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Additive Fertigungsverfahren sind in der Industrie nahezu unverzichtbar. Doch bieten sie nicht nur innovative Produktionsmöglichkeiten für das Prototyping, sondern auch ökonomische und ökologische Potenziale für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Mit diesen Chancen – und auch den einhergehenden Herausforderungen – industrieller 3D-Druckverfahren setzt sich die neue Kurzanalyse des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (VDI ZRE) auseinander.
© PantherMedia / spopov (bearbeitet)
Ein Laserkopf fügt präzise Schicht für Schicht Material zu einem Bauteil hinzu: Auch aufgrund des geringen Materialaufwands in der industriellen Produktion wächst die Relevanz additiver Fertigungstechnologien stetig.
Im fertigenden Gewerbe gelten additive Fertigungsverfahren heute bereits als wertvolle Ergänzung zu konventionellen industriellen Fertigungsverfahren. Gleichzeitig bieten sie das Potenzial, sich als alternative Produktionsform zu etablieren. Denn aufgrund ihrer großen Designfreiheit und Präzision eignen sie sich einerseits für die Entwicklung von Prototypen. Andererseits ermöglichen der technologische Fortschritt und die rasante Entwicklung immer neuer Verfahren, dass auch die Serienproduktion mittels additiver Fertigung wirtschaftlich umsetzbar wird.
Weniger Materialeinsatz, geringerer Ausschuss: Wie KMU von additiven Fertigungstechnologien profitieren können
Daneben bieten additive Fertigungsverfahren insbesondere für KMU vielfältige Ressourceneffizienzpotenziale: ein schichtweiser Aufbau von Material kann das Abfallaufkommen reduzieren. Und die Möglichkeit, komplexe Geometrien zu erstellen, vermindert zudem den Bedarf an teuren Spezialwerkzeugen und Formen. Diese Vorteile fördern nicht nur die Nachhaltigkeit, sondern steigern auch die Wettbewerbsfähigkeit von KMU in einem zunehmend umweltorientierten Markt.
Doch stellen additive Fertigungsverfahren nicht nur Chancen und Potenziale für KMU dar, sondern sind auch mit Herausforderungen verbunden. Hier setzt die neue Kurzanalyse „Ressourceneffizienz durch additive Fertigung“ des VDI ZRE an.
Von Prototyping, On-Demand-Geschäftsmodellen und einer nachhaltigen Produktion: Chancen und Potenziale der additiven Fertigung
Die Kurzanalyse bietet zunächst eine kurze Einführung in innovative additive Fertigungstechnologien. Es wird gezeigt, wie durch deren Einsatz bspw. die Materialnutzung verbessert und somit zur Abfallreduktion beitragen werden kann oder eine präzisere und effizientere Produktion möglich wird. Im Anschluss wird im Rahmen der Kurzanalyse untersucht, für welche Unternehmensbereiche additive Fertigung signifikante Vorteile hinsichtlich der Ressourcennutzung bringen kann.
Durch Geschäftsmodelle wie eine On-Demand-Produktion profitieren Unternehmen bspw. von reduzierten Lagerbeständen, während in der Produktentwicklung und Produktion insbesondere Materialeinsatz und -verluste minimiert werden können. In einem kurzen Exkurs beschreibt die Kurzanalyse zudem, wie additive Fertigungstechniken im Bauwesen genutzt werden können, um Material effizienter zu nutzen und zu einer ressourcenschonenden Baupraxis beizutragen können.
Neben den Potenzialen, die die additive Fertigung für eine ressourcenschonende Produktion mit sich bringt, beleuchtet die Kurzanalyse darüber hinaus, wie der Prozess des additiven Fertigens selbst ressourceneffizienter gestaltet werden kann. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf Anknüpfpunkten wie der Materialauswahl, des erforderlichen Energieeinsatzes sowie der verbesserten Arbeitsraumnutzung im Fertigungsprozess.
Die Kurzanalyse „Ressourceneffizienz durch additive Fertigung“ des VDI ZRE wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) erstellt.
