3D-Druck: Innovationen aus dem Drucker

Die gegenwärtige industrielle Revolution 4.0 kommt aus dem Drucker, genauer: aus dem 3D-Drucker. Industrielle 3D-Drucker produzieren bereits Häuser, Fahrzeuge, Maschinenersatzteile, Lebensmittel und menschliches Gewebe, und derzeit arbeiten Forschung und Industrie mit Hochdruck am Additive Manufacturing ganzer menschlicher Organe. Generiert der Einsatz von 3D-Druckern tatsächlich revolutionäre Innovationen und wirtschaftlichen Erfolg? Die Antwort in Kürze: Ja.

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3D-Drucker können weit mehr als die neue Smartphonehülle oder Kaffeetasse für den Privatgebrauch herstellen. Industrielle 3D-Drucker produzieren bereits ganze Häuser, Fahrzeuge, Maschinenersatzteile, Lebensmittel und menschliches Gewebe. Kein Wunder, dass die vielversprechende Technologie in verschiedenen Studien als Megatrend oder sogar als neue industrielle Revolution bezeichnet wird. Starke Worte, die die Frage nahelegen: Generiert der Einsatz von 3D-Druckern tatsächlich revolutionäre Innovationen und wirtschaftlichen Erfolg? Die Antwort in Kürze: Ja. Der Zusammenhang zwischen der Innovationsfähigkeit und dem wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens ist durch zahlreiche Untersuchungen längst bewiesen, und beim 3D-Druck gilt im Moment der bekannte Slogan: Nichts ist unmöglich – seien es künstliche Gelenke, Ersatzteile, Werkzeuge oder Flugzeugteile. Gegenwärtig bis zukünftig können sogar ganze Autos, Häuser, Lebensmittel und menschliche Organe geschaffen werden. Die Marktforscher der International Data Corporation IDC prognostizieren, dass die weltweiten Umsätze auf dem Gebiet der 3-D-Drucktechnik zwischen 2015 und 2020 durchschnittlich jährlich um 24,1 Prozent zunehmen.

 Was ist 3D-Druck?

3D-Druck, auch Additive Manufacturing, Rapid Prototyping oder generative Fertigung genannt, bedeutet: Bauteile werden Schicht für Schicht durch das Auftragen von Material gefertigt und zwar ohne Werkzeuge direkt aus den 3D-CAD Konstruktionsdaten. Die Vorteile gegenüber konventionellen Produktionsverfahren sind beträchtlich: Erstens können kleine Stückzahlen – Ersatzteile, Prototypen oder Kleinserien – bis hin zum Unikat produziert werden. Zweitens ist die Formgebung kaum beschränkt und es können komplexere Bauteile als je zuvor realisiert werden. Drittens wird Material gespart, denn wo nicht gehobelt bzw. geschnitten, gefräst oder gebohrt wird, fallen keine Späne. Vor allem Firmen aus innovationsfreudigen Industriezweigen nutzen die zukunftsweisende Technologie.

Zwei Unternehmen, die auf dem Gebiet des AM bereits wegweisende Innovationen entwickelt haben, stellen wir Ihnen hier vor.

 Nanoscribe: Der Marktführer der Mikrofabrikation

Das Start-up Nanoscribe aus Eggenstein-Leopoldshafen bei Karlsruhe hat 3D-Drucker für die Mikro- und Nanometerskala entwickelt. Damit sind Schichtdicken und Strukturgrößen kleiner als ein Mikrometer (µm) herstellbar. Zur Verdeutlichung: 1 mm = 1000 µm, und 1 µm = 1000 Nanometer (nm). Ein feines menschliches Haar ist bis 0,04 Millimeter dünn, also 40 Mikrometer.

Zur Anwendung kommt die 3D-Druck-Technologie von Nanoscribe beispielsweise bei der Herstellung von Mikrooptiken. Der 3D-Drucker „Photonic Professional GT“ von Nanoscribe kann Linsen fertigen, die kaum größer als der Durchmesser eines Haares sind. Nanoscribe und seine Gründer werden regelmäßig mit bedeutenden Preisen ausgezeichnet, und im Rahmen des deutschen MIT Technology Review-Wettbewerbs wurde der Mitgründer Dr. Michael Thiel bundesweit unter die zehn bedeutendsten „Innovatoren unter 35“ gewählt.

 Organovo: Spezialisten für Bioprinting

Wohl kein Anwendungsbereich des 3D-Drucks erregt so viel Interesse in der breiten Öffentlichkeit wie das Bioprinting, den 3D-Druck mit lebenden Zellen. Kein Wunder, geht es doch – ganz wörtlich – unter die Haut: Bioprinting ermöglicht das Drucken von lebendigen Zellen mit Additive Manufacturing. Herzklappen, Kiefergelenke, Knorpel, Knochen und Haut entstehen im 3D-Drucker, künftig vielleicht auch ganze Organe. Führend im Bereich Bioprinting ist das 2007 gegründete amerikanische Biotechnologieunternehmen Organovo. Das börsennotierte Unternehmen präsentierte bereits 2013 eine 3D-gedruckte Leber und eine millimetergroße Niere, die jeweils einige Tage überlebten. Seither verkauft Organovo dreidimensionales Lebergewebe unter dem Namen Ex Vive 3D. Gerade dieses Beispiel zeigt: Beim Bioprinting geht es aktuell weniger um regenerative Medizin als um das vorklinische Testen von Medikamenten. So nutzt der Schweizer Biotechnologie-Riese Roche Pharmaceuticals Organovos Lebergewebe für Toxizitätstests. Inzwischen hat Organovo mit der Entwicklung einer menschlichen Leber aus dem 3D-Drucker zur direkten Transplantation begonnen. Wenn alles gut läuft, soll ein Antrag auf Zulassung der gedruckten Leber in den kommenden drei bis fünf Jahren gestellt werden. Das heißt: Auf voll funktionstüchtige Organe aus dem Bioprinting-Drucker müssen Patienten noch einige Jahre warten.

Weitere Informationen über die Bedeutung des 3D-Drucks / Additive Manufacturing für Innovationen, den wirtschaftlichen Erfolg und die Aktienkursentwicklung von Unternehmen und über daraus abgeleitete Anlagestrategien bekommen Sie von ALPORA. Das Investment-Forschungsunternehmen identifiziert besonders innovative Unternehmen in unterschiedlichen Branchen und Regionen und entwickelt daraus nachweislich erfolgreiche Anlageprodukte.

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