02.11.2012 | Wirtschaft

Die dritte industrielle Revolution

Open Hardware und 3D-Drucker verändern die Welt. Produktionsstraßen wandern ins Wohnzimmer. Hendrik Send, Projektleiter Forschung am Humboldt Institut für Internet und Gesellschaft (HIIG), erklärt, warum Forscher sich für die nächste industrielle Revolution aus dem Internet bereit machen.

Open Hardware – Die Produktionsstraße im Wohnzimmer von Hendrik Send

Die zahllosen Schöpfer von Wikipedia und Open Source Software haben auf beeindruckende Art und Weise gezeigt, in welcher Qualität Nutzer im Netz digitale Güter in ungekanntem Umfang erstellen können. Dadurch ging einigen Unternehmen, die Online Lexika betrieben, die Geschäftsbasis verloren, andere Unternehmen wie IBM konnten einen neuen millionenschweren Geschäftszweig für die Beratung zum Einsatz von Open Source Software aufbauen.

 

Wenn Baupläne physischer Produkte digital sind, könnten alle mit ihnen arbeiten. Und sie permanent verbessern

Nun deutet Vieles darauf hin, dass sich die Erfolgsgeschichte der digitalen Güter für physische Güter (im Englischen Hardware) wiederholt. Der erste wichtige Bestandteil der Entwicklung sind digitale Pläne von physischen Gegenständen, die genau wie Open Source Software frei zur Verfügung stehen und von einer weltweiten Gemeinde ständig verbessert werden. Auf Plattformen wie Thingiverse teilen, diskutieren, bewerten und verbessern schon heute Nutzer digitale Pläne physischer Produkte. Viele der Entwürfe sind hier in Kategorien wie „Art“ und „Fashion“ zu finden. Aber Nutzer haben ebenso sehr komplizierte Bauteile für Quadcopter (eine selbststabilisierende Weiterentwicklung von Hubschraubern), Ersatzteile für kaputte Kinderwagen oder Produkte zur Erweiterung des eigenen iPhone zur Verfügung gestellt. Dem Princeton-Absolventen Marcin Jakubowski reichte das noch nicht. Er hat um sich ein Netzwerk aus Bauern, Ingenieuren und Unterstützern geschart, um an einem frei verfügbaren Global Village Construction Set zu arbeiten. Gemeinsam ist die Gruppe dabei, alle notwendigen Maschinen für den Betrieb eines kleinen Dorfes vom Bulldozer bis zum Industrieroboter als erprobte digitale Baupläne zu veröffentlichen und ständig zu verbessern. Erwähnenswert ist, dass die Gruppe auch in der Finanzierung ihrer Aktivitäten auf die Weisheit der Massen vertraut. Auf der Plattform Kickstarter haben Nutzer aus der ganzen Welt die Gruppe im letzten Jahr mit mehr als 60.000 USD ausgestattet.

 

Kostengünstige 3D-Drucker können immer mehr 

Der zweite Baustein in der Entwicklung zur Open Hardware sind die zunehmend günstigen 3D-Drucker, die es Verbrauchern ermöglichen, an fast jedem Ort in Eigenregie aus digitalen Entwürfen physische Produkte werden zu lassen. Die Technik, die hierfür genutzt wird, heißt im Englischen Additive Manufacturing, also additive Herstellung. Anders als in vielen Verfahren werden nicht Werkstücke so lange gebohrt, gehobelt und gefräst bis sie die gewünschte Form haben oder in vorgefertigte Formen gegossen, sondern die Werkstücke werden in unterschiedlichen Verfahren Schicht für Schicht aufgebaut. Diese 3D-Drucker werden in der Industrie schon seit Längerem eingesetzt. Sie können beispielsweise aus Metallpulver mit einem Laser komplizierte Bauteile aufbauen und kosten mehrere Hunderttausend Euro. Weil die kreativen Denker der Industrie diese Technologie genauso wenig überlassen wollten wie zuvor die Herstellung von Software, begannen Leute wie der US-Forscher Hod Lipson darüber nachzudenken, wie 3D-Drucker bezahlbar werden können. Lipson ließ sich von dem Altair 8800, einem der ersten Personal Computer in den 1970er Jahren, inspirieren. Dieser war zunächst für Hobby-Nutzer konzipiert worden, die ihn selbst zusammen löten konnten, wurde dann aber ein unerwarteter Verkaufsschlager. Im Jahr 2006 haben Lipson und ein Student den ersten 3D-Drucker für ein Zehntel des Industriepreises vorgestellt. Seitdem haben sie mehrere verbesserte Versionen konstruiert und es sind viele andere Spieler auf den Markt gekommen. So auch der weit verbreitete Makerbot, dessen Baupläne für jeden verfügbar sind, den man aber auch bei MakerBot Industries bestellen kann. Während die gedruckten Werkstücke aus dem ersten Makerbot noch mit recht rauen Oberflächen in dem Bauch der Maschine Form annahmen, erzeugt der aktuelle MakerBot Replicator 2 inzwischen für den Preis von 2.199 USD Oberflächen, die nicht mehr geschliffen werden müssen.

Die dritte wichtige Entwicklung zur neuen Revolution sind professionelle Unternehmen wie das Unternehmen Shapeways, das nicht nur eine Plattform für die digitalen Entwürfe anbietet, sondern auch über eine Maschinenhalle verfügt, in der für Nutzer in unterschiedlichen Qualitäten und Materialien die digitalen Entwürfe in 3D gedruckt werden.

 

Britische und US-amerkanische Forscher fordern ihre Regierungen auf, sich auf die dritte industrielle Revolution vorzubereiten 

Angesichts dieser Entwicklungen hat der britische Economist jüngst in einer Extraausgabe die dritte industrielle Revolution ausgerufen. Nach der Industrialisierung im 18. Jahrhundert und der Einführung von Taylors Arbeitsteilung im 20. Jahrhundert beginnt das 21. Jahrhundert damit, dass der Maschinenbau digital wird. Und so wundert es nicht, dass das Innovationszentrum der Lancaster University im Oktober dieses Jahres die britische Regierung aufgefordert hat, eine Strategie für Großbritannien zur Nutzung des 3D Drucks zu entwickeln. Genau wie der US-amerikanische ThinkTank Atlantic Council, sehen die Briten für ihr Land in der Entwicklung die Chance für eine „Renaissance der Innovationen“, denn die innovative Kraft einer weltweiten Gemeinde von engagierten Tüftlern schlägt immer häufiger die Möglichkeiten einzelner Unternehmen. Regierungen auf der ganzen Welt werden sich auch bald mit der Entwicklung beschäftigen müssen, weil diese neben den vielen Chancen natürlich neue Herausforderungen mit sich bringt. So hat beispielsweise eine Gruppe von Studenten drei Konzepte für selbstdruckbare Pistolen in das Internet gestellt. Und auch der Umgang mit geistigem Eigentum muss erneut diskutiert werden, wenn es jedermann möglich ist, beliebige physische Gegenstände zu scannen und zu replizieren.

 

Die Renaissance der Innovationskultur

Ein besonders erfreulicher Aspekt an der Entwicklung ist, dass Open Hardware in vielerlei Hinsicht zur Nachhaltigkeit von Produktionsprozessen beitragen kann. In Berlin am Collaborative Research Center der TU Berlin wird bereits erforscht, wie der 3D-Druck dafür genutzt werden kann, um unter anderem die Belastung der Umwelt in Herstellungsprozessen zu reduzieren. Steffen Heyer vom Collaborative Research Center sagt, dass durch intelligentes Recycling eines Tages 3D-Drucker lokal mit Material versorgt werden können. So werden dann CO2 und Energie gespart, die sonst durch Transporte anfallen würden, ohne dass der Verbraucher dabei auf die Qualität der weltweit besten Entwürfe verzichten zu müssen.