10 Expertenprognosen, die die Zukunft des 3D-Drucks prägen

2019 markierte einen Wendepunkt für den 3D-Druck: Die Technologie wandelte sich rasant vom reinen Prototyping zur industriellen Serienfertigung und wurde zum Kernbestandteil moderner Fertigungsökosysteme.

Angesichts der rasanten Branchenentwicklung ist es schwer, den Überblick zu behalten. Wir haben mehr als 30 Experteninterviews des vergangenen Jahres ausgewertet und die entscheidenden Trends destilliert, die das nächste Jahrzehnt der additiven Fertigung definieren werden.

1. 3D-Druck wird zur etablierten Serienfertigung

„Die additive Fertigung steht vor sehr spannenden Zeiten, weil sie allmählich zum Mainstream wird.“

Andy Kalambi, CEO von Rize
Der 3D-Druck hat das Prototyping-Stadium längst verlassen. Heute integrieren Unternehmen aus Automobil, Konsumgüter und Werkzeugbau die Technologie in ihre Produktionslinien – 51 % der befragten Firmen nutzen 3D-Druck bereits für Serienteile (Sculpteo State of 3D Printing Report 2019).
Hersteller wie Ford, Volkswagen und BMW setzen bereits 3D-gedruckte Komponenten ein; BMW feierte kürzlich das einmillionste 3D-gedruckte Bauteil für den i8 Roadster. Zwar sind die aktuellen Stückzahlen noch moderat, doch Vielfalt und Frequenz gedruckter Teile werden dramatisch zunehmen.

„Wir erreichen einen Wendepunkt: Die Zahl der Teile, die tatsächlich in die Produktion gehen, steigt. In fünf Jahren werden Sie viele Lohnfertiger sehen, die massiv skaliert haben und Hunderte dieser Systeme auf ihrem Shopfloor betreiben – mit langfristigen Produktionsverträgen.“

Zachary Murphree, VP Technology Partnerships bei VELO3D
Schlüssel zur Skalierung ist die nächste Generation des Metall-Binder-Jetting, angeboten von Unternehmen wie Desktop Metal, 3DEO, ExOne, HP und GE. Diese Systeme verbinden niedrigere Hardware- und Materialkosten mit höherem Durchsatz und positionieren Metall-Binder-Jetting als kostengünstige Alternative zu traditionellen Fertigungsverfahren. Der 3D-Druck wird Zerspanung oder Spritzguss nicht ersetzen, entwickelt sich aber zu einer tragfähigen Produktionsmethode, die parallel zu konventionellen Prozessen laufen kann.

2. Design-Software integriert sich nahtlos in die additive Fertigung

„Ein wichtiger Trend ist die Entwicklung von Design-Software-Tools für AM. Der nächste Schritt ist ihre vollständige, nahtlose Integration in gängige CAD-Produkte.“

Terry Wohlers, Gründer und Präsident von Wohlers Associates
Das Design für die additive Fertigung bleibt für Ingenieure, die an traditionelle Methoden gewöhnt sind, eine Herausforderung. Viele CAD-Tools sind noch nicht für gradienten Materialien, Gitterstrukturen oder Porositätsmodellierung optimiert. Integrierte Lösungen – wie Autodesk Netfabb, das STL-Dateien repariert, Stützstrukturen, Gitter generiert und Metallteile simuliert – schließen diese Lücke. PTCs Creo 6.0, angereichert durch den Zukauf des Generative-Design-Spezialisten Frustum, bietet ebenfalls durchgängiges Design und Build-Preparation. Diese Fortschritte beschleunigen die Adoption, indem sie Iterationszyklen verkürzen und additiv-freundliches Design zum Standard-Workflow machen.

„Wir werden mehr Software-Tools sehen, die Ingenieure dabei unterstützen, Teile besser für einen gegebenen Prozess zu designen… Diese Entwicklungen helfen, die Zahl der Iterationen zu reduzieren, besonders wenn das Ziel die Produktionsfertigung ist.“

Greg Paulsen, Director of Application Engineering bei Xometry

3. Bildung ist der Schlüssel zur breiteren Adoption

„Was Skills angeht: Innovation ist meiner Meinung nach alles über Menschen und Technologien. Es bringt nichts, fortschrittliche Technologien voranzutreiben, ohne die Menschen, die sie anwenden.“

Revannth Murugesan, Managing Director bei Carbon Performance
Die State-of-the-Industry-Umfrage identifizierte mangelnde Ausbildung als größtes Hindernis für Dienstleister. Prototyping ist einfach, aber der Schritt zur Serienfertigung erfordert Hardware-Investitionen und tiefes technisches Know-how. Ohne diese Expertise tun sich Unternehmen schwer, Business Cases aufzubauen und das volle Potenzial der Technologie auszuschöpfen.

„Dieser Workforce-Aspekt ist aktuell wirklich kritisch. Es gibt nicht genug Ingenieure, Manager, Führungskräfte, die die Technologie gut genug verstehen, um damit zu arbeiten und eine Strategie zu entwickeln, um das zu erreichen, was sie brauchen.“

John Barnes, Gründer von The Barnes Group Advisors

„Die Industrie erkennt, was additive Fertigung nicht kann – aber auch, dass sie viel mehr kann, als die meisten heute nutzen.“

Harold Sears, Technical Leader Additive Manufacturing Technologies bei Ford
Bildungsinitiativen – Online-Kurse, Workshops, Messen – nehmen zu. Beispielsweise startete die Barnes Group einen Online-Kurs in Partnerschaft mit der Purdue University, um Ingenieuren AM-Grundlagen zu vermitteln. Unternehmen, die Fähigkeiten und Grenzen des 3D-Drucks verstehen – wie Boyce Technologies – können vom Prototyping zur Hochvolumenproduktion wechseln: 90 % ihrer Output wird heute per 3D-Druck gefertigt.

4. Zahnmedizin wird 3D-Druck als dominantes Fertigungsverfahren annehmen

„In der Zahnmedizin könnte man theoretisch einen starken Case dafür machen, 80 % plus der Produktionsmittel auf additive Technologie umzustellen.“

Scott Dunham, Vice President of Research bei SmarTech Analysis
Harzbasiere Technologien (SLA, DLP, Material Jetting) fertigen bereits Kronen, Bohrschablonen und Aligner. Ein SmarTech-Bericht prognostiziert, dass 3D-Drucker-Verkäufe in der Zahnmedizin bis 2025 die von Fräsmaschinen übersteigen werden, und 3D-Druck bis 2027 zum führenden Produktionsverfahren für dentalen Zahnersatz wird. Harzdrucker kosten im Durchschnitt 5.000 $ und sind mit zertifizierten Dentalharzen kompatibel – Formlabs und EnvisionTEC bieten jeweils 5 bis 13 dental-spezifische Materialien an.

„Wir sehen, dass 3D-Druck zu einem der Schlüsselinstrumente in Bereichen wie Zahnpflege und Zahnrestauration wird. Der digitale Faden dort ist weitgehend entwickelt – vom Intraoralscan über Workflows und Planung – nicht nur im Labor, sondern auch in der Zahnarztpraxis.“

Avi Reichental, Gründer von XponentialWorks

5. Additive Fertigung wird intelligenter

„Ein Teil des Machine-Learning-Prozesses ist es, ein hohes Maß an Wiederholbarkeit einzuführen und dem Nutzer zu ermöglichen, leichter vorherzusagen, wie die Performance funktionieren wird.“

Joshua Martin, CEO von Fortify
Intelligente Drucker, ausgestattet mit Sensoren und Machine-Learning-Algorithmen, halten Einzug. Echtzeit-Monitoring – Erfassung von Schmelzbad-Temperatur, Bauabmessungen, Oberflächenqualität – ermöglicht Predictive Analytics, die Defekte vorab erkennen. Pioniere wie VELO3D, EOS und das MIT-Startup Inkbit integrieren kamerabasierte Inspektion und automatische Korrektur in ihre Maschinen. Die breite Adoption dieser Technologien wird Wiederholbarkeit verbessern, Baufehler reduzieren und Qualitätssicherung straffen.

„Ich denke, das ist der Heilige Gral für AM, denn mit In-Prozess-Kontrolle kann man fast sofort auf Mängel im Prozess reagieren.“

Yves Hagedorn, Managing Director bei Aconity3D

6. Der Dienstleister-Markt wird weiter expandieren

Dienstleister sind entscheidend für den Fortschritt der AM. Der Trend wird durch Spezialisierung – Metall-AM, Medizintechnik und andere Nischen – und durch den Bedarf an integrierter Nachbearbeitung und Design-Services getrieben.

„Die Spezialisten, die in einem bestimmten AM-Bereich unübertroffene Expertise aufbauen, sollten eine Rendite auf diese Investition in Expertise sehen.“

Scott Dunham, Vice President of Research bei SmarTech Analysis

„In den nächsten Jahren wird es viele Fusionen und Übernahmen geben… größere Hersteller von 3D-Druck-Materialien könnten Dienstleister akquirieren, um ihre speziellen Materialien zu promoten.“

Jonathan Warbrick, Business Development Manager bei Graphite Additive Manufacturing

Jüngste Übernahmen – Sandviks Beteiligung an Beam-IT und das rasante Wachstum von MaaS-Plattformen wie 3D Hubs und Xometry – illustrieren den Schwung des Sektors. Diese Plattformen bieten End-to-End-Fertigungsservices, reduzieren Marketingaufwand für Shops und bieten Kunden einen One-Stop-Shop für diverse Produktionsbedarfe.

„[MaaS ist] ein Win-Win, weil die Shops Aufträge bekommen, ohne Marketing betreiben zu müssen… der Kunde hat einen zentralen Ort, um Teile über viele Fertigungstechnologien zu bestellen.“

Greg Paulsen, Director of Application Engineering bei Xometry

7. Metall-3D-Druck wird weiter reifen

„Beim Metall-3D-Druck haben wir gerade erst an der Oberfläche gekratzt.“

Scott Dunham, Vice President of Research bei SmarTech Analysis
Metall-AM bleibt ein Hochwachstumsbereich, doch sein volles Potenzial ist unerschlossen. Der Fokus verschiebt sich hin zu fortschrittlichen Materialien, höheren Auslastungsraten und strenger Qualitätskontrolle. EOS’ Markteinführung von vier neuen Metalllegierungen 2019 – rostfreier Stahl CX, Aluminium AlF357 und zwei Titan-Güten – demonstriert diese Trajektorie. Zuverlässige Test- und Zertifizierungsprozesse werden kritisch für die breitere industrielle Adoption, besonders in Automobil, Luftfahrt und Energie.

„Qualitätskontrolle – also Qualitätsanforderungen verstehen und das Bauteil validieren können – wird den Unterschied ausmachen.“

Doug Hedges, Präsident von Sintavia

Mit steigenden Produktionsvolumen wird die Zusammenarbeit an Standards und Best Practices essenziell, um konsistente Bauteilqualität branchenweit zu gewährleisten.

8. Composite-3D-Druck bietet riesige Marktchancen

„Der Composite-Bereich ist vielleicht das neueste Segment im 3D-Druck. Es gibt Herausforderungen, aber auch enorme Chancen.“

Joshua Martin, CEO von Fortify
Der Composite-Sektor wird in den nächsten zehn Jahren auf fast 10 Mrd. $ wachsen, getrieben durch die Fähigkeit, leichte, hochfeste Bauteile für Luftfahrt, Automobil, Öl & Gas und Industriegüter zu fertigen. Die heutige Composite-Fertigung ist personalintensiv und langsam; additive Fertigung kann Kosten und Lieferzeiten drastisch senken.

„Composite-Fertigung ist derzeit sehr personal-, ressourcen- und kapitalintensiv, was bedeutet, dass sie nicht wirklich auf große Volumen skaliert.“

Wiener Mondesir, Co-Founder und CTO von Arevo

Unternehmen wie Markforged, Arevo, Fortify, Impossible Objects und Thermwood beschleunigen den Übergang zum Composite-AM. Fortify’s jüngste 10-Millionen-Series-A-Finanzierung und Arevos Fahrradrahmen-Produktion zeigen das rasante Wachstum des Sektors.

9. Automatisierung wird zentral für die additive Fertigung

Automatisierung – Hardware, Robotik, Sensoren, Software – ist die nächste Frontier. Integrierte Produktionseinheiten, die Robotik für Bauhandling und Computer-Vision-Inspektion kombinieren, sind bereits am Markt. Digital Metals robotische Build-Box-Lösung und Jabils automatisierte Nachbearbeitungs-Workflows illustrieren diesen Trend.

„Post-Processing-Automatisierung wird einer der wichtigsten Punkte sein, die man beobachten muss. Denn der echte Quantensprung wird in der Fähigkeit liegen, die Nachproduktion zu automatisieren.“

Neil van Es, Gründer von Parts on Demand

Automatisierte Nachbearbeitung, gekoppelt mit digitalem Workflow-Management, ermöglicht kontinuierliche, volumenreife Produktion – essenziell für echte Serienfertigung.

10. Die AM-Landschaft wird wettbewerbsintensiver

„In den nächsten paar Jahren werden wir viel mehr kompetitives Chaos sehen, resultierend aus einem ziemlich überfüllten Feld.“

Scott Dunham, Vice President of Research bei SmarTech Analysis
Der AM-Markt umfasst mittlerweile über 80 Druckerhersteller, die meisten entstanden im letzten Jahrzehnt. Neueinsteiger können etablierte Platzhirsche überholen, da sie ohne Legacy-Zwänge auf Innovation fokussieren können. Dies hat Rebranding-Bemühungen ausgelöst – bei Ultimaker und 3D Hubs beispielsweise – um ihren B2B-Fokus zu schärfen.

„Wir leben in einer Periode, in der man entweder innoviert oder verdampft. Mit anderen Worten: Man disrupiert entweder oder man wird disrupiert.“

Avi Reichental, Gründer von XponentialWorks

Konkurrenzdruck wird Unternehmen zwingen, sich durch einzigartige Expertise und klare Wertversprechen zu differenzieren – was weiterhin Wachstum und Innovation im Sektor fördert.

Trends signalisieren eine strahlende Zukunft für AM

„Ich denke, die additive Fertigungsindustrie wird ihr Versprechen einlösen.“

Simon Fried, Co-Founder von Nano Dimension
Die Konvergenz fortschrittlicher Hardware, intelligenter Software, neuer Materialien und wachsender Anwendungen deutet darauf hin, dass 3D-Druck eine weitere etablierte Fertigungstechnologie wird. Die Zahnmedizin steht insbesondere kurz vor einem fast vollständigen Wechsel zur additiven Fertigung, während andere Sektoren folgen werden, sobald Bewusstsein und Fähigkeiten wachsen.

„Ich glaube wirklich, dass man die Auswirkungen der digitalen Fertigung als Lösung für die vollskalige Fertigung sehen wird.“

Philip DeSimone, Co-Founder und VP Business Development bei Carbon

Um zu gedeihen, müssen Firmen diese Trends nutzen – spezialisierte Services liefern, in Smart Tech investieren und kontinuierliche Innovation verfolgen. Die Zukunft der additiven Fertigung ist digital, smart und vollskalig.

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