Industriewandel durch 3D-Druck-Innovationen aus Oberfranken

3D-Druck gilt als vielversprechende Zukunftstechnologie: Maschinen, Möbel, Zahnersatz, Nahrungsmittel, Bauteile für ganze Häuser und sogar menschliche Organe lassen sich mit 3D-Druckern herstellen. Schon heute ist vieles möglich, was vor wenigen Jahren noch als undenkbar galt.

Als größte Vorteile der Technik gelten unter anderem ihre Präzision, Schnelligkeit und der sparsame Einsatz von Ressourcen.

Ein weltweit bedeutsames Kraftzentrum des 3D-Drucks ist die oberfränkische Region Lichtenfels. Zahlreiche dort und in der Nähe ansässige Unternehmen, beispielsweise in den Bereichen Maschinenbau oder Automobilzulieferer, arbeiten mit der Technik. Der Fachausdruck für 3D-Druck lautet additive Fertigung. Das Wort «additiv» leitet sich vom lateinischen Verb «addere» für «hinzufügen» ab.

In der Region ist die Technik quer durch die Branchen vertreten. Der Coburger Automobilzulieferer Brose gehört zu den großen Unternehmen in Oberfranken, die mit additiver Fertigung arbeiten. Brose stellt nach eigenen Angaben Prototypen, Werkzeuge und Vorrichtungen mit additiver Fertigung her.

Der global agierende Pumpen- und Armaturenhersteller KSB aus Frankenthal in Rheinland-Pfalz hat im oberfränkischen Pegnitz (Landkreis Bayreuth) ein Zentrum für additive Fertigung. «Wir setzen die Additive Fertigung heute sowohl für den Ersatz konventioneller Bauteile ein als auch für kundenindividuelle Sonderanfertigungen und für neue, speziell für das Verfahren entwickelte und designte Komponenten», schreibt das Unternehmen auf seiner Internetseite.

Das Thema ist in der Region auch in der Forschung präsent. Die Hochschule Coburg bietet den bundesweit einzigen Masterstudiengang in 3D-Druck an und betreibt dabei einen Standort in Lichtenfels. Der Studiengang ist praxisnah, die Verzahnung mit den regionalen Industriebetrieben spielt eine wichtige Rolle.

Der aus Bamberg stammende Unternehmer Frank Carsten Herzog gilt als einer der Pioniere der additiven Fertigung und als Erfinder des Metall-3D-Drucks. Mehr als 120 Erfindungen und 450 Patentanmeldungen hat der Oberfranke vorzuweisen. Im Rahmen seiner Diplomarbeit an der Hochschule Coburg entwickelte Herzog die Technik, Metalle mit Laser zu erhitzen und mithilfe eines 3D-Druckers Schicht um Schicht zu dreidimensionalen Objekten zu verarbeiten.

Im Jahr 2000 gründete Frank Carsten Herzog in Lichtenfels das Unternehmen Concept Laser, das 3D-Laser-Metalldrucker herstellt und 2016 vom US-Konzern General Electric (GE) übernommen wurde. 2020 rief er die HZG Group ins Leben und 2021 mit seiner Frau Kerstin Herzog die Naddcon GmbH. Die Naddcon GmbH ist ein privates Forschungs-, Entwicklungs- und Anwendungszentrum für 3D-Druck-Technologie. Es arbeitet mit anderen Unternehmen und Hochschulen aus der Region zusammen.

In Naddcons Maschinenpark von zehn 3D-Druckern können verschiedenste Werkstoffe verarbeitet werden: Kunststoffe, Metall, Polymere. «Von unseren Druckern gibt es auf dem Markt, wenn überhaupt, nur eine Handvoll», sagt Christian Steinhage, seit November 2023 Geschäftsführer der Naddcon GmbH. «Wir wollen damit Neues drucken, nicht etwas, das es schon gibt.»

Derzeit arbeite Naddcon mit neun Beteiligungsunternehmen zusammen, berichtet Herzog. Darunter seien auch zwei Start-ups aus den USA. Die Unternehmen, mit denen man kooperiere, kämen aus allen möglichen Branchen: «Medizin, Möbeldesign, Werkzeugbau, Maschinenbau, Automobil, Museen, Elektrotechnik und Kunststofftechnik.»

In den Räumen der Naddcon GmbH stehen unter anderem mehrere Sitzmöbel, die aus dem 3D-Drucker kommen. Sie sind ähnlich filigran verarbeitet wie traditionelle Korbstühle. Selbst Brillen und Kontaktlinsen könne man in einem Spezialdrucker mithilfe eines Lichtvorhangs schichtfrei herstellen, erklärt Steinhage.

Herzog berichtet auch von Anfragen des Archäologischen Staatsarchivs München. Die Zusammenarbeit mit Archäologen sei besonders spannend: Bei ihren Ausgrabungen fänden diese oft Scherben und Bruchstücke jahrtausendealter Skulpturen, Statuen oder Masken. Mit den Mitteln des 3D-Drucks lassen sich die vorzeitlichen Objekte originalgetreu nachbilden.

«Das größte Potenzial sehe ich in der Medizintechnik und der Luft- und Raumfahrt», sagt Herzog. Doch auch im Maschinenbau, der Autobranche oder Sportartikeln werde 3D-Druck für große Fortschritte sorgen. Mit einfach verfügbaren Mitteln, etwa Kunststoffgranulaten, könne man im 3D-Drucker Bauteile nachbilden, die ansonsten schwierig oder gar nicht mehr aufzutreiben seien.

Auch die Bayerische Staatsregierung hat das Thema entdeckt: Sie unterstützt das Technologietransferzentrum (TTZ) Oberfranken an den Standorten Lichtenfels und Kronach mit acht Millionen Euro. Davon profitiert auch die HS Coburg mit dem Studiengang Additive Fertigung/Leichtbau.

dpa