Wo kommen eigentlich die Ersatzteile eines Zuges her? Bei der DB jetzt auch aus dem 3D-Drucker. Bei der Revolution nutzt die Bahn auch das Wissen der Forscher auf dem Campus der RWTH Aachen.
Den Anfang machte ein Mantelhaken, wie ihn jeder Bahnreisende aus dem Zug kennt – inzwischen kommen bereits mehr als 1.500 Ersatzteile aus dem 3D-Drucker, vom Lüftungsgitter über die Kopfstütze bis zu Halterungen für Rollos. Der 3D-Druck revolutioniert die Instandhaltung: Selbst massive Teile aus Metall, wie zum Beispiel ein Klemmenkasten für einen ICE-Motor, stehen schneller und verlässlicher zur Verfügung – und damit auch die Züge für die Kunden. Bis Ende 2017 sollen insgesamt 2.000 Ersatzteile aus dem 3D-Drucker kommen, bis Ende 2018 schon 15.000 Stück. Ein ehrgeiziger Plan.
„Durch den 3D-Druck sind wir unabhängiger und können lange Lieferzeiten für Ersatzteile umgehen. So können wir uns flexibel mit Bauteilen versorgen und unsere Züge schneller wieder bereitstellen.“
Stefanie Brickwede
Projektleiterin 3D-Druck bei der DB
Während die ersten Ersatzteile ausschließlich aus Kunststoff waren, werden mittlerweile auch Metallbauteile im Pulverdruckverfahren produziert und im Hochgeschwindigkeitsverkehr eingesetzt. Ein Beispiel: der Klemmenkasten, der empfindliche Kabel an einem Motor im ICE schützt.
„Wir setzen den 3D-Druck bei der Bahn nicht nur für die Instandhaltung ein, sondern sind im gesamten Unternehmen auf der Suche nach möglichen Verbesserungen, die wir durch diese Art der Produktion erreichen können“, so Stefanie Brickwede. So wird auch am Bahnhof der Einsatz von 3D-Druck bereits getestet: Mit Handlaufschildern in Blindenschrift können sich mobilitätseingeschränkte Personen im Berliner Hauptbahnhof leichter zurechtfinden. Der 3D-Druck bietet die Möglichkeit, für Handläufe am Bahnsteig individualisierte Schilder zu fertigen.
Mobility goes Additive
Statt selbst teure 3D-Drucker-Farmen aufzubauen, setzt die DB auf die Partnerschaft im Netzwerk „Mobility goes Additive“. Industrie und Mobilitätswelt arbeiten hier Hand in Hand. Weit über 50 Unternehmen – von Anwendern über Universitäten bis hin zu Start-ups – haben sich auf Initiative der DB darin zusammengeschlossen, um Innovationen gemeinsam voranzutreiben. Mit an Bord sind auch Druckmaschinenhersteller und Druckdienstleister.
Die DB präsentiert den 3D-Druck auf dem Campus Melaten in Aachen. Der Ort ist nicht zufällig gewählt: Dort hat mit dem „Lehrstuhl für Digitale Additive Produktion“ der RWTH Aachen einer der Partner seinen Sitz. Mit über 20 Druckmaschinen stehen auf dem Campus in Melaten mehr Druckmaschinen als in irgendeiner anderen Universität. Die Wissenschaftler rund um Lehrstuhlinhaber Prof. Dr. Johannes Henrich drucken dort unter anderem Metallteile im Pulverdruckverfahren.
In diesem werden dünne Schichten aus Metallpulver aufgetragen und mit einem Laser verschmolzen. Geduld ist dabei gefragt, weshalb ein ganzer Zug auch nie aus dem 3D-Drucker kommen wird. Es geht eher darum, Ersatzteile, die schwer oder nur langfristig zu bekommen sind, zu produzieren. Und diese Ersatzteile sind besser. Schon heute können Ersatzteile nicht nur nachgebaut, sondern auch verbessert werden. Der 3D-Druck mit seinem schichtweisen Aufbau ermöglicht es, Teile aus Kunststoff und Metall so herzustellen, wie es mit konventionellen Fertigungsverfahren nicht möglich ist.
Ob ein Bauteil aus dem 3D-Drucker tatsächlich eingesetzt wird, entscheiden umfangreiche Tests, die alle Teile durchlaufen. Hierbei geht es beispielsweise um die Prüfung der Dauerfestigkeit. Die additive Fertigung beim 3D-Druck – also der schichtweise Aufbau der Ersatzteile – ermöglicht es zudem, Ersatzteile an besonders störungsanfälligen Stellen vorab zu optimieren. Dadurch können Störungen bereits im Vorfeld minimiert und die Verfügbarkeit von Zügen noch weiter erhöht werden.
Fotos: Deutsche Bahn
