Der 3D-Druck hat das Potenzial, die Weltwirtschaft zu revolutionieren. Allerdings nicht – wie ursprünglich gedacht – direkt beim Konsumenten, sondern eher in der Industrie. Beim 3D-Druck, der eine ganze Reihe sogenannter additiver Fertigungstechnologien beschreibt, wird ein Gegenstand Schicht für Schicht aufgebaut. Ausgangsmaterialien können beispielsweise Keramik, Metall oder Kunstharz sein. Bisher waren diese Verfahren als Rapid Prototyping bekannt, mit denen Modelle, Muster, Prototypen, Werkzeuge oder Endprodukte schnell und kostengünstig gefertigt wurden.
Die additive Fertigung hat zwei Vorteile: Erstens wird die Komplexität des Bauteils nicht durch das Fertigungsverfahren eingeschränkt, wie es zum Beispiel beim Gießen der Fall wäre. Zweitens ist die Einzelfertigung weniger kostenintensiv als in der konventionellen Fertigung, da die Geometrie des Werkstücks in einer CAD-Datei festgelegt wird. Für eine Änderung des Produkts muss also nicht das Werkzeug geändert werden, sondern der Datensatz. Damit entfallen kostspielige Umrüstungen.
Flexible Produktionsstätten durch Digitalisierung
Die Technologie ist somit vor allem dann interessant, wenn Teile mit komplexen Formen schnell und in geringer Stückzahl benötigt werden. In einzelnen Branchen funktioniert bereits die Massenproduktion von Einzelstücken. Für die Herstellung von Zahnkronen können am Tag 150 Einzelstücke passgenau gefertigt werden – mittels additiver Fertigung.
Die Bundesregierung stellt laut Finanzplan bis zu 200 Millionen Euro in Entwicklungen, die unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ gehandelt werden. Es müssen neue Kontrollinstrumente für Qualitätsstandards geschaffen werden, Lösungen für bessere Materialeigenschaften und Durchflussleistungen, da viele gefertigte Teile bisher noch eine manuelle Nachbearbeitung benötigen. Zusätzlich machen Industrieunternehmen aus Konkurrenzangst ihre Entwicklungen ungern öffentlich. Im Gegensatz dazu teilt die Maker-Community ihre Entdeckungen auf Plattformen wie Thingiverse oder Google 3D Warehouse. Mehr Kooperationen könnten die Entwicklungen von Anwendungsmöglichkeiten des 3D-Drucks beschleunigen.
Eröffnung des neuen Einstein Center Digital Future in Berlin
Anfang April eröffnete das Einstein Center Digital Future (ECDF) im Robert-Koch-Forum in Berlin-Mitte. Mit 50 neuen Professuren soll der Forschungsverbund die Entwicklung der digitalen Zukunft in Berlin vorantreiben.
Einige Anwendungsbeispiele der Digitalisierung wurden während der Eröffnung des ECDF präsentiert. Unter anderem waren das mittels 3D-Drucker hergestellte Herzklappen, animierte Saurier und intelligente Kleidung, die vor Gefahrensituationen warnte. Das Zentrum wird über eine öffentlich-private Partnerschaft finanziert. Zu den Beteiligten zählen die Technische Universität Berlin, die Universität der Künste, die Humboldt-Universität, die Freie Universität und acht außeruniversitäre Forschungseinrichtungen. Zu den privaten Geldgebern zählen die Berliner Wasserbetriebe, der Cornelsen-Verlag sowie Intel, SAP und die Telekom. Jeweils eine Professur wird durch das Bundesministerium für Arbeit und Soziales und das Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert.
Eine zu große Einflussnahme privater Geldgeber soll durch ein spezielles Finanzierungsmodell verhindert werden. Für Jeden Euro, den ein Unternehmen investiert, gibt das Land 50 Cent dazu. Dieses Geld fließt in eine unabhängige Stiftung, die die Gesamtmittel verwaltet.
Auf die bisher 32 ausgeschriebenen Professuren bewarben sich über 300 Wissenschaftler aus mehr als 70 Ländern. Eine Juniorprofessur und eine Gastprofessur konnten bereits besetzt werden.
Zur Erforschung und Förderung digitaler Strukturen in Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft soll es in Berlin mit dem ECDF statt neuer Einzelinitiativen mehr Verknüpfungen und neue Formen der Zusammenarbeit geben, um innovative, interdisziplinäre Spitzenforschung und Nachwuchsförderung zu betreiben. Zu den Forschungsbereichen gehören Smart Housing, Smart Cities, Smart Mobility, Bioinformatik, Digitale Diagnostik oder Neue Methoden der Genomdatenanalyse, Biomedizinische Bildgebung und Personalisierte Medizin. Auch die die physikalischen Grundlagen der IT-Sicherheit, das Internet der Dinge oder Wearable Technologies sowie Wasser- und Abwassersysteme 4.0, Digitalisierung und Arbeitswelt spielen eine Rolle.
