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Thema / Archiv | Beitrag vom 28.01.2013

TechnikDinge herstellen, die man "so im Laden gar nicht kaufen kann"

Physikerin Marlene Vogel über den Einsatz von 3D-Druckern

Marlene Vogel im Gespräch mit Liane von Billerbeck

Objekte als mathematische Modelle aus dem 3D-Drucker
Objekte als mathematische Modelle aus dem 3D-Drucker (dpa - Foto: Ulrich Dahl/Technische Universität Berlin)

Mit dem 3D-Drucker kann feiner Metallstaub zu individuellen Objekten verschmolzen werden, erklärt die Physikerin Marlene Vogel. Aber auch mit lebenden Zellen als Druckmaterial werde bereits geforscht - mit dem Ziel, in Zukunft individuelle Körperteile herstellen zu können.

Liane von Billerbeck: Und bevor wir erfahren, was diese neue industrielle Revolution eigentlich bedeutet, wie so ein 3D-Drucker nämlich funktioniert, was er so alles herstellen kann, erklärt uns Thomas Otto, wie das Ding überhaupt funktioniert.

Und wir wollen jetzt hier nicht Kaffee trinken, sondern erfahren, wie es so funktioniert, dieses 3D-Drucken, im Gespräch mit der Physikerin Marlene Vogel von der Freien Universität Berlin. Sie hat Trinckle 3D mitgegründet, ein preisgekröntes und vom Bundeswirtschaftsministerium gefördertes Startup-Unternehmen, auf dem Entwürfe getauscht und 3D-Drucke in Auftrag gegeben werden können. Frau Vogel, herzlich willkommen!

Marlene Vogel: Guten Tag!

von Billerbeck: Das man Plastikteile mit einem 3D-Drucker reproduzieren kann, das kann man sich gerade noch so vorstellen. Wie ist es aber mit Metallen?

Vogel: Ja, mittlerweile sind ja sehr viele verschiedene Materialien möglich. Und beim Metall ist es jetzt so, da nimmt man einen ganz feinen Metallstaub, und der wird dann selektiv mit einem Laser verschmolzen. Und dadurch wird dann durch diese Schicht-für-Schicht-Technik jede Schicht dieses Metallpulvers an genau den Stellen verschmolzen, wo nachher das fertige Objekt sein soll.

von Billerbeck: Wie lange dauert das beispielsweise, wenn man so eine große Schraube, eine Schiffsschraube beispielsweise, ausdrucken will?

Vogel: Also wenn wir jetzt von richtigen Schiffsschrauben sprechen, das sind natürlich schon wirklich sehr große Objekte, da muss man schon mit vielen Stunden, vielleicht sogar mit einigen Tagen rechnen. Wenn man jetzt von einer Schraube redet, die man so im Baumarkt kauft, so eine fingerdicke lange Schraube, dann dauert das nur drei Stunden, wenn man sie von oben nach unten druckt. Wenn man sie hinlegt, dann schafft man das auch schon in 45 Minuten.

von Billerbeck: Eine Schraube, 45 Minuten, okay, ich muss nicht mehr fräsen und drehen, et cetera. Aber eine Schraube, das ist doch unglaublich teuer?

Vogel: Genau, und deswegen ist das mit der, sage ich mal, Zimmermannsschraube auch kein so gutes Beispiel, weil, da haben Sie vollkommen recht, gehe ich in den Baumarkt und bekomme für viel weniger Geld auch gleich normierte Produkte.

Der 3D-Druck eignet sich besonders gut für individuell gefertigte Produkte, die man eben so im Laden gar nicht kaufen kann. Wenn ich zum Beispiel das Problem habe, dass ich für mein Smartphone einen Halter haben will, um es an mein Fahrrad zu machen, um diese Map-Funktion zu benutzen, damit ich mich zurechtfinde und weiß, wo ich hinmuss, dann kann es sein, dass ich ein spezielles Modell habe, wofür ich im Handel gar keinen Fahrradhalter bekomme. Dann kann ich mir einfach maßgeschneidert ein Modell machen lassen und dieses dann ausdrucken.

von Billerbeck: Das sind also so kleine Designobjekte, dafür ist der 3D-Drucker also besonders gut geeignet?

Vogel: Genau, so kann man das sagen. Wenn man jetzt das Beispiel einer Tasse nimmt, die ja auch druckbar ist, wie es gerade auch schon gesagt wurde, ist es so, dass es natürlich viel günstiger ist, dieselbe Tasse in 100.000 Stück herzustellen und diese dann zu verkaufen. Das ist dann das, was man klassischerweise im Laden findet. Und es ist so, wenn ich jetzt eine sehr individuelle Tasse haben will, finde ich die nicht. Und da ist es dann so, dass man durchaus auch bereit ist, mehr zu bezahlen, wenn man eine sehr individuelle Tasse hat mit einer Gravur drauf, die vielleicht einen sehr filigranen Henkel hat, der wunderbar zur Inneneinrichtung passt, dann würde ich das nicht im Laden kaufen, kann das aber über den 3D-Druck machen.

von Billerbeck: Das klingt aber für mich immer noch so, als würden diese 3D-Drucker eher eine Nische bedienen. Also wir müssen jetzt nicht die Plastikfabriken abschaffen oder die Stahlgießereien dadurch – die können also durch 3D-Drucker noch nicht ersetzt werden?

Vogel: Das sehe ich auch so, weil man auf der einen Seite in der heutigen Produktionswelt sehr viele genormte gleiche Teile braucht. Das macht bisher noch keinen Sinn, die mit 3D-Druck herzustellen, da wird in der Industrie schon längere Zeit der 3D-Druck eingesetzt, aber nicht, um das fertige Produkt selbst herzustellen, sondern um die Urform für das Produkt herzustellen.

von Billerbeck: Nun haben wir bisher über eine Tasse gesprochen oder über einen Halter für ein iPhone, aber wie ist es dann, wenn man beispielsweise lebende Zellen – das habe ich gelesen, man könnte jetzt also mit diesem 3D-Drucker auch lebende Zellen drucken. Wie müssen wir uns das vorstellen?

Vogel: Ja, das muss man ein bisschen genauer beurteilen, weil es ist so, wenn man davon spricht, dass man lebende Zellen druckt, meint man, dass man mit lebenden Zellen druckt. Man stellt also diese Zellen nicht her, sondern man ordnet sie in einer bestimmten Art und Weise an.

von Billerbeck: Man könnte zum Beispiel also eine Herzklappe drucken?

Vogel: Genau, das kann man. Jetzt sind erst so Studien in der Forschungsphase, aber es wird stark daran gearbeitet, dass man eben Herzklappen, die ganz perfekt auf den Patienten angepasst sind, sowohl von der Form als eben auch von den Zellen, die darin zum Einsatz kommen, dass man die so herstellt, dass es bei dem Patienten perfekt passt und keine Abstoßungsreaktion gibt. Da macht aber die Forschung gute Fortschritte. Ich denke aber, dass man jetzt ein fertiges Herz bestimmt in den nächsten fünf Jahren nicht erwarten kann, dass man das wirklich in den Patienten einsetzen kann.

von Billerbeck: Trotzdem liegen ja da möglicherweise Zukunftsaussichten in dieser Technologie. Also meinen Sie, dass wir in ein paar Jahren gar keine Organspender mehr suchen müssen, weil man aus Zellen eines Patienten dann ein neues Organ herstellen kann am 3D-Drucker, so als Zukunftsmusik?

Vogel: Das ist natürlich das Ziel, weil es ist ja ein bekanntes Problem, dass viele Leute auf Spenderorgane warten, und es gibt dann ja auch immer Probleme, dass die Organe auch kompatibel sein müssen, von dem Immunsystem des Patienten und des Spenders. Und dieses Problem könnte man dadurch eben umgehen.

von Billerbeck: Wird man – Sie befassen sich ja mit den 3D-Druckern und gucken ganz genau, was da auch Kollegen weltweit machen –, wird man denn irgendwann quasi alles drucken können? Wird es da keine Grenzen geben, was so ein 3D-Drucker kann?

Vogel: Also ich würde sagen, bis auf weiteres ist es ja so, dass 3D-Drucker im Wesentlichen ein homogenes Material verarbeiten. Es gibt jetzt auch schon Entwicklungen in die Richtung, dass man zwei oder drei Materialien kombiniert, es gibt Drucker, die festes Material und elastisches Material zusammen drucken können und auch die ganzen Zwischenstufen zwischen fest und elastisch. Damit wurde beispielsweise schon eine funktionstüchtige Querflöte ausgedruckt mit Ventilen und allem, was dazugehört.

Es ist aber so, wenn man in Richtung Elektronik schaut, gibt es auch schon Entwicklungen, und zwar wurde eine leitende Silbertinte entwickelt, die in das gedruckte Objekt mit hineingebracht werden kann, und damit dann auch gedruckte Schaltkreise zu produzieren. Jetzt ist es vielleicht aus dem Elektronikbastel-Bereich bekannt, es gibt dort Mikroprozessoren, also kleine Computer, die einfach, relativ einfach von interessierten Leuten benutzt werden können, und in der Kombination von solchen vorgefertigten Elementen und gedruckten leitenden Elementen könnte man sich durchaus vorstellen, dass Sachen wie ein Wecker denkbar wären.

Wenn man allerdings zu noch komplexeren Sachen geht, wie zum Beispiel ein Smartphone, das Smartphone, was aus dem 3D-Drucher purzelt, ist bestimmt noch Zukunftsmusik – in den nächsten fünf Jahren eher nicht zu erwarten.

von Billerbeck: Marlene Vogel ist meine Gesprächspartnerin, Physikerin an der FU Berlin, die die Internetplattform Trinckle 3D mitinitiiert hat. Nun gibt es ja sicher nicht nur technologische Grenzen für diese Technologie, sondern auch vielleicht moralische. Wie wäre es denn – das ist ja dann sicher auch möglich –, wenn man Waffen an so einem 3D-Drucker ausdruckt?

Vogel: Das ist tatsächlich eine Sache, über die man sich Gedanken machen muss. Vor einiger Zeit wurde jetzt keine komplette Waffe, aber ein Teil einer Waffe in einem 3D-Drucker hergestellt, tatsächlich konnten damit dann nur sechs Schuss abgefeuert werden, und dann war das Ding kaputt. Aber natürlich ist es so, dass mit jeder neuen Technik auch immer neue Anwendungsmöglichkeiten entstehen, die nicht von der Gesellschaft gewollt sind. Beispielsweise Waffendruck, oder es könnte ja auch sein, dass Dinge gedruckt werden, die volksverhetzenden Inhalt haben oder alle die Probleme. Es ist natürlich so, man kann der Technik nicht die Schuld geben, dass man damit bestimmte Dinge machen kann. Ich könnte ja auch mit einem Auto jemanden überfahren, trotzdem würde niemand sagen, ein Auto ist eine schlechte Technik.

von Billerbeck: Nun haben Sie eine Plattform initiiert und sind dafür auch vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert worden. Wer soll denn nun diese Plattform nutzen, für wen ist die gedacht, an wen richten Sie sich?

Vogel: Ja, wir haben sozusagen zwei Interessengruppen, an die wir uns richten: Auf der einen Seite Konsumenten, die ein sehr individuelles und ausgefallenes Produkt haben wollen.

von Billerbeck: Also eine ganz kommerzielle Einrichtung.

Vogel: Genau, genau richtig. Und auf der anderen Seite wollen wir aber auch noch darüber hinausgehen, und uns auch an die Designer wenden. Weil es ist ja so, wenn ich jetzt beispielsweise Produktdesignstudent bin und eine tolle Abschlussarbeit gemacht habe, dann war es für mich bisher sehr schwierig, zu sagen, okay, das ist jetzt ein gutes Produkt, was ich entwickelt habe, das möchte ich jetzt auch auf den Markt bringen. Bisher musste ich dann eine Produktionsfirma finden, die mir Tausende Stück davon hergestellt hat, die musste ich ihnen meistens in Vorkasse abnehmen.

Jetzt bieten wir die Möglichkeit, dass solche Leute bei uns ihre Entwürfe direkt für jeden einzelnen Kunden produzieren lassen können, ohne dieses ganze Risiko zu haben. Das heißt, wir wollen auch den Designern neue Möglichkeiten eröffnen, ihre Entwürfe schneller an den Markt zu bringen und dadurch auch kreativere Produkte in unserem alltäglichen Leben zu bekommen. Und als weiteren Schritt wollen wir dann, dass der Konsument und der Designer miteinander kommunizieren können, dass nicht nur der Konsument quasi nehmen muss, was es eben gibt, sondern eben mit dem Designer Rücksprache halten kann.

Sagen kann: Hast du vielleicht das und das, hier würde mir das so und so besser gefallen, ich habe die und die Idee, aber nicht die Fähigkeit es zu machen, dann kann er bei uns auf die Plattform kommen, dort so ein Gesuch einstellen, mit Gleichgesinnten kommunizieren und dann jemanden finden, der ihm das dann tatsächlich produzieren kann.

von Billerbeck: Schöne neue Designwelt: Marlene Vogel war das, Physikerin und Mitinitiatorin der Onlineplattform Trinckle 3D. Wenn Sie jetzt also schon immer mal was auf diese Weise herstellen lassen wollten, dann wissen Sie, wie es geht. Danke, Frau Vogel!

Vogel: Gerne!

Äußerungen unserer Gesprächspartner geben deren eigene Auffassungen wieder. Deutschlandradio macht sich Äußerungen seiner Gesprächspartner in Interviews und Diskussionen nicht zu eigen.

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