Autos aus dem 3D-Printer
Fährt wie gedruckt
Noch ist es eine Vision: Man sitzt abends zu Hause am Laptop und entwirft den persönlichen Traumwagen - wenig später rollt exakt dieses Auto über die Straße. Felix Holst, früher als Designer des Spielzeugherstellers Mattel für die Modellautomarken "Matchbox" und "Hot Wheels" verantwortlich, will genau das verwirklichen.
Holst ist Mitgründer des Start-ups Hackrod aus dem kalifornischen Woodland Hills. Statt handflächengroßer Spielzeugautos im Maßstab 1:64 will er reale Fahrzeuge konzipieren und mit einem neuen Produktionsverfahren die Autowelt revolutionieren. Hackrod plant, Pkw nahezu komplett per 3D-Drucker herzustellen. Designt werden sie mit Hilfe künstlicher Intelligenz und Virtual-Reality-Verfahren.
Schon länger gilt der 3D-Druck als verheißungsvolles Produktionsverfahren. In einigen Bereichen wird die Technik bereits eingesetzt: etwa in der Architektur für Modellentwürfe oder in der Medizin für Prothesen. Auch in der Autobranche werden 3D-Drucker für einzelne Teile schon genutzt: So entsteht der Acht-Kolben-Monoblock Bremssattel des Bugatti Chiron per 3D-Druck. Ein ganzes Auto so zu produzieren, das wäre allerdings neu. Und nicht ganz unkompliziert.
Designer Felix Holst
"Künstliche Intelligenz, Virtual Reality und 3D-Druck - all das sind enorm praktische Werkzeuge für die Industrie", sagt Holst, der im britischen Newcastle aufwuchs und Design studierte. "Bei Hackrod merken wir gerade, dass uns das im Automobilbau ganz neue Möglichkeiten eröffnet." Zwar geht es auch bei diesem Fertigungsverfahren mit der ersten Skizze los, doch anschließend wird fast jedes konventionelle Fertigungsprinzip ignoriert. Anstatt einen realen Prototypen zu bauen, wird die Skizze digitalisiert und fortan findet die gesamte Entwicklung im virtuellen Raum statt. Dafür arbeitet Hackrod mit Siemens zusammen, denn das Unternehmen stellt mit der PLM-Software NX (PLM steht für Product Lifecycle Management) das passende Programm zur Verfügung. "Ausgehend vom Modell erstellt die Simulations-Software einen digitalen Zwilling des Produkts", sagt Siemens-Sprecher Yashar Azad. "Mit dem kann dann alles getestet werden, sei es die Aerodynamik, ein Überschlag oder Crashtests. Die Zeiten, dass man einen Prototyp gegen die Wand fährt, sind damit vorbei."
Die Software ist weltraumerprobt
Man kann sich das vorstellen wie eine Fabrik im Computer. Mithilfe von Virtual Reality und künstlicher Intelligenz kann beliebig am Auto gewerkelt werden. Das spare nicht nur Zeit, sondern auch Geld und Materialien, sagt Siemens-Mann Azad. Die von Hackrod eingesetzte Software hatte ihre Feuertaufe bei einer NASA-Mission im Jahr 2011, als der Mars-Rover "Curiosity" zu dem Nachbarplaneten geschickt wurde. "Der Mars-Rover hatte nur einen einzigen Versuch für die Landung", sagt Azad. "Die NASA hat mit der PLM Software die gesamte Reise vom Start bis zur Landung auf dem Mars tausendfach simuliert. Und erst, als der richtige Einfallwinkel und die ideale Geschwindigkeit für den Mars-Rover im virtuellen Raum gefunden waren, konnte die Mission gestartet werden."
Jetzt also soll dieses Verfahren auch auf der Erde für den Autobau angewandt werden. "Wir müssen keine Windtunnel mehr bauen, die Millionen Dollar kosten", sagt Felix Holst. "Wir machen das digital, und erst, wenn alles perfekt ist, wird der Wagen gebaut." Um das komplizierte Produktionsverfahren verständlich zu machen, zieht der 45-Jährige gerne Vergleiche heran, etwa die Zeiten, als die Musikindustrie digitalisiert wurde. "All das, was zuvor ein extrem aufwendiger Prozess war, wurde plötzlich kinderleicht", sagt er. "Als Programme wie 'Garage Band' von Apple auf den Markt kamen, konnte jeder mit einem Computer Musik machen." Die Musikindustrie wurde mit all den digitalen Werkzeugen quasi über Nacht revolutioniert. In der Filmindustrie sei es ähnlich gewesen, auch dort konnten plötzlich per Mausklicks digitale Welten erschaffen werden.
Prototyp-Chassis des "La Bandita"
Beim Autobau allerdings gehe es weniger um fantastische als vielmehr um praktische Produkte, sagt Holst. Künftig werde man "das Fahrzeug viel spezifischer an die jeweiligen Bedürfnisse anpassen" können, sagt er, beispielsweise, wenn jemand regelmäßig sein Surfbrett transportieren möchte. "Wir können aber auch Sportwagen bauen, vor allem denken wir an Landwirtschafts- oder Lieferfahrzeuge." In den Wettbewerb mit den großen Autoherstellern will Hackrod ohnehin nicht treten, Holst ist sich sicher, dass diese auch künftige Techniken wie die Elektrifizierung und das autonome Fahren dominieren werden. Mit Hackrod wolle er allerdings bei Fertigungsverfahren neue Wege einschlagen. "Denn ich bin mir auch sicher, dass es Autos geben muss, die an die persönlichen Bedürfnisse angepasst sind." Auf Angebot folgt Nachfrage - dieses Prinzip möchte Hackrod umkehren.
Erstes Modell schon Ende des Jahres
Oliver Herkommer, Chef der Unternehmensberatung Ingenics, sieht das Vorhaben kritisch. Zwar stecke in der Prozesskette der Autoentwicklung viel Potenzial und das Verfahren sei für bestimmte Produkttypen auch umsetzbar. Aber: "Aktuell sind die Produktionskosten für 3D-Teile mit hochfesten Materialien immer noch deutlich höher als für konventionell gefertigte Teile", sagt der Experte. Dass konventionelle Herstellungsverfahren dadurch komplett abgelöst würden, glaubt Herkommer nicht.
Der Beweis, dass sich der 3D-Druck zum Fahrzeugbau eignet, soll laut Holst schon bald erfolgen. In wenigen Monaten plant Hackrod, den Sportwagen "La Bandita" vorzustellen. Holst: "Wir haben bisher ein Prototypen-Chassis, um den Antriebsstrang zu testen." Noch ist nicht viel über das erste Hackrod-Modell bekannt. Das Einzige, was bei dem Prototypen nicht aus dem 3D-Drucker kommt, ist der Elektromotor von Tesla. Für das Chassis wurde ein Originalfahrzeug gescannt (welcher Typ ist geheim), das virtuell auf das Nötigste reduziert wurde. Per 3D-Druck wurde es in Leichtaluminium reproduziert. Etwa 25 Prozent Gewicht wurde eingespart. "Das war unglaublich", berichtet Holst von den ersten Erfahrungen. "Mit der lernenden künstlichen Intelligenz hatten wir die Power von hundert Ingenieuren in unseren Fingerspitzen."
Läuft alles nach Plan, könnten schon Ende des Jahres erste Exemplare des "La Bandita" verkauft werden. In Zukunft sollen Kunden, die noch nie ein Auto designt haben, genau das tun können. Und zwar nach ihren Vorstellungen und Bedürfnissen. Wann es soweit sein wird? Das mag Holst nicht prognostizieren. Er ist sich aber sicher, dass der 3D-Druck für einen Umbruch sorgen wird. "Es ist die erste wirkliche Neuerung in der Automobilindustrie seit Henry Fords Fließband."
