Additive Fertigung weltweit: Aktueller Stand der 3D-Druck-Adoption in Nordamerika & Europa

Lesen Sie Teil 2 der Serie „AM Around the World“, der die 3D-Druck-Adoption in der APAC-Region beleuchtet.

Nordamerika und Europa dominieren den additiven Fertigungsmarkt (AM) nach wie vor: Sie beherbergen den größten Anteil industrieller 3D-Druck-Unternehmen und die meisten Patente. Doch der Vorsprung der Region ist durch Asiens rasantes Wachstum gefährdet.

Wie entwickelt sich die 3D-Druck-Industrie in diesen Regionen, und welche Strategien sichern ihre Wettbewerbsfähigkeit?

3D-Druck-Adoption in Nordamerika

Nordamerika führt den AM-Markt an und hält laut dem Wohlers Report 2019 35 % der weltweit installierten Industriesysteme.

Die USA sind der Haupttreiber, gestützt durch ein robustes Ökosystem aus Branchenführern, Start-ups und hohem Patentvolumen. Laut EY haben 29 % aller globalen AM-Unternehmen ihren Hauptsitz in den USA – darunter etablierte Namen wie 3D Systems und Stratasys, Einhörner wie Carbon, Desktop Metal und Formlabs sowie traditionelle Hersteller wie GE und HP, die AM adaptiert haben.

US-Start-ups sicherten allein im ersten Halbjahr 2018 über 600 Millionen Dollar Risikokapital – mehr als die Gesamtsumme von 2012 bis 2015 zusammen. Dies unterstreicht den unternehmerischen Schwung der Region.

Die Rolle der US-Regierung bei der AM-Industrialisierung

Während private Investitionen den Großteil der Innovation finanzieren, hat die Bundesregierung Schlüsselinitiativen gestartet: 2012 das National Additive Manufacturing Innovation Institute (NAMII), später umbenannt in America Makes. Heute koordiniert America Makes 88 F&E-Projekte und dient als Drehscheibe für Innovationen in der fortschrittlichen Fertigung.

In Partnerschaft mit ANSI erstellte America Makes die erste AM-Standardisierungs-Roadmap – ein Rahmenwerk, das bestehende Standards, Lücken und Prioritätsbereiche für Neuentwicklungen identifiziert. Die Roadmap harmonisiert Standards, reduziert Hürden und beschleunigt die branchenübergreifende Adoption.

Verliert die USA ihren Vorsprung?

Trotz der Führungsrolle sieht sich die USA Konkurrenz aus Südkorea, Großbritannien und Deutschland gegenüber. A.T. Kearney bemängelt, dass den USA eine kohärente nationale AM-Strategie fehle, mit geringerer staatlicher Unterstützung 2017 als im globalen Durchschnitt. Zwar adressiert die White-House-Strategie 2018 für fortschrittliche Fertigung AM nicht explizit, doch jüngste verteidigungsbezogene Förderungen – 6 Millionen Dollar der Air Force für 3D-gedruckte Raketentriebwerke und 13,2 Milliarden Dollar 2018 für Technologieinnovation – zeigen gezielte Unterstützung.

Private Unternehmen treiben AM-Wachstum

Bis 2019 hatten mehr als die Hälfte der US-Unternehmen 3D-Druck eingeführt, weitere 22 % planten die Adoption. Luftfahrt, Industriegüter, Medizintechnik und Automobil – angeführt von Firmen wie Ford (45 Millionen Dollar Investition in sein Advanced Manufacturing Center) und GM – sind Schlüsselsektoren. Eine Sculpteo-Umfrage 2019 ergab, dass nordamerikanische Unternehmen ihre AM-Investitionen um mindestens 50 % steigern wollen.

Um die Führungsrolle zu behaupten, müssen US-Politiker die Personalentwicklung, Bildung und Anreizprogramme ausweiten, die eine breitere kommerzielle Adoption fördern.

3D-Druck-Adoption in Europa

Europa hält den zweitgrößten AM-Marktanteil: 55 % der globalen AM-Unternehmen haben hier ihren Hauptsitz, so EY. Der Kontinent beherbergt führende Hersteller wie EOS, Renishaw, SLM Solutions, Ultimaker und Photocentric.

Westeuropäische Länder – Deutschland, Großbritannien, Italien und Frankreich – treiben die AM-Entwicklung voran. IDC-Umfragen bestätigen, dass diese Nationen bei der Adoption von AM für Endbauteile führend sind, besonders in Luftfahrt und Gesundheitswesen. Mehrere haben nationale AM-Strategien in ihre Industrie-4.0-Pläne integriert.

Osteuropa, insbesondere Russland, besitzt erhebliches Potenzial, hinkt aber in F&E und industrieller Umsetzung hinterher. Russische Initiativen zielen auf AM-Technologieentwicklung ab, doch die praktische Fertigungsadoption bleibt begrenzt.

Laut CECIMO-Bericht 2018 ist der Fachkräftemangel das Haupthindernis: 52 % der Befragten nannten Schwierigkeiten bei der Einstellung qualifizierter AM-Mitarbeiter. Zentrale Kompetenzlücken liegen in Qualitätssicherung, Prüfung und regulatorischer Compliance – kritisch für die Serienfertigung.

Länderfokus: Deutschland

Als EU-Fertigungszentrum startete Deutschland 2011 die „Industrie 4.0“-Initiative mit AM als Kerntechnologie. 148 Forschungseinrichtungen – angeführt vom Fraunhofer-Institut – treiben Innovation voran. Fraunhofers FutureAM-Projekt (2017) zielt auf die Skalierung der Metall-AM durch fortschrittliche Technologien; jüngste Ergebnisse umfassen ein neues optisches System für L-PBF, das große Metallkomponenten bis zu zehnmal schneller fertigen kann als konventionelle Systeme.

Der Additive Manufacturing Verband im VDMA unterstützt die Industrialisierung mit 150 Mitgliedern aus Zulieferindustrie, Software, Materialien und Endanwendern. Dessen Roadmap adressiert Materiallogistik, Umwelt- und Sicherheitsstandards, Datenverarbeitung und Prozessstandardisierung.

Siemens’ dreijähriges IDEA-Projekt, gefördert vom Bundesbildungsministerium, fokussiert die Integration digitaler Zwillinge mit AM zur Verbesserung der industriellen Umsetzung.

Die aktuelle Adoption zeigt: Nur 13 % von 560 vom VDI befragten deutschen Unternehmen nutzen AM für komplette Endprodukte, doch ein Drittel integriert AM-Komponenten in die Produktion – ein ermutigender Trend. Der Automobilsektor ist ein Schlüsselwachstumstreiber: BMWs IDAM-Projekt zielt auf die jährliche Serienfertigung von 50.000 Bauteilen via AM ab.

Länderfokus: Vereinigtes Königreich

Das UK ist globaler Spitzenreiter in AM-Forschung und -Anwendung und rangiert in Europa nach Deutschland auf Platz zwei. Die Industrial Strategy 2017 skizziert einen klaren Pfad, das UK als Top-AM-Akteur zu etablieren.

Britische Universitäten – Nottingham, Sheffield, Cambridge – sind Forschungszentren. Das 2015 eröffnete Manufacturing Technology Centre beherbergt eine nationale AM-Einrichtung.

Die kommerzielle Adoption bleibt jedoch ungleichmäßig. Während Firmen wie Bowman International und Renishaw AM für spezifische Teile einsetzen, haben die meisten britischen Hersteller die Technologie noch nicht voll umarmt. Hindernisse sind Fachkräftemangel, begrenztes Regierungsverständnis, vorsichtige Investitionshaltung und fragmentierte Förderstrukturen.

Mit starker Wissensbasis und fortschrittlicher Fertigungskapazität kann das UK seine AM-Lieferkette ausbauen – vorausgesetzt, koordiniertes Regierungshandeln übersetzt Forschung in kommerzielle Anwendung.

Wettbewerbsvorsprung sichern: Nordamerika & Europa

2019 blieben Nordamerika und Westeuropa führend, wobei Deutschland und die USA die meisten AM-Fortschritte vorantrieben. Doch globale Unsicherheiten – Brexit, US-China-Handelsspannungen – gefährden den Schwung.

Die jüngste EU-Zusage, AM in US-Handelsgesprächen zu priorisieren, zielt auf den Abbau nichttarifärer Barrieren und einheitliche Zertifizierungsstandards ab, um den Markteintritt für AM-Lösungen in beiden Regionen zu erleichtern.

Um die Führungsrolle zu bewahren, müssen Politik und Industrie AM-Bildung intensivieren, Adoption anreizen und ein robustes Ökosystem fördern, das mit Asiens rasant wachsendem Markt konkurrieren kann.