Die Auslagerung der Produktion in externe Märkte schadet Umwelt und Wirtschaft. Eine Lösung könnte eine regionale Fertigung mithilfe von 3D-Druckern sein. // von Lars Sobiraj

3D-Drucker werden schon seit längerem als The Next Big Thing vorgestellt. Mit ihnen kann man ein Gesicht vervollständigen, eine Handfeuerwaffe oder sogar Flugzeugtriebwerke und komplette Fertighäuser herstellen. Wir haben mit Lukas Oehmigen einen der Gründer des Startups BigRep gefragt, wie er die Entwicklung einschätzt. Ihr serienreifer 3D-Drucker soll weltweit der größte auf dem Markt sein und sich in erster Linie an die Kreativbranche wenden. Der BigRep One kommt im Gegensatz zu den vielen neuen Geräten und fertig produzierten Gegenständen nicht etwa aus Hongkong oder dem Rest Chinas – er kommt aus Berlin-Kreuzberg.

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Warum ist das wichtig? Mit einem 3D-Drucker lassen sich sowohl Ersatzteile als auch Bestandteile komplexer Maschinen herstellen. Die Möglichkeiten scheinen grenzenlos.

• 3D-Drucker werden immer preiswerter, kleiner und leistungsfähiger. Sie scheinen zunehmend den Markt zu erobern.

• Mit den neuen Möglichkeiten wachsen auch die Probleme beim geistigen Eigentum. Kaum ein Konzern wird tatenlos dabei zusehen, wie ihre 3D-Modelle ohne Gegenleistung vervielfältigt werden.

• Die neue Hardware soll die Lücke zwischen den Freizeit-Akteuren und der Industrie schließen. Die Frage ist aber: Kann man damit tatsächlich unsere Gesellschaft verändern und die Produktion zurück nach Deutschland zu holen.

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Energie sparen: Produktion und Konsum vor Ort

Lars Sobiraj: Ihr habt euch unter anderem auf der Tech Open Air 2014 vorgestellt. An wen wenden sich eure Produkte? Für Heimanwender sind diese Maschinen schon viel zu groß.

Lukas Oehmigen: Wir sprechen mit unseren Maschinen gezielt professionelle Anwender an. Mit professionell meinen wir aber nicht nur die großen Industriekunden, sondern auch kleinere Firmen für die großformatiger 3D-Druck vorher nicht erreichbar war. Unser Ziel ist die Technologie soweit zu optimieren, dass wir damit die Produktion und nicht nur den Prototypen-Bau realisieren können. Der Schlüssel dafür ist Zuverlässigkeit, Kostenoptimierung und ein einfacher Zugang zum Gerät durch gute Interfaces und bessere Software. Wir glauben, dass unsere heutigen Wertschöpfungsketten, basierend auf Massenproduktion in Fernost, nicht mehr zeitgemäß sind und ein großes Problem für unsere Umwelt, aber auch unsere Wirtschaft darstellen. Durch eine Re-Lokalisierung der Produktion könnten enorme Energiemengen eingespart werden. Zudem könnten die Arbeitsplätze wieder dort geschaffen werden, wo die Güter konsumiert werden. Wir hatten mal einen Slogan, der hieß: „Become a 3D-Manufacturer„. Das verdeutlicht ganz schön, dass jeder ein Teil eines solchen Wandels sein könnte. Anstatt sich ein neues Auto zu kaufen, könnte er sich einen Drucker von uns kaufen und sich somit an unser Produktionsnetzwerk anstöpseln … Soweit die Theorie.

Doch lass uns auch zur Praxis kommen. Die im Vergleich winzigen Geräte der Konkurrenz werden ab 700 Euro verkauft. Mit welchem Preis muss ich als gewerblicher Kunde rechnen? Von welchen Faktoren hängt der Verkaufspreis ab?

Unser BigRep One kostet 36.000 Euro. Hinzu buchbar sind Wartungsverträge und Upgrades.

Das sprengt natürlich das Budget eines jeden privaten Haushalts. Sehr beeindruckend war das in Berlin vorgestellte iPhone Grammophon. Wie lange dauert der Druck dieses Lautsprechers? Was kostet das Material in etwa?

Das Grammophone wurde, glaube ich, ungefähr 10 Stunden gedruckt. Die Materialkosten lagen bei circa 80 Euro. Den haben wir aber auf der TOA noch auf dem alten Prototypen gedruckt. Ich schätze, das bekommen wir jetzt schneller hin.

3D-Druck kann dabei helfen, den Plastikmüll zu reduzieren

In zahlreichen Ozeanen macht der Plastikmüll bereits den Tieren ihren Lebensraum streitig. Welche Materialien können für den 3D- Druck verwendet werden? Wie kann man zusätzlichen Müll vermeiden? Funktioniert 3D- Druck zum Abbau der Müllberge auch auf Basis von Recycling-Materialien?

Dieses Thema ist für uns von fundamentaler Bedeutung. Meiner Meinung nach kann 3D-Druck hier ein Teil der Lösung sein. Einerseits haben wir als Teilhaber der 3D-Druck- Industrie die Möglichkeit gerade beim Materialthema andere incentives (zu Deutsch: Anreize) für die Kunststoffindustrie zu setzen. Biokunststoffe waren bisher für die großen Kunststoffhersteller eher ein Nischenprodukt, gerade wenn, wie zur Zeit, der Ölpreis im Keller ist – dann laufen die Steamcracker auf Hochtouren. Wir haben es uns bei BigRep jedoch zur Aufgabe gemacht, biologisch abbaubare Kunststoffe aktiv zu promoten und unsere Drucker auf diese Materialien zu optimieren. Wenn unser Marketshare wie geplant wächst, dann werden wir damit die Nachfrage nach Biokunststoffen ankurbeln können. Wir bekennen uns sozusagen offiziell zu Biokunststoffen und möchten diese mit Entwicklungskapazität und Vermarktung fördern. Glücklicherweise lassen sich diese auch wunderbar verdrucken. Biokunststoffe sind darüber hinaus auch viel gesundheitsverträglicher als zum Beispiel ABS,  welches nicht nur Karzinogene, sondern auch endokrine Disruptoren emittiert. Das heißt im Klartext: Dieses Material ist krebserregend und macht zudem krank, weil es Substanzen ausstößt, die unser Hormonsystem im Körper negativ beeinflussen. 

Wir empfehlen unseren Kunden dann immer lieber unsere Bio-Alternative, welche meist sogar bessere physikalische Eigenschaften aufweist als das petrochemische Konkurrenzprodukt. Kunststoffrecycling ist für uns ebenfalls sehr interessant. Man überlege einfach mal, wie viele Tonnen verdruckbare Ressourcen da draußen herumliegen. Ich denke mal, wir werden als Global-Gesellschaft auch nicht um den Fakt herumkommen, dass wir dieses Desaster da draußen irgendwie wieder bereinigt bekommen müssen. Wer will schon in den nächsten Dekaden dabei zuschauen, wie das Ökosystem vollends zerstört wird. Wir Menschen sind ja bekanntlich ein Teil des Ökosystems. 

Die Vorstellung abermilliarden Plastikfragmente aus der Umwelt zu angeln, mag bei dem einen oder anderen Skepsis auslösen. Ich denke jedoch, dass es da Wege gibt, das zu automatisieren. Ich stelle mir da immer Schwärme von Bots (Robotern) vor, die da draußen aufräumen, und mein Ziel ist, dass wir diese Bots billig drucken können. Natürlich gibt es beim Recyceln von Kunststoffen auch technische Herausforderungen, diese sind jedoch nicht unlösbar. Tatsächlich arbeiten wir schon mit Projekten wie Protoprint zusammen, die mit Wastepickern (zu Deutsch: Müllsammlern) in Indien zusammenarbeiten und denen dort vernünftiges Geld für ihre Arbeit bezahlen, sie ausbilden und recyceltes 3D-Drucker-Filament (chemische Fasern) herstellen. Wenn wir es schaffen, 3D-Druck gepaart mit Recycling-Technologie auf kommunaler Ebene zu etablieren, dann würden wir damit aktiv einen Anreiz schaffen, das Plastik aus der Umwelt zu sammeln. 

Ein weiteres Argument ist, dass bei Massenprodukten eine Wegwerfmentalität näher liegt als bei einem eigenhändig getischlerten Möbelstück. Beim 3D-Druck ist das ähnlich wie mit dem Tischlerstück. Man wählt das Rohmaterial aus und schaut dem Objekt beim Wachsen zu. Eine emotionale Verbindung zum Werkstück ist wahrscheinlicher und damit auch das Verantwortungsbewusstsein des Besitzers beziehungsweise Nutzers. Der 3D-Druck kann also auf mehreren Ebenen einen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Dabei verhält sich jedoch, wie mit jeder anderen Technologie auch. Es ist immer entscheidend, wie man die Technologie benutzt. Letztlich ist es also eher eine kulturelle Frage. Wir versuchen die Vorteile des 3D-Drucks mit innovativen Anwendungsbeispielen und der Forschung in sehr progressiven Bereichen in die richtigen Bahnen zu lenken oder zumindest mit positivem Beispiel voran zu gehen.

Es ist schon sehr viel mithilfe von 3D-Druck möglich. Doch warum hat sich diese Technik noch nicht in Deutschlands Wohnzimmern durchgesetzt?

Ich glaube, dass das Potential beim 3D-Druck momentan eher im professionellen Bereich liegt. Zurzeit gibt es da noch eine recht steile Lernkurve für den klassischen „Consumer“, auch wenn diese recht schnell flacher werden wird. Das Problem ist hier auch die Qualität der Hardware, die derzeit im Consumer-Bereich verkauft wird, gepaart mit mittelmäßiger Software. Das macht es dem Heimanwender nicht einfacher. Generell steckt das alles noch ziemlich in den Kinderschuhen, da brauchen wir uns nichts vorzumachen. 3D-Content ist ebenfalls sehr begrenzt und der Einstieg in die Content-Creation (eigene Erstellung von 3D-Objekten am Computer) ist noch nicht einfach genug. Gerade beim Erstellen der 3D-Modelle wird sich mit neuen Eingabemöglichkeiten wie beispielsweise der Holo-lens oder anderen modernen Interfaces jedoch vieles verbessern und die noch vorhandenen Hürden auflösen. Auch generative Modellierungstechnologien (schnelle und kostengünstige Fertigung von 3D-Objekten) werden das Spektrum des 3D-Contents bereichern. Neue Technologien und Materialien werden zudem das funktionale Spektrum der gedruckten Objekte stark erweitern. Ich gehe davon aus, dass der Consumer-Bereich der Industrie zu einem späteren Zeitpunkt nochmal ein Comeback feiern wird.

Die Sache erinnert ein wenig an das Henne-Ei-Problem. Es gibt so wenige 3D-Drucker, weil es an einer einfach zu bedienenden Konstruktionssoftware mangelt. Andererseits wird wahrscheinlich keine solche Software entwickelt, weil es nicht genügend mögliche Abnehmer gibt.

Zurzeit ist das sicherlich ein Henne-Ei-Problem und dazu kommt eben die – sagen wir mal – frühe Reife der Technologie, was beim Operator noch eine gewisse Technologiemächtigkeit voraussetzt. (Erklärung: Wer sich nicht gut genug auskennt, wird sich nicht im 3D-Druck versuchen.) Ich sehe jedoch nicht, dass keine solche Software entwickelt wird. Wir sind aber wie gesagt noch in einem frühen Stadium dieser Technologie. Die Leute fangen gerade erst an, coole Anwendungen für die Erstellung von 3D-Content zu entwickeln. Wir sollten dem Ganzen ein bisschen mehr Zeit geben sich zu entwickeln. Die Menschen sind heutzutage einfach zu ungeduldig.

Sind die 3D-Modelle eigentlich untereinander kompatibel? Kann man mit jedem 3D-Drucker jedes Modell verwenden? Welche Einschränkungen gibt es? Und warum gibt es sie? Oder versucht vielmehr jeder Anbieter seine eigene Community mit eigenen Modellen hochzuziehen, die untereinander nicht kompatibel sind?

Generell gibt es mehr oder weniger generische (allgemein gültige) 3D-Formate wie zum Beispiel STL. Diese sind durchaus auf den meisten gängigen Druckern druckbar. Zukünftig wird es speziellere Maschinen geben, die sehr eigenständige Funktionen auch in eigenen Formaten abbilden werden, beziehungsweise gibt es das auch schon. Es gibt da auch Vorstöße zu mächtigeren, generischen 3D-Druck-Formaten, die zum Beispiel verschiedene Materialien abbilden können (zum Beispiel das AMF-Format). Sicherlich gibt es da auch einige Druckerhersteller, die versuchen, proprietäre (durch das Patent- oder Urheberrecht geschützte) Formate zu etablieren, die dann nur auf ihren Druckern funkionieren. Ich denke jedoch, dass diese Strategie am Ende nur dazu führt, dass man die Reichweite der Files (Dateien, in denen die 3D-Objekte gespeichert sind) und auch der Community an sich limitiert. Für spezielle Fälle mag eine solche Strategie sogar Sinn machen.

Was hältst Du eigentlich von dem dreidimensionalen Kleid von Dita Von Teese? War dies eher ein PR-Gag oder ein realistischer Blick in die Zukunft?

Ich glaube, 3D-Druck und ähnliche Technologien werden auf jeden Fall auch die Textilindustrie auf den Kopf stellen. Man schaue sich einfach mal das Projekt OpenKnit an. Das ist ein tragbarer Open-Source-Strickroboter, der Pullover und vieles mehr produzieren kann. Wie abgefahren ist das denn? Wir werden uns also in Zukunft nicht mit ungemütlichen Plastikschlüpfern herumärgern müssen. 

Neue Technologien können auch dabei helfen, die Rechte der Designer zu stärken.

Das Urheberrecht dürfte die Sache nicht wirklich einfacher gestalten. Im August letzten Jahres wurde von Nintendo der Verkauf eines Blumenkübels im Stil einer Pokémon-Figur verboten. Müssen wir uns in Zukunft auf zahlreiche Klagen und Abmahnungen einrichten, weil diverse Produktdesigner zum Schutz ihres geistigen Eigentums Rechtsanwaltskanzleien beauftragen werden? Wie schätzt du die Entwicklung ein?

Nintendo ist ja zunächst gar nicht der Designer des „Pokemondingens“, sondern der Konzern, der die Schutzrechte an dieser Kreation hält. Der einzelne Designer wird sich in unserem heutigen Rechtssystem allein aus finanziellen Gründen eher selten in einen solchen Rechtsstreit begeben. Generell ermöglichen uns diese Technologien tatsächlich eher die Rechte der Designer zu verwirklichen, indem das bisherige Vermarktungsmodell auf den Kopf gestellt wird. Natürlich gibt es hier Analogien zur Historie der MP3 und wahrscheinlich werden sich neue Mittelsmänner etablieren (siehe Apple). Aber viel interessanter ist doch der Aspekt, dass wir dem Erschaffer einer Idee oder eines Designs einen direkten Zugang zu Produktionsinfrastruktur geben können, ohne das er dafür eine Fabrik in China aussteuern muss, oder sein Design einer großen Marke verkaufen muss, um das Produkt zu vermarkten. Durch die Digitalisierung der physischen Materie ergeben sich neue Möglichkeiten, alles hat jedoch auch seine Schattenseiten. Natürlich wird es immer auch Raubkopien von digitalen Designs geben. Ich glaube, dass diese jedoch eher zur Popularität gewisser Produkte beitragen und am Ende den Absatz des Originals sogar steigern werden. Wir haben bisher leider noch keine adäquaten rechtlichen Antworten auf die digitalen Fragen unserer Zeit. Die Politik befindet sich bekanntlich derzeit eher in einer Rolle des Verwalters als in einer Gestalter-Rolle, was sehr bedauerlich ist. So wie es momentan aussieht, müssen diese Vorstöße eher aus der Wirtschaft kommen, was nicht unbedingt immer schlecht sein muss. BigRep wird in Zukunft einige interessante Vorschläge zu diesen Themen präsentieren können.

„ In 10 Jahren wird unsere Welt nicht mehr mit der heutigen vergleichbar sein.“

Letzte Frage an dich: Wie schaut es mit dem Thema 3D-Druck in 3, 5 oder 10 Jahren aus?

Wir erden in drei Jahren Replikatoren haben, die funktionale Objekte in mehreren Materialien herstellen können. Metalle kombiniert mit faserverstärkten Kunststoffen, dazu eingebettete Elektronik usw. Die Erstellung von 3D-Designs wird sich weitestgehend auf den virtuellen Raum verlagern und dadurch viel intuitiver werden. In spätestens 5 Jahren wird ein Tipping-Point erreicht sein, an dem herkömmliche Massenproduktion nicht mehr wirtschaftlich sein wird. Dann wird die Produktion von Gebrauchsgütern weitgehend durch universelle Fertigungsroboter ersetzt. Dies wird zu einer Schwemme an innovativen Produkten und Technologien führen. In 10 Jahren wird unsere Welt nicht mehr mit der heutigen vergleichbar sein, die düsteren Szenarien muss ich hier nicht weiter erläutern. Ein positives Szenario könnte aber wie folgt aussehen: Die modernen Technologien haben dazu geführt, dass wir den ökologischen und räumlichen Fußabdruck der produzierenden Industrie um circa 80% reduzieren können. Eine Armada an Bots hilft den Menschen bei der Wiederherstellung und Säuberung der Umwelt. Die Kids werden mit 8 Jahren mit Unterstützung einer assistierenden künstlichen Intelligenz ihren ersten Raumgleiter konstruieren, diesen dann drucken und Testflüge durchführen. 

Die Menschen tragen dann alle lustige Ganzkörper-Anzüge, die in den ulkigsten Farben und Mustern aufleuchten und bei Bedarf ihre Oberflächentextur verändern. Die Grenze zwischen Mensch, Tier oder was auch immer, wird verschwimmen. Manche werden ihren Körper so modifizieren, dass ihnen ein Fell wächst – manche werden sich Flügel wachsen lassen. Sich eine neue Leber zu replizieren, wird kein Problem sein, ein Krokodil-schwanz auch nicht. Wenn wir nicht alles falsch machen, könnten wir uns in einer extrem lebendigen und vielfältigen Welt wiederfinden.

Ich wäre gerne Teil einer solch bunten und abwechslungsreichen Welt voller Chancen und neuen Möglichkeiten. Lukas, vielen Dank für das Gespräch!

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Teaser & Image by Lukas Oehmingen

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Schlagwörter: 3D-Drucker, BigRep, Interview, Produktion, startup, technik, wirtschaft