Prof. Dr.-Ing. Dietmar Drummer, Leiter des Lehrstuhls für Kunststofftechnik der Universität Erlangen-Nürnberg

Herr Professor Dr. Drummer, wie ist der Stand der additiven Fertigung in Deutschland? Die additive Fertigung umfasst so viele unterschiedliche Verfahren, Werkstoffe und Anwendungen, dass ihr Entwicklungsstand nicht pauschal bewertet werden kann. Sie hat sich in dieser Breite aber inzwischen von einer vorwiegend forschungsgetriebenen Technologie zu einer zunehmend industriell eingesetzten Technologie entwickelt. Besonders erfolgreich ist sie bei komplexen und hochqualitativen Bauteilen, die mit klassischen Verfahren kaum herstellbar sind, wie in der Luft- und Raumfahrt oder Energietechnik. Für Anwendungen mit hohen Stückzahlen sind dagegen vor allem Kosten eine wichtige Herausforderung.

In welchen Bereichen hat sie sich bereits zu einem festen Bestandteil der industriellen Serienproduktion entwickelt? Die additive Fertigung ist heute schon in vielen Branchen recht gut etabliert. Besonders häufig wird sie im Energie-, Automobil-, Maschinen-, Luft- und Raumfahrtbereich eingesetzt, da sich damit sowohl komplexe und leichte Bauteile als auch individuelle Lösungen herstellen lassen. Auch in der Medizin sind 3D-gedruckte Implantate bereits verbreitet. Weitere Anwendungen finden sich in der Elektronik, zum Beispiel bei individuellen Antennen, und auch im Bauwesen. Im Bereich des Bioprintings wird weiterhin intensiv geforscht, beispielsweise an der Herstellung von Gewebestrukturen und zukünftig möglicherweise Organen.

Welche Rolle spielen neue Kunststoff-Materialien dabei? Werkstoffliche Innovationen entstehen vor allem durch neue Funktionen, Qualitätssicherung und Kostenreduktion. Dabei spielen jedoch nicht nur neue Materialien eine Rolle, sondern Temperatur und Energieeintrag – denn damit kann man auch bei bekannten Werkstoffen unterschiedliche Materialstrukturen und damit neue Bauteileigenschaften erzeugen. Die Palette verfügbarer Kunststoffe vergrößert sich zunehmend für alle unterschiedlichen 3D-Druckverfahren. Vielfach sind dies Hochtemperaturkunststoffe wie PEI und PEEK, aber auch z. B. biobasierte und flammgeschützte Kunststoffe sowie speziell angepasste Materialien für medizinische Anwendungen. Darüber hinaus ermöglichen hybride Werkstoffe auch ganz neue Anwendungen, beispielsweise für biokompatible Bauteile oder Drug-Delivery-Systeme.

Insgesamt rechne ich mit einem deutlichen Wachstum der additiven Fertigung.

Berlin möchte bis 2030 Hauptstadt des 3D-Drucks in Europa werden. Und inwiefern profitieren Fertigungsunternehmen von den bereits hier ansässigen Unternehmen? Berlin punktet vor allem durch seine Universitäten, Forschungseinrichtungen wie Fraunhofer und BAM sowie eine aktive Gründerszene, gleichzeitig besteht im Maschinen- und Anlagenbau noch Nachholbedarf. Ausschlaggebend für den Erfolg wird daher die Zusammenarbeit zwischen Forschung, etablierten Unternehmen und Start-ups sein. So können Innovationen schneller umgesetzt und neue Wertschöpfungsketten geschaffen werden. Städte wie Aachen, Erlangen und München sind starke Wettbewerber.

Welche Entwicklung erwarten Sie für die nächsten Jahre? Die Vorteile additiver Fertigung liegen vor allem in komplexen Geometrien, neuen Werkstoffstrukturen und der wirtschaftlichen Fertigung individueller Bauteile bis hin zu Einzelstücken. Für Deutschland ist sie eine wichtige Schlüsseltechnologie. In Zukunft werden außerdem Kreislaufwirtschaft, Materialeffizienz und resiliente Lieferketten an Bedeutung gewinnen. Insgesamt rechne ich mit einem deutlichen Wachstum der additiven Fertigung.