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Start-up-Gründer : Der Schädelknochen aus dem Drucker

Johannes Homa und Johannes Benedikt sind die Gründer des Start-ups Lithoz. Bild: Hans Schubert

Mit ihrer Kompetenz im Maschinenbau und der Werkstoffkunde haben zwei Techniker aus Wien ihr Start-up Lithoz als führenden Anbieter für 3-D-Druck von Hochleistungskeramik etabliert.

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          Kopfverletzungen können eine Menge Folgen nach sich ziehen. Eine davon ist, dass Betroffene ein kleines Teil aus Keramik im Schädelknochen eingesetzt bekommen. Mit der netzartigen Struktur der Keramik können sich diese Teile gut mit dem körpereigenen Knochen verbinden. Das alles klingt nach ferner Zukunft. Ist es aber nicht. Solche Implantate existieren und werden bereits seit 2017 im Menschen eingesetzt. Einen Namen dafür hat sich unter anderem die Wiener Technikschmiede Lithoz gemacht und deren Gründer.

          Michaela Seiser

          Wirtschaftskorrespondentin für Österreich und Ungarn mit Sitz in Wien.

          Zuerst war das Studium an der Technischen Universität (TU) Wien. Dort haben sich zwei angehende Techniker aus unterschiedlichen Disziplinen auf dem Institut für Werkstoffkunde getroffen und im Auftrag ihres Professors mit Keramik hantiert. Die Frage war, ob Keramik für 3D-Druck geeignet ist. Dieses Verfahren, auch additive Fertigung genannt, ist jetzt in aller Munde und bezeichnet Fertigungsverfahren, bei denen Schicht für Schicht aufgetragen wird und so dreidimensionale Produkte hergestellt werden. Ihre Einsatzfelder reichen von kleinen Ersatzteilen über Maschinen bis hin zu Häusern.

          Für Kleinteile aus Keramik haben sich Johannes Benedikt und sein Partner Johannes Homa einen Namen gemacht. Der ausgebildete Maschinenbauer und der Wirtschaftsingenieur haben eine Maschine gebaut und 2011 die Firma Lithoz gegründet. Der Name ist auf Stereolithographie – das älteste patentierte additive Verfahren – zurückzuführen. Es bezieht sich auf Licht, das im Verfahren eine Rolle spielt, bei dem ein Werkstück durch frei im Raum materialisierende Punkte schichtenweise aufgebaut wird. „Unser Werkzeug ist Licht. Wir arbeiten mit Werkstoff aus erhärteten Grundstoffen. Schließlich ergibt das Produkt aus Fotoharz und Keramikpulver Schlicker – jene pastöse Masse, mit der gedruckt wird“, beschreibt Benedikt das Material. Letztlich war für die Namensgebung maßgeblich, dass für den Internetauftritt die Adresse lithoz.com noch frei war. Lithoz’ bevorzugtes Material Keramik hat spezifische Eigenschaften. Dazu gehören Härte, Temperaturresistenz sowie gute Körperverträglichkeit. „Der Werkstoff hat eine hohe chemische Beständigkeit und hält Temperaturen bis über 2000 Grad Celsius stand“, sagt Benedikt. Wegen der guten Körperverträglichkeit ist es ideal für biomedizinische Anwendungen vom Zahnersatz bis zum künstlichen Knochen.

          Großes Potential für biomedizinische Anwendungen

          Ab einer Fehlstelle von acht bis zehn Millimeter ist ein Ersatz sinnvoll. Ein besonderes Merkmal von Keramik ist der Formgebungsprozess mit Brennen (Sintern). Lithoz stellt selbst keine Bauteile her, sondern bietet die Technik dafür – vom Material über die „Druck“-Maschinen bis zur Software. „Sehr gute Leistungen erreichen wir bei Formen, die konventionell (also mit spanenden Techniken) nicht mehr möglich sind. Wo es klein und präzise wird, fühlen wir uns besonders wohl“, sagt Benedikt. Er nennt als Beispiel das Gehäuse einer Blutpumpe, die direkt in das Herz nach einer Operation montiert wird. Von zierlichen Teilen, ähnlich solchen der Spielzeugmarke Playmobil, strotzt daher der Koffer zur Demonstration.

          Schwierigkeiten bereitete den Gründern ihre Unerfahrenheit. „Das hat uns am meisten eingeschränkt. Wir hatten kein Vorbild.“ Hingegen war die Aufbringung des Kapitals von 35 000 Euro kein Problem. Schließlich waren ursprünglich neben den beiden heutigen Geschäftsführern auch ihr Professor mit an Bord. An Geld hat es ihnen nicht gemangelt, weil sie organisch gewachsen sind. Heute bezeichnet sich Lithoz als Weltmarktführer für 3D-Druck von Hochleistungskeramik. Nach wie vor seien sie Branchenprimus und kontrollierten zwei Drittel des Marktes. Als Alleinstellungsmerkmal bezeichnet Benedikt die Qualität. „In der Keramik gibt es Null-Fehler-Toleranz.“

          Inzwischen beschäftigt Lithoz rund sechs Dutzend Mitarbeiter und hat eine Niederlassung in den Vereinigten Staaten. Mehr als ein Drittel des Umsatzes wird in Deutschland erzielt, wo Bosch ein wichtiger Abnehmer ist. Großes Potential sieht Benedikt in den biomedizinischen Anwendungen, bei denen die Möglichkeiten inzwischen auch auf Dentalanwendungen erweitert wurden.

          Wettbewerb mit analogen Produkten

          Geforscht wurde an einem Knochenersatzmaterial, das vom Körper aufgelöst werden kann. Individuell gedruckt, kann es bei Knochenbrüchen statt der bisher üblichen Schrauben eingesetzt werden und Folgeoperationen vermeiden. Wenig spektakulär und altbacken wirkt hingegen das Kerngeschäft. Lithoz liefert Keramikdrucker für Lampenfassungen sowie für Operationsbesteck.

          Wenngleich Keramik ihr bevorzugtes Material ist, experimentieren die Techniker auch mit anderen Werkstoffen: So wurde mit Mondstaub erfolgreich versucht, Bauteile für die ESA herzustellen. Ebenso waren abbaubare Kunststoffe im Einsatz. Derzeit werden neun Millionen Euro im Jahr erlöst. Von Beginn an sei ertragreich gewirtschaftet worden. Bisher wurde das Wachstum jährlich verdoppelt. „Wichtig ist, dass wir in die Serie kommen.“ Das sei die Herausforderung für den gesamten 3D-Druck. Im Gegensatz zu Urformen, Umformen oder subtraktiven Fertigungsverfahren (bei denen das Endprodukt aus einem Werkstück durch Fräsen, Schleifen oder Drehen herausgearbeitet wird) erhöht sich beim 3D-Druck die Wirtschaftlichkeit mit steigender Komplexität der Bauteilgeometrie und sinkender benötigter Stückzahl.

          Digitale Produkte treten in einen Wettbewerb mit analogen Produkten. Aber nur wenn das digitale, additiv aufgebaute Bauteil besser, leistungsfähiger, schneller verfügbar, leichter oder/und kostengünstiger ist, kann sich die 3D-Druck- Option am Markt durchsetzen. Das wissen auch Benedikt und sein Kompagnon.

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