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3-D-Drucker
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Mobility goes Additive

Chancen des 3-D-Drucks für die Mobilität

Nachhaltig, schnell und innovativ – Teile aus additiver Fertigung sind in Mobilität und Logistik auf dem Vormarsch. In welchen Bereichen sich 3-D-Druck bereits durchgesetzt hat, erklärt Stefanie Brickwede von Mobility goes Additive e. V.

Stefanie Brickwede (Foto: Mobility goes Additive)
Stefanie Brickwede koordiniert die 3-D-Initiativen im Netzwerk Mobility goes Additive (Foto: Mobility goes Additive)

Bis 2040 könnte die Hälfte aller Teile auf der Welt aus dem 3-D-Drucker kommen – das prognostiziert eine Studie der holländischen ING Bank. Additive Fertigung, gemeinhin 3-D-Druck genannt, gewinnt auch in der Mobilität rasant an Bedeutung. „Wenn man sich vorstellt, was es für die Stadtlogistik bedeutet, wenn sich zukünftig mithilfe von additiver Fertigung Lagerraum, Material, Emissionen und Gewicht massiv einsparen lassen, ist das schon beeindruckend“, sagt Stefanie Brickwede, Geschäftsführerin des internationalen Netzwerks Mobility goes Additive e. V.

Lieferengpässen Druck machen

Während der Corona-Pandemie hat die Nachfrage nach additiver Fertigung bereits zugenommen, weil Hersteller verstanden haben, dass sich damit Zeiträume überbrücken lassen, in denen der reguläre Bezugsweg, etwa über China, plötzlich abgeschnitten ist, weil es einen Lockdown gibt. „Jetzt kann man feststellen, dass Unternehmen dazu übergehen, erst einmal 3-D-Drucktechnologien zu kaufen, die bereits gut erprobt sind, statt auf das Neueste vom Neuen zu setzen“, so Brickwede, die auch das Konzernprojekt 3-D-Druck bei der Deutschen Bahn leitet.

Bereits 2015 ist die Deutsche Bahn als Vorreiter unter den europäischen Bahnen mit additiver Fertigung gestartet und hat in der Zwischenzeit mehr als 20.000 Ersatzteile für über 180 Anwendungen gedruckt. Herkömmlicherweise werden Ersatzteile produziert, gelagert und entweder irgendwann im Garantiezeitraum ausgeliefert oder danach verschrottet. Mit additiver Fertigung können diese nach Bedarf und lokal gefertigt werden – werkzeuglos, in benötigter Stückzahl und ohne Mindestabnahmemenge oder ressourcenintensive Lagerlogistik.

Schneller Ersatz, aber lange Prüfungen

„Die europäischen Bahnen sind keine Hersteller, sondern Anwender und Betreiber von Zügen. Immer wieder gibt es das Problem, dass für alte Fahrzeuge keine Ersatzteile mehr zu bekommen sind“, erklärt Brickwede. „Attraktiv an der additiven Fertigung ist, dass sich in kurzer Zeit kleine Mengen ohne Mindestabnahmen problemlos produzieren lassen. Der Trend geht außerdem dahin, auch sicherheits- und betriebsrelevante Teile zu drucken, die dann entsprechend geprüft werden müssen.“

Freigabeprozesse für Teile aus additiver Fertigung können langwierig und teuer werden und oft mehr Zeit benötigen als die eigentliche Produktion. Diese Herausforderung gemeinschaftlich zu meistern, ist das Hauptziel des Netzwerks Mobility goes Additive, das vor vier Jahren mit neun Mitgliedern in Berlin gegründet wurde. Heute ist der Verein als Zusammenschluss von 120 Unternehmen aus der weltweiten Wertschöpfungskette aufgestellt – darunter Anwender, Materialhersteller, Druckdienstleister, Maschinenhersteller, Universitäten, Beratungen sowie Software-Anbieter. „Wir gehen gemeinschaftlich alle Themen an, die ein Unternehmen allein nicht lösen kann. Dazu gehören neben den oft langwierigen und teuren Freigabeprozessen auch die Suche nach den besten Materialen, Software-Aspekte und das Durchdeklinieren von Supply Chains“, erklärt Brickwede. „Unser Netzwerk zeichnet aus, dass wir sehr agil ticken.“

Nachhaltigkeit messbar machen

„Aktuell machen wir uns viele Gedanken darüber, wie wir die ökologische Nachhaltigkeit in der additiven Fertigung noch stärker in den Vordergrund rücken, messbar gestalten und weitere Unternehmen darauf aufmerksam machen“, fährt Brickwede fort. „Wenn Teile aus einem Kunststoff- oder Metallblock herausgefräst werden, bleibt am Ende bis zu 90 Prozent des Materials ungenutzt“, erklärt die Expertin. Beim 3-D-Druck werden Teile Schicht für Schicht aus Pulver oder mit Metall- oder Kunststoffdrähten aufgebaut. So wird wirklich nur das Material verwendet, das für das jeweilige Teil gebraucht wird. Dadurch ist 3-D-Druck also wesentlich materialsparender.

„Dank additiver Fertigung werden etwa Fahrzeuge in Zukunft leichter sein“, so die Geschäftsführerin weiter. Das spart CO2-Emissionen. „Mit additiver Fertigung lassen sich auch neuartige Teile fertigen. Ich kann Funktionen integrieren und beispielsweise Kühlungskanäle eindrucken. Das sind großartige Chancen, die sich durch Guss oder Bohrungen so einfach nicht realisieren lassen“, erklärt Brickwede.

Produktion an Ort und Stelle

Additive Fertigung bietet die Möglichkeit, die Herstellung dahin zu holen, wo die Produkte gebraucht werden. „In Häfen etwa stehen 3-D-Drucker, die es den Schiffen ermöglichen, sich ihre benötigten Ersatzteile zu drucken, um dann möglichst schnell wieder auf die Strecke gehen zu können. Und das sind Konzepte, die wir jetzt überall beobachten können.“

Sieben europäische Eisenbahnunternehmen haben sich etwa in der Arbeitsgruppe RAILiability zusammengeschlossen. „Mit ihnen unterhalten wir uns zum Beispiel darüber, wie wir additive Fertigung nicht erst für Ersatzteile, sondern vorn in den Beschaffungsprozess der Zulieferindustrie im Eisenbahnsektor integrieren. Und das ist etwas ganz Innovatives, weil sich da wirklich die Eisenbahnen zusammensetzen und Gedanken machen, wie sich so was in Beschaffungsprozesse einbringen lässt.“

Auch für eine größere Nachhaltigkeit bietet additive Fertigung attraktive Möglichkeiten. „Es gibt Ansätze, Recyclingprozesse für den 3-D-Druck zu nutzen“, berichtet Brickwede. „Dafür werden etwa PET-Flaschen eingeschmolzen und das Material wiederverwendet.“

Über Stefanie Brickwede

Stefanie Brickwede ist Geschäftsführerin des 2016 in Berlin gegründeten Netzwerks Mobility goes Additive e. V. – des mittlerweile größten internationalen Zusammenschlusses innerhalb der 3-D-Druck-Branche. Zusätzlich leitet Brickwede das Konzernprojekt 3-D-Druck bei der Deutschen Bahn. Auf der Hypermotion, 10.–11.11., diskutiert Stefanie Brickwede im Hypermotion Lab über 3-D-Druck und Stadtlogistik. Hören Sie als Vorgeschmack auf die Messe den Hypermotion-Podcast mit Stefanie Brickwede.  

Tags

  • Transport & Logistics

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