Weil sie Klimaschutz und Kreislaufwirtschaft voranbringt, steht die additive Fertigung vor einem Boom. Mit der Entwicklung neuer Geschäftsmodelle könnten auch Chemiekonzerne davon profitieren.

Eigentlich schien das Schicksal des 3D-Drucks besiegelt. Nachdem die additive Fertigung vorübergehend als Schüsseltechnologie der Zukunft viel Begeisterung entfacht hatte, verschwand sie irgendwann aus den Schlagzeilen. Die damit verbundenen großen Hoffnungen waren in der Praxis doch nicht so einfach zu erfüllen. Zwar engagierten sich durchaus Unternehmen aus diversen Branchen weiterhin in diesem Bereich. Sie verwendeten 3D-Drucker etwa zum Bau von Prototypen, um Entwicklungsprojekte zu beschleunigen oder die prinzipielle Machbarkeit ihrer Vorhaben zu belegen. Einige setzten sie auch zur Herstellung von Ersatzteilen oder technisch anspruchsvollen Kleinserien ein. Aber der Hype war vorbei. Das hat sich in jüngster Zeit geändert. Der 3D-Druck könnte vor einer Renaissance stehen und seine früheren Versprechen im zweiten Anlauf doch noch erfüllen. Einen Impuls dafür gab unter anderem die Corona-Krise. Die additive Fertigung bot sich als Antwort auf unterbrochene Lieferketten ebenso an wie als Möglichkeit, um in der Pandemie schnell und dezentral dringend benötige Produkte herzustellen.

Der 3D-Druck kann maßgeblich zum Klimaschutz beitragen

Wichtiger als Corona ist für die neue Attraktivität des 3D-Drucks allerdings der Dreiklang aus Klimaschutz, Kreislaufwirtschaft und dienstleistungsorientiertem Lifecycle-Management. Denn zunehmend erkennen Unternehmen, dass der Weg zu größerer Nachhaltigkeit über die additive Fertigung führt. So lassen sich gleich mehrere Herausforderungen bewältigen. Wer Komponenten für Produkte in exakt der benötigten Zahl am jeweiligen Standort fertigt, statt Werke weiter zentral damit zu beliefern, verursacht durch den geringeren Transportaufwand weniger Treibhausgas-Emissionen. Wer das Potenzial des 3D-Drucks nutzt, um per Design-for-Recycling-Methode die Wiederverwertbarkeit von Teilen zu optimieren, tut etwas für die Kreislaufwirtschaft. Und wer sich dem Lifecycle-Gedanken verschreibt, kann völlig neue Geschäftsmodelle entwickeln. Den Kunden könnte beispielsweise angeboten werden, nicht für den Kauf, sondern die Nutzung von Produkten zu zahlen. Das Lifecycle-Management – vom Design über Betrieb und Wartung bis zum Recycling – liegt beim Dienstleister, der so für größere Nachhaltigkeit sorgt. Eine gerade für Chemiebetriebe interessante Perspektive – einige widmen sich schon länger dem Thema 3D-Druck.

Die additive Fertigung dürfte vor einem neuen Boom stehen

Bislang lag der Fokus vieler Chemieunternehmen beim 3D-Druck zwar darauf, sich ökonomischer mit Ersatzteilen zu versorgen oder Komponenten der eigenen Produktion zu optimieren. Nun zeigen erste Beispiele aber, wie die additive Fertigung als Basis neuer Angebote oder Geschäftsmodelle dient. Lanxess etwa entwickelt nachhaltig produzierte, anorganische Pigmente, mit denen sich Betonwände in Wunschfarbe drucken lassen, was später den Maler spart. So macht der Konzern den Einsatz von 3D-Druckern am Bau attraktiver und erweitert sein Geschäft. Chemiebetriebe könnten mit ihrer Materialkompetenz beispielsweise auch karbonfaserverstärkte Betonwände per 3D-Druck realisieren, was weitere Einsatzfelder und Einsparpotenziale eröffnet – Drucken ist bis zu dreimal schneller als Maurern. BASF forciert sogar ein neues Geschäftsmodell: Eine Tochter bietet Systemlösungen, die spezielle Materialien, maßgeschneiderte Ingenieurdienstleistungen und gezielte Anwendungsentwicklungen beinhalten. Dazu gehört die Optimierung der Bauteilgeometrie oder die Simulation von Bauteil- und Prozesseigenschaften mit Blick auf die Frage, welches das beste 3D-Druckverfahren für den individuellen Fall ist – und gegebenenfalls der Auftragsdruck.

Geschäftsmodelle für den 3D-Druck erfordern ganz neue Ökosysteme

Die additive Fertigung eröffnet Chemiebetrieben also die Chance auf neue Umsätze und bestenfalls zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle. Ohne konsequentes Umdenken dürften sich die damit verbundenen Wertversprechen jedoch nicht erfüllen. Insbesondere in zwei Bereichen besteht akuter Handlungsbedarf: Beim Aufbau des passenden Ökosystems und der Kundenorientierung. Wer etwa als 3D-Druckdienstleister seine Kunden mit Ersatzteilen versorgen will, braucht dafür dezentrale Fertigungsstandorte und eine lückenlose Logistik. Das erfordert ein neues Netzwerk aus Partnern für Wartung oder Supply Chain, das sich vom bisherigen Ökosystem rund um große, zentralisierte Werke stark unterscheidet. Auch zur Kundenorientierung gehören dann weitere Aspekte. Wer etwa Ersatzteile-On-Demand verspricht, muss die gewünschten kleinen Mengen exakt zum vereinbarten Zeitpunkt liefern, damit Abläufe der Auftraggeber nicht unterbrochen werden. Für Kundenbetreuer der Chemieindustrie, die bislang in großen Volumina und zentraler Belieferung gedacht haben, eine große Umstellung. Ebenso wie die Aufgabe, unerfüllte Kundenbedürfnisse zu identifizieren, die sich per 3D-Druck erfüllen lassen – erst das bringt neue Aufträge.

Cloud und Blockchain können Entwicklung beim 3D-Druck beschleunigen

Die Herausforderungen und damit verbundenen Umstellungen sind enorm, doch mit der passenden Strategie lassen sie sich bewältigen. Sowohl intern beim Entwickeln und Realisieren neuer Geschäftsmodelle als auch extern beim Aufbau des 3D-Druck-Ökosystems sowie der Beratung potenzieller Kunden kommt es hier auf den Vierklang von wachsender Nachhaltigkeit, verbesserter Effizienz, technischer Innovation sowie konsequenter Digitalisierung an. Darauf basiert nicht nur das Wertversprechen für die Auftraggeber, sondern ebenso die konkrete Umsetzung des neuen Geschäftsmodells. Insbesondere die Digitalisierung spielt dabei eine entscheidende Rolle. Mit den richtigen Lösungen lassen sich nicht nur Partnernetzwerke und speziell logistische Aufgaben besser managen. Per Cloud wären beispielsweise die benötigen 3D-Druckvorlagen jederzeit von überall abrufbar. Und in der Blockchain ließen sich Informationen zu den verwendeten Materialien oder Bedingungen der Verarbeitung dokumentieren. Dadurch könnte bei Gewährleistungsfragen leicht nachvollzogen werden, ob der 3D-Druckdienstleister einen Qualitätsmangel verantworten muss oder der Grund dafür in einer vom Kunden gelieferten, falschen Blaupause liegt.

Die Chemieindustrie sollte Schrittmacher statt Mitläufer sein

Mit 3D-Druck-basierten Geschäftsmodellen sind für Chemieunternehmen große Chancen, aber auch Risiken verbunden. Nicht allen dürfte es leicht fallen, die Herausforderungen zu bewältigen. Unter dem Strich jedoch sollte es sich für die meisten auszahlen, das Thema anzugehen. Branchenkenner erwarten, dass sich der Umsatz mit 3D-Druck – 12,6 Milliarden Dollar in 2020 laut „Additive Manufacturing Trend Report“ – bis 2024 auf 25 Milliarden Dollar verdoppelt und 2026 bei 37 Milliarden Dollar liegt. Auch das Interesse in Deutschland wächst. Laut „Digital Manufacturing Trend Report 2020“ von HP wollen 79 Prozent der Befragten ihre Investitionen in die additive Fertigung erhöhen. Chemieunternehmen mit ihrer Materialkompetenz und Kundennähe könnten dabei eine tragende Rolle spielen und entsprechende Umsätze machen, wenn sie jetzt die Führung übernehmen. Oder sie enden als Kartuschen-Lieferanten, weil andere Unternehmen die Chance ergriffen haben, etwa Industriekonzerne wie Siemens oder Druckerhersteller wie HP. Das Beispiel der Automobilindustrie zeigt, wie leicht Märkte durch neue Technologie und Wettbewerber kippen.

Götz Erhardt

Senior Managing Director – Strategy & Consulting, Resources, Europe

ABONNEMENT-CENTER
Melden Sie sich bei unserem Accenture Blog für die Chemiebranche an Melden Sie sich bei unserem Accenture Blog für die Chemiebranche an