Bergedorf. Wissenschaftssenatorin Katharina Fegebank ließ sich am Fraunhofer-Institut in Bergedorf Innovationen vorstellen.

Dieser Besuch in Bergedorf hat Katharina Fegebank (Grüne) sichtlich beeindruckt: Deutlich länger als geplant blieb Hamburgs Zweite Bürgermeisterin und Wissenschaftssenatorin gestern bei den Laser-Forschern im Innovationspark am Schleusengraben, das jetzt Fraunhofer-Institut für Additive Produktionstechnologien (IAPT) heißt. „Eine herausragende Institution mit großem Gespür dafür, wie der 3D-Druck Krankenhäuser, Unternehmen und uns Menschen insgesamt voranbringen kann“, sagte Fegebank.

Da hatte sie gleich mehrere zentrale Forschungsprojekte der rund 100 Ingenieure um Institutsleiter Prof. Dr. Ing. Ralf-Eckhard Beyer kennengelernt. Sie alle sind in den vergangenen eineinhalb Jahren zur Präsentationsreife gewachsen, konnten aber wegen Corona noch auf keiner Messe gezeigt werden.

3D-Schweißgerät fertigt metallene Ersatzteile

Eine dieser Weltneuheiten stellte Markus Heilemann vor: Der 30 Jahre alte Ingenieur hat ein 3D-Schweißgerät entwickelt, das dank seines digitalen Speichers in der Lage ist, jedes metallene Ersatzteil zu fertigen, das sein Nutzer eingibt. Und das mit einem robusten Container als transportabler Behausung überall auf der Erde eingesetzt werden kann, sofern es dort Strom gibt.

Auch das gibt es bei den Bergedorfer Forschern aus dem 3D-Drucker: ein Schädeldeckenstück aus Titan.
Auch das gibt es bei den Bergedorfer Forschern aus dem 3D-Drucker: ein Schädeldeckenstück aus Titan. © Alexandra Schrader | Alexandra Schrader

„Die Idee ist, Ersatzteile etwa für Wasserkraftwerke oder Ölplattformen auch an den entlegensten Orten herzustellen. Und zwar sofort, ohne Transport direkt vor Ort“, beschreibt der Forscher sein Projekt, das im Oktober erstmals bei einer Messe in Hamburg präsentiert wird.

Die Innovation sorgt für deutlich höhere Qualität

Das Besondere, wie bei jedem 3D-Produkt: Die Qualität dieser Ersatzteile ist deutlich höher als bei welchen aus herkömmlicher Herstellung. Denn statt etwas aus einem Block herauszusägen, wird hier Draht geschmolzen und zum fertigen Produkt geformt.

„Das bedeutet wesentlich weniger Materialverschnitt, deutlich leichtere Produkte, weil auch Hohlräume eingebaut werden können und letztlich viel geringeren Energieeinsatz“, sagt Heilemann. Der darauf setzt, dass seine „Additive Mobile Factory“ ein weltweiter Exportschlager wird.

Mini-Fabrik für medizinisches Verbrauchsmaterial aus Kunststoff

Ähnlich gut erscheinen die Aussichten für das Projekt von Kevin Janzen und Maximilian Vogt vom Fraunhofer-Institut. Die beiden 29 Jahre alten Ingenieure haben eine Mini-Fabrik für medizinisches Verbrauchsmaterial aus Kunststoff entwickelt.

Hier sind ein Laser und Granulat die Basis, aus der Dinge wie die durchsichtigen Gesichtsmasken gegen Corona, die Abstrichstäbchen beim Test oder auch Mundstücke für die künstliche Beatmung entstehen. Alles gespeichert im Computer und produziert von einem Spezial-Laser. Ihre Idee: Ein solcher Container gehört neben jede Klinik und Medizinstation auf der ganzen Welt.

Innovationen in Kooperation mit UKE und Bundeswehr-Universität

Noch ein Stück weiter als sie geht das Team um Sina Hallmann, Leiterin Medizintechnik am IAPT. Ihr Team entwickelt in Kooperation mit dem Universitätskrankenhaus Eppendorf und der Helmut-Schmidt-Universität eine Technik, die Implantate aus Titan mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und per Lasertechnik für jeden Menschen individuell passend anfertigt.

Institutsleiter Prof. Dr. Ing. Ralf-Eckhard Beyer erklärt Katharina Fegebank eine Siebstation, in der das Pulver für die 3D-Drucker wieder aufbereitet wird. 
Institutsleiter Prof. Dr. Ing. Ralf-Eckhard Beyer erklärt Katharina Fegebank eine Siebstation, in der das Pulver für die 3D-Drucker wieder aufbereitet wird.  © Alexandra Schrader | Alexandra Schrader

Konkret geht es etwa um das Ersetzen von Wirbeln, die bei Unfällen zerstört wurden, um das Schließen von Löchern in Schädeldecken oder auch darum, ganze Teile des Unterkiefers zu ersetzen, die etwa wegen einer Krebs-Erkrankung entfernt werden mussten. Aktuell wird in Bergedorf sogar daran geforscht, dem Titan Zusatzstoffe beizufügen, damit das Implantat mit dem ihn umgebenden Knochen verwächst.

Senatorin lobt die „anwenderfreundlichen Forschung“

„Jede Entwicklung für sich ist ein Meilenstein der anwenderfreundlichen Forschung“, sagte Katharina Fegebank. „Mit allem zusammen ist Bergedorf zu einem zentralen und wichtigen Wissenschafts- und Innovationsstandort für ganz Hamburg geworden.“