AG4 MMK 2014

3D-Printing - Moderation: Hansjürgen Paul

Noch ein wenig under construction...

Ein persönliches Wort vorne weg

Ich bin als Moderator der Arbeitsgruppe „3D-Printing“ (oder „3D-Druck“) in erster Linie aus zwei Gründen vorgesehen. Zum einen habe ich eine MMK-Arbeitsgruppe zu diesem Thema bei der abschließenden Plenumssession der MMK 2013 vorgeschlagen – und so etwas macht man in den seltensten Fällen „ungestraft“... Zum anderen interessiert mich 3D-Druck. Mich interessiert diese für den durchschnittlichen IT-Benutzer relativ neue Methode, mit einem Computer dreidimensionale Objekte zu schaffen – und nicht nur Grafiken bzw. Zeichnungen von diesen Objekten auf dem Bildschirm zu bewundern oder auf Papier auszudrucken. Für mich schließt sich mit 3D-Druckern die Anwendungskette der „universellen“ Maschine Computer – 3D-Drucker als Missing Link der Informatik.

Außerdem haben diese Geräte für mich ein gewisses demokratisierendes Moment: sie können jeden Computer-Benutzer vom Konsumenten zum Produzenten machen. Ein Beispiel: wer hat nicht schon einen Gebrauchsgegenstand entsorgen müssen, weil ein kleines Detail defekt war? Ein Zahnrad, ein Haken, ein Gewinde oder ähnliches. 3D-Druck als ein Ausweg aus der geplanten Obsoleszenz – auch wenn es nicht immer funktionieren mag, beispielsweise weil einem das entsprechende Know how fehlt oder das defekte Produkt zu komplex angelegt ist. Aber: wie viele Amateur-Erfinder sind daran gescheitert, dass kein Hersteller die Erfindungen – aus welchen vorgeschobenen oder realen Gründen auch immer – produzieren wollte?

Ich bin kein Experte für 3D-Druck, ich beschäftige mich nicht beruflich mit 3D-Druck, ich habe an keinem Projekt zu 3D-Druck mitgearbeitet – man möge daher bitte nicht zu viel von mir erwarten. Aber ich würde mich freuen, wenn ich nach der MMK signifikant mehr über 3D-Druck wüsste, vor allem über die wirklichen Potentiale dieser Technologie und über das, was man wirklich mit dieser Technologie verändern, verbessern, erreichen kann. Auch jenseits der bloßen Produktentwicklung und Produktion.

Was ist mit 3D-Druck gemeint?

Wikipedia definiert einen 3D-Drucker als eine Maschine, „…die dreidimensionale Werkstücke aufbaut. Der Aufbau erfolgt computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen (CAD). Beim Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle…“ (Wikipedia 2014a). Dabei ist 3D-Druck keine grundsätzlich neue Technik; bereits in den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde 3D-Druck in den Bereichen Architektur, Maschinenbau, sowie Kunst und Design im Rahmen der Prototypenentwicklung eingesetzt.

Die erste Generation dieser „Drucker“ kam sogar noch ein Jahrzehnt früher zum Einsatz; als ihr Erfinder gilt der Amerikaner Charles „Chuck“ Hull (1984). Allerdings waren die Gerätschaften seinerzeit ähnlich riesig, teuer und kostenintensiv im Betrieb, wie die erste Generation der Computer. Im Jahr 2014 sind 3D-Drucker kaum größer und teurer als ein PC – auch wenn naturgemäß in Sachen Kosten nach oben alle Grenzen offen sind. Aber ab ca. 900 € ist man dabei, einen Bausatz kann man ab ca.600 € erwerben.

Wenn man über Klassifikationsschemata und Maschinenbau-Theorie versucht, 3D-Druck einzuordnen, dann ist ein 3D-Drucker ein „Digital Fabricator“ – auch kurz Fabber genannt (vgl. auch Wikipedia 2014b). Ein Fabber erzeugt materielle, 3-dimensionale Gegenstände aus auf Computern generierten CAD-Daten. Subtraktive Fabber entfernen sukzessiv Materie aus massiven Blöcken; man kennt dies von CNC-Maschinen, die fräsen, bohren oder erodieren. Ein 3D-Drucker macht im Grunde das Gleiche wie eine CNC-Maschine – nur andersrum… Er entfernt nicht die Materie, die stört; er erzeugt die Materie dort, wo man sie benötigt. Er ist ein additiver Fabber.

Produktionstechnisch liegen (viele) Vorteile auf der Hand: man verbraucht nur so viel Material, wie das Produkt tatsächlich benötigt, es gibt keinen Verschnitt. Man benötigt keine Formen, wie etwa für Spritzgussverfahren. Auch in puncto Energieverbrauch sind additive Fabber in der Regel günstiger, so dass ihr Einsatz mittelfristig als ein zu nachhaltigerer Produktion angesehen werden kann.

Was bedeutet heute 3D-Druck, was kann er demnächst bedeuten?

Was anno 2012 / 2013 3D-Druck bedeutete, was mit dem Stand der Dinge machbar ist und welche möglichen Entwicklungen sich für diese Technologie anbieten, ist in einigen m.E. ganz brauchbaren Dokumentation von ARTE und 3SAT allgemeinverständlich dargestellt worden. Ich empfehle die 3SAT-Dokumentation „Wie 3D-Druck unsere Welt verändert“ (Grün 2013) und die Xenius-Sendung „3D-Drucker – Die neue industrielle Revolution“ (Heller 2013) als Einstieg. Es geht auch noch schneller: keine sechs Minuten benötigt ein Beitrag aus der ZDF-Mediathek (Bardenhagen 2013), um in die Thematik einzuführen.

Es ist (mir mit vertretbarem Aufwand…) kaum möglich, anschaulicher zu erklären, was 3D-Druck meint und was heute schon mit der entsprechenden Hardware produziert werden kann. Dass man manchen Arbeitsergebnissen eines Einstiegsmodells seine Herkunft noch ansieht und die Tatsache, dass ein 3D-Drucker, der mit pulverisierten Metall arbeitet und mehrere Materialien miteinander verbinden kann, noch ca. 600.000 € kostet, sollte nicht bedeuten, dass 3D-Druck nicht das „Next Big Thing“ in der Informationstechnik werden kann. Auch von Computern hat man einmal geschrieben, dass es in der Zukunft welche geben könnte, die weniger als 1,5 Tonnen wiegen.

Mögliche Beiträge zur MMK-AG über 3D-Druck

Was erwartet der Moderator von den Teilnehmern der Arbeitsgruppe? Nun, zunächst erwartet / erhofft der Moderator, dass es hinreichend viele Teilnehmer an der Arbeitsgruppe geben wird und sie nicht an diesem trivialen Problem scheitert. Über die bloße Teilnahme hinaus sollten die Arbeitsgruppenteilnehmer auf jeden Fall sich die 3SAT-Dokumentation „Wie 3D-Druck unsere Welt verändert“ (Grün 2013) angesehen haben. Basierend auf dieser Mindestgrundlage zu diesem Thema sollten Teilnehmer Technologiefolgeabschätzung betreiben und hierzu entsprechende Thesen formulieren, die sie bereits im Vorfeld der MMK 2014 mit den anderen (potentiellen) Teilnehmern teilen – und nicht erst zur MMK mitbringen...

Darüber hinaus steht auf meinem Wunschzettel ganz oben, dass sich jemand findet, der uns für die Dauer der Arbeitsgruppe einen 3D-Drucker zur Verfügung stellt – kostenneutral, versteht sich. Dazu brauchen wir natürlich auch die „Tinte“ für unseren 3D-Drucker und ein Notebook mit entsprechender Software. Wer hierzu etwas beitragen kann, möge sich bitte zeitnah mit mir in Verbindung setzen.

Alternativ wäre ein Erfahrungsbericht über „3D-Drucker-Dienstleister“ wie ShapeWays (www.shapeways.com), Trinckle (www.trinckle.com) und anderen (z.B. via www.3d-druckercheck.de) – mit einigen eigenen Referenzprodukten – ein möglicher Beitrag zur Arbeitsgruppe. Dazu würden dann auch „Tauschbörsen“ wie Thingiverse (www.thingiverse.com) gehören. Wer dies in Angriff nimmt, möge sich ebenfalls bitte zeitnah mit mir in Verbindung setzen.

Literatur / Links / WebSites

• Grün, Anna (Buch & Regie), 3SAT (2013). Wie 3D-Druck unsere Welt verändert. 44 Minuten. Produktion doc.station. 3SAT-Sendung vom 14. November 2013, 20.15 Uhr (Erstsendung).
  - Link bei 3sat.de
  - Direkter Link bei 3sat.de
  - Link bei youtube.com
• Heller, Robert (Regie), ARTE (2013). 3D-Drucker : Die neue industrielle Revolution? 26 Minuten. Produktion AVE. ARTE-Sendung vom 28. Oktober 2013, 8:10 Uhr (Erstsendung).
  - Link bei ave.de
  - Link bei youtube.com
• Bardenhagen, Klaus (Bericht), ZDF.info (2013) 3D-Druck für Fortgeschrittene. WISO plus. 6 Minuten. ZDF-Mediathek, 4. Juni 2013.
  - Link bei zdf.de
  - Link bei youtube.com
• Anderson, Chris (2013). Makers: Das Internet der Dinge: die nächste industrielle Revolution. Carl Hanser Verlag. ISBN 978-3446434820.
• Fastermann, Petra (2013). Die Macher der dritten industriellen Revolution: Das Maker Movement. Books on Demand. ISBN 978-3848260744.
• Richter, Nicolas / Kolb, Matthias (13.5.2013). Defense Distributed. Plan für Plastikpistole aus dem 3-D-Drucker ist offline. Abgerufen am 23.4.2014. Link bei sz.de
• Wikipedia (2014a). 3D-Drucker. Abgerufen am 23.4.2014. Link bei wikipedia.org
• Wikipedia (2014b). Digital Fabricator. Abgerufen am 1.5.2014. Link bei wikipedia.org
• TU Wien (2012). 3D-Drucker mit Nano-Präzision. PA 23/2012. TU Wien – Büro für Öffentlichkeitsarbeit. Abgerufen am 28.4.2014. Link bei tuwien.ac.at
• Gartner (2014). Gartner Says Uses of 3D Printing Will Ignite Major Debate on Ethics and Regulation. Pressemitteilung vom 29.1.2014. Abgerufen am 1.5.2014. Link bei gartner.com
• Reiff, Ellen-Christine / Hermatschweiler, Martin (2013). 3D-Drucken auf der Mikrometerskala. In: Mikroproduktion (03/13). Abgerufen am 28.4.2014. Link bei nanoscribe.de
• Stern.de (2014). Dieses Haus kommt aus dem 3D-Drucker. Nachricht vom 28.4.2014. Abgerufen am 1.5.2014. Link bei stern.de
• Pluta, Werner / Golem.de (2012). Nathan Myhrvold patentiert DRM-Verfahren für 3D-Druck. Nachricht vom 15.10.2012. Abgerufen am 1.5.2014. Link bei golem.de
• Wolf, Luise / thegap.at (2013). Knochenfabrik. Nachricht vom 2.8.2013. Abgerufen am 1.5.2014. Link bei thegap.at
• Keßler, Sabrina / sueddeutsche.de (2012). Fleisch aus Biotinte. Wenn das Schnitzel aus dem Drucker kommt. Nachricht vom 21.8.2012. Abgerufen am 1.5.2014. Link bei sueddeutsche.de