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Nicht nur für Maschinenbauer : Hochschulen unter 3D-Druck

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Sicherheits- und Normvorschriften sorgen auch in anderen Bereichen dafür, dass aus Forschungserfolgen nicht über Nacht Markterfolge werden. „Auch Kosten und Funktionalität müssen stimmen“, sagt Ulrich Knaack vom Institut für Statik und Konstruktion an der TU Darmstadt. Der Professor für Fassadentechnik forscht seit zehn Jahren an additiven Herstellungstechnologien im Bauwesen weit über den üblichen Betondruck oder das werbewirksame Plastikhaus in Dubai hinaus. „Jedes Haus ist anders. Individuelle, flexible Formen sind gefragt und 3D-gedruckte Ziegel eine Antwort darauf.“ Warum nicht mal runde Ziegel produzieren, Keramik und Kunststoff mischen oder erst die Fassade scannen, bevor passende Halterungen gedruckt werden? In dem 3D-Forschungsverbund an der TU experimentieren Knaacks Kollegen zudem mit Werkstoffen wie Stahl und Glas.

„3D-Druck ist sexy“

Der 3D-Druck verändert die Lehre, ist der Professor überzeugt. Die Fakultät Bau- und Umweltingenieurwesen bildet rund 3000 Studierende aus. Bisher befassen sich pro Semester rund 10 bis 20 Masterarbeiten mit dem 3D-Druck im Bauwesen und besuchen vielleicht 50 Studierende entsprechende Seminare – Tendenz steigend: „3D-Druck ist sexy.“ Vor allem, wenn man das Verfahren nicht länger nur mit Plastikprint gleichsetzt. „Das ist ein polemischer Begriff, er klingt nach Hobby“, findet zumindest der Mechatroniker Johannes Rudolph. Der wissenschaftliche Mitarbeiter der TU Chemnitz spricht lieber von Multi-Materialdruckern. Wenn diese sowohl metallische als auch keramische Pasten schichtweise in Form bringen und bei hohen Temperaturen verdichten, kann man damit ganze Elektromotoren herstellen.

Genau daran arbeiten Rudolph und sein Forscherkollege Fabian Lorenz. Ihre geplante Ausgründung aus der TU Chemnitz soll auch das Potential des 3D-Fertigungsverfahrens für Konstruktionen zeigen. Als der Wissenschaftler kürzlich seine Forschung auf der Hannover Messe vorstellte, war er in guter Gesellschaft: Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in industrielle Prozesse zu übertragen ist auch das Ziel des 3D-Druck-Netzwerks Hamburg. Es verbindet Unternehmen und Wissenschaftler, darunter Günther Gravel, aber auch Claus Emmelmann, der vor neun Jahren das Laser-Zentrum Nord gründete und es inzwischen in das neue Fraunhofer-Institut für Additive Produktionstechnologie überführte.

Es bildet jährlich rund 80 angehende Maschinenbauer, Wirtschaftsingenieure oder Medizintechniker der benachbarten Hochschulen zwischen Lüneburg und Lübeck aus. Sie forschen und lernen an Maschinen, die mehrere hunderttausend Euro kosten und daher den meisten Universitäten vorenthalten bleiben. Dabei ist das dreidimensionale Laserschweißen von Metallen der Erfolgsschlager im 3D-Druck und zum Beispiel schon im Flugzeugbau angekommen. Hier ist Gewichtsreduktion in Verbindung mit Funktionalitäten wie Steifigkeit oder Schwingungsdämpfung gefragt. Das war in den vergangenen Jahren auf einer Fachtagung „Rapid Prototyping“, auf der Emmelmann Stammgast ist, auch schon Thema. Die Hochschule Ostwestfalen-Lippe in Lemgo ist schon fünf Jahre länger Austragungsort als die HAW – 22 Flyer hat sie schon in Umlauf gebracht. Günther Gravel nimmt’s gelassen.

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