Medizinische Güter selbst ausdrucken: Welche Rolle spielte additive Fertigung in der Coronakrise?

Als die Pandemie in den ersten Monaten des Jahres 2020 ausbrach, wurden diverse Güter, die üblicherweise in Asien produziert werden, weltweit knapp. Unterbrochene Lieferketten sorgten für Engpässe, denen man überall auf der Welt auch mit additiver Fertigung, also u.a. dem industriellen 3D-Druck, zu begegnen versuchte. Wissenschaftler der Universität Klagenfurt haben nun eine erste Übersichtsarbeit dazu erstellt, in welchen Bereichen die additive Fertigung besonders häufig zum Einsatz kam.

„Wir konnten feststellen, dass man während der Coronakrise überall auf der Welt damit startete, Güter selbst mittels additiver Fertigung zu produzieren. Eine überwältigende Mehrheit, nämlich über 90 Prozent all dieser Waren sind dem medizinischen Bereich zuzuordnen“, erklärt Maximilian Kunovjanek, der an der Abteilung für Produktionsmanagement und Logistik der Universität Klagenfurt lehrt. Er hat gemeinsam mit seinem Kollegen Christian Wankmüller Aktivitäten in der Additiven Fertigung in 115 Ländern erhoben und analysiert.

Am häufigsten wurden dabei Gesichtsschutzschilde auf diesem Weg produziert. An nächster Stelle stehen die zu Jahresbeginn 2020 massiv nachgefragten Beatmungsgeräte, für die mittels additiver Fertigung Teile produziert wurden. Die drittgrößte Produktgruppe waren Masken, vor allem Filter sowie Maskenanpassungsvorrichtungen, die die Ohren der Träger*innen entlasten.

Neben bereits etablierten Produkten unterstützte die Additive Fertigung auch bei Innovationen, die schneller denn je entwickelt und umgesetzt wurden. Christian Wankmüller nennt ein Beispiel: „Die Universität von Southern Denmark hat einen vollautomatischen Roboter für COVID-19-Virusabstriche entwickelt und mittels additiver Fertigung hergestellt.“

An erster Stelle der nicht-medizinischen Güter steht laut den Analysen ein Artikel, der dennoch einen klaren Bezug zur Pandemie hat: 4,8 Prozent der additiv gefertigten Güter sind freihändige Türgriffe, beispielsweise handgeführte Geräte, fußbetätigte Öffner oder an der Tür selbst befestigte Öffner.

„Die Umstellung auf additive Fertigung hat auch deren Bedeutung in der produzierenden Industrie verändert. In ihren Anfängen glaubte man, 3D-Druck und Co. wären nur für die Herstellung von schnellen Prototypen geeignet. In der Coronakrise hat sich aber gezeigt, dass die additive Fertigung auch für die Massenproduktion geeignet ist“, stellten Maximilian Kunovjanek und Christian Wankmüller fest. In ihrer Studie haben sie 34 Produkte identifiziert, die in großem Maßstab hergestellt wurden. Von besonders großem Wert war die hohe Fertigungsflexibilität der additiven Herstellung: Die Produkte werden Schicht für Schicht direkt aus computergestützten Designdateien mit nur wenigen menschlichen Eingriffen hergestellt. Für den Erfolg der additiven Fertigung entscheidend ist, dass gemeinsam nutzbare Designs zur Verfügung stehen, die auch bereits Standardisierungsprozesse durchlaufen sind.

Kunovjanek, M. & Wankmüller, C. (2021). An analysis of the global additive manufacturing response to the COVID-19 pandemic. Journal of Manufacturing Technology Management, Vol. 32 No. 9, 2021, pp. 75-100, https://www.emerald.com/insight/content/doi/10.1108/JMTM-07-2020-0263/full/html.