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Ist der 3D-Druck die Technologie der Zukunft?

Vor einigen Jahren unternahm ich eine Trekkingtour im Norden Thailands. Wir wanderten durch ein kleines Dorf, in dem ein Mann saß und einen Korb flocht, der vermutlich zum Transport der lokalen Produkte benötigt wurde. Als wir auf dem Rückweg am nächsten Tag wieder durch das Dorf kamen, saß er immer noch da und war mit seinem Korb beschäftigt.

Damals dachte ich, dass der Mann mit seinen Körben zwar sicher nicht viel Geld verdiente, dass wir in der westlichen Welt sein Geschäft jedoch als „politisch korrekt“ bezeichnen würden: Seine Produktion war nachhaltig. Er nutzte natürliche Rohstoffe und produzierte lokal – er verbrauchte also keine fossilen Rohstoffe und trug daher nicht zum Klimawandel bei. Kann man das noch übertreffen?

Wenn ich auf dieses Erlebnis zurückblicke, frage ich mich, ob 3D-Druck der Schlüssel zu einer ähnlich nachhaltigen Fertigung ist – maßgeschneiderte und lokale Produktion, wie in der vorindustriellen Zeit. Manchmal sehen wir Dinge, die uns daran erinnern, wie es früher einmal war. Deswegen ist eine Spirale auch ein gutes Bild für Entwicklung. Entwicklung ist irreversibel: Man kommt nie zum Ausgangspunkt zurück – aber manchmal erhascht man auf dem Weg in die Zukunft einen Blick auf die Vergangenheit.

Das Potenzial für die nächsten 30 Jahre ist riesig

3D-Druck wird auch als additive Produktion bezeichnet. Damit unterscheidet sie sich von der herkömmlichen industriellen Produktion, in der überwiegend Material entfernt wird – beispielsweise durch Bohren oder Schneiden. Bei der 3D-Technologie dagegen wird der Werkstoff Schicht für Schicht zum fertigen Produkt aufgebaut. Die Anweisungen für das Werkstück, die der 3D-Drucker dabei erhält, sind computergesteuert.

Derzeit sieht es so aus, als könne 3D-Druck die Produktionstechnologie des 21. Jahrhunderts werden. Es ist eine relativ neue Technologie. Experten gehen davon aus, dass sie im Laufe der nächsten Jahre noch erheblich weiterentwickelt und dadurch besser, günstiger und vielfältiger einsetzbar wird. Zukunftsvisionen reichen vom kleinen dreidimensionalen Drucker auf dem Schreibtisch bis hin zu Anlagen, die ein ganzes Haus „drucken“ können.

Unsere Gesellschaft überschätzt zumeist die kurzfristigen Möglichkeiten neuer Technologien und unterschätzt ihr langfristiges Potenzial. Für die kommenden fünf Jahre erwarte ich persönlich keine größeren Veränderungen durch 3D-Druck. Wenn man jedoch einen Zeithorizont von 20 bis 30 Jahren zugrunde legt, ist das Potenzial riesig. Der 3D-Druck könnte tatsächlich die Technologie revolutionieren: Er ändert die die Produktionsweisen und die gesamte Wertschöpfungskette und wird so zur Grundlage einer deutlich weniger zentralisierten Gesellschaft – einer Gesellschaft, die nur produziert, was sie benötigt, genau zu dem Zeitpunkt, zu dem sie es benötigt. Man könnte fast sagen, dass wir auf eine neue industrielle Revolution zusteuern!

Eine neue industrielle Revolution

Wir erinnern uns: Die erste industrielle Revolution bescherte uns einen Übergang von der handwerklichen Produktion – wie die des Mannes in Thailand – zur Massenproduktion am Fließband. Mit dieser Produktionsweise waren Größenvorteile verbunden, durch die Produkte sehr viel günstiger hergestellt werden konnten als auf die herkömmliche handwerkliche Art und Weise.

Mit dieser traditionellen Massenproduktion kann 3D-Druck wirtschaftlich bislang noch nicht konkurrieren. Ich bin jedoch überzeugt, dass die Technologie eine wichtige Basis für die Kleinserienproduktion wird und man immer häufiger „Losgröße 1“ hören wird.

Die 3D-Technologie ist aus mehreren Gründen so vielversprechend:

  1. Der 3D-Druck macht die individuelle Produktion bezahlbar. Der menschliche Individualismus und der Wunsch, einmalig zu sein, nehmen zu. Menschen wollen ihre Individualität durch die Dinge zeigen, die sie benutzen oder tragen. Die Hauptursachen dafür sind der gestiegene Wohlstand – wir können es uns leisten – sowie die zunehmende weltweite Urbanisierung. Mit dem Umzug von ländlichen in städtische Gebiete ändert sich das Umfeld meist von einer kleinen, eng verwobenen Gemeinschaft mit klaren Regeln und Normen zu einem wesentlich ungeordneteren Umfeld in der Stadt, in dem Menschen mehr Handlungsfreiheit verspüren. Der 3D-Druck bietet die Möglichkeit, individualisierte Produkte fast so günstig herzustellen wie in der traditionellen Massenfertigung.
  2. Der Bedarf an Kreativität und Produktentwicklung wächst. In einer sich immer rascher verändernden Welt muss auch die Produktentwicklung schneller werden. Mit 3D-Druck können Ideen leichter ausprobiert werden, indem man Prototypen druckt und testet, bevor der nächste Entwicklungsschritt folgt.
  3. Die 3D-Technologie ermöglicht eine Just-in-Time-Produktion, die Ressourcen schont. In Anbetracht einer wachsenden Bedeutung von Nachhaltigkeit kann das nur positiv sein.

Unbegrenzte Einsatzmöglichkeiten

Der Fantasie sind beim 3D-Druck keine Grenzen gesetzt: Zukunftsforscher und Berater Ian Pearson zum Beispiel hat einige ungewöhnliche Ideen zur Zukunft der 3D-Technologie. Dazu gehören Skulpturen, die nur anhand von 3D-gescannten Bildern erstellt werden. Zudem stellt er Überlegungen über 3D-Druck in der Krebsbehandlung an: Mittels eines auf Röntgenstrahlen basierenden Drucks könnte man innerhalb der Krebstumore einen Hitzekreis aufbauen. Diese Induktionshitze könnte die Tumore zerstören. Er geht sogar so weit, dass diese Technik im Hirn des Menschen genutzt werden könnte, um Internetsuchen nur mit den Gedanken anzustoßen – das ist meiner Meinung nach wirklich ziemlich ungewöhnlich!

Wenn man all dies weiter denkt, könnte der Einsatz von 3D-Druckern tatsächlich zu einer vollkommen dezentralisierten Gesellschaft führen. Futurologen nennen so etwas einen „Joker“ – sehr unwahrscheinlich, aber sehr folgenreich, wenn es tatsächlich so kommt. Die Entwicklungen in der Energietechnik weisen bereits in diese Richtung. Die Nutzung von Solarenergie und Brennstoffzellen machen die Häuser der Zukunft nicht nur „energiepassiv“, sondern vielleicht sogar zu Energieerzeugern, die mehr Energie erzeugen als sie verbrauchen. Wenn man diese Technik mit 3D-Druckern in jedem Haushalt kombiniert, bildet sie die Grundlage für eine hoch dezentralisierte Welt. Natürlich besteht weiterhin die Herausforderung der Nahrungsmittelproduktion. Science-Fiction-Autoren lösen dieses Problem meistens durch Hydrokulturen. In einem solchen Szenario werden nur noch die Rohstoffe für die 3D-Drucker von der Außenwelt benötigt. Dies würde Verpackung und Transport weitgehend überflüssig machen! „Leidtragende“ wären dabei die die klassischen Logistikanbieter: Für sie sieht eine solche Zukunft natürlich nicht ganz so gut aus. Bislang ist es allerdings nur ein unwahrscheinlicher „Joker“.

6 Kommentare

  • gold price
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    Lastly, many items derive their utility from the physical properties of the materials they are made from – for example, Pyrex cookware, or NiChrome heating elements. 3D printers are not capable of “synthesizing” these materials and are entirely dependent on the feedstock material provided. To produce even a subset of consumer goods used in the average household would require dozens to hundreds of different feedstock materials, many of which are not suited to the processes used in 3D printing.

  • Carsten Hess
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    in Germany dental care products are already fabbed @ higher quality and lower prices than in usual manufacturing regions. The potential for sustainability and autonomous societies will be a game changer and reverse all current globalisation strategies to a certain extent. Since the author refers to Science fiction writers here my tip: Daniel Suarez: Daemon + Darknet.

  • Michael Pruden
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    Interesting Technology.

    When we talk about producing or making things, what we really mean is taking things and chaning their form into something else. With traditional printers we take paper and black ink, produce/mix the two together and we get a printed page as an output.

    This always follows the same formula: input –> change –> output. Simple physics. 3D printers even in 30 and 3000 years will always have to follow this basic rule.

    What this does mean though, is that in the future a more decentralized form of production will be possible for substances that can be easily combined with each other. Gradually with further developement the scope of what can be 3D printed could increase. At the same time though the complexity of the products we demand (iphone5) also increases.

    Nonetheless it will be interesting to see what exactly a 3D printer will be able to print at the right cost that is of any value to someone.

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