Artikel: 100.000 Ersatzteile hergestellt: 3D-Druck-Erfolg ruft großes Medienecho hervor
2015 hat alles mit einfachen Ersatzteilen wie einem Mantelhaken aus Kunststoff begonnen. Heute transformiert der 3D-Druck, ein Leuchtturmprojekt der DB Fahrzeuginstandhaltung, die Instandhaltung. Die Meldung, dass die Deutsche Bahn die Marke von 100.000 gedruckten Ersatzteilen erreicht hat, rief in den letzten Tagen ein großes Echo bei zahlreichen Medien hervor.
Im Mai war es so weit: Die DB hat die Marke von 100.000 Ersatzteilen erreicht, die mit 3D-Druck-Technik produziert wurden. Diese Meldung rief auch außerhalb der Bahn ein großes Echo hervor: Dutzende Medien, unter anderem der Fernsehsender RTL, zahlreiche Zeitungen, verschiedene Onlineportale und die Fachpresse griffen das Thema auf.
Das einhunderttausendste Teil ist ein Getriebegehäuse für Rangierlokomotiven der Baureihen BR 29x. Mit knapp einem Kubikmeter Volumen und einem Gewicht von 570 Kilogramm ist es das größte und zugleich schwerste Teil, das der Konzern mit Hilfe additiver Fertigung umgesetzt hat. Im Juni wird es erstmalig in Originalgröße am Stand der DB auf dem GreenTech Festival in Berlin zu bewundern sein. Das Ersatzteil ist für den Betrieb der Rangierlok unverzichtbar – ohne das Getriebegehäuse steht das Fahrzeug still. So profitieren perspektivisch rund 370 Loks von der Geschwindigkeit des neuen Verfahrens, können schneller repariert und wieder im Rangierbetrieb eingesetzt werden. Auf dem herkömmlichen Beschaffungsweg wäre das Teil vom Lok-Hersteller nur mit langen Lieferzeiten von durchschnittlich zehn Monaten erhältlich gewesen.
Durch die Entscheidung für einen Nachbau mit 3D-Druck-Technik verkürzt die DB die Lieferzeit auf zwei Monate. Das neue Getriebegehäuse wird im indirekten 3D-Druckverfahren mittels der Binder-Jetting-Technologie hergestellt. Dabei wird ein pulverförmiges Ausgangsmaterial mit einem flüssigen Bindemittel zu der Form verbunden, in die das Getriebegehäuse später gegossen wird. Ein weiterer Vorteil des indirekten 3D-Drucks: Mit diesem Vorgehen verbleibt das Bauteil in seiner originären Herstellungsart, da nur die Form für das Gussbauteil gedruckt wird – dies macht oftmals umfangreiche Freigabeprozesse obsolet und schont den Geldbeutel.
3D-Druck transformiert die Instandhaltung
Das Getriebegehäuse ist Teil des digitalen Warenlagers, das die DB kontinuierlich ausbaut. In der Datenbank werden virtuelle technische Zeichnungen von Ersatzteilen gespeichert. Diese Teile können dann bei Bedarf schnell und unkompliziert per Mausklick mit 3D-Druckern hergestellt werden. Das spart Logistikfläche sowie Lagerkosten, verkürzt Lieferzeiten und schafft damit Unabhängigkeit von Lieferketten, die durch globale Krisen oder auch Rohstoffengpässe beeinträchtigt werden können. Die DB beteiligt sich damit auch an mehr Nachhaltigkeit. Kürzere Wege und kleinere physische Lager vermeiden CO2-Emissionen und Ressourcenverschwendung durch überflüssige Bestände. Hinzu kommt, dass der 3D-Druck an sich schon Ressourcen spart. Denn bei der Herstellung wird nur das tatsächlich benötigte Rohmaterial eingesetzt. Das ist sparsamer als sogenannte "spanende" Verfahren, bei denen Teile aus einem Block herausgefräst werden. Zusätzlich verlängert der 3D-Druck die Lebenszyklen der Fahrzeuge. Denn damit kann die DB Bauteile fertigen, die beim Hersteller nicht mehr erhältlich sind. Daniela Gerd tom Markotten, DB-Vorständin für Digitalisierung und Technik, stellt fest: „Der 3D-Druck transformiert die Instandhaltung. Er spart Zeit, Kosten und Ressourcen, weil wir durch ein ‚digitales Warenlager‘ Ersatzteile quasi auf Knopfdruck produzieren können und keine großen Lagerbestände benötigen. In Zeiten von weltweiten Lieferengpässen und Rohstoffmangel ist der 3D-Druck wichtiger denn je.“
1.000 Modelle im Digitalen Warenlager
Die DB ist weltweit führend im 3D-Druck für die Bahnindustrie. Was 2015 mit einfacheren Ersatzteilen wie einem Mantelhaken aus Kunststoff begann, hat sich mittlerweile zu 100.000 Teilen für über 500 verschiedene Anwendungen entwickelt. Immer mehr davon sind betriebsrelevant. Darunter auch Stahlteile wie Radsatzlagerdeckel für Rangierlokomotiven, eine Kastenkulisse für ICE-Züge oder das Getriebegehäuse der Rangierloks. Aktuell sind etwa 1.000 virtuelle Modelle im Digitalen Warenlager gespeichert. Bis 2030 sollen rund 10.000 verschiedene Bauteile auf diese Art vorgehalten werden. Bei der Herstellung greift die DB auf eigene Drucker und ihr Partnernetzwerk zurück. Ende 2016 hat der Konzern das Netzwerk „Mobility goes Additive“ ins Leben gerufen. Mehr als 150 Unternehmen – von Anwendern, Druckmaschinenherstellern und Druckdienstleistern über Universitäten bis hin zu Start-ups – arbeiten hier mittlerweile zusammen, um Innovationen gemeinsam voranzutreiben und die Hürden im industriellen 3D-Druck speziell für Bahn- und Medizintechnik abzubauen.
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