3D-Druck Initiative Lüneburg

3D-Druck wird nicht nur die Machtverhältnisse in der ­industriellen Fertigung neu definieren, sondern die Wirtschaftswelt als Ganzes erschüttern (Michler 2014)

Sei es ein 3D-gedrucktes bionisches Ohr… 3D-gedruckte Kuchendekoration… oder ein 3D-gedrucktes Traumhaus – der 3D-Druck revolutioniert jeden Lebensbereich (übersetzt nach Banerjee 2016)

Wir stehen kurz vor einem Umbruch – der 3D-Druck wird revolutionieren, wie wir über Produktionsverfahren denken (übersetzt nach Ruth 2016)

Was ist 3D-Druck ?

Der 3D-Druck, auch bekannt unter dem Begriff Additive Fertigung, ist eine umfassende Bezeichnung für alle Fertigungsverfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Gegenstände erzeugt werden. Dabei erfolgt der schichtweise Aufbau computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen. Beim Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle.

Ob Turnschuh oder Zahnersatz – diese Produkte kommen bereits aus dem 3D-Drucker. Anstatt wie früher einzelne Metallteile bzw. Kunststoffteile zu gießen, zu fräsen und zu drehen, werden Einzelkomponenten bei der additiven Fertigung “gedruckt” und anschließend zusammengesetzt. Diese innovative Technik ist keineswegs mehr Zukunftsmusik! Die Industrie verwendet das Verfahren bereits seit mehr als 25 Jahren im Prototypenbau. Nun erobert diese Technologie auch den Consumer-Bereich: Unzählige Produkte werden schon bald im 3D-Drucker entstehen.

Druck für die Umwelt?

Dieses Szenario verspricht große Potenziale für den Umweltschutz. Denn beim 3D-Druck wird nur das Material verarbeitet, welches am Ende auch benötigt wird. Da die Drucker praktisch alles überall herstellen können, ist es nur folgerichtig, dass globale Wertschöpfungsketten, bei denen verschiedene Komponenten weltweit hergestellt und an einem zentralen Ort zu einem Endprodukt zusammengefügt werden, sich verändern. Und somit auch lange Transportwege, die bisher nötig waren, damit ein Ersatzteil aus Fernost in die Fertigungsstätte nach Europa gelangt. Dadurch kann der Warentransport reduziert und als Folge davon der Ausstoß von CO₂- Emissionen gesenkt werden.

Das verspricht eine ökologisch nachhaltigere Produktion – durch Materialeinsparungen, Abfallvermeidung und neue Recyclingideen. Und letztlich eine Entlastung der Umwelt und ein weiterer Beitrag zur Erreichung der weltweiten Klimaziele. Auch potentielle positive Auswirkungen für die Raumentwicklung (ländliche Räume) sind denkbar, wenn zunehmend vor Ort flexibel produziert wird.


Was wollen wir ?

Die CDU Lüneburg unterstützt die Förderung eines innovativen und gründungsfreundlichen Klimas zur Etablierung eines 3D-Druck-Clusters am Standort Lüneburg. Dieser Cluster soll durch die Verknüpfung von Produktion, Forschung und Bildung eine führende Position in Deutschland einnehmen.

Die Ansiedlung von 3D-Drucktechnologie wurde bisher stark standortbezogen diskutiert, ohne ausreichenden Einbezug der Potenziale, die diese Schlüsseltechnologie der Zukunft für Lüneburg und seine Bürgerinnen und Bürger bietet.

Die CDU Lüneburg fordert daher:

  • dass Lüneburg der Standort für 3D-Drucktechnologie in Deutschland werden soll. Dabei profitiert Lüneburg auch von den gewachsenen Strukturen und Kompetenzen in der Metropolregion Hamburg.
  • eine konzeptionelle Herangehensweise mit klarem Fokus auf die wirtschaftlichen und technologischen Chancen des 3D-Druckes.
  • die nachhaltige Ansiedlung von Produktions-, Forschungs- und Bildungseinrichtungen in Lüneburg.
  • dass für Start-Ups und junge Unternehmen günstige Gewerbeflächen in der Nähe von etablierten Unternehmen bereitgestellt werden.
  • dass die Anziehungskraft der Leuphana Universität im Bereich der Fort- und Weiterbildung genutzt wird. Wissen und Methoden des 3D-Drucks sollen in das Curriculum der Leuphana Universität aufgenommen werden.
  • den Aufbau eines 3D-Druck-Studiengangs sowie eine eigene Professur an der Leuphana Universität.
  • eine aktive und aufgeschlossene Begleitung des Prozesses seitens Politik und Verwaltung durch die Schaffung einer innovationsfreundlichen Atmosphäre.
  • dass passende Standorte unter Einbeziehung von sozialen, ökologischen, infrastrukturellen und regionalen Aspekten sowie den Interessen der Lüneburger Bürgerinnen und Bürger ausgewiesen werden.
  • dass die Wirtschaftsförderung Lüneburg explizit für das innovative und gründungsfreundliche Klima in der 3D-Druckbranche wirbt. Dazu sollen Fördergelder geprüft und von Land, Bund und EU akquiriert werden.
  • den Ausbau von innovativen Netzwerken zwischen Wissenschaft und Wirtschaft.

Auf die für Lüneburg bestehenden Chancen der 3D-Drucktechnologie machen wir in Gesprächen mit Vertretern aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft aufmerksam. Gemeinsam mit ihnen stoßen wir Initiativen an. Bei einer von ihnen handelt es sich um die Internetseite, auf der Sie sich gerade informieren. Des Weiteren führen wir Veranstaltungen zum Thema “3D-Druck” durch.

Wieso Lüneburg ?

Durch die Einrichtung eines 3D-Druck-Clusters in der Hansestadt Lüneburg kann die Attraktivität der Region für Fachkräfte und Akademikerinnen und Akademiker weiterhin gesteigert werden. Insbesondere die Leuphana Universität kann durch neue Studiengänge zum Thema Additive Fertigung dazu beitragen und auch profitieren. Ansässige Forschungsinstitute können durch die Nähe zur Universität junge Akademikerinnen und Akademiker fachlich gezielt ausbilden und direkt an aktuelle Forschungsprojekte heranführen. Zudem knüpft die Idee eines Clusters direkt an die Vorteile des Standorts Lüneburg an, da es hier bereits universitäre Strukturen, Forschungseinrichtungen für die Additive Fertigung und Unternehmen im Bereich des 3D-Drucks gibt.

Insgesamt bietet sich für die Universitätsstadt Lüneburg also gleich aus mehrfacher Hinsicht die Chance, die gewachsenen Strukturen einer historischen Stadt mit neuen technologischen Innovationen zu verbinden. Durch die Verbindung der Möglichkeiten von Universität, Forschungseinrichtungen und hiesigen Unternehmen können so für alle Beteiligten positive Synergieeffekte entstehen, die der ganzen Stadt zugute kommen würden.

Von den neu entstandenen Arbeitsplätzen und Unternehmen profitiert dabei nicht allein die lokale Wirtschaft. Ein gesteigertes wirtschaftliches Potential kann neue Möglichkeiten der Förderung bieten, von denen nicht zuletzt auch Vereine und kulturelle Einrichtungen in Lüneburg profitieren werden. Ebenso ist eine nachhaltige und umweltfreundliche logistische Anbindung der Hansestadt Lüneburg durch den Hafen gegeben.

Außerdem profitiert die Hansestadt Lüneburg durch ihre Nähe zur Stadt Hamburg von einer internationalen Anbindung. Dies äußert sich in Chancen im Handel sowie Wissenschaft und Technik. Darüber hinaus bietet Lüneburg eine hohe Lebensqualität, eine im Vergleich zur Hansestadt Hamburg bessere Verfügbarkeit von bezahlbaren Wohn- und Gewerbeflächen, eine gute Infrastruktur und ein hervorragendes Bildungs- und
Wissenschaftspotential.


Wer sind unsere Partner ?

Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT

Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann

https://www.iapt.fraunhofer.de/

Welche Zukunftschancen/ Potenzial sehen sie im 3D Druck?

Der 3D-Druck wird viele Branchen nachhaltig verändern. Der heutige über 30%ig jährlich wachsende 3D-Druck mit einem Weltmarktvolumen von ca. 7 Mrd. Euro wird in 10 Jahren nach Expertenmeinung auf 100 Mrd. Euro wachsen. Ein Grund für die industrielle Revolution durch den 3D-Druck liegt in der Möglichkeit, durch diese neuartige additive Konstruktions- und Produktionstechnik Bauteile zu bionisieren, das heißt ähnlich der Natur deutlich effizienter und ressourcenschonender zu gestalten, als dies mit etablierten Fertigungsverfahren möglich ist. Die bereits u.a. vom IAPT entwickelten Pionierprodukte in der Medizin-, Luftfahrt-, der Maschinenbau- und Automobilindustrie beweisen bereits die einzigartigen Eigenschaften in mechanischen, thermodynamischen und vielen anderen physikalischen Funktionen. Derzeit ist der 3D-Druck noch nicht für alle Anwendungen profitabel weil er noch zu unproduktiv und zu teuer ist. Jedoch gibt es Entwicklungen, die darauf hindeuten, dass die Fertigungskosten schon in naher Zukunft drastisch sinken und die Produktivität signifikant steigen werden. Dies wird dazu führen, dass sich viele Produkte nachhaltiger und wirtschaftlicher drucken als herkömmlich herstellen lassen werden.

Welches Potenzial sehen sie in der Region Lüneburg?

Lüneburg als Universitätsstadt hat die Möglichkeit, sich als Innovations-Hub für den 3D-Druck weltweit einen Namen zu machen. Die Rahmenbedingungen, die durch die Universität und die Ansiedlung des Weltmarktführers im Technologietransfer dem Fraunhofer IAPT mit derzeit über 100 Mitarbeitern in Hamburg und Lüneburg, der Bionic Production AG als führendem 3D Druck Industrieunternehmen und weiterer Unternehmen wie z.B. Hewlett Packard geschaffen wurden, bieten für den Ausbau des Standortes Lüneburg zum internationalen 3D-Druck Hub beste Voraussetzungen.

Welche Förderung wäre für ihr Unternehmen sinnvoll?

Das Fraunhofer IAPT ist auch mit seiner Vorgängereinrichtung dem LZN als Forschungseinrichtung seit fast 20 Jahren im 3D Druck pionierhaft und forschend aktiv und zu einem gewissen Teil auf öffentlich geförderte Projekte angewiesen, die uns dabei helfen, die Technologie gemeinsam mit Unternehmen der Region weiter zu industrialisieren. Insbesondere in den Themenfeldern Designbionisierung, Qualitätssicherung, Nachbearbeitung, Digitalisierung und smarte wie auch autonome Fabrikentwicklung sowie die Erforschung neuer AM Technologien sehe ich akuten Bedarf an Förderprogrammen auch in Niedersachsen.

Wie setzen Sie die Technologie ein?

Wir setzen die 3D-Druck Technologie ein, um mit unseren Kooperationspartnern deren Produkte einzigartig wettbewerbsfähig zu gestalten und mit smarten Produktionslösungen Fabriken ideal zu digitalisieren und für die zukünftige Industrie 4.0 zu gestalten. Wir hoffen, dass wir mit unseren Kompetenzen auch niedersächsische Unternehmen mit hohem Innovationspotential und subventionierter Entwicklungsleistung dabei helfen können, neben Gewichtsersparnis und Funktionsoptimierungen auch ihre Ressourceneffizienz sowie digitale und logistische Performance nachhaltig wettbewerbs- und zukunftsfähig zu gestalten.


Bionic Production

Ansprechpartner:
Wolfgang Bülow

https://bionicproduction.com/

Welche Zukunftschancen/ Potenzial sehen sie im 3D-Druck?

Aus unserer Sicht ist die Additive Fertigung (wir verwenden diesen Begriff lieber als 3D-Druck) eine disruptive Technologie, die in den kommenden Jahren zu massiven Veränderungen in Produktentwicklung und Fertigung führen wird.

Welches Potenzial sehen sie in der Region?

Mir ist – ehrlich gesagt – das konkrete Potenzial in der Region nicht transparent. Ich gehe aber davon aus, dass alle Unternehmen – ob KMU oder Großkonzern – sich mit der Thematik Additive Fertigung auseinandersetzen und auch einführen müssen.

Welche Förderung wäre für ihr Unternehmen sinnvoll?

Finanzielle Unterstützung bei Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zur Industrialisierung der additiven Fertigung.

Wie setzen Sie die Technologie ein?

Wir sind Dienstleister im Bereich der Additiven Fertigung mit den Schwerpunkten Beratung, Weiterentwicklung von Technologien im Bereich Additive Fertigung (Qualitätssicherung, Konstruktion, …) und Fertigung als Dienstleistung.


FabLab

Ansprechpartner:
Carsten Edler

https://www.fablab-lueneburg.org/

Welche Zukunftschancen / welches Potenzial sehen Sie im 3D-Druck?

Der 3D-Druck als neue und sehr schnell weiterentwickelte Technologie wird das Leben und das Arbeiten in sehr vielen Bereichen und Branchen verändern: durch immer neue Materialien und Materialmixe
(Kunststoffe, Keramiken und Metalle – sogar Lebensmittel) und unterschiedlichste Baugrößen wird es möglich sein, zum Beispiel individuell und perfekt passende medizinische und orthopädische
Hilfsmittel zu produzieren, die leicht, stabil und trotzdem günstig herzustellen sind: denkbar sind riesige Drucker, die ganze Häuser drucken oder winzige Drucker, die ein menschliches Organ “reparieren”.
Durch die additive Fertigungstechnik des 3D-Druck sind völlig neue Bauteile in der Luft- und Raumfahrt und in der Automobilindustrie möglich; auch stehen mithilfe dieser Technologie Bauteil-Prototypen (als
0-Serie) extrem schnell und kostengünstig zur Verfügung!

Welches Potenzial sehen Sie in der Region?

Die Hansestadt Lüneburg bietet durch ihre Zugehörigkeit zur Metropolregion Hamburg und ihrer auch räumlichen Nähe zur Niedersächsischen Landeshauptstadt Hannover viele Möglichkeiten, innerhalb eines aktiven Netzwerks einen strategisch wichtigen Knoten zur Verfügung zu stellen. Lüneburg kann hier besonders in den Bereichen Digitalisierung, Industrie 4.0 sowie entsprechender StartUp-Förderung und Unterstützung unter anderem durch die Universität Leuphana, das Gründungsnetzwerk, der Wirtschaftsförderung, der IHK Lüneburg-Wolfsburg, der Handwerkskammer und last but not least dem FabLab Lüneburg einen wichtigen Beitrag leisten, auch im Bereich 3D-Druck das Oberzentrum im Norden Deutschlands zu werden.

Welche Förderung wäre für Ihr Unternehmen sinnvoll?

Für uns als gemeinnütziger Verein sind alle Unterstützungen
sinnvoll, die uns helfen, unsere Infrastruktur zu erhalten und möglichst ausbauen und erweitern zu können (Vereinsräume, Werkstatt, Werkstattausrüstung, Werkzeuge, Maschinen, Material). Mit Unterstützung in Form von Kooperationen und gemeinsamen Projekte mit regionalen Unternehmen, aber auch dem Theater im e.novum, der VHS, der Leuphana, der Stadt, dem Wasserturm etc. können nützliche Synergieeffekte erzeugt werden, die allen Beteiligten einerseits Know How und Innovation liefern und andererseits durch Förderung und Sponsoring die technisch zeitgemäße Ausstattung des FabLab Lüneburg sicherstellen können.


Leuphana Universität

Weitere Informationen:
https://www.leuphana.de/

Der Fokus der Forschung der Leuphana Universität liegt in den Bereichen Bildung, Kultur, Nachhaltigkeit, Management und unternehmerisches Handeln. In den Ingenieurwissenschaften liegen die Forschungsschwerpunkte in den Themenfelder der Digitalisierung und der in­dus­tri­el­len Pro­duk­ti­on mit Anknüpfungs­punk­ten zur In­dus­trie 4.0. Auch die Tätigkeitsfelder der Leuphana in den Bereichen Pro­duk­ti­ons­ma­nage­ment, der Mess-, Re­ge­lungs-, Fer­ti­gungs- und Werk­stoff­tech­nik bilden ein großes Potential zur Nutzung des 3D-Druckes im wissenschaftlichen Kontext.


Praxis Am Sande

Ansprechpartner:
Andreas Lehmberg

Weitere Informationen:
http://www.praxisamsande.de/

In der Implantologie werden Implantate in den Ober- und Unterkiefer geschraubt.
Grund ist ein oder mehrere verloren Zähne, die man ersetzen möchte.
Dies wurde in der Vergangenheit händisch gemacht. Man orientierte sich hierzu an anatomischen Strukturen; diese wurden oft hierfür durch einen Schnitt chirurgisch freigelegt. Die bedeutet entsprechend eine hohe Morbidität.

Trotzdem kommt es zu regelmäßig zu Komplikationen, sog. Fehlbohrungen, mit der Konsequenz der schlechten Stellung für die anschließende Prothetik, das Anbohren angrenzender Strukturen (z.B. Zähne, Nerven), Durchbohrungen der Kiefer, das Nichttreffen eines zuvor erfolgten Knochenaufbaus etc.

Bildgebende 3D-röntgenlogische Verfahren wie das CT- und DVT ermöglichen die Visualisierung anatomischer und morphologischer Strukturen. Es entstehen DICOM-Datensätze. Außerdem können die anatomischen und morphologischen Strukturen in Modelle (Positiv) durch Abdrücke mit Abformmaterialien (Negativ) überführt werden. Diese Modelle können gescannt werden durch einen Auflichtscanner. Dies kann sogar direkt im Mund erfolgen (Intraoralscanner). Es entstehen dadurch STL-Files.

Jetzt kann man die so gewonnen Daten miteinander verknüpfen oder matchen. Dies geschieht virtuell mit entsprechender Anwendersoftware. In der so gewonnenen Visualisierung kann man virtuell implantieren.

Diese virtuelle Implantation kann durch navigierte Implantation in die Praxis umgesetzt werden. Tool dabei ist eine Bohrschablone. Diese kann gefräst (subtraktives Verfahren) oder im 3D-Druck (additives Verfahren) hergestellt werden. Letzteres machen wir hundertfach im Jahr. Wir implantieren immer auf der Basis 3D-gefertigter Bohrschablonen. Dies ermöglicht eine höchste Behandlungssicherheit.

Allerdings gibt es auch hier, in der Herstellung der Bohrschablone, große Unterschiede in der Genauigkeit der Fertigung.

Aus den Doktorarbeiten „Strahlenbelastung des DVT vs. Dental-CT“ und „Strahlenbelastung und Bildqualität in der Computertomograpie“ (Doppelpromotion) entstand die Teilnahme an der großen europäischen medizinischen Studie:

MetAMMI – Metrology for Additively manufactured medical implants

Diese Studie, an der viele namenhafte Universitäten und Forschungseinrichtungen teilnehmen, wird schon die „Bohrschablonenstudie“ genannt.

Ziel ist es eine Guideline für die Herstellung der Bohrschablonen zu entwickeln, die höchste Präzision unter Abwägung aller Unsicherheitsfaktoren ermöglicht.

Diese haben wir nun entwickelt und möchten auf Basis dieser gewonnenen Erfahrungen Bohrschablonen im evaluiertest Verfahren für die Ärzte herstellen.


Wie können Sie Mitmachen ?

Sind Sie im 3D-Druck und der additiven Fertigung tätig und wollen bei der Initiative mitmachen ? Sie möchten gerne über das Thema sprechen oder haben Interesse, Ihr Engagement in diesem Bereich auszubauen?

Sprechen Sie uns gerne an! Per E-Mail: info@3d-druck-lueneburg.de

Wer sind wir ?

Die 3D-Druck-Initiative der CDU Lüneburg ist aus der Diskussion um den Digital-Campus Volgershall heraus entstanden. Im Umfeld eines Standortes der Leuphana Universität am westlichen Stadtrand sowie eines 3D-Druck-Unternehmens sollen sich in Zukunft weitere Hochtechnologie-Firmen ansiedeln.

Die CDU Lüneburg hat sehr früh den Mehrwert von Hochtechnologie für den Standort Lüneburg erkannt und sich für deren Förderung ausgesprochen. Dabei stellt der 3D-Druck eine dieser Hochtechnologien dar. Sie kommt in Lüneburg auch schon in mehreren Unternehmen zur Anwendung. Diese Internetseite soll einen Überblick über die Verbreitung des 3D-Drucks in der Stadt geben und Impulse für die Neuansiedlung von Hochtechnologie-Gewerbe geben.

Um ein entsprechend innovatives und gründungsfreundliches Klima auch zur Etablierung eines 3D-Druck-Clusters auf den Weg zu bringen, hat die CDU Lüneburg im Jahr 2018 den Arbeitskreis (AK) Wissenschaft und Wirtschaft gegründet. In ihm bringen sich CDU-Mitglieder mit ihrem Wissen und Engagement ein.

Alexander Schwake

Stadtverbandsvorsitzender

Florian Kupczyk

Stv. Stadtverbandsvorsitzender

Sören Pinnekamp

Stv. Stadtverbandsvorsitzender

Burghard Hillig

CDU-Mitglied / Softwareentwickler

Marc-André Ahlfeld

CDU-Mitglied / Unternehmensberater

Nicolas Niebling


CDU-Mitglied / Lehrer