Interview: Die Bahnindustrie kommt mit AM auf die Schiene

Wenn Stefanie Brickwede für die additive Fertigung in der Bahnindustrie wirbt, hat sie zwei Hüte auf. Zum einen ist sie Geschäftsführerin von Mobility goes Additive, einem Netzwerk von Verkehrsbetrieben, die die additive Fertigung vorantreiben. Zum anderen ist sie Leiterin der additiven Fertigung bei der Deutschen Bahn, der nationalen Eisenbahngesellschaft Deutschlands. Dort arbeitet sie daran, dass das Unternehmen sein Ziel erreicht, dass 10 Prozent aller Ersatzteile aus der additiven Fertigung auf Abruf stammen.

Das ehrgeizige Ziel der Deutschen Bahn für die additive Fertigung ist nicht nur wegen des Preises und des Komforts, sondern auch wegen der Nachhaltigkeit. Brickwede hat erlebt, wie sich die additive Fertigung von einer Nischentechnologie zu einem Eckpfeiler der Nachhaltigkeitsstrategien entwickelt hat.

In diesem Interview erklärt Brickwede, warum additive Fertigung und Nachhaltigkeit zusammenpassen, was die Zukunft der Bahnindustrie ist und wie jedes Unternehmen mit additiver Fertigung beginnen kann.

Wie sieht ein typischer Arbeitsalltag aus? 

Ich glaube, es gibt keine wirklich typischen Tage. Es geht vor allem darum, Unternehmen zur additiven Fertigung zu ermutigen. Die Logik hinter diesem Vorstoß ist, dass je mehr Unternehmen mit AM beginnen, desto einfacher, billiger und schneller wird es für uns alle.

Bei Mobility goes Additive halten wir viele Vorträge in der ganzen Welt. Wir ermutigen Menschen in Wartungswerkstätten und anderen Unternehmen, mit der additiven Fertigung zu beginnen. Ein typischer Tag besteht also darin, die Einführung der additiven Fertigung in irgendeiner Form zu fördern und die enormen Vorteile dieser Technologie zu erläutern.

Die Mobility goes Additive Jahrestagung. Stefanie Brickwede ist in der Mitte in rot.

Welche Art von Teilen werden also im Bereich der Mobilität in 3D gedruckt?

Es gibt ein sehr, sehr breites Spektrum. Eisenbahnunternehmen betreiben Infrastruktur, Züge, Anlagen und Bahnhöfe. Alles, was Sie sich vorstellen können, hat das Potenzial für die additive Fertigung. Bei der Deutschen Bahn haben wir im letzten Jahr mehr als 80.000 Teile mit AM gedruckt. Wir haben mehr als 500 Anwendungsfälle mit Metalllegierungen und Materialien wie PLA gesehen. Vielleicht werden wir in ein paar Jahren sogar Bahnhofsgebäude drucken. Wer weiß?

Wie hilft die additive Fertigung dem Eisenbahnsektor bei der Nachhaltigkeit?

Unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit ist die additive Fertigung eine großartige Technologie, weil man nur das Material verwendet, das man für das Teil braucht. Das bedeutet wenig Abfall, insbesondere bei Metallen. Man kann die benötigten Materialien drastisch reduzieren. Die Herstellung verschiedener Designs mit additiver Fertigung trägt ebenfalls zur Nachhaltigkeit bei. Man kann bis zu 70 % oder 80 % des Gewichts einsparen, was leichtere Teile und weniger Materialeinsatz bedeutet.

Man kann auch viel mehr vor Ort produzieren, so dass man keine emissionsverursachenden Transporte hat. Man kann seine Drucke machen, wann immer man sie braucht. Das ist ein enormer Vorteil für die Eisenbahn, denn bisher müssen wir diese Teile jahrzehntelang auf Lager halten.

Es handelt sich um eine brillante Technologie, die noch immer nicht ausreichend im Mittelpunkt steht. Deshalb würde ich mich gerne für eine stärkere Verbreitung einsetzen - insbesondere bei Anbietern der zweiten und dritten Ebene.

Was haben die Experten über die additive Fertigung zu sagen? Erhalten Sie Einblicke in AM in Interviews mit Honeywell Luft- und Raumfahrt, McKinsey, Siemens Energie.

Sie haben erwähnt, dass die additive Fertigung nachhaltig ist, weil sie weniger Materialien benötigt als andere Fertigungsverfahren. Was sind einige der Herausforderungen bei der Beschaffung der benötigten Materialien?

Dies könnte zum Teil von geopolitischen Ereignissen abhängen. Zum Beispiel ist Magnesium Teil einer der gängige Legierungen in der additiven Fertigung - ALSi10Mg. Etwa 85 Prozent des Magnesiums werden in China hergestellt, und etwa 8 Prozent kommen aus Russland. Offensichtlich ist Russland keine gute Alternative. In China werden jedoch manchmal ganze Produktionsstätten abgeschaltet, um die Luftverschmutzung vorübergehend zu verringern. Dies kann plötzlich und ohne Vorankündigung geschehen und die Magnesiumversorgung über Nacht zum Erliegen bringen.

Die Unternehmen wollen mehr lokal produzieren. Vielleicht nicht vor Ort, aber zumindest in derselben Region. Dadurch verringern sich die Vorlaufzeiten und die Kohlenstoffemissionen. Außerdem können die Unternehmen so schneller auf den Markt kommen.

Ein Pumpenlaufrad, an dem die Stützstrukturen noch befestigt sind. Gedruckt im Laserstrahlschmelzverfahren.

Bei der Einführung der additiven Fertigung in ganzen Branchen gibt es noch viel zu tun. Haben Sie bei den Unternehmen, die es am besten können, irgendwelche gemeinsamen Erfolgsfaktoren gesehen?

Die erfolgreiche Einführung kommt wirklich von den Machern in einem Unternehmen. Mit dieser Technologie können Sie einfach anfangen, ohne eigene Maschinen kaufen zu müssen. Sie können Druckdienste nutzen wie MakerVerse. Sie brauchen keine großen Investitionen. Man kann verschiedene Technologien und Materialien ausprobieren. Und es ist ziemlich einfach, besonders hier in Europa.

Ich versuche auch, Unternehmen zu beraten, die gerade darüber nachdenken, wie sie anfangen und was sie kaufen sollen. Ich rate ihnen, sich auf die Teile zu konzentrieren, die sie herstellen wollen. Konzentrieren Sie sich darauf, mehr Wissen über die Technologie und die Möglichkeiten mit den Partnern zu erwerben. Und dann ist es immer ein Veränderungsprozess in einem Unternehmen, wenn man versucht, die additive Fertigung in seine Produktion zu integrieren und Lieferketten.

Wo haben Unternehmen Schwierigkeiten bei der Einführung der additiven Fertigung?

Die additive Fertigung ist noch eine recht junge Technologie. Die Wurzeln reichen zwar 30 Jahre zurück, aber die industrielle Nutzung ist noch viel jünger. Aus diesem Grund ist das Qualitätsniveau in der Regel nicht mit dem anderer Produktionsverfahren und -technologien vergleichbar. Das erste gedruckte Teil ist selten perfekt. Das ist etwas, woran die gesamte additive Fertigungsindustrie arbeiten muss, ebenso wie an der Effizienz der Maschinen und Drucke.

Jedes Unternehmen hat seine eigenen Standards und Verfahren für die Zusammenarbeit mit Anbietern der additiven Fertigung. Sehen Sie einen Standard entstehen, zumindest branchenweit für die Bahn, wenn es um die additive Fertigung geht?

Jedes Unternehmen hat seinen eigenen Ansatz und seine eigenen Spezifikationen. Aber das ist etwas, das wir zu überwinden versuchen. Wir haben vor drei Jahren eine Arbeitsgruppe im Rahmen von Mobility Goes Additive gegründet, um einen gemeinsamen Ansatz für die Bahnindustrie zu entwickeln. Das hat zu einer sehr offenen und ehrlichen Diskussion und einem Erfahrungsaustausch geführt.

Wir haben also Zulieferer, OEMs und Anwender. Sie alle sind daran interessiert, die Zahl der gedruckten Teile zu erhöhen, indem sie einen simulationsbasierten Zertifizierungsprozess durchführen. Zertifizierungsprozesse sind leider sehr zeit- und energieaufwändig, aber genau daran müssen wir arbeiten. Die Bahnindustrie kann ein hervorragendes Vorbild für die Einführung von branchenweiten Standards sein.

Wie will der Bahnsektor die additive Fertigung noch einsetzen?

Wir versuchen nun, die additive Fertigung in den Ausschreibungsprozess zu integrieren. Die Deutsche Bahn hat kürzlich ihre neuen Ausschreibungen für die Zusammenarbeit bei der nächsten Generation von Hochgeschwindigkeitszügen veröffentlicht. Die Logik der additiven Fertigung ist ein Teil davon. Das bedeutet, dass wir in der Lage sein werden, ein digitales Lager zu errichten, in dem alle benötigten Merkmale auf Abruf gedruckt werden können.

Stefanie Brickwede, Geschäftsführerin von Mobility goes Additive und Leiterin der additiven Fertigung bei der Deutschen Bahn, finden Sie auf LinkedIn.