Von wegen Zukunftsmusik

Es klingt zu schön, um wahr zu sein: günstiger, emissionsärmer
und für den Nutzer komfortabler. Das kann Technik schon heute bieten …

Drohnen oder Lastenrad für die letzte Meile, VR-Brillen für mehr Entertainment in der ersten Klasse, alternative Kraftstoffe für mehr Umweltschutz – es gibt viele Punkte, an denen bereits heute Zukunftsmusik auf Alltag trifft. Beispiel: 3-D-Drucker. Es ist erstaunlich, wie rasant sich diese Stereolithografie in den vergangenen 30 Jahren entwickelt hat. Das findet auch ein Vater-Sohn-Gespann aus Denver/Colorado (USA): Sterling Beckus und sein Sohn haben sich einen Lambor-ghini Aventador 3-D-gedruckt. Statt des 350.000-Euro-Wunschautos soll die Eigen-kreation am Ende nicht mehr als 20.000 Euro kosten. Bis auf den Stahlrahmen kommen fast alle Teile aus dem 3-D-Drucker und werden mit Carbonfasern verstärkt. Einige wenige Teile wie etwa Rückleuchten kauft Backaus kostengünstig im Internet. Bewusst verändert der Physiker, der bereits vor sieben Jahren beruflich Kontakt mit 3-D-Druckern machte, einige Designdetails, um Copyrightverletzungen zu umgehen.

Ziel der DB: bis 2021 rund 10.000 verschiedene Ersatzteile 3-D zu drucken.

Ersatzteile schneller herstellen

Grundsätzlich bietet der 3-D-Druck enorme wirtschaftliche Vorteile. Das haben auch Großunternehmen wie etwa die Deutsche Bahn erkannt: „Mit dem Durchbruch beim Metalldruck können wir jetzt schrittweise eine schnellere Versorgung mit Ersatzteilen sicherstellen und die Fahrzeuge gehen zügig wieder auf die Strecke“, sagt Prof. Dr. Sabina Jeschke, DB-Vorstand Digitalisierung und Technik. „Ziel ist es, bis 2021 rund 10.000 verschiedene Ersatzteile über den 3-D-Druck abrufbar zu machen.“

Den Anfang im 3-D-Druck machte Ende 2015 ein einfacher Mantelhaken aus Plastik, wie er tausendfach in den ICE-Zügen angebracht ist. Heute kann die DB über das Metalldruckverfahren im 3-D-Drucker sogar mehr als 17 Kilogramm schwere, betriebsrelevante Bauteile herstellen, etwa die „Kastenkulisse“. Dieses Bauteil wird unter dem Wagenkasten montiert und sorgt für den sicheren Lauf des Wagens in engen Kurven oder beim Passieren von Weichen.

Seit 2015 wurden bei der Deutschen Bahn bereits mehr als 7.000 Ersatzteile im 3D-Drucker gefertigt. Insgesamt können heute mehr als 120 verschiedene Teile hergestellt werden: Darunter beispielsweise Lüfterräder, Kopfstützen, unterschiedliche Gehäuse wie ein Klemmenkasten, der sensible Kabel für den Zugantrieb schützt, oder kleine Teile mit großer Kundenwirkung, etwa Ersatzteile für Kaffeemaschinen.

Der 3-D-Druck spart aber nicht nur Zeit. Er spart auch wertvolle Rohstoffe ein. Ersatzteile werden nicht mehr in großen Mengen gelagert, sondern bei Bedarf hergestellt. Durch dieses Print-on-Demand-Verfahren wird nur das wirklich benötigte Rohmaterial verwendet. Produktionsabfälle werden minimiert, Lagerbestände reduziert und Transportwege entfallen. Damit leistet die additive Fertigung einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz.

Grundsätzlich bietet der 3-D-Druck enorme wirtschaftliche Vorteile. Das haben auch Großunternehmen wie etwa die Deutsche Bahn erkannt: „Mit dem Durchbruch beim Metalldruck können wir jetzt schrittweise eine schnellere Versorgung mit Ersatzteilen sicherstellen und die Fahrzeuge gehen zügig wieder auf die Strecke“, sagt Prof. Dr. Sabina Jeschke, DB-Vorstand Digitalisierung und Technik. „Ziel ist es, bis 2021 rund 10.000 verschiedene Ersatzteile über den 3-D-Druck abrufbar zu machen.“

Den Anfang im 3-D-Druck machte Ende 2015 ein einfacher Mantelhaken aus Plastik, wie er tausendfach in den ICE-Zügen angebracht ist. Heute kann die DB über das Metalldruckverfahren im 3-D-Drucker sogar mehr als 17 Kilogramm schwere, betriebsrelevante Bauteile herstellen, etwa die „Kastenkulisse“. Dieses Bauteil wird unter dem Wagenkasten montiert und sorgt für den sicheren Lauf des Wagens in engen Kurven oder beim Passieren von Weichen.

Seit 2015 wurden bei der Deutschen Bahn bereits mehr als 7.000 Ersatzteile im 3D-Drucker gefertigt. Insgesamt können heute mehr als 120 verschiedene Teile hergestellt werden: Darunter beispielsweise Lüfterräder, Kopfstützen, unterschiedliche Gehäuse wie ein Klemmenkasten, der sensible Kabel für den Zugantrieb schützt, oder kleine Teile mit großer Kundenwirkung, etwa Ersatzteile für Kaffeemaschinen.

Der 3-D-Druck spart aber nicht nur Zeit. Er spart auch wertvolle Rohstoffe ein. Ersatzteile werden nicht mehr in großen Mengen gelagert, sondern bei Bedarf hergestellt. Durch dieses Print-on-Demand-Verfahren wird nur das wirklich benötigte Rohmaterial verwendet. Produktionsabfälle werden minimiert, Lagerbestände reduziert und Transportwege entfallen. Damit leistet die additive Fertigung einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz.

Alternative Kraftstoffe

Aber nicht nur der 3-D-Druck bietet Ansätze zum Umweltschutz. Auch die solare Kraftstofftechnologie könnte einen wichtigen Beitrag leisten. Das Projekt SUN-to-LIQUID ermöglicht beispielsweise die Produktion erneuerbaren Kerosins aus Wasser und CO2 durch konzentriertes Sonnenlicht. Innerhalb des von der Europäischen Union und der Schweiz geförderten Projekts gelang erstmals die Herstellung solaren Kerosins. „Die SUN-to-LIQUID-Reaktortechnologie und die integrierte chemische Anlage wurden unter den typischen Bedingungen für eine industrielle Kraftstoffproduktion validiert“, sagt Prof. Aldo Steinfeld von der ETH Zürich, der die Entwicklung des solarthermochemischen Reaktors leitet. „Die Demonstration dieser Technologie könnte große Auswirkung auf den Transportsektor haben, speziell für die Luftfahrt und die Schifffahrt, die auf langen Strecken weiterhin auf flüssige Kraftstoffe angewiesen bleiben“, ergänzt Projektkoordinator Dr. Andreas Sizmann von Bauhaus Luftfahrt. „Wir sind dem Ziel, von einem Energieeinkommen nachhaltig zu leben, anstatt unser fossiles Energieerbe zu verbrennen, einen Schritt nähergekommen. Das ist ein notwendiger Schritt, um die Umwelt zu schützen.“

Grundsätzlich bietet der 3-D-Druck enorme wirtschaftliche Vorteile. Das haben auch Großunternehmen wie etwa die Deutsche Bahn erkannt: „Mit dem Durchbruch beim Metalldruck können wir jetzt schrittweise eine schnellere Versorgung mit Ersatzteilen sicherstellen und die Fahrzeuge gehen zügig wieder auf die Strecke“, sagt Prof. Dr. Sabina Jeschke, DB-Vorstand Digitalisierung und Technik. „Ziel ist es, bis 2021 rund 10.000 verschiedene Ersatzteile über den 3-D-Druck abrufbar zu machen.“

Den Anfang im 3-D-Druck machte Ende 2015 ein einfacher Mantelhaken aus Plastik, wie er tausendfach in den ICE-Zügen angebracht ist. Heute kann die DB über das Metalldruckverfahren im 3-D-Drucker sogar mehr als 17 Kilogramm schwere, betriebsrelevante Bauteile herstellen, etwa die „Kastenkulisse“. Dieses Bauteil wird unter dem Wagenkasten montiert und sorgt für den sicheren Lauf des Wagens in engen Kurven oder beim Passieren von Weichen.

Seit 2015 wurden bei der Deutschen Bahn bereits mehr als 7.000 Ersatzteile im 3D-Drucker gefertigt. Insgesamt können heute mehr als 120 verschiedene Teile hergestellt werden: Darunter beispielsweise Lüfterräder, Kopfstützen, unterschiedliche Gehäuse wie ein Klemmenkasten, der sensible Kabel für den Zugantrieb schützt, oder kleine Teile mit großer Kundenwirkung, etwa Ersatzteile für Kaffeemaschinen.

Der 3-D-Druck spart aber nicht nur Zeit. Er spart auch wertvolle Rohstoffe ein. Ersatzteile werden nicht mehr in großen Mengen gelagert, sondern bei Bedarf hergestellt. Durch dieses Print-on-Demand-Verfahren wird nur das wirklich benötigte Rohmaterial verwendet. Produktionsabfälle werden minimiert, Lagerbestände reduziert und Transportwege entfallen. Damit leistet die additive Fertigung einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz.

Emissionsärmerer Kraftstoff

Im Vergleich zu fossilem Kraftstoff reduziert SUN-to-LIQUID die CO2-Emissionen um mehr als 90 Prozent. Da sich die solare Kraftstoffproduktion am besten für Wüstenstandorte eignet, besteht keine Konkurrenz um landwirtschaftliche Nutzfläche. Den Rohstoff CO2 soll die Anlage langfristig aus der Atmosphäre gewinnen. Die zukünftige globale Kerosinnachfrage kann somit durch regenerative solare Kraftstoffe gedeckt werden, die mit der bestehenden Kraftstoffinfrastruktur kompatibel sind, so die Hoffnung der Forscher.

Grundsätzlich bietet der 3-D-Druck enorme wirtschaftliche Vorteile. Das haben auch Großunternehmen wie etwa die Deutsche Bahn erkannt: „Mit dem Durchbruch beim Metalldruck können wir jetzt schrittweise eine schnellere Versorgung mit Ersatzteilen sicherstellen und die Fahrzeuge gehen zügig wieder auf die Strecke“, sagt Prof. Dr. Sabina Jeschke, DB-Vorstand Digitalisierung und Technik. „Ziel ist es, bis 2021 rund 10.000 verschiedene Ersatzteile über den 3-D-Druck abrufbar zu machen.“

Den Anfang im 3-D-Druck machte Ende 2015 ein einfacher Mantelhaken aus Plastik, wie er tausendfach in den ICE-Zügen angebracht ist. Heute kann die DB über das Metalldruckverfahren im 3-D-Drucker sogar mehr als 17 Kilogramm schwere, betriebsrelevante Bauteile herstellen, etwa die „Kastenkulisse“. Dieses Bauteil wird unter dem Wagenkasten montiert und sorgt für den sicheren Lauf des Wagens in engen Kurven oder beim Passieren von Weichen.

Seit 2015 wurden bei der Deutschen Bahn bereits mehr als 7.000 Ersatzteile im 3D-Drucker gefertigt. Insgesamt können heute mehr als 120 verschiedene Teile hergestellt werden: Darunter beispielsweise Lüfterräder, Kopfstützen, unterschiedliche Gehäuse wie ein Klemmenkasten, der sensible Kabel für den Zugantrieb schützt, oder kleine Teile mit großer Kundenwirkung, etwa Ersatzteile für Kaffeemaschinen.

Der 3-D-Druck spart aber nicht nur Zeit. Er spart auch wertvolle Rohstoffe ein. Ersatzteile werden nicht mehr in großen Mengen gelagert, sondern bei Bedarf hergestellt. Durch dieses Print-on-Demand-Verfahren wird nur das wirklich benötigte Rohmaterial verwendet. Produktionsabfälle werden minimiert, Lagerbestände reduziert und Transportwege entfallen. Damit leistet die additive Fertigung einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz.

Mehr Entertainment

Im Vergleich zu fossilem Kraftstoff reduziert SUN-to-LIQUID die CO2-Emissionen um mehr als 90 Prozent. Da sich die solare Kraftstoffproduktion am besten für Wüstenstandorte eignet, besteht keine Konkurrenz um landwirtschaftliche Nutzfläche. Den Rohstoff CO2 soll die Anlage langfristig aus der Atmosphäre gewinnen. Die zukünftige globale Kerosinnachfrage kann somit durch regenerative solare Kraftstoffe gedeckt werden, die mit der bestehenden Kraftstoffinfrastruktur kompatibel sind, so die Hoffnung der Forscher.

Doch Forschung und Hightech spielen nicht nur in Sachen Kosten und Umweltschutz eine zentrale Rolle. Sie werden auch eingesetzt, um für Kunden ganz neue Erlebniswelten zu schaffen. British Airways etwa testet aktuell bei Erste-Klasse-Passagieren VR-Brillen. Die Airline bietet Gästen auf dem Flug von London Heathrow nach New York JFK bis Ende 2019 diesen Service an. Die spezielle Flugzeug-VR-Brille von SkyLights ist optimiert für Videoinhalte. Sie hat zwei Displays mit je 1920 mal 1080 Bildpunkten pro Auge und unterstützt 2-D-, 3-D-, 180- und 360-Grad-Inhalte – im Sitzen und im Liegen. Und auch Porsche präsentierte auf der IAA in Frankfurt neue VR-Lösungen fürs Fahrzeug. Zuammen mit dem Medienunternehmen Discovery und dem Start-up Holoride zeigte das Unternehmen, wie Medienkonsum im Auto künftig aussehen könnte. Fahrzeuginsassen sollen aus verschiedenen zwei- und dreidimensio­nalen Angeboten wählen können, dazu gehören unter anderem Dokumentarfilme und ein Unterwassererlebnis. Innerhalb des VR-Erlebnisses bewegt sich der Konsument dabei aus der Perspektive einer Drohne durch eine futuristische Stadt.

Die zugehörige VR-Technologie kommt vom Audi-Spin-off Holoride, mit dem Porsche seit Juli kooperiert. Für das sogenannte Elastic-Content-System wird eine VR-Brille mit Sensoren im Fahrzeug gekoppelt, sodass deren Inhalte in Echtzeit an die Fahrbewegungen des Autos anpasst werden können. Die Software von Holoride soll es ermöglichen, verschiedene Medienformate in Fahrzeugen mit VR zu konsumieren, und reduziert nach Unternehmensangaben auch die Symptome von Reiseübelkeit. Künftig soll das System zudem in der Lage sein, Navigationsdaten auszuwerten und damit unter anderem die Länge eines VR-Spiels an die errechnete Fahrdauer anzupassen. Zukunftsmusik, die schon bald serienmäßig im Porsche abgespielt werden könnte.