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Pictures of the Future
Das Magazin für Forschung und Innovation
 

3D-Druck

Produktion im Untergrund

Ein alter Freund und Kollege führt Ambrose Turner in die neue Welt ein: In Produktionszentren unter der Erde werden Produkte im 3-D-Druckverfahren hergestellt.

2060. In Zukunft könnten viele Fabriken unter der Erde liegen – nicht sichtbar und hochautomatisiert. Ein neues Wettbewerbsfeld eröffnet sich: Tausende Menschen konkurrieren darum, wer spezielle Teile am günstigsten anfertigt - in Untergrundfabriken oder direkt beim Kunden. Diese neue Welt entdeckt Ambrose Turner, ein Turbinenschaufel-Ingenieur, als er nach 40 Jahren im künstlichen Koma zurück ins Leben geholt wird.

So muss sich der Tod anfühlen. Meine letzte Erinnerung ist ein außer Kontrolle geratener Lkw auf einer vereisten Straße. Er rast auf mich zu, alle Sicherheitssysteme geben Alarm – nein, das kann nicht sein, denke ich, nicht mit all der Technik des automatisierten Fahrens, den Sensoren, der Car-to-Car-Kommunikation ... Dann wird es dunkel um mich. Das war 2020.

40 Jahre lang war ich nicht Teil dieser Welt: schwebend im sterilen, automatisierten Zwischenreich eines künstlichen Komas, das von der Versicherung bezahlt wurde. Ein 35-jähriger, lediger und kinderloser Turbinenschaufelingenieur weniger. Adieu, schöne Welt!

Dann kam der Tag, an dem die Technik reif war, um mich zurückzuholen. Ich tauchte aus dem Koma auf wie aus einem tiefen See. Ich blinzelte. Androgyne Arztwesen schwammen vor meinen Augen: „Herr Turner, wie fühlen Sie sich?“

Körperzellen aus dem 3D-Drucker

Während mein Körper allmählich wieder zu Kräften kam und ich mich an den Gedanken zu gewöhnen begann, in einer neuen Welt zu leben, erfuhr ich peu á peu, wie die Ärzte meine Organfunktionen wieder normalisiert hatten und wie sie über eine Knochenregeneration meine Bewegungsfähigkeit und Kraft wiederhergestellt hatten. Man erzählte mir, dass Roboter, die mit besonders feinem Werkzeug arbeiten, die zerstörten Teile meiner Organe und Knochen aus meinem Körper entfernt hatten. Im nächsten Schritt hatten sie winzig kleine Gerüste für den Neuaufbau konstruiert und diese mit meinen eigenen Stammzellen angereichert. Wie beim 3-D-Druck zogen sie diese Schicht für Schicht auf. Als ich ein junger Ingenieur war, nannten wir diese Vorgehensweise „additive manufacturing“. Damals war jedoch nicht daran zu denken, ganze Teile eines Menschen Körpers mit diesen Verfahren zu reproduzieren!

Für jemanden wie mich, der sich vor seinem Unfall mit der Herstellung von Turbinenschaufeln befasst hatte, war die Kunde von diesen neuen Fertigungsverfahren ein ganz schön aufregender Einstieg in eine neue Welt. Allerdings muss ich zugeben, dass mich vor allem praktische Dinge aus meinem früheren Berufsumfeld interessierten: Turbinenschaufeln, Metall-Keramik-Verbindungen, Fertigungstechniken und solcher Kram.

Und Giuseppe, mein alter Kumpel aus der Konstruktionsabteilung. Was wohl aus ihm geworden war in den vergangenen 40 Jahren? Er musste jetzt Anfang 70 sein, und damit laut der „Resozialisierungsinformationen“, mit denen ich im Krankenhaus überschüttet wurde, knapp im Rentenalter.

Leere Autobahnen

„Wegen guter Führung entlassen, was?“ Da war Giuseppes ironisches Grinsen wieder, als er mich zwei Wochen später herzlich begrüßte. Es war ein schöner Frühlingsmorgen, und wir fuhren durch die schottische Landschaft zum Standort unseres alten Produktionswerks. Wie unberührt es hier ist, so frei von industriellen Schandflecken, dachte ich, als wir über die erstaunlich leere Autobahn glitten. Wenig später kamen wir zu etwas, das aussah wie ein großer Picknickplatz. „Zugang genehmigt“, sagte eine Stimme aus dem Armaturenbrett, das Fahrzeug rollte hinein und parkte.

Unsichtbare Fabrik

„Warum halten wir hier an?“, fragte ich und blickte über die sanften Hügel mit grasenden Schafen, wilden Hasen und ein paar Rothirschen. Dieser Ort erinnerte mich an die Safariparks, in denen die Tiere frei herumliefen. Als Kind hatte mich in so einem Park in San Diego mal ein Pavian angesprungen. Ich war etwas nervös. „Wirst schon sehen“, sagte Zeppy, wie ich Giuseppe nannte. Wir stiegen aus und schlenderten über die Wiese, wobei wir Gruppen von Kaninchen aufschreckten.

Nach einigen Metern gelangten wir an eine von mehreren unauffälligen Wölbungen, die über die Wiese verstreut lagen. Was ging hier nur vor? Zeppy hockte sich hin und legte seine Handfläche auf die Oberfläche. Zu meinem Erstaunen wurde die Wölbung durchsichtig. Wir befanden uns am Rand einer riesigen, versenkten Blase und blickten in eine Welt hektischen Treibens hinunter. „Willkommen im neuen Werk!“, sagte Zeppy. „Es ist vor einigen Jahren in Betrieb gegangen. ’54, glaube ich.“

Fabrik unter der Erde

Ich muss so verblüfft ausgesehen haben, dass Zeppy hinzufügte: „Entschuldigung. Ich sollte dir das erklären: Diese Blasen sind hart wie Stahl, werden für autorisiertes Personal aber durchsichtig. Läuft alles mit Biometrie – hier über eine integrierte Schicht, die Fingerabdrücke und genetische Signaturen erkennt. So sind Vor-Ort-Inspektionen von Schlüsselbereichen möglich – zumindest wenn sich jemand die Mühe macht, hier herauszufahren.“

Ich hockte mich neben Zeppy und spähte in die Fabrik hinunter. „Du meinst, das hier ist es?“, fragte ich. „Das Produktionszentrum für unsere Turbinenschaufeln?“ „Jawohl!“, antwortete er stolz. „Viele Hektar unter diesen blühenden Wiesen.“

Wo sind eigentlich die Arbeiter?

„Und die Arbeiter?“, fragte ich, als eine 40 Jahre alte Erinnerung an Linda aufblitzte, die umwerfende Produktionschefin, die kurz vor meinem Unfall ins Unternehmen gekommen war. „Die Büros? Die Parkplätze? Wo ist das alles?“

„Langsam“, sagte Zeppy. „Wir haben Hunderte von Arbeitern. Aber du wirst hier nicht viele sehen. Die meisten machen ihren Kram zuhause. Das ist auch in anderen Unternehmen so. Daher die fast leeren Straßen, freien Landschaften und wildlebenden Tiere. Gruppen aus aller Welt konkurrieren miteinander um unser Geschäft. Wir nennen das Co-Creation. Sie arbeiten an Aufträgen von der Partikelsprüh-Anlage für Schaufeloberflächen, die per Additive Manufacturing hergestellt werden, über hybride Komponenten, die aus mehreren Substanzen zusammengesetzt sind, hin zu Logistikoptimierung, die Sensornetze und Roboterschwärme bis zur Fernwartung und der IT-Sicherheit. All das machen wir!“

„Ist ja irre“, sagte ich, während ich langsam begriff, was während der letzten Jahrzehnte passiert war. „Guck mal hier runter“, fuhr Zeppy fort. Er deutete auf einen Bereich direkt unter uns, wo kühlschrankgroße, fast durchsichtige Maschinen über eine Röhre verbunden waren, in der es glühte, als ob sie aus purer Energie bestünde. „Hier siehst du, wie das Skelett jeder Schaufel sozusagen Muskeln und Sehnen erhält“, sagte er. „Der vorgeformte Kern wird in einem anderen Werk hergestellt, um strukturelle Integrität zu garantieren. Dann werden in verschiedenen Schritten Keramik-, Metall- und Karbon-Nanopartikel auf den Kern aufgespritzt. Das ist ähnlich wie beim 3D-Druck, an dem wir vor deinem Unfall gearbeitet hatten, aber tausendmal präziser – und problemlos kundenspezifisch anzupassen. Das Ergebnis ist eine absolut abriebfeste kristalline Atomstruktur. Für die Verbrennung des reinen Wasserstoffgases, das von wind- und solargetriebenen Elektrolyseuren produziert wird, ist das ideal.“

Durchbruch der Wasserstoffwirtschaft

„Die Wasserstoffwirtschaft hat also endlich den Durchbruch geschafft!“, rief ich. „Ja, als Energieträger für den Überschussstrom“, bestätigte Zeppy. „Und unsere Fertigungstechnik für Hochtemperaturschaufeln macht das möglich. Aber das ist nicht alles: Wir betten sogar mikroskopische Sensoren in die Schaufeln ein, die kontinuierlich Daten über den Schaufelzustand liefern. Um Mikrodeformationen und Materialverunreinigungen zu verhindern, werden die Schaufeln nicht über ein Förderband von Maschine zu Maschine transportiert, sondern in Behältern über ein starkes Magnetfeld, das gleichzeitig als Inspektionssystem dient.“

„Verstehe“, sagte ich. „Aber wie kommen die Teile und Produkte hier rein und raus?“ „Fast alles funktioniert unterirdisch“, erklärte Zeppy. „Die Materialien gelangen über ein Rohrsystem zu uns. Das sind ganz spezielle Pulver. Die fertigen Produkte werden über ein weiteres Rohrleitsystem zum Vertriebszentrum transportiert. „Was ist mit Reparaturen und Ersatzteilbeschaffung vor Ort – kann der Kunde das jetzt alleine“, fragte ich.

„Na klar“, sagte Zeppy. „Wenn zum Beispiel die Oberfläche einer Schaufel erneuert werden muss, können die Roboter des Anlagenbetreibers einfach vor Ort eine neue Schicht beliebigen Materials auftragen – je nachdem, was für die spezifische Anwendung notwendig ist. Sie können aber auch neue Teile vor Ort herstellen. Und mehr noch: Wenn sie selbst neue Ideen entwickeln …“

Wir nahmen im Augenwinkel eine Bewegung wahr und schauten auf. Nur wenige Meter entfernt stand ein großer, grauer Wolf. Seine gefletschten weißen Zähne glänzten in der Morgensonne. Ich erstarrte. „Keine Sorge“, meinte Zeppy. „Nur eins von unseren bionischen Sicherheitssystemen. Es erkennt mich.“ „Und mich?“, fragte ich, als ein furchterregendes Knurren zu hören war. „Das könnte tatsächlich ein Problem sein“, sagte Zeppy trocken.

Arthur F. Pease