Innovation

Druck in der dritten Dimension

Gedruckt, nicht modelliert: Diese Figuren und Miniaturen hat der Buchholzer Dieter Bielert, Chef der Ein-Mann-Firma 3D-Picture.net, mittels verschiedener 3D-Drucker hergestellt

Gedruckt, nicht modelliert: Diese Figuren und Miniaturen hat der Buchholzer Dieter Bielert, Chef der Ein-Mann-Firma 3D-Picture.net, mittels verschiedener 3D-Drucker hergestellt

Foto: Lutz Kastendieck / HA

Der Buchholzer Dieter Bielert gilt als der norddeutsche 3D-Pionier. Die neue Technik erobert rasant auch private Bastelstuben.

Buchholz.  Kürzlich hatte Dieter Bielert ein attraktives Model zu Gast. Ein dreidimensionales Abbild ihrer selbst begehrte die junge Dame. Für den 58 Jahre alten Elektroingenieur kein Problem. Allerdings auch kein langes Vergnügen. Denn der Scan der Schönen dauerte nur ganze 15 Sekunden. Dann war ihre „Fahrt“ auf dem kleinen orangefarbenen Drehteller auch schon zu Ende. Den Rest erledigte eine aufwendige Software, die die Bilder der vier Kameras zu einem dreidimensionalen Bild zusammensetzt. Das dann am Schirm nicht nur beliebig gedreht und betrachtet, sondern final auch ausgedruckt werden kann.

Dieter Bielert, kann mit Fug und Recht als norddeutscher 3D-Pionier bezeichnet werden. „Ich habe mich mit diesem Thema schon vor 20 Jahren beschäftigt. Damals ging es freilich noch um dreidimensionale Fotos und Filme. Es wurden da aber längst auch schon die ersten 3D-Drucker entworfen und gebaut“, erzählt er.

Aus dem Interesse für diese Technik sei dann eine regelrechte Leidenschaft erwachsen. Für die er auch schon mal als „Spinner“ gescholten wurde. Dreidimensionaler Druck für Heimanwender schien lange Zeit ein Thema aus ferner Zukunft, und seine Jünger galten als Träumer.

Doch diese Zukunft stellte sich schneller ein, als viele Skeptiker glaubten. Bereits 1986 ließ sich der US-Amerikaner Chuck Hull seine als Stereolithografie bezeichnete 3D-Druck-Technologie patentieren. Heute gibt es einfache 3D-Drucker schon für unter 500 Euro. Wer die Drucke etwas professioneller und größer haben will muss schon das doppelte und mehr investieren.

„Nach oben gibt es praktisch keine Grenze“, weiß Bielert. „Je größer und feiner modelliert die 3D-Drucke sein sollen, umso teurer sind natürlich auch die Geräte“, erklärt er. So stünden in Entwicklungsabteilungen großer Unternehmen wie Airbus oder Mercedes auch Geräte, die mit 600.000 bis 700.000 Euro zu Buche schlagen.

Anschaffungskosten, die sich schnell amortisieren. Der große Vorteil der neuen 3D-Technik besteht unter anderem darin, dass Prototypen nicht mehr aufwendig modelliert werden müssen. Schon die digitalen Entwürfe (CAD-Dateien) können am Computer bis ins Detail ausgefeilt werden. Und notwendige Optimierungen sind deutlich schneller möglich als früher. „Auf diese Weise sind die Produktionswege geradezu revolutioniert worden, weshalb der 3D-Druck ein riesiger Wachstumsmarkt ist und enormes Potenzial birgt“, weiß Bielert. Experten würden ihn mit dem Umstieg vom Schwarz-Weiß- zum Farbfernsehen vergleichen.

Nicht nur Entwickler neuer Produkte schätzen die 3D-Technik. Auch für das sogenannte Reverse Engineering, also die Nachkonstruktion bestehender Systeme, ist sie ein Segen. Etwa im Nachbau von Ersatzteilen für Oldtimer. Weil inzwischen dem Einsatz verschiedener Werkstoffe kaum noch Grenzen gesetzt sind. Während der Heimanwender vorrangig Papier, Gips oder Plastik verwenden wird, können industrielle Hersteller auch auf Alu und andere Metalle zurückgreifen. Möglich ist aber auch der Einsatz organischer Materialien oder von Lebensmitteln.

Einer der größten 3D-Drucker Norddeutschlands steht momentan in Bielerts Garage. Weil er so groß wie eine Telefonzelle sei und durch keine herkömmliche Tür gepasst habe, wie Bielert berichtet. Dafür ließen sich mit dem Produkt des niederländischen Herstellers Bilder aber auch Objekte bis zu einer Größe von 1,90 Metern herstellen.

Doch woher stammen eigentlich die Daten für die kunstvollen 3D-Drucke? Wer keine digitalen Vorlagen hat, der muss sie natürlich erst einmal schaffen. Deshalb ist der Druck dreidimensionaler Körper untrennbar mit Scannern verbunden. Am praktischsten sind natürlich Handscanner, mit dem das Original rundum abgebildet werden kann. In Bielerts kleinem Büro im ISI-Zentrum für Gründung, Business & Inno­vation an der Bäckerstraße im Buchholzer Gewerbegebiet Vaenser Heide findet sich aber auch der von ihm entwickelte Ganzkörperscanner „Scan Blaster“, der mit allem drum und dran 16.900 Euro kostet.

Der Niedersachse ist aber nicht nur autorisierter und zertifizierter Händler. Er ist auch professioneller Dienstleister. „Originalgetreue Repliken sind immer gefragter. Die digitale Technik macht es zudem möglich, die Originale maßstabsgetreu zu vergrößern oder zu verkleinern, ganz wie der Kunde es wünscht“, berichtet er begeistert.

So hat Bielert Repliken einer Engelsfigur vom Tostedter Friedhof und der Statue „Mutter und Kind“ aus dem Hamburger Stadtpark hergestellt. Für eine Märchenproduktion des Studios Hamburg hat er Aladins Wunderlampe kopiert und sogar ganze Bühnenbilder digitalisiert.

In einer Vitrine seines Büros findet sich aber auch eine Miniaturausgabe der Hamburger Johanniskirche. Um sie auszudrucken hat sein Drucker 25 Stunden lang 1100 Blatt Papier geschichtet und geschnitten. „Die Materialkosten belaufen sich auf gerade 20 Euro“, sagt Bielert. Der marktübliche Preis betrage aber mehr als 300 Euro.

Eine seiner interessantesten Scanaufträge führte ihn unlängst in die Sammlung des Centrums für Naturkunde (CeNak) der Universität Hamburg. Dort lagert seit 1952 das Skelett eines Finnwals, gefangen von der „Olympic Challenger“ des legendären griechischen Reeders Aristoteles Onassis. Es besteht aus 163 Knochen und wiegt mehr als eine Tonne.

„Im Rahmen eines Forschungsprojekts zu den Auswirkungen verschiedener Umweltbedingungen auf marine Säugetiere für das Zoologische Museum Hamburg sollten alle Skelettteile gescannt werden. Das war im wahrsten Sinn des Wortes ein Knochenjob“, sagt Dieter Bielert. Zwölf Tage habe allein das Scannen gedauert, die digitale Aufbereitung weitere zehn Tage.

Doch der Aufwand hat sich gelohnt. Den Forschern steht jetzt eine vollständige Replik des Skeletts im Maßstab 1:10 zur Verfügung. Und natürlich die digitale 3D-Darstellung jedes einzelnen Knochens. Alles in allem ein Datensatz, der 1,2 Gigabyte umfasst. Auf den können dank Dieter Bielert und seiner Kooperationspartner von der 3D Manufaktur Seevetal Universitäten jetzt weltweit zurückgreifen.