Formnext bringt die Trendthemen Mobilität und Nachhaltigkeit auf die Bühne
Wo auch immer man sich dieses Jahr auf dem Formnext-Gelände der mesago Messe Frankfurt herumtrieb, vernahm man ähnliche Schlagworte. Automatisierung, Mobilität, und Nachhaltigkeit sind Begriffe, die man mehrmals aufschnappen konnte – und das in jeder Branche. Wir haben uns genauer umgesehen und umgehört, um diesen Trendthemen nachzugehen.
Mit dem Themenspecial „Automotive“ legte Formnext einen starken Fokus auf die Automobilindustrie. Hier sei erwähnt, dass Innovation und Effizienz die wichtigsten Antreiber in der Automobilindustrie sind und die additive Fertigung mit ihren innovativen Verfahren die Industrie vorantreibt. Obwohl AM für die Serienfertigung in dieser Branche oft zu teuer und zu ineffektiv ist, bieten sich doch zahlreiche Vorteile im Prototyping, der Einzelteilfertigung und für Kleinserien. Durch die Möglichkeit, komplexe Geometrien zu fertigen und Teile individuell anzupassen, kann die additive Fertigung ihr Potential in diesem Bereich der Automobilindustrie voll ausspielen. Auf der Formnext konnten wir uns davon live ein Bild machen und zum Beispiel 3D-gedruckte Rennwägen von Alfa Romeo bestaunen und auch von BWT Alpine in Kooperation mit 3DSystems. Auch INTAMSYS und das GreenTeam der Universität Stuttgart überzeugten mit einem 3D-gedruckten, elektrischen und selbstfahrenden Racing Car. Diese Beispiele sind einzigartige Anwendungen und Musterbeispiele dafür, was mit AM möglich ist. Wenngleich der 3D-Druck für diese Einzelstücke die „grünere“ Alternative zu herkömmlichen Fertigungsverfahren ist, gilt es den Faktor „Nachhaltigkeit“ der additiven Fertigung im Zusammenhang mit der breiten Automobilindustrie und der Serienfertigung kritisch zu betrachten. Dieser Aufgabe hat sich Mobility goes Additiv angenommen.
Der Rennwagen von Alfa Romeo auf der Formnext 2023.
Transparenter Wissensaustausch für Mobilität und Nachhaltigkeit in Bezug auf AM
Mobility Goes Additiv (MGA), das ebenfalls auf der Formnext 2023 vertreten war, ist ein Netzwerk von rund 120 Akteuren aus allen Bereichen der additiven Fertigung, mit dem Ziel, die Potentiale von AM aufzuzeigen und zu propagieren. MGA vereint deshalb Anwender, F&E-Institute, Maschinen- und Materialhersteller, die sich in elf interdisziplinären Arbeitsgruppen mit verschiedenen relevanten Themen rund um AM beschäftigen, um die additive Fertigung voranzutreiben. Der Wissensaustausch zwischen den Experten ist grundlegend, um die Kernthemen transparent zu evaluieren und einen reflektierten Informationstransfer zu gewährleisten. In Zusammenhang mit Nachhaltigkeit und Mobilität, legt MGA einen besonderen Fokus auf die Automobilindustrie, um dort neue Anwendungen aufzuzeigen. Im Hinblick auf die Nachhaltigkeit gilt es, wie oben bereits erwähnt, die Zahlen und Fakten transparent aufzuarbeiten, um das Umwelt-Potential von AM richtig einzuschätzen und zu beurteilen.
Dies spielt nicht nur in der Automobilindustrie eine wichtige Rolle, sondern in jeglicher Industrie durch AM. Um eine nachhaltig andauernde „grüne“ Transformation der Industrie durch AM zu erzielen, müssen der CO2-Fußabdruck, Energieverbracuh, Abfallreduzierung, Wiederverwertung und Recycling ins Auge gefasst werden, unabhängig von der Branche. Ein Sektor, der sich besonders mit nachhaltiger Mobilität befasst, ist der Schienenverkehr. MGA konzentriert sich gleich in zwei verschiedenen Arbeitsgruppen auf das Bahnwesen. Zum einen geht es darum, regulatorische Randbedingungen und Zulassungen für Technologien und Materialien zur additiven Fertigung von Teilen, die in Zügen zum Einsatz kommen, zu bestimmen; zum anderen geht es auch um eine nachhaltige, langfristige Schaffung von verlässlichen Zugteilen mit bestmöglicher Kostenoptimierung. Dies soll dazu führen, den Schienenverkehr langfristig zu stärken, um eine nachhaltigere Verkehrsalternative aufzuzeigen.
Auf der Fromnext wurde über die Wichtigkeit von nachhaltigen Materialien für die Automobil- und Transportbranche diskutiert.
Die Eisenbahnen in Europa sind wichtige Impulsgeber und Anwender von AM und es werden beständig neue Möglichkeiten eruiert, die additive Fertigung noch vielfältiger auf die Schiene zu bringen. Diesem Trendthema gab Formnext einen besonderen Platz im Rahmenprogramm. So konnten Besucher in Vorträgen auf der Application Stage am 09.11. erfahren, wie ÖBB, SNCF und DB die additive Fertigung jeweils anwenden, wo die Herausforderungen und Potentiale liegen.
AM auf Schiene
Sebastian Otto von ÖBB Train Tech sprach über die Zusammenarbeit der ÖBB mit Chromatic 3D Materials zur Wartung der Zugflotte. Wie bereits berichtet, setzt die ÖBB auf die Chromatic RX-AM Plattform, um Teile und Prototypen für die Züge herzustellen. Durch AM kann die ÖBB Teile drucken, die nicht mehr konventionell hergestellt werden, weil zum Beispiel die Firmen nicht mehr existieren. Auf diese Weise kann die ÖBB die Langlebigkeit der Zugflotte verstärken und muss keine komplett neuen Wagone herstellen, weil etwa ein unerlässliches Ersatzteil nicht mehr erhältlich ist. Durch AM gelingt der ÖBB auf diese Weise ein nachhaltiger Ansatz im Schienenverkehr.
Nachhaltig beständige Züge sind auch das Ziel der Deutschen Bahn. Mit einem Schienennetzwerk von über 33.000 Kilometer, auf denen mehrere Hunderte Regionalzüge und rund 367 ICEs verkehren, sind die Züge sämtlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt und nutzen sich ab. Eine flexible und schnelle Wartung ist daher für die DB ein ausschlaggebender Grund, die additive Fertigung einzusetzen. Vor allem wenn eine spontane Wartung und Eingriffe nötig sind, übertrifft AM herkömmliche Methoden der Instandhaltung. Die DB nutzt etwa Formlabs SLA und SLS-Drucker, um Werkzeuge und Fixierungen zu drucken. Dabei werden in Zusammenarbeit mit Formlabs auch neue Materialien getestet. Helge Schneevogt und Antonia Knabe von der DB Fahrzeuginstandhaltung GmbH betonten auch die Wichtigkeit eines Digital Warehouse der DB. Bis 2030 soll ein digitales Warenhaus Druckvorlagen für etwa 10.000 Teile für die Fahrzeuginstandhaltung beherbergen, was rund 10% der Ersatzteile in den Zügen ausmacht. Von diesen 10.000 Teilen werden rund 70% aus Polymeren und 30% aus Metall hergestellt. Dies ist allerdings nach derzeitigem Stand schwierig einzusetzen.
ÖBB, DB und SNCF sprachen auf der Application Stage über ihre Erfahrungen mit AM für den Schienenverkehr.
Die DB konzentriert sich nicht nur auf den Aspekt der Instandhaltung der Züge durch additiv gefertigte Teile, sondern auch darauf, den Komfort im Inneren und an den Bahnhöfen durch maßgeschneiderte Anwendungen zu verbessern. Auf diese Weise soll ein zuverlässiges, nachhaltiges Verkehrsmittel für die Zukunft geschaffen werden. Um diesem Ziel näher zu kommen, arbeitet die DB mit dem Berliner Software-Provider trinckle zusammen. Ein Hauptmerkmal von trinckle ist es, automatisierte Design-Prozesse zu generieren und es bietet eine Plattform für fortgeschrittene Produktkonfiguration. Dadurch können Drucke individuell nach Bedarf angepasst werden. Die DB druckt zum Beispiel Handläufe mit Braille-Aufdruck, um sehbehinderten Menschen ein besseres Zurechtfinden an Bahnhöfen zu ermöglichen und kann die Handläufe mit individuellen Inhalten versehen.
Auch die französische SNCF experimentiert mit additiven Technologien und Materialien für die nachhaltige Integration in ihr Schienensystem. Pascal de Guio sprach auf der Formnext über die verschiedenen Erfahrungen mit Polymer-Druck im Multi-Jet-Fusion-Verfahren. Die SNCF machte einige vielversprechende Anwendungs-Versuche mit PA12, hebt allerdings hervor, dass die AM-Branche verstärkt an diesem Material arbeiten muss, um die Wiederholbarkeit, Vorhersehbarkeit und Produktfähigkeit des Materials zu verbessern. Diese Qualitätsmerkmale sind für die SNCF entscheidend, dennoch liegt der Fokus in der Herstellung immer auch in der Kosteneffizient.
Mobilität und Nachhaltigkeit gehen Hand in Hand und in beiden Bereichen spielt die additive Fertigung als treibende Kraft eine wichtige Rolle. Wie die angeführten Beispiele der europäischen Bahnen und von Mobility Goes Additive belegen, wird viel daran geforscht und ausprobiert, wie die additive Fertigung verstärkt in den Schienenverkehr, aber auch in die Automobilindustrie integriert werden können und wie eine transparente Vision in Bezug auf Nachhaltigkeit geschaffen werden kann.
Nachhaltigkeit und Mobilität spielten auch bei der Entwicklung von diesem Racing Car von Green Team und INTAMSYS eine wichtige Rolle.
Was halten Sie von den Trendthemen Mobilität und Nachhaltigkeit im Zusammenhang mit der additiven Fertigung? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook oder LinkedIN mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter.
* Bildnachweise: 3Dnatives
