Stories

Revolution aus dem Off

Der 3D-Druck beweist sich als eine Notlösung

von Tanja Pabelick, 08.04.2020

Innerhalb von Wochen hat die Pandemie unsere globalen Lieferketten lahmgelegt. Bei Zulieferern stehen die Bänder still. Näher und Näherinnen in China produzieren nur noch für den nationalen Bedarf. Schutzmasken verschwinden an Flughäfen, Ersatzteile für Beatmungsgeräte können nicht beschafft werden. Die aktuelle Situation zeigt, wie fragil ein System ist, in dem ein Produkt aus vielen kleinen Teilen besteht, die von Spezialisten überall auf der Welt gefertigt werden. 3D-Druck beweist sich derzeit als Chance in der Krise.

Es ist ein Schritt nach vorn – und gleichzeitig ein Schritt zurück. Hin zu hochmodernen Technologien, retour in die eigene Nachbarschaft. Unsere hochspezialisierten Fertigungsverfahren haben im Lauf der Industrialisierung die Produktion dezentralisiert. Kompetenzen, von der Gestaltung über die Produktion bis hin zur Montage, wurden entkoppelt. Das einzelne Rad eines Herstellungssystems ist ohne die anderen Räder zum Stillstand verdammt. Es ist ein Moment des Triumphes für die regenerativen Fertigungsverfahren. Vor Ort kann im MakerLab, im Krankenhaus oder im Forschungslabor auf kurzfristigen Notstand reagiert werden. Plötzlich hat das Thema 3D-Druck die lebensnahe Relevanz, nach der lange gefragt wurde. Für alltägliche Dinge oder Möbel ist die Produktion (noch) zu teuer und zu langsam. Die meisten Objekte, die aus dem Drucker fallen, sind nur vordergründig originell – eine Fingerübung, eine Spielerei. Im medizinischen Produktdesign werden jetzt allerdings Bauteile entworfen, die den Menschen schnellen Zugang zu Masken, Schutzschilden oder sogar Beatmungsgeräten geben. Kann die aktuelle Ausnahmesituation vielleicht sogar für die lange vorausgesagte Revolution der Produktion sorgen? Patent versus Open Source
Die Copyright-Frage ist ein Problem. Wer ein Bauteil scannt und originalgetreu nachdruckt, kopiert. Auch wenn dahinter der Wille steht, etwas Gutes zu tun: Der Inhaber der Rechte kann wegen einer Patentverletzung klagen. Die italienische Firma Issinova druckte zuletzt Ventile für ein Beatmungsgerät, weil der Originalhersteller keinen Nachschub liefern konnte – und handelte sich damit unmittelbar Ärger ein. Rechtlich auf der sicheren Seite sind deshalb nur selbst entwickelte Produkte – oder Open Source-Lösungen. Die Maker-Szene bietet große Datenbanken mit Druckvorlagen an, die frei verwendet oder sogar verändert werden dürfen. Hier finden sich beispielsweise Stifteablagen, Scharniere oder Papierklammern. Seit einigen Wochen ist eines der beliebtesten Produkte allerdings ein Kopfreif aus Kunststoff. Zusammen mit einer transparenten Folie wird der zum Visor und schützt vor einer Tröpfcheninfizierung. Gebrauchen können ihn Altenpfleger, Krankenpersonal, aber auch Kassierer oder Sicherheitskräfte. Wer einen 3D-Drucker hat, kann binnen Sekunden zum Produzenten werden.
Nagami Printing Lab
Nachts in der Modellbauwerkstatt
Bei BIG in New York herrscht derzeit emsige Betriebsamkeit. Während alle Beschäftigten soweit möglich zu Hause arbeiten, legen die Drucker des 3D-Labors Sonderschichten ein. In 24 Stunden produziert ein Printer, der sonst Kunststoff zu Baumodellen schichtet, 50 Gesichtsschutzmasken. Als Datengrundlage nutzt das Architekturbüro eine frei zum Download verfügbare Vorlage von Erik Cederberg, Gründer einer Werkstatt für 3D-Druck in Schweden. Das Kunststoffschild kann mit einem in den USA üblichen Papierlocher gestanzt und an den Bügel geklemmt werden. BIG hat das Design größtenteils übernommen, allerdings einige Flächen minimiert und auf eine Produktion in Stapeln umgestellt, um den Output zu maximieren und auf den akuten Bedarf zu reagieren. 5.000 Stück schafft BIG jetzt pro Woche – und ruft alle Druckerbesitzer nicht nur zum Mitmachen, sondern auch zum Mitdenken auf: „We encourage all to tinker“, lautet die Anweisung zum Datei-Download – wer noch Möglichkeiten zur Optimierung findet, soll die Datei entsprechend umschreiben.

Jeder ein Produzent. Jeder ein Designer?
Bjarke Ingels, Gründer von BIG, fasziniert die Idee. „Eine Sache, die wir an der aktuellen Situation wirklich spannend finden, ist die Idee der bedarfsorientierten Fertigung. So wie Computer von teuren Business-Anwendungen zu privaten PCs und und dann zu mobilen Assistenten wurden, ist die Fertigung jetzt dabei, von einer auf ein Produkt festgelegten Fabrik zu einer mit allgemeinen Möglichkeiten zu werden – und schließlich ins Maker Lab um die Ecke einzuziehen oder den privaten Nutzer zum Fabrikanten zu machen.“ Die aktuelle Situation beschleunigt Prozesse, die sonst vielleicht Jahre gebraucht hätten – und verändert vielleicht die Rolle des Gestalters. „Aufgrund der massiven Dringlichkeit und der Defizite im Bereich der Lagervorräte und Lieferketten während des COVID-19-Ausbruchs ist die flexible Herstellung vielleicht ein Hoffnungsschimmer, der sich an so vielen Orten zeigt, die normalerweise nicht mit der Fertigungsindustrie in Verbindung gebracht werden – wie Architektur- und Designstudios.“ Ready-Made für die Intensivstation
Wie schnell umgedacht werden kann, zeigt sich auch bei Issinova. Das italienische Unternehmen, das in der ersten Welle des Notstands patentierte Ersatzventile produziert hat, wurde in der Zwischenzeit von einem Arzt mit einer unkonventionellen Idee kontaktiert: Der italienische Mediziner wollte das ganze Gesicht mit bedeckenden Tauchmasken zu Beatmungsmasken machen, dazu fehlte lediglich ein Ventil. Gemeinsam holten sie die zwei Hersteller des Schnorchels an Bord, die die Konstruktionsdaten bereitstellten. In der Zusammenarbeit konnte kurzfristig das notwendige Anschlussventil entwickelt werden. Der Prototyp wurde bereits erfolgreich in einem Krankenhaus im lombardischen Chiari getestet. Trotzdem weisen die Beteiligten ausdrücklich darauf hin, dass es sich um ein nicht zertifiziertes Gerät handelt, dessen Einsatz nur nach einer ausdrücklichen Erklärung des Patienten erfolgen kann. Hier zeigt sich eine weitere Achillesferse des 3D-Drucks, der schnell ist – aber eben auch zu schnell für lange Genehmigungsverfahren.
Charlotte Valve von Issinova
Bitte nichts anfassen
Vor solchen Problemen steht Jan Lukas Waibel nicht. Seine größte Herausforderung ist gerade, dem Ansturm auf seinen PorzHook gerecht zu werden. Der 26-jährige Produktgestalter aus Neuss hatte vor gerade einmal drei Wochen die Idee, einen Assistenten für die berührungslose Türöffnung zu gestalten. Mit seiner kleinen Werkstatt für 3D-Druck ging er gleich in Produktion. „Erst habe ich die Haken noch persönlich ausgeliefert, aber das geht jetzt nicht mehr.“ Anfangs liess er einen Drucker die PorzHooks produzieren, nach und nach stellte er auch seine anderen Printer um. Mittlerweile surren fünf Drucker 14 Stunden am Tag an 312 Haken. 2.500 Stück hat er bereits gefertigt, 1.000 gingen allein an den lokalen Edeka-Markt. Hier stehen die Haken allerdings nicht zwischen Nudeln und Klopapier, sondern an der Kasse. Wer einen Tür-Assistenten für die Hosentasche haben möchte, wird um eine Spende gebeten. „Mit einem Euro können wir die Produktionskosten decken. Alles, was zusätzlich reinkommt, geht einem gemeinnützigen Zweck zu. Verdienen will ich nichts. Wer keinen Haken mehr bei mir bekommt, kann sich die Daten herunterladen und selbst drucken“, sagt Waibel. Die neue Rolle der Elle
Einen ähnlichen Problemlöser hat das Bremer Unternehmen Materialise entwickelt. Es ist ein kleiner Kunststoffflügel, der zur funktionalen Erweiterung der Türklinke wird. Er basiert auf der Beobachtung, dass wir in hygienisch kritischen Situationen den bedeckten Ellbogen zum Klinkendrücken nutzen. Die optionale Erweiterung ist in kurzer Zeit gedruckt und über ein paar Schrauben montiert, dann bietet sie dem Arm eine praktische Auflage und hilft, die Berührung von Türgriffen zu vermeiden. Denn die gehören nachgewiesen zu den am stärksten mit Keimen belasteten Objekten in Häusern, Krankenhäusern, Fabriken und Altenheimen. Wie viele andere Produkte ist auch diese Lösung ästhetisch uneitel. Konsequenter könnte die Form der Funktion kaum folgen: Sie ist auf Effizienz ausgerichtet, Ergonomie, Alltagstauglichkeit, Stabilität und Produktionsbedingungen, reagiert auf die unmittelbaren Anforderungen, ist eine Momentaufnahme einer Evolution. Der spannende Moment wird das Ende der Krise. Dann zeigt sich, inwieweit sich die neue DNA in der alten festsetzt und ob die aktuellen Strategien von der hyperlokalen Fertigung bis zum Open Source Design das Potential haben, Spuren zu hinterlassen.
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Links

Architekten-Lab

BIG / Bjarke Ingels Group

www.big.dk

Möbelhersteller / 3D printed furniture

Nagami

www.nagami.design

Hochschule

Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle

www.burg-halle.de

3D-Druck

Materialise

www.materialise.de

3D-Druck

Issinova

www.isinnova.it

Produktdesign

Porz Hook / 3d Print Novesia

www.3dprintnovesia.de

Face Shield-Daten zum Download

Erik Cederberg / 3dverkstan

www.3dverkstan.se

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