen Revolution sprechen. Es handelt sich eher um eine evolutionäre Technologie, die große Veränderungen und unzählige Möglichkeiten in unsere Gesellschaft aufzeigt.
Vor 30 Jahren hielten Computer Einzug in unseren Alltag und dadurch hat sich die Welt gewaltig verändert. Zukunftsforscher sehen einen ähnlichen beachtlichen Zukunftseinfluss bei der 3D-Drucker-Industrie.
Schneller produzieren – große Variantenvielfalt, keine großen Stückzahlen.
Um individualisierte Modelle, Entwürfe und Prototypen herzustellen ist der 3D-Drucker schon im Einsatz, jedoch lohnt sich die Produktion für Massenanfertigung nicht. Der große Vorteil von einem 3D-Printer ist, dass man komplexe und aufwendige Modelle zum Testen schneller und billiger als bspw. mit der Produktion von entsprechenden Spritzgussformen erzeugen kann.
In der Automobilbranche fand die 3D-Technologie ihre erste Anwendung. Für die schnelle und kostengünstige Herstellung von Prototypen führte man den Begriff „Rapid Prototyping“ ein. Die Entwicklung und Qualität der Produktion auf dem Gebiet schreitet immer weiter voran und ergänzt erfolgreich traditionelle Fertigungstechniken. Die Luft- und Raumfahrtindustrie sind bald nachgezogen.
In Bereichen wie Kunst, Mode und Design, Modell- und Maschinenbau, sowie in der Architektur haben 3D-Drucker auch ihren Weg gefunden. Hier werden die gestalterischen Möglichkeiten mit der technischen Machbarkeit effizient gekoppelt und dadurch wird oft die aufwändige und kostenintensive Handarbeit für die Herstellung vieler Einzelstücke ersetzt.
Die Medizin- und Zahntechnik machen sich die innovative dreidimensionale Drucktechnologie seit vielen Jahren schon zu Nutzen: es wurden schon komplett 3D-gedruckte Prothesen, Zahnersatz und Implantate hergestellt und erfolgreich eingesetzt.
Bioprinting heißt die neue Herstellungstechnik im medizinischen Bereich. Mit Bio-Tinte sollen schon elastische Blutgefäße, medizinische Schienen, Klappen und sogar ein Ohr hergestellt worden sein. Biotechniker arbeiten schon daran, wichtige menschliche Organe aus körpereigenen Zellen zu erschaffen – wäre eine medizinische Sensation.
Die Entwicklung steht jedoch erst am Anfang, es dürfte noch Jahrzehnte dauern bis das gelingt und einer Transplantation eines „bioficial“ (biological + artificial) Organs nichts mehr im Wege stünde. Aber die Wissenschaftler sind optimistisch, es liegt längst nicht mehr im Bereich einer Science-Fiction-Vision.
Vom Konsumenten zum Hersteller – können wir uns nun alles selber drucken?
Die Vorstellung Produkte einfach daheim, nach eigenem Wunsch, ausdrucken zu können, sorgt seit Jahren bei vielen Menschen für Begeisterung und Neugierde. Das Interesse und die Nachfrage sind in den letzten Jahren gestiegen. Nach dem geprüften Einsatz in der Industrie und Forschung, dringen 3D-Drucker nun auch in den Privatgebrauch. Damit kann man nach Lust und Laune individualisierte Produkte selber herzustellen. Sinnvoll wäre so ein Gerät auch im Nachmachen von im Handel vergriffener Ersatzteile für alte Haushaltgeräte, die nicht mehr produziert werden.
Das Open Source Hardware Projekt „RepRap“ brachte eins der ersten für Privatnutzer leistbaren 3D-Drucker auf den Markt. Die bekanntesten Hersteller solcher 3D-Druck-Anlagen sind 3D-Systems, MakerBot Industries, Objet, Stratasys oder Ultimaking Ltd. Wer sich keinen 3D-Drucker leisten kann oder möchte, kann so genannte Fab Labs aufzusuchen und sich dort eigene Kreationen in größeren und qualitativ hochwertigeren und leistungsfähigeren Geräte drucken lassen.
Das Fab Lab Aachen der RWTH Aachen eröffnete 2009 als erste Einrichtung dieser Art in Deutschland. Natürlich kann man individualisierte 3D-Produkte auch bei Online Dienstleistern bestellen und sich nach Hause schicken lassen.
Wer keine Ideen hat, kann sich von den Entwürfen anderer Anwender inspirieren lassen und deren Dateien kostenlos aus dem Internet herunterladen. Auf der Online-Plattform Thingiverse von Makerbot Industries können Nutzer ihre digitalen 3D-Baupläne austauschen und der Öffentlichkeit präsentieren. Hier wird man Teil der 3D-Druck-Community.
Ausblick: Schaffen 3D-Drucker die Welt der Zukunft?
Beim 3D-Druck handelt es sich um eine vielversprechende Technologie, die das Potential hätte eine neue industrielle Revolution zu begründen. Es gibt aber auch viele kritische Stimmen, die vor überzogenen Erwartungen warnen. Fest steht, dass viele Marktsegmente von den innovativen technischen Möglichkeiten zu profitieren haben. Was die Zukunft bringt, wird man sehen.
Lohnt sich das Investieren im 3D-Druck? Ein Statement von Markus Koch
3D-Druck ist auch an der Wall Street eins der heiß diskutierten Themen. Unser Börsenexperte aus New York, Markus Koch gab auf der Invest 2014 sein Statement zur wachsenden Bedeutung dieses Industriesegmentes ab: „3D-Drucker sind die Zukunft, das glauben viele Anleger. In der Tat soll die Branche bis Ende des Jahrzehnts ein jährliches Wachstum von 19 Prozent ausweisen. Über 12 Milliarden Dollar Umsatz soll die Branche im Jahr 2020 generieren.
Die Zukunft ist aber genauso rosig wie die Bewertung dieser Aktien. Trotz der herben Korrektur, ist allein die Marktkapitalisierung von 3D Systems und Stratasys so hoch, wie der Umsatz, den die gesamte Branche in sechs Jahren erzielen soll. Wegen der steigenden Produktionskosten und sinkenden Margen, fielen die Quartalszahlen vieler Anbieter in den letzten Quartalen zudem flau aus. Erschwerend kommt hinzu, dass Hewlett-Packard ab Juni ebenfalls 3D Drucker vorstellen wird. Der Konzern ist ein Marktführer im Bereich der traditionellen Drucker verfügt über ein großes Vertriebsnetz.
Kurzum: Der wahre Gewinner im 3D Segment heißt im Augenblick Hewlett-Packard!“ (Statement Markus Koch/ Invest 2014)