3-D-Technik birgt großes Potential

Berlin: (hib/ROL) Zahnkronen, die auf das Genaueste passen, Hörgeräte, mit denen man besser hört, komplexe geometrische Bauteile, die sonst nur sehr aufwendig angefertigt werden können? Alles kein Problem. Die Anwendungspotenziale von additiven Fertigungsverfahren, dem 3-D-Druck, sind vielfältig. Seit einigen Jahren können mit additiver Fertigung hochwertige Endprodukte geformt werden, was die industriellen Einsatzmöglichkeiten enorm erweitert. Diverse Branchen wie der Maschinen- und Anlagenbau, die Luft- und Raumfahrt, die Automobil- Bau- und Kleidungsindustrie, die Medizin, aber auch die Militär- und Rüstungstechnik setzen dieses Verfahren ein. Und auch im privaten Bereich gewinnt die 3-D-Technik immer größere Popularität. Das schreibt der Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung in seinem Vorwort zum Bericht (18/13455) des Büros für Technikfolgenabschätzung (TAB) zu additiven Fertigungsverfahren (3-D-Druck).

Der Ausschuss hatte das TAB mit einer Untersuchung der Potenziale, aber auch der Risiken der additiven Fertigung unter technologischen, ökonomischen, ökologischen, gesellschaftlichen und rechtlichen Gesichtspunkten beauftragt. Angesichts der potenziell enormen Bedeutung der additiven Fertigung für die internationale Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft des deutschen produzierenden Gewerbes legt der weit über 200 Seiten starke Bericht einen besonderen Fokus auf die Entwicklung bei der industriellen Anwendung der additiven Fertigung in Deutschland.

Mit Schlagzeilen wie „Brrrt, ssst, fertig. Zahnkronen? Spielzeug? Autoteile? Kein Problem mit 3-D-Druckern. Die Maschinen werden immer leistungsfähiger - und sie können nun die Weltwirtschaft umkrempeln“ („Die Zeit“) beschreibe die Presse das Potential von 3-D-Druckern und suggeriere, dass nichts weniger als die kurz bevorstehende Erfüllung eines Menschheitstraumes bevorstehe: Auf Wunsch materialisiere sich jeder Gegenstand vom Spielzeug bis zum ganzen Haus auf Knopfdruck quasi von selbst, schreibt das TAB über die derzeitige öffentliche Wahrnehmung von 3-D. In Wahrheit sei diese momentan nur begrenzt einsetzbar. Gleichwohl sprechen die Wissenschaftler bei einem flächendeckenden Einsatz additiver Fertigungsverfahren in der industriellen Serienproduktion der Technik ein großes Potential zu. Sie erwarten, dass der Serieneinsatz erhebliche Strukturveränderungen in den bestehenden Geschäftsmodellen und Wertschöpfungsketten zur Folge hat.

Bei der additiven Fertigung wird das gewünschte Bauteil auf der Grundlage eines digitalen 3-D-Modells durch gezieltes schichtweises Auftragen des Ausgangsmaterials sukzessive aufgebaut, schreibt das TAB. Gegenüber konventionellen Verfahren wie Bohren, Fräsen, Gießen etc. weise die additive Fertigung eine Reihe von technologischen und ökonomischen Vorteilen auf: Es ließen sich komplexe geometrische Bauteilstrukturen realisieren, die mit konventionellen Methoden nur sehr aufwendig oder gar nicht herstellbar seien, beschreibt das TAB die Methode und sagt über die ökonomische Dimension: „Die Bauteilkomplexität übt so gut wie keinen Einfluss auf Dauer und Kosten des additiven Herstellungsprozesses aus, während sie in der konventionellen Fertigung zu einem exponentiell steigenden Kosten- und Zeitaufwand führt.“

Grundsätzlich gingen mit der Technik aber auch Gefahren einher, vor allem sicherheitstechnischer Art. Eine potentielle Gefahr sei beispielsweise die Herstellung von Schusswaffen mithilfe von 3-D-Druckern durch Privatpersonen und die grundsätzlich ausgeprägte Dual-Use-Fähigkeit von additiven Fertigungsverfahren. Obwohl Versuche gezeigt hätten, dass mit heute handelsüblichen 3-D-Druckern gefertigte Schusswaffen - wenn überhaupt - nur sehr unzuverlässig funktionieren, bestehe angesichts des schnellen technischen Fortschritts in diesem Feld kein Anlass, die Risiken zu unterschätzen, schreibt das TAB.