3D Printing

3D-Druck - kommt die Fabrik auf dem Desktop?

18.12.2013
Von 
Jürgen Hill ist Teamleiter Technologie. Thematisch ist der studierte Diplom-Journalist und Informatiker im Bereich Communications mit all seinen Facetten zuhause. 
Regelrechte Goldgräberstimmung herrscht derzeit in der 3D-Printing-Szene. War das Thema bislang nur etwas für wenige Spezialisten, so will Microsoft nun den 3D-Druck in Windows 8.1 integrieren und in England steht die Technik ab 2014 auf dem Lehrplan für Schüler.
Mahlzeit! Dieser Hamburger stammt nich von einer Fastfood-Kette, sondern aus einem 3D-Drucker.
Mahlzeit! Dieser Hamburger stammt nich von einer Fastfood-Kette, sondern aus einem 3D-Drucker.
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Mit der Vision von "einem PC auf jedem Schreibtisch und in jedem Haus" gründete Bill Gates 1975 Microsoft und legte den Grundstock für den Siegeszug Windows. Jetzt über 30 Jahre später propagiert Shanen Boettcher, General Manager der Startup Business Group bei Microsoft, eine neue Vision: "a factory on every desktop!". Hinter diesem Anspruch verbirgt sich nicht weniger als der Anspruch des Konzerns, das Thema 3D-Printing massentauglich zu machen. Dafür verkauft der Konzern in seinen US-Shops mittlerweile sogar 3D-Drucker.

Entscheidender ist aber ein ganz anderer Schritt. Während alle Welt über die neuen Startmöglichkeiten von Windows 8.1 diskutiert, hat der Konzern unter der bunten Oberfläche die Voraussetzungen für das Desktop Manufacturing geschaffen. Mit dem kommenden Betriebssystem-Release erweitert Microsoft die in Windows integrierte Druckertreiberarchitektur um das Thema 3D Printing. Anwender benötigen dann nur noch einen entsprechenden Treiber des 3D-Druckerherstellers, um per Mausklick einen "3D-Ausdruck" zu starten.

Damit würde sich der Weg vom 3D-Modell zum fertigen Objekt im Vergleich zu den bislang üblichen Verfahren (Vom 3D-Objekt zum gedruckten Modell) drastisch vereinfachen. Dabei will Microsoft eigenen Angaben zufolge gleich ein ganzes 3D-Ecosystem etablieren, das beispielsweise auch 3D-CNC-Maschinen unterstützt und ähnlich wie einen Drucker ansteuert. Selbst die Schaffung eigener 3D-Modelle soll mit Windows 8.1 mit wenigen Mausklicks zu bewerkstelligen sein. Als 3D-Scanner unterstützt Windows die hauseigene Xbox Kinect, die in der neuen Version mit verbesserten 3D-Scan-Funktionen aufwarten soll.

Zweiflern, die nicht wie Microsoft an den künftigen Massenmarkt "3D Printing" glauben, hält der Konzern Marktzahlen entgegen. So glauben die Auguren, dass sich der 3D-Drucker-Markt bis 2016 zu einem 3,1 Milliarden Dollar Geschäft entwickelt. Eine ähnliche Euphorie ist an der Börse zu beobachten. Börsenexperten wie Mr. DAX, Dirk Müller, sehen im 3D-Markt große Zukunft. "Für mich ist 3D-Druck der Megatrend der nächsten Jahre im Industriebereich", bekannte er in einem Interview, das im "Der Aktionär" erschienen ist. Diese Einschätzung bestätigt auch die "Branchenbibel" Wohlers Report 2013.

In einer Pressemitteilung schreiben die Analysten von Wohler Associates, dass der Markt für 3D Druck von 2,4 Milliarden US-Dollar in 2012 in den nächsten 5 Jahren auf bis zu 6 Milliarden US-Dollar weltweit anwachsen wird. 2017 sollen es bereits 10,8 Milliarden US-Dollar sein.

Geschnitzt, statt gedruckt - Meister Yoda stammt ebenfalls aus einem 3D-Ducker
Geschnitzt, statt gedruckt - Meister Yoda stammt ebenfalls aus einem 3D-Ducker

Ganz aktuell ist der Mega-Deal von Stratasys Inc. (NYSE: SSYS): Die Übernahme der privat gehaltenen Firma Makerbot (www.makerbot.com) für 400 Millionen Dollar plus 200 Millionen Dollar Earn-out. Und der Branchenprimus 3D-Systems (NYSE: DDD) hat zum Beispiel alleine im letzten Jahr mehrere Firmen übernommen. So drängen sich denn auch Parallelen zur Verbreitung des Internet ab Beginn der 90er Jahre und dem späteren dotcom-Boom auf. Selbst altbekannte Namen aus der Internet-Szene sind im 3D-Printing-Umfeld wieder zu finden: So hat sich etwa Alfred Bauer, der mit Articon (heute Integralis) eines der ersten Unternehmen für IT-Sicherheitslösungen gründete als Venture-Capital-Geber am 3D-Druck-Hersteller German RepRap beteiligt.

Mit dem Kapitalgeber im Rücken strebt das Unternehmen aus Feldkirchen bei München die europäische Marktführerschaft im Firmenkunden-Markt für 3D-Drucker auf RepRap-Basis an. Bauer selbst erwartet, dass auf Grund des großen Marktwachstums viele kleine Anbieter in den nächsten Jahren vom Markt verschwinden werden, aber auch viele von größeren Firmen übernommen werden. Um weiteres Wachstum und die Entwicklung neuer Produkte sicherzustellen, ist bei RepRap eine zweite Kapitalrunde mit weiteren Investoren geplant. Und in ein bis zwei Jahren könnte dann der Gang an die Börse folgen.

In einem anderen Punkt unterscheidet sich die Entwicklung des 3D-Drucks wiederum von der Entstehung des Massenmediums Internet. Während die Politik das Potenzial und die Probleme (Urheberrecht) des Internets erst spät erkannte, scheint dies beim 3D Printing nicht der Fall zu sein. So erklärte US-Präsident Barack Obama den 3D-Druck bereits in seiner Rede zur Lage der Nation zu einer der Schlüsseltechnologien, mit denen die USA neues Wirtschaftswachstum generieren wollen. Im Rahmen eines Förderungsprogramms, das mit einer Milliarde Dollar dotiert ist, soll an fünfzehn amerikanischen Instituten auch das 3D Printing vorangebracht werden.

Und in England hat Bildungsminister Michael Gove den 3D-Druck auf die politische Agenda gesetzt. Geht es nach dem Willen des Ministers so steht dort ab September 2014 3D Printing im Lehrplan. 3D-Drucker sollen dann in Unterrichtsstunden zu Design oder Technologie Einzug halten. Und aus Whitehall ist bereits zu hören: "3D-Drucker werden in britischen Schulen zum Standard gehören - denn die Technologie verändert die Herstellung sowie die Wirtschaft".

So könnte 3D-Druck die Welt verändern

Sicher, Skeptiker halten das Thema 3D-Druck derzeit für overhypt und verweisen auf offene Fragen wie Urheberrecht und Copyright oder ungeklärte Probleme wie den Materialeigenschaften des verdruckten Gutes. Doch gehen wir davon aus, dass diese Fragen geklärt werden. Dann hat der 3D-Druck das Potenzial, die Wirtschaft global zu verändern. Umwälzungen die auch die IT erfassen, wenn sich die Datenströme verändern. (mhr)

Eine Vision der Zukunft

Ersatzteile für weiße und braune Ware werden künftig zuhause selber gedruckt. Geräte halten damit länger, da sie nicht mehr wegen fehlender Ersatzteile entsorgt werden müssen. Der Handel klagt über gravierende Umsatzrückgänge.
Während der Handel über Umsatzrückgänge klagt, freuen sich die Hersteller über positive Zahlen. Datenbankgestützt verkaufen sie per Internet die 3D-Druckdaten ihrer Ersatzteile. Gleichzeitig konnten sie die früher erforderlichen Kosten für die Ersatzteillagerung auf Null herunterfahren.
Die ersten Speditionen melden Insolvenz und Express-Logistiker wie Lufthansa Cargo stöhnen. War früher die Übernachtlieferung von wichtigen Teilen ein glänzendes Geschäft, so herrscht hier nun Flaute. Doch bei der Lufthansa beobachtet man dies mit einem lachenden und weinenden Auge. Lufthansa Systems ist nämlich in das Geschäft als 3D-Servicedrucker eingestiegen. Weltweit druckt das Unternehmen an seinen Standorten Ersatzteile mit den noch teuren Lasersinter-Printern, deren Anschaffung sich für kleinere Unternehmen nicht lohnt.
Rechnet sich nicht - dieses Standardargument des 20. Jahrhunderts wegen dem neuen Entwicklungen oft in der Schublade blieben, gilt nicht mehr. Selbst Kleinstserien lassen sich nun kostendeckend drucken.
Die Zeit der großen Cash&Carry-Märkte im Umland der Metropolregionen ist vorbei. Möbel und anderen Waren werden jetzt on demand in Printshops gedruckt.
Egal ob Auto oder Sofa, neue Produkte können direkt vom Hersteller nach individuellen Kundenwünschen produziert werden.
Im Hausbau werden neue Formen und Strukturen möglich, da die Bauelemente direkt auf der Baustelle gedruckt werden.
Die etablierten Wirtschaftsweg und Handelsbeziehungen brechen zusammen. Billiglohnländer als verlängerte Werkbank und exportorientierte Länder verlieren an Bedeutung, da die Produkte nun vor Ort beim Kunden gedruckt werden.
Da nur noch digitale 3D-Druckdaten ausgetauscht/gehandelt werden, greifen klassische Steuerinstrumente wie Zölle, Einfuhrbeschränkungen nicht mehr. Mancher Staat gerät in finanzielle Schieflage, da die Steuern nun woanders anfallen.