Es ist jetzt ziemlich genau 25 Jahre her, dass ich meinen ersten Laserdrucker gekauft habe: einen Apple LaserWriter für damals rund 16.000 DM. Zusammen mit einem Mac und der Software PageMaker konnten wir damit Dinge tun, die bis dahin nur eine Druckerei (zu mehr als zehnfachen Investitionskosten) bewerkstelligen konnte. Das war, um es mit heutigen Begriffen zu sagen, eine disruptive Innovation. Zwar haben uns die echten Drucker und Setzer zunächst belächelt. 10 Jahre später lächelte keiner mehr. Entweder, weil er/sie pleite war, oder, weil er/sie die selbe Technologie einsetzte.

HP DesignJet 3DAn diese Zeit musste ich zurückdenken, als ich vor ein paar Monaten den ersten 3D-Drucker von HP sah. Zwar gibt es 3D-Drucker schon geraume Zeit, aber, dass HP so ein Ding jetzt für unter 15.000 EUR (in S/W, die Farbversion kostet auch nur ein paar Tausend mehr) anbietet, zeigt, dass diese Technologie reif für den Massenmarkt ist.

Andererseits: Hinkt der Vergleich zwischen Laserdrucker und 3D-Drucker nicht? Schließlich gab es damals wie heute sicherlich mehr Menschen, die Informationen zu Papier bringen, als solche, die etwas dingliches herstellen. Die Herstellung von “Dingen” ist ja im Laufe der vergangenen zwei Jahrhunderte mehr und mehr ein industrieller Prozess geworden.

Aber genau das könnten die 3D-Drucker ändern – und damit den Produktionsprozess von “Dingen” wieder demokratisieren und erneut eine Menge Probleme mit sich bringen – wie sich das eben für eine disruptive Technologie gehört :)

Das „Prinzip 3D-Drucker“

Für diejenigen, die beim Begriff „3D Drucker“ verständnislos schauen – eigentlich ist das ein ganz einfaches Prinzip: so wie ein Laserdrucker die Beschreibung einer Seite empfängt (zum Beispiel in der Seitenbeschreibungssprache PostScript) und daraufhin Toner auf Papier aufträgt, um diese Seite entstehen zu lassen, versorgt man einen 3D-Drucker mit der Beschreibung eines dreidimensionalen Objektes. Dieser formt daraus dann einen Gegenstand – wobei übrigens ein ähnliches Pulver zu Einsatz kommt, wie in einem Laserdrucker.

Im Detail ist das selbstverständlich recht kompliziert. Das Prinzip ist aber simpel: das Objekt wird quasi scheibchenweise, Schicht um Schicht von unten nach oben, aufgebaut. Diese Schichten sind bei modernen Geräten inzwischen dünn – aber immer noch erkennbar. Die frühen 3D-Drucker (und einfache heutige) Modelle können lediglich einfarbige Objekte erzeugen. Die meisten Geräte sind aber heute in der Lage, mit vier bis acht verschiedenfarbigen Pulvern beliebige Farben zu erzielen. Tatsächlich kann ein moderner 3D-Drucker komplexeste Objekte aus durchgefärbten Materialien oder mit aufgedruckten Bildern und Beschriftungen in einem Zug herstellen. Das muss kein solider Klotz sein. Ein „Objekt“ kann aus mehreren Teilen bestehen. Ein 3D-Drucker kann ein einfaches Getriebe mit mehreren Zahnrädern in einem Rutsch „drucken“.

3D Print joystick 3D Print Legocar 3D Print Art

Die Bilder von „gedruckten“ Objekten in diesem Artikel (Copyright by ZCorporation) können vielleicht einen ersten Eindruck davon vermitteln, was 3D-Drucker schaffen. Diese Objekte bestehen typischerweise aus einem recht harten Kunststoff mit einer leicht rauhen Oberfläche. Letzteres ist eine Folge des schichtweisen Aufbaus, der allerdings mit jeder Gerätegeneration feiner und glatter wird, da die Auflösung der Geräte ständig steigt. Die heutigen 3D-Drucker stehen mit rund 300dpi heute da, wo die Laserdrucker vor 25 Jahren waren. Aber sie zeigen Potential.

Das „Potential 3D-Drucker“

3D-Drucker werden heute vor allem in der Kostruktion, speziell der Prototypen-Fertigung, eingesetzt und für einige wenige exotische Anwendungen. So gibt es zum Beispiel mindestens zwei Dienstleister, bei denen man sich seinen Avatar aus World of Warcraft oder Second Life als kleine Figur drucken lassen kann. Es gibt gedruckten Modeschmuck etc.

Aber das Potential ist ein anderes. Im Prinzip kann man mit einem 3D Drucker nahezu jedes (kleine) Objekt herstellen, für das man ein 3D-Modell in seinem Computer hat. Solche Modelle gibt es bereits Millionen. Die Werkzeuge für die 3D-Modellierung sind inzwischen preiswert und benötigen nicht viel mehr Einarbeitungszeit als ein „DTP-Programm“ Ende der 80er Jahre. Also: Sie wollen ein paar einzigartige Buchstützen, ein Ersatzteil für ein altes Gerät, ein Spielzeug, das nicht mehr erhältlich ist, ein individuelles Gehäuse für ihren PC, eine Brosche, einen Satz spektakuläre Knöpfe für ein Kleid, ein … oder …? Drucken sie sich das Teil!

Die von den heute erhätlichen 3D-Druckern erstellten Objekte haben noch ein etwas unfertiges Finish (siehe oben). Es ist aber nur eine Frage da Zeit, bis die Oberflächen immer perfekter werden. Und, wenn man weiß, dass spezielle Tintenstrahler heute schon elektronische Schaltungen drucken können, ist es sicher nur eine Frage der Zeit, bis auch elektrische Leiterbahnen und einfache elektrische Kompenenten in einem Druckgang in die Objekte integriert werden können (hochintegrierte Elektronik sicherlich nicht).

Nicht damit Missverständnisse aufkommen: Selbstverständlich glaube ich nicht daran, dass in absehbarer Zukunft alle, oder auch nur grosse Teile der „Dinge des Alltags“ auf diese Weise produziert werden. Genauso, wie es auch heute nach wie vor kostengünstiger ist, größere Auflagen bedruckten Papiers in einer richtigen Druckerei produzieren zu lassen, wird es auch immer günstiger sein, Gegenstände in industriellen Fertigungsprozessen herzustellen. Und größere Objekte – zum Beispiel Autos – sind naturgemäß etwas sperrig für einen Drucker, der auf oder unter den Schreibtisch passt. Aber, wenn nur eine kleine Stückzahl benötigt wird, oder ein einzigartiges Objekt herzustellen ist, werden diese schon in nicht allzu ferner Zukunft gedruckt werden.

Eine schöne Illustration dieses Szenarios ist in dem sehr lesenswerten Roman Makers von Cory Doctorow zu finden.

3D-Drucker und das Copyright

Cory ist ein bekannter und recht produktiver Science-Fiction-Autor, der sich nebenbei stark für die Open Software Foundation interessiert und einer ihrer bekanntesten Repräsentanten ist. Er beschäftigt sich vor allem mit Copyright- und Urheberrechtsfragen. Genau dieses Themenfeld ist auch in Makers zentral. Einer der wichtigsten Gegner der Protagonisten in Makers ist der Disney-Konzern. Und das nicht von ungefähr. Wenn 3D-Drucker erst einmal weiter verbreitet sind, werden uns die heutigen Urheberrechtsschlachten der Musik- und Buchindustrie wie harmlose Scharmützel vorkommen. Denn, (fast) so einfach, wie es heute möglich ist, einen Musik-Track oder eine Buchseite zu kopieren, ist es möglich, mit einem 3D-Drucker Gegenstände zu kopieren.

Dazu muss man wissen, dass bereits heute für einen Großteil der industriell gefertigten Gegenstände, CAD-Daten existieren, die den Fertigungsprozeß steuern. Diese CAD-Dateien sind – nach einer relativ einfachen, automatischen Überarbeitung – problemlos als Ausgangsdaten für einen 3D-Druck zu verwenden. Tscha, und wie wir ja alle wissen … wenn etwas erst einmal als Datei existiert findet es irgendwann auch den Weg in die Freiheit.

Aber selbst ohne Verfügbarkeit der Originaldaten ist eine Kopie eines existierenden Gegenstand kein Hexenwerk für einen 3D-Drucker. Mit etwas Zeit und der geeigneten Software kann man diesen Gegenstand meist relativ zügig „nachempfinden“. Und dann gibt es ja auch noch 3D-Scanner ☺ Diese sind heute ebenfalls noch auf relativ kleinformatige Dinge beschränkt (die meisten ähneln im Format Mikrowellenherden). Das ändert aber nicht das grundlegende Prinzip.

Und das macht die Interpretation von Urheberrecht und Copyright noch problematischer als sie heute schon ist. Zwar ist die Anfertigung einer 3D-Kopie deutlich teurer als das Kopieren eines Musikstücks – und wird das auch bleiben. Dafür ist das Aufspüren solcher Kopien nach schwieriger als das von „illegalen“ MP3s. Denn dabei handelt es sich ja um alltägliche Gegenstände, die sich irgendwo befinden können – und die auf keinen Fall im Internet gesucht werden können.

Es wird deshalb m.E. unmöglich sein, die Copyright- und Urheberrechts-Gesetze in der heutigen Form bestehen zu lassen. Es wird zumindest, wie in der Musikwelt (wenn auch nicht weltweit), ein Recht zur privaten Kopie geben müssen. Das wird die Rechteinhaber nicht begeistern. Aber wie wollen sie private Kopien finden? Und Gesetze, die nicht durchgesetzt werden können, haben auf Dauer nicht viel Wirkung. Praktisch sterben sie nach einer Zeit des Siechtums üblicherweise aus.

Es kommen spannende Zeiten auf uns zu. MP3 war erst der Anfang.