3D-Druck und die „Papierbedruckindustrie“

28. Mai 2014, 16:06 Uhr | Meinung, Technik

„Ja, 3D-Druck ist eine interessante Sache, wenn Sie mir jetzt noch ein passendes Geschäftsmodell nennen könnten?“ Solche und ähnliche Fragen habe ich nun schon öfters gehört, und auch auf dem Online Print Symposium 2014 gab es anlässlich der Keynote zum 3D-Druck reichlich Diskussionen. Das möchte ich mal zum Anlass nehmen, den 3D-Druck etwas genauer zu betrachten und schließlich auf seine Überschneidungsmengen mit dem einzugehen, womit die klassische Druckindustrie bis heute produziert.

Also, zunächst: Was ist 3D-Druck genau? Im Gegensatz zum Bedrucken von Papier, was in der Regel die Herstellung eines Informationsträgers / Kommunikationsmittels ist, werden beim 3D-Druck im weitesten Sinne Gegenstände hergestellt. Die Materie der Gegenstände wird dabei Schicht um Schicht aufgebracht, weshalb man bei den 3D-Druckverfahren auch von additiver Fertigung spricht. Dazu gibt es hauptsächlich drei Verfahren: das preisgünstigen Fused Deposition Modeling (FDM), die Stereolithografie (SLA) und das Lasersintern.

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Fused Deposition Modeling

Hinter dem 3D-Hype steht hauptsächlich das FDM-Verfahren, bei dem Plastikstränge geschmolzen und schichtweise aufgebracht werden. Fast täglich sieht man in den Medien neue 3D-Drucker, die nach diesem Verfahren arbeiten, auftauchen. Verwendete Materialien sind hauptsächlich das lebensmitteltaugliche, auf Stärke basierende PLA und das aus Erdöl gewonnene ABS. Daneben wird mit einer Vielzahl von Materialien gearbeitet und experimentiert, etwa für Lebensmittel oder Zellkulturen. FDM-3D-Drucker sind kostengünstig herzustellen. Hauptsächliche Nachteile: die Geräte sind oft wartungsanfällig (verstopfte Düsen) und die 3D-Druckprodukte von meist schlechter „Auflösung“ (was meint, dass die Schichtdicken erkennbar sind).

Stereolithografie

Bei der Stereolithografie kommen lichtaushärtende Kunststoffe, meist Kunstharze, als Material zum Einsatz. Sie werden in flüssiger Form schichtweise aufgebracht und durch UV-Licht gehärtet. Gegenüber dem Lasersintering ist das SLA-Verfahren deutlich günstiger und nur etwas teurer als FDM. Zwar beschränkt das Verfahren die Materialvielfalt, dafür lassen sich aber sehr feine Schichten, dünner als ein Blatt Papier, zuaddieren, so dass sehr feine Oberflächenstrukturen realisiert werden können. Das SLA darf als das älteste 3D-Druckverfahren bezeichnet werden, denn bereits 1984 wurde es vom Gründer der Firma 3D Systems Chuck Hall entwickelt. Dazu etablierte sich das heute weitverbreitete Dateiformat STL, das auch für andere Verfahren verwendet werden kann und in Google Sketchup, aber auch 3D-Profiprogrammen wie AutoCAD oder Maya wählbar ist.

Lasersintern

Beim Lasersintern wird durch Laserstrahlen ein Pulvergemisch schichtweise aufgeschmolzen. Dabei können neben Kunststoffpulvern beispielsweise auch Keramik- oder Metallpulver verwendet werden. Die erzielbare Detailauflösung ist dabei noch feiner als bei der Stereolithografie, die Kosten für ein Gerät allerdings etwa acht- bis zehnmal so hoch – und zwar in der „Starter“-Ausstattung.

Allen Verfahren ist gemeinsam, dass sie laaaangsam sind. Die HP-Chefin Meg Whitman drückte das so aus: „Einem 3D-Drucker bei der Arbeit zusehen ist wie das Beobachten von Eis beim Schmelzen.“ Daher kam historisch das 3D-Drucken fast nur im Prototyping zum Einsatz, etwa für Anschauungsmodelle oder Gußvorlagen. Das ist nun mitten im Wandel, nach Rapid Prototyping sind inzwischen auch Kleinauflagen wirtschaftlich machbar.

3D-Druck für Konsumenten

Für Privatleute ist 3D-Druck daheim ein immer erschwinglicheres Hobby, das Stand heute jedoch noch viel Trial-and-error-Bereitschaft voraussetzt. Und das 3D-Editieren ist mit den heutigen Tools auch nicht gerade leicht zu erlernen, obwohl die Usability immer besser wird. Jedoch gibt es bereits einen großen Pool an dreidimensionalen Modellen im Internet, wobei eine sehr beliebte Kategorie die der Ersatzteile ist, neben Schmuck, Spielzeug, Lampen und Accessoires.

Wenn nun die Ansprüche steigen, kommen entweder öffentlich zugängliche FabLabs (etwa: Herstellungslabors) in Frage. Diese FabLabs entstehen im Kontext der „Maker Movement“ und DIY-Bewegung. Oder (jetzt wird es vielleicht für Druckdienstleister interessant) sie gehen zu Onlinedienstleistern, exakter: sie laden ihre 3D-Modelle bei Onlinedienstleistern wie Sculpteo oder Shapeways.com hoch und bestellen den 3D-Druck, beispielsweise Schmuck in Sterling-Silber, dort. Die Shop-Mechanismen, die dort zur Anwendung kommen, sollten jeden (Papier)Drucker, der sich bereits im E-Business Print tummelt, vertraut vorkommen.

(Abb.: Stratasys)

(Abb.: Stratasys)

3D-Druck im Business

Im Unternehmensbereich liegen die Potentiale für 3D-Druck vorwiegend im Maschinenbau (ausgehend von Prototyping, hin zu Kleinserien und zur Serien-Teilefertigung), im medizinischen Bereich (etwa heute bereits Prothesen, Zahnersatz) und generell in der Fertigung bei der Kleinserienfertigung komplexerer Teile. Die Marktentwicklung im Geschäftsbereich wird geradezu enthusiastisch eingeschätzt. Die Nachfrage wächst weltweit seit Jahren bereits um 20 Prozent jährlich und bis 2030 soll sich ein globaler Markt von 70 Milliarden US-$ Umsatz pro Jahr entwickelt haben. Die Industrien, die dabei heute am meisten im 3D-Druckmarkt engagiert sind: Automotive, Consumer Electronics, Gesundheitsbranche, Industrie- und Büromaschinen sowie die Luft- und Raumfahrt. Nicht in Sicht: Die klassische Druckindustrie.

Unter den 3D-Druckdienstleistern reihen sich nur sehr wenige klassische „2D“-Druckdienstleister ein. Bei denen, die ich im Internet gefunden habe, hatte ich mehr als nur einmal den Eindruck, eher eine Absichtserklärung als ein bereits funktionierendes Geschäftsmodell zu sehen. Ich nenne hier bewusst keine Links, damit kein falsches Bild entsteht. Denn gleichzeitig begrüße ich es, wenn sich ein klassischer Druckdienstleister überhaupt in der Praxis mit dem 3D-Druck auseinandersetzt. Wovon ich aber im selben Atemzug abraten kann: Lassen Sie die Finger von Architekturmodellen. Das fällt praktisch jedem als eines der ersten Anwendungen ein und die Architekten wissen bereits längst, an wen sie sich wenden können.

Und damit bin ich bei meiner These: Es gibt keine orginären, mit dem „Papierbedruck“ vernetzten Geschäftsmodelle. Etwas, was in der Art einer „Line Extension“ wie bei Printmagazin-Titelfamilien funktionieren könnte, wird am 3D-Druckhimmel nicht auftauchen. Was bleibt? Möglich sind entweder ein zweites geschäftliches Standbein – mit der Gemeinsamkeit des Namensbestandteils „Druck“ und möglicherweise einer Kompetenzvermutung der Kunden nach dem Motto „Wer Farbe auf Papier drucken kann, kann auch Gegenstände drucken.“ Oder man findet tatsächlich eine komplementäre Ergänzung zu dem Geschäft, das seine Druckmaschinen am Laufen hält. In letzterem sehe ich die größeren Chancen.

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3 Kommentare

  1. Antworten

    Ralph Hadem

    28. Mai 2014

    Lieber Bernd Zipper,

    Sie sprechen mir aus dem Herzen. Ich konnte bisher auch keine Verbindung zu unserem Geschäft erkennen. Wieso heißt 3-D-Druck eigentlich Druck? Könnte ja auch digitale Formenproduktion heißen ;-).

    Viele Grüße

    Ralph Hadem

  2. Antworten

    Stephan Göbeler

    2. Juni 2014

    Am ehesten scheint technisch eine Kombination des 3D-Druck mit dem industriellen Druck (z.B. gedruckte Elektronik) sinnvoll und möglich. Als ergänzendes Geschäftsmodell bietet sich, wie bisher auch von 2D-Druckern genutzt z.B. der Bereich personalisierte Werbemittel an, die individuelle mittels 3D-Druck erstellt werden können.

    Das eigentliche Nadelöhr des 3D-Druck ist die Datenkompetenz, um die 3D-Druck-fähigen Dateien erzeugen zu können. Diese Kompetenz bringen - anders als bei Crossmedia-Geschäftsmodellen - klassische Druckereien nicht per se mit und es erforderte neben der Kompetenzvermutung einen entsprechenden Kompetenzaufbau.

    Da auch der Digitaldruck nur im weitesten Sinne ein klassisches "Druck"verfahren ist, ist hier auch die Artverwandtheit des 3D-"Druck" zum Druck zu finden. Auch im "klassischen" Digitaldruck können reliefartige und damit 3D-ähnliche Texturen erzeugt werden.

  3. Antworten

    Andreas Weber

    3. Juni 2014

    Lieber Bernd,

    Sehr gute Analyse , Beschreibung und Empfehlung. 3D Druck ist sehr weit weg vom Geschäft, dass Gutenbergs Jünger betreiben.

    Das klassische Printgeschäft bietet zudem genug innovationsmöglichkeiten. Oder? Vor allem durch Digitaldruck. Der ist in seinen Möglichkeiten längst noch nicht ausgereizt.

    Gruß aus Mainz,
    Andreas Weber, Sprecher DigitaldruckForum


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