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3D-Drucker – revolutionär?



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Wer kennt es nicht: Man baut das komplizierteste Gebilde der ganzen Lego-Welt und stellt plötzlich fest, dass ein wichtiger Baustein fehlt. Durch die Kontaktaufnahme zum Hersteller konnte das Problem bisher ganz gut behoben werden. Mit etwas Glück boten aber auch die großen Spielzeuggeschäfte Wühltische an, in dessen Untiefen das Bauteil zur Fertigstellung der eigenen Plastikwelt gefunden werden konnte.

In Zeiten der 3D-Drucker kommt eine weitere Option hinzu: selber drucken. Da das Lego-Unternehmen an der weiteren Patentierung gerichtlich scheiterte und die Firma mittlerweile selbst über einen Einstieg in das 3D-Druck-Geschäft nachdenkt, können diese Steine nun nach Herzenslust kopiert und verändert werden.

Das ist nur ein Beispiel für das aufkommende Potential der „neuen“ Technologie. Bereits in den 1980er Jahren wurde die Idee der dreidimensionierten Druckerei rechtlich geschützt und erlebt seitdem einen spannenden Entwicklungsschub. Ich finde es ist Zeit zum Träumen. Wie funktioniert diese Technik und wohin führt sie uns?

Wie funktioniert’s?

Gerade wer aus einer dörflichen Region kommt, könnte eine ähnliche Fertigungsweise bereits gesehen haben. Ob fräsen, cnc-drehen oder drechseln: Durch das einprogrammierte Abtragen des Rohmaterials entsteht die Form. Bei einem 3D-Druck ist es genau umgekehrt. Um das Endprodukt zu erhalten, wird das jeweilige Material über eine feine und an schwenkbaren Halterungen angebrachte Düse Schicht für Schicht aufgetragen. Damit der Drucker weiß was zu tun ist, werden die Daten wie beim industriellen rechnerunterstützten Konstruieren (CAD) vorab digital erstellt und übertragen. Während in industriellen Prozessen noch bezahlte Ingenieure arbeiten und die hergestellten Produktformen zu den gut gehüteten Firmengeheimnissen zählen, wird die Welt der 3D-Drucker immer mehr durch eine breite Online-Community unterstützt. Auf Plattformen wie Thingiverse könnt ihr die benutzerproduzierten und meist als Open-Source freigegebenen Designs austauschen, verändern und kostenlos zum Druck nutzen.

Die Branche macht Druck & strebt in die Haushalte

War die Technologie des dreidimensionalen Drucks vorerst noch wenigen Bereichen vorbehalten, erreicht sie durch starke Preissenkungen mittlerweile auch die Haushalte. Die Preise variieren dabei allerdings stark und reichen von mehreren tausend Euro bis zu wenigen hundert. So kostet beispielsweise der 3D Systems Cube3 1.228 Euro und der German RepRap rund 700 Euro. Während beide damit wahrscheinlich in einer Preiskategorie liegen, welche sich für das gelgentliche Gebrauchsteil-Drucken nicht lohnen, hört man immer häufiger von Geräten, welche für den kleinen Geldbeutel konzipiert wurden. So kündigte kürzlich ein britisches Startup einen nur 350 Euro günstigen 3D-Drucker an und der kleine aber feine Mini Fabrikator kostet schon heute nur 163 Euro.

Das zum Drucken benötigte Material, das sogenannte Filament, kostet in der Regel zwischen 15 und 30 Euro pro Kilogramm. Mit dem Open-Source-Projekt des Recyclebot könnt ihr den benötigten Rohstoff aber auch aus Plastikabfällen kostenlos herstellen.

Klar, so richtig günstig ist das alles noch immer nicht und eine Anschaffung für einige Hundert Euro, nur um ein paar Ersatzteile selbst drucken zu können, lohnt sich vielleicht nur bei den wenigsten. Man sollte allerdings bedenken, dass die Branche gerade erst richtig Fahrt aufnimmt und die Preise in der nächsten Zeit fallen dürften.

Laut einer Studie liegt das jährliche Wachstum seit 26 Jahren durchschnittlich bei rund 27 Prozent und erreichte 2013 mit 34,9 Prozent den bisherigen Rekord. Eine weitere Untersuchung vermutet, dass dies sogar noch zu toppen sei und prognostiziert für das Jahr 2018 den „Durchbruch“. Abgesehen von den privaten Haushalten, greifen auch immer mehr Industriezweige auf diese Technik zurück und verstärken damit den Trend.

 3D Systems Cube3, German RepRap & das Filament
3D Systems Cube3, German RepRap & das Filament

Wer braucht so etwas?

Neben der Herstellung künstlicher Silikonorgane, ist die ständig wachsende Medizinbranche bereits heute in der Lage, Haut, Ansätze einer Niere und Blasen zu drucken. Die Vorstellungen aber gehen viel weiter und erste Forscher prognostizieren bereits, dass bis 2027 menschliche Augen produziert werden. Gerade Unfallopfer würden davon profitieren, da diese Nachbildungen im Zuge steigender Produktivität für immer mehr Betroffene erschwinglich werden. Das Problem der fehlenden Spenderorgane könnte sich so zu Zukunft erledigt haben.

Auch die Nahrungsmittelindustrie entdeckt die Möglichkeiten für sich und druckte bereits vor einigen Jahren Fleischprodukte aus Zellkulturen. Zugegeben: Das klingt bizarr. Aber mit diesem auf Stammzellen basierenden Verfahren könnten mit nur einer Handvoll Tieren tausende Produkte hergestellt werden. Das Ende der Massentierhaltung und der damit einher gehenden ökologischen Folgen?

Weiterhin hält der 3D-Drucker auch auf dem Bau Einzug. Heutige Maschinen schaffen es bereits, Häuser mit mehreren Stockwerken in nur einem Tag herzustellen und manch ein Staat deckt sich bereits damit ein. Außerdem können recycelte Baumaterialien (Papier, eingeschmolzenes Plastik, Sand, Holz, Gewebe, Keramik, Edelstahl usw.) verwendet werden und es fällt aufgrund der fehlenden Schnittarbeiten so gut wie kein Verschleiß an. Wissenschaftler schätzen sogar, dass der 3D-Druck im (Hoch-)Hausbau ab circa 2020 zum dominierenden Standard wird. Sollte sich die Technik kommerziell durchsetzen, könnte sie die heutige Baubranche aufgrund der schnellen Herstellungszeit und des geringen Ressourcenverbrauchs kräftig aufmischen. Naht also das Ende der schweißtreibenden Arbeit auf dem Bau?

Haus, Nahrung, Spielzeug: Praktisch alles druckbar
Haus, Nahrung, Spielzeug: Praktisch alles druckbar

Lasst uns prosumieren

Weil sich über soziale Netzwerke und andere Online-Communities Ideen rasend schnell verbreiten, entstehen die spannendsten Anwendungsgebiete vor allem auch für uns private Nutzer. So werden Hunde wieder mobil, können Spielfiguren als Klon der eigenen Person oder hilfreiche Alltagsgegenstände wie zum Beispiel Vasen oder sogar Kleidung gedruckt werden. In Zukunft wird es wahrscheinlich sogar möglich sein, sich Zuhause Solarzellen zu drucken. Die Möglichkeiten sind also beinahe unendlich und für immer mehr Menschen zugänglich. Das hat erhebliche Konsequenzen: Diese technologische Entwicklung fordert die bestehende Wirtschafts- und Gesellschaftsordnung heraus und so fragt auch der deutsch-französische Kultursender arte: „3D-Druck – Eine Revolution?

Der Gedanke kommt nicht von ungefähr: Können wir uns als Konsumenten die Ersatzteile und Produkte selber herstellen, verlagert sich die Produktion in unsere Wohnzimmer. Anstatt mit unserem Geld die massenproduzierte Ware zu kaufen, könnte mit Hilfe der globalen Online-Community die heimische Einzelproduktion starten. Damit werden wir zum Prosumenten: Wir konsumieren und produzieren. Da wir also den Unternehmen einen großen Teil ihrer Aufgabe abnehmen, muss man sich fragen, wie diese weiterhin funktionieren können. Schließlich ist der steigende Absatz ihre Existenzsicherung. Ist die Zeit der industriellen Massenproduktion damit vorbei?

Wenn das der Fall ist, müssen wir uns fragen: Was passiert mit den Arbeitsplätzen, wenn hochmoderne Drucker immer mehr Aufgaben erledigen und sich sogar selber herstellen können? Oder kurz: Wer darf und wird von der Entwicklung profitieren?

Leere Hallen: Wird bald Zuhause produziert?
Leere Hallen: Wird bald Zuhause produziert?

Gemischte Gefühle?

Die Möglichkeiten der „nächsten industriellen Revolution„, wie es das Manager Magazin schreibt, sind also riesig: Können Solarzellen (Zuhause) günstig gedruckt werden, steht ein großes Potential an beinahe kostenloser Energie bereit. Können Nahrungsmittel, Organe und Alltagsgegenstände immer günstiger hergestellt werden, könnten immer mehr betroffene Menschen davon profitieren. Entstehen im großen Maßstab Häuser mit immer weniger körperlichem Aufwand, könnte das Eigenheim für viele immer greifbarer werden und die Wohnsituation sich verbessern. Gleichzeitig aber lassen sich auch Waffen drucken, wird das Urheberrecht herausgefordert und provoziert aller Wahrscheinlichkeit nach einige soziale Konflikte.

Anstatt uns gegen die neuen technischen Raffinessen zu wehren, sollten wir die theoretisch Leben erleichternden Möglichkeiten ordentlich ausschöpfen und im breiten Rahmen diskutieren, welche Lösungen es auf die heutigen und zukünftigen sozialen Fragen geben könnte.

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