Unter Druck

Eine Person mit einer neuen Idee ist ein Spinner, bis die Idee erfolgreich ist“, sagte einst der amerikanische Autor Mark Twain. Für einen Spinner hielt man Professor Bernd E.
27.04.2017, 00:00
Lesedauer: 3 Min
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Von Von Melanie Öhlenbach

Eine Person mit einer neuen Idee ist ein Spinner, bis die Idee erfolgreich ist“, sagte einst der amerikanische Autor Mark Twain. Für einen Spinner hielt man Professor Bernd E. Hirsch nicht, als er im Jahr 1987 den Vorläufer heutiger 3-D-Drucker ins Bremer Institut für Produktion und Logistik (Biba) holte. Es gab auf die Anschaffung überhaupt keine öffentliche Reaktion – obwohl es nur drei solcher Geräte in Europa gab und eines immerhin rund 450 000 D-Mark kostete. „Das Verfahren war damals so ungewöhnlich und unbekannt, dass es noch niemanden interessierte“, sagt der ehemalige Biba-Leiter.

Hirschs Begeisterung für die neue Technik tat dies aber keinen Abbruch. Schließlich sollte sie Unvorstellbares leisten: Auf Knopfdruck aus der Vorstellung eines Konstrukteurs einen perfekt geformten Gegenstand erschaffen. Und das ohne den Einsatz von Werkzeugen oder weiteren Maschinen. „Der Ansatz, eine Idee über einen Computer sofort in ein greifbares Objekt verwandeln zu können, hat mich fasziniert.“ Mit dieser Faszination war Hirsch nicht allein. Am Biba wurde eine Forschergruppe eingerichtet, Schwerpunkt: Rapid Prototyping, die schnelle Herstellung von Prototypen.

Drei Jahrzehnte nach Anschaffung des ersten 3-D-Druckers hat die Technik den Sprung aus dem Forschungslabor in die Anwendung geschafft. Spezialisierte Drucker können neben diversen Kunststoffen nun auch Kunstharze, Keramik und sogar Metalle im additiven Verfahren verarbeiten.

Aus Sicht von Branchenkennern gilt der Standort Bremen nach wie vor als führend, wenn es um Weiterentwicklung und Produktion geht. „Bremen ist ein wichtiger Standort für die Luft- und Raumfahrtbranche, die ein wesentlicher Treiber für die Industrialisierung des 3-D-Drucks ist. Insbesondere die Möglichkeiten der Gewichtsersparnis von 3-D-gedruckten Bauteilen ist für diese Branche ein wesentlicher Motivationsfaktor“, sagt Hannes Freiße. Er ist Leiter der Gruppe Oberflächentechnik am Bremer Institut für angewandte Strahltechnik, das sich unter anderem mit dem 3-D-Druck von Metallen für den Werkzeug- und Maschinenbau beschäftigt.

Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (Ifam) betreibt hauptsächlich Prozess- und Materialentwicklung für metallpulverbasierte 3D-Druckverfahren. Spezieller Schwerpunkt ist dabei das Verhalten des Metallpulvers im Prozess und dessen Qualitätssicherung. „Das Fraunhofer-Ifam hat mittlerweile über 40 Jahre Erfahrung im Umgang mit metallischen Pulvern und deren Anwendung in verschiedenen Fertigungsprozessen. Pulverbasiertes 3-D-Drucken gehört also fast zwingend dazu“, sagt Claus Aumund-Kopp, Projektleiter für den Bereich Pulvertechnologie und Generative Fertigung.

Auch das Unternehmen Materialise beschäftigt sich in Bremen mit Metall-3D-Druck. Der Software- und Fertigungsspezialist stellt Prototypen in Titan und Aluminium her – Materialien, die vor allem im Automobil- und Maschinenbau sowie in der Luft- und Raumfahrt gefragt sind. Die Pionierarbeit am Biba und die Entwicklung von Materialise verbindet eine Erfolgsgeschichte: Firmengründer Wilfried Vancraen sah dort den ersten 3-D-Drucker; Geschäftsführer Marcus Joppe entwickelte dort bereits als wissenschaftlicher Mitarbeiter eine umfassende Software für die ersten Metall-3-D-Druck-Verfahren.

Im Bremer Technologiepark hat auch Bego seinen Stammsitz. Das mittelständische Unternehmen ist einer der international führenden Spezialisten im Bereich der Dentalprothetik und Dentalimplantologie. Zahntechnikern, Zahnärzten und Implantologen bietet das 1890 gegründete Unternehmen Geräte, Instrumente, Werkstoffe, Implantate, Dienstleistungen und Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Zahnersatz. Als Pionier von CAD/CAM-Lösungen für digitale Prozesse versteht sich Bego als wichtiger Innovationstreiber der Dentalbranche, der sein marktführendes Know-how durch zahlreiche Patente unterstreicht.

Im Bereich Lebensmittel sorgt derzeit die Firma Biozoon für Aufsehen. Das Unternehmen aus Bremerhaven will 3-D-Drucker nutzen, um pürierte Lebensmittel für Menschen mit Kau- und Schluckbeschwerden wieder in Form zu bringen. Bislang geschieht dies in Handarbeit mithilfe von Silikonformen und Geliermittel. Das Jet-Printing Verfahren, das wie ein Tintenstrahldrucker funktioniert, soll eine industrielle Fertigung großer Mengen Smoothfood ermöglichen. Und nicht nur das:

„Mithilfe des 3-D-Drucks wird die Lebensmittelherstellung individuell. Notwendige Nährstoffe wie Proteine und Vitamine könnten dem jeweiligen Gericht einfach während des Drucks zudosiert werden“, sagt Sandra Forstner, Projektmanagerin für den Bereich Forschung und Entwicklung bei Biozoon.

Und wie sieht es in der Wiege des 3-D-Drucks in Bremen aus? Auch dort sind 3-D-Drucker weiterhin im Einsatz, etwa zur Fertigung von Prototypen für filigrane Werkzeuge. „Aktuell setzen wir am Biba den 3-D-Druck zur Unterstützung unserer Forschungsarbeiten ein“, sagt Stephan Oelker, wissenschaftlicher Mitarbeiter. „Aus produktionstechnischer Sicht bleibt das Thema für uns interessant, und wir werden es auf jeden Fall im Auge behalten.“

„Mithilfe des 3-D-Drucks wird die Lebensmittelherstellung individuell. Notwendige Nährstoffe könnten dem jeweiligen Gericht einfach zudosiert werden.“ Sandra Forstner
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