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"Additive Manufacturing": Der 3D-Druck für metallische Strukturen bietet großes Potenzial für komplexe Produkte und Prozesse in verschiedenen Industriebereichen

München, 29. November 2013

  • Das weltweite Marktvolumen des 3D-Drucks ("Additive Manufacturing") lag 2012 bei 1,7 Milliarden Euro. Davon entfallen ca. 10% auf die Herstellung metallischer Strukturen.
  • In den kommenden zehn Jahren erwarten die Roland Berger-Experten, dass sich das Marktvolumen mehr als vervierfachen wird
  • Vor allem in der Luftfahrt-, Medizintechnik- und Automobilindustrie wird "Additive Manufacturing" verstärkt zum Einsatz kommen
  • Technologische Verbesserungen und eine Senkung der Prozesskosten um bis zu 50 Prozent werden die Nachfrage nach "Additive Manufacturing" in den nächsten fünf Jahren deutlich ankurbeln

Die Herstellung von dreidimensionalen Objekten mithilfe von 3D-Druckern für metallische Strukturen ("Additive Manufacturing") könnte schon bald in der Serienproduktion eingesetzt werden. Bereits in den 1980er Jahren erkannten Unternehmen die Kosten-, Zeit- und Gestaltungsvorteile dieser Technologie bei der Fertigung von Prototypen und Kleinserien. 2012 betrug das weltweite Marktvolumen von "Additive Manufacturing" 1,7 Milliarden Euro. Auf die Herstellung von metallenen Strukturen entfallen davon heute ca. zehn Prozent.

Die Roland Berger-Experten gehen davon aus, dass sich der Umsatz dieser Technologie im nächsten Jahrzehnt sogar mehr als vervierfachen wird. Denn die Kosten, die mit dieser Technologie verbunden sind, werden in Zukunft deutlich sinken. Dadurch wird "Additive Manufacturing" für viele Anwendungsbereiche wesentlich interessanter. Das sind die zentralen Ergebnisse der Studie "Additive Manufacturing – A Game Changer for the Manufacturing Industry?" von Roland Berger Strategy Consultants.

"Der Einsatz der 3D-Drucker, um Metallprodukte herzustellen, bietet bereits heute ein großes Potenzial für spezielle Komponenten wie etwa Einspritzdüsen, Prothesen oder Werkzeugeinsätze", meint Martin Eisenhut, Partner von Roland Berger Strategy Consultants. "Entwickler und Hersteller, die diesen Markt zeitig für sich entdecken und entsprechende Lösungen anbieten, können in den kommenden Jahren stark von der wachsenden Nachfrage profitieren", prognostiziert Eisenhut.

"Additive Manufacturing" – starke Umsatzentwicklung erwartet

Der Markt für 3D-Printing für metallische Strukturen befindet sich noch in seinen Anfängen: Der weltweite Gesamtumsatz von "Additive Manufacturing" macht gerade mal ein Prozent Umsatzanteil in der Werkzeugmaschinenindustrie aus. Der Markt für "Additive Manufacturing" wird allerdings in den kommenden Jahren wesentlich stärker zulegen. "In den letzten zehn Jahren ist die Nachfrage für diese Technologie nur langsam gewachsen, doch das wird sich bald ändern", erklärt Roland Berger-Experte Bernhard Langefeld. "Bis 2023 wird sich der Umsatz von "Additive Manufacturing" voraussichtlich vervierfachen – zugunsten deutscher Maschinenbauer. Denn sie machen schon heute knapp 70 Prozent des weltweiten Markts aus."

Außerdem hat sich inzwischen auch ein Markt für "Additive Manufacturing"-Dienstleistungen entwickelt, der die Herstellung, Prozessentwicklung und Designoptimierung abdeckt. Diese Dienstleister suchen häufig die Nähe zu den High-Tech-Herstellern in der Luftfahrtindustrie oder Formel 1.

Mehr Anwendungsmöglichkeiten zu geringeren Kosten

Der erwartete Aufschwung wird vor allem einer deutlichen Preissenkung dieser Technologie zu verdanken sein. Sind die Kosten für das 3D-Printing von Metallprodukten derzeit mehr als zehn Mal so hoch wie bei konventionellen Fertigungsmethoden, so werden die Materialkosten für diese Technologie in den kommenden fünf Jahren um 50 Prozent sinken. In den darauffolgenden fünf Jahren werden sie voraussichtlich um weitere 30 Prozent nachlassen. "Noch mehr Unternehmen aus verschiedenen Industriebereichen werden daher die großen Vorteile dieser Technologie für sich entdecken", sagt Berger-Partner Eisenhut.

Trotzt der noch hohen Kosten werden die Vorteile des "Additive Manufacturing" bereits in zahlreichen Industriesektoren geschätzt. Wettbewerbsfähig ist diese Technologie schon heute, wenn sich aufgrund verfahrensspezifischer Designlösungen Produktlebenszykluskosten – vor allem Treibstoffverbrauch – einsparen lassen. Dank dieser Technologie können z.B. Flugzeughersteller das Gewicht von Verschlüssen für Sicherheitsgurte erheblich senken: Über die gesamte Einsatzdauer eines Flugzeugs lassen sich so über 3 Millionen Liter Kerosin bzw. rund zwei Millionen Euro einsparen. Aufgrund der Geometriefreiheit dieses Verfahrens sind künftig auch optimierte Einspritzdüsen für Flugzeugtriebwerke möglich, die eine effizientere Verbrennung ermöglichen.

Auch in der Zahntechnik wird "Additive Manufacturing" erfolgreich eingesetzt: Mit seiner Hilfe können täglich 450 Kronen pro Anlage produziert werden, während ein Zahntechniker pro Tag nur etwa 40 Kronen produzieren kann. "Der Vorteil der 3D-Scans liegt in der Möglichkeit, Produkte passgenau herzustellen", sagt Berger-Spezialist Langefeld. „Mit dem Verfahren lassen sich neue Geometrien, Leistungsmerkmale und integrierte Funktionen in metallischen Bauteilen realisieren, die mit konventionellen Maschinen gar nicht möglich wären – und das bei Kosten, die nicht von der geometrischen Komplexität und Losgröße des Bauteils abhängen. Solche Perspektiven werden dieser innovativen Technologie zu einem echten Durchbruch verhelfen", fasst Langefeld zusammen.

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