3D-Druck: Start-up erzeugt preiswerte Streichinstrumente mit Studioklangqualität
Streichinstrumente in traditioneller Holzbauweise sind teuer. Es muss doch auch preiswerter bei gleicher Klangqualität gehen. Die Lösung ist 3D-Druck.
Das Cello von Forte3D kombiniert Kohlefaserplatten mit Komponenten aus dem 3D-Drucker.
(Bild: Yale Engineering)
Das US-amerikanische Start-up Forte3D hat dem Bau von Streichinstrumenten mit 3D-Druck eine neue Richtung gegeben. Mit einer Kombination aus Kohlefaserelementen und im 3D-Druckverfahren hergestellten Teilen entstehen Cellos und Violinen zu niedrigeren Preisen als traditionelle Holzinstrumente. Der Klang der 3D-gedruckten Varianten kann durch kleine Änderungen vor dem Druck angepasst werden und erreicht eine professionelle Qualität.
In traditioneller Holzbauweise gefertigte Streichinstrumente sind teuer. Je älter und je nachdem, aus welcher Manufaktur sie stammen, desto kostspieliger. Für neue Cellos etwa werden mindestens 5000 US-Dollar und mehr fällig, erklärt der Mitbegründer von Forte3D Elijah Lee, der zurzeit seinen Abschluss in Ingenieurswissenschaften an der Yale University macht. Die Instrumente seien zudem auch weniger robust, was den Umgang mit ihnen erschwere.
Streichinstrumente aus dem 3D-Drucker
Lee hat deshalb nach einem Ausweg gesucht, um diese Instrumente leichter, haltbarer und deren Produktion preiswerter zu gestalten. Das Unternehmen kombiniert dabei Kohlefaser und Polymermaterialien miteinander und verzichtet komplett auf Holz. Dazu wurde etwa das von Forte3D angebotene Cello von Grund auf neu konzipiert, ohne dabei ein Holzcello nachzubilden. Die Decke und der Boden bestehen aus flachen, konkaven Kohlefaserplatten. Die Zargen und der Hals werden im 3D-Druckverfahren hergestellt. Das gilt auch für den Stimmstock, das Griffbrett und den Steg.
Der Druck des Instrumentes erfolgt auf einem speziellen 3D-Drucker, den Lee und seine Mitgründer in ihrem Kellerlabor so aufbauten, dass das Grundgerüst eines Cellos damit in einem Stück ausgedruckt werden kann. Der Herstellungsprozess dauert dabei nur wenige Stunden im Vergleich zu Monaten bei einem per Hand hergestellten Streichinstrument.
Die in dem Verfahren erstellten Instrumente seien leicht, robust, würden etwa Temperaturschwankungen überstehen und seien für den täglichen Gebrauch ausgelegt. Der Klang soll dabei voll und resonant sein, verspricht das Unternehmen. Im Herstellungsprozess kann der Klang noch verbessert werden, indem das CAD-Design des Instruments angepasst wird. Die Form, die Stärke und das Material können dabei optimiert werden, um den Klang genau abzustimmen. „Da wir unsere eigenen Designs verwenden, können wir die Akustik wirklich genau einstellen“, erklärt Lee, dessen Firma auch individuelle optische Gestaltungsmöglichkeiten der Instrumente anbietet.
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Sechs Jahre lang haben Lee und seine Mitstreiter an dem Konzept, den Materialien und dem Druckverfahren gearbeitet. Bis das erste Cello fertig war und so klang, wie es sich die Erfinder vorgestellt haben, hat es Hunderte Iterationen durchlaufen.
„Es war ein schleichender Prozess, aber als wir das erste vollständig realisierte Cello zusammengebaut hatten, dachte ich: ‚Okay, wow, wir haben hier wirklich etwas erreicht.‘ Dieser Moment hat alles lohnenswert gemacht“, schildert Lee.
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Finanzierung über TV-Sendung
Die Finanzierung stellt ein Deal sicher, den Forte3D mit der Investorin Lori Steiner in der TV-Show „Shark Tank“ (etwa das Pendant zum deutschen „Höhle der Löwen“) im November 2025 abschließen konnte. 250.000 US-Dollar stehen Forte3D nun zur Verfügung, das Start-up musste dafür aber 16 Prozent der Firmenanteile abgeben.
Das Unternehmen hat neben dem 3D-gedruckten Cello auch eine Violine herausgebracht. Das frische Geld soll jetzt dazu genutzt werden, um Bratschen und Kontrabässe zu entwickeln. Die Firmengründer hoffen, mit ihren preisgünstigen Musikinstrumenten, die etwa die Hälfte ihrer Holzpendants kosten, den Zugang zu vereinfachen und die klassische Musik demokratisieren zu können. Jeder soll sich ein Streichinstrument mit gutem Klang leisten können, ohne riesige Investitionen tätigen zu müssen, so das Ziel. „Musik sollte nicht durch den Preis oder empfindliches Holz eingeschränkt werden“, sagt Lee.
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(olb)
