Der Maschinenbau von morgen

Lange ist die digitale Eigenproduktion eine Sache von und für Nerds gewesen. Zwar gab es mit dem Model 1 des Projekts Fab@home (Cornell University) und dem Darwin des RepRap -Projekts (Universität Bath) zwei 3D-Drucker als Open Hardware zum Selbstbauen. Aber erst der Makerbot , eine Weiterentwicklung des Darwin, hatte ästhetisch das gewisse Etwas, um von den Medien bestaunt zu werden.

Zugegeben, was sich mit dem Makerbot ausdrucken lässt, ist meilenweit von der Qualität teurer Industriegeräte entfernt, vom Replikator à la Startrek ganz zu schweigen. Es ist eher ein Proof of Principle, mit dem gezeigt wird, dass ein paar hundert Dollar oder Euro genügen, um etwas zu bauen, was sonst das Hundertfache und mehr kostet.

Doch dieser Proof of Principle setzt die Phantasie in Gang. Ich konnte das selbst erleben, als wir vorletzte Woche in Hamburg den neuen Fab Lab Truck aus Amsterdam zu Besuch hatten. Passanten kamen in den LKW, sahen den surrenden Makerbot in Aktion und waren sofort fasziniert von dem Gerät. Derweil werkelten etliche Leute am Lasercutter (einem chinesischen Modell für nur 3500 Euro), und mit jedem Tag wurde der Andrang größer, weil mit der eigenen Anschauung plötzlich die Ideen kamen.

Tatsächlich haben aber die Darwins und Makerbots etwas angeschoben, was über das 3D-Drucken hinausgeht. Auf der Fab6-Konferenz , die diese Woche in Amsterdam stattfindet, konnte ich zwei neue Maschinen bestaunen, die der digitalen Eigenproduktion weitere Möglichkeiten eröffnen.

Da ist zum einen der "Mantis", eine erstaunlich präzise Platinenfräse in einem Holzgehäuse, das eher an die Resteverwertung auf Tattooine erinnert. Die vertikale Auflösung des Fräskopfs liegt bei zehn Mikrometern. Materialkosten: 150 Dollar.

Das zweite Gerät ist der "MTM Multifab": In ihm bewegen Elektromotoren einen Werkzeughalter über eine Ebene – die Z-Achsen-Position wird über einen Motor im Halter gesteuert –, in den wahlweise Fräsköpfe, Stifte, Schneidemesser oder Pipetten eingelegt werden können. Auf diese Weise wird das Gerät zur Fräse, zum Plotter, zum Vinylcutter oder zum Pipettierroboter. Materialkosten: 300 Dollar.

Das Erstaunliche ist, dass das Ensemble aus Makerbot, Mantis und Multifab sowie einem Lasercutter bereits wesentliche Bauteile ihrer selbst reproduzieren kann. Sicher müssen Gestänge, Motoren sowie elektronische Bauteile noch eingekauft werden. Aber die Platinen der Microcontroller, die Schaltungen und die Steuersoftware sind Eigenentwicklungen, die den Preis für diese Geräte drastisch senken.

Mantis und Multifab sind Schöpfungen aus dem Center for Bits and Atoms am MIT, das von Neil Gershenfeld geleitet wird. Das CBA ist der Ausgangspunkt von Gershenfelds Vision der "Digital Fabrication" für alle, die in Fab Labs – und Hacker Spaces – ihre Produktionsorte hat. Die Fab Labs sind zugleich Instrumente einer neuen Hightech-Alphabetisierung, die bisher an den Pforten der Universitäten Halt gemacht hat.

Gershenfeld hat auf der Fab6 auch eine Roadmap für die Fab Labs vorgestellt. In Phase 1.0 ging es darum, computergesteuerte Maschinen auch Nichtexperten zugänglich zu machen. In Phase 2.0 produzieren die Maschinen eines Fab Lab wesentliche Teile von neuen Maschinen. Ein Fab Lab bringt die Ausstattung des nächsten hervor: Die Makerbots, Mantis und Multifabs werden einfach der nächsten Lab-Gruppe übergeben. Wenn Festkörperlaser im Preis weiter fallen, kann sich auch der Lasercutter in die Reihe der "machines that make (other machines)" einreihen. Die jetzigen Fab Labs sieht Gershenfeld als Version 1.5.

Phase 3.0 wird ihm zufolge dadurch gekennzeichnet sein, dass die Maschinen Module erzeugen, in die bereits einfache elektronische Funktionen eingebettet sind und die standardisierte Schnittstellen haben - ähnlich wie Lego, nur zum Selbermachen. Auf diese Weise wandert ein einfacher Maschinencode ins Material, und die Module sind zugleich wiederverwertbar. Dieser Ansatz soll in Phase 4.0 modulare Materialien hervorbringen, die ein ganzes Programm in sich tragen und ihre Gesamtfunktion oder Gestalt ändern können. Auch die sollen alle in den Lab-eigenen Maschinen entstehen.

Gershenfeld ist hierzulande lange mit dem zwiespältigen Etikett des "Visionärs" versehen worden. Visionären empfiehlt man in Deutschland immer wieder gerne, zum Augenarzt zu gehen. Umso erfreulicher finde ich es, dass der Informatik-Professor Jan Borchers, der das Fab Lab an der RWTH Aachen gegründet hat, die Vision der Digital Fabrication für alle in die deutsche Universitätswelt hineinträgt. Zu hoffen ist, dass andere Professoren ihm folgen.

Industrie und Politik wünschen sich seit langem mehr Begeisterung für Technik. Fab Labs können diese Begeisterung entfachen, und das für relativ wenig Geld. Ich wiederhole mich hier gerne: Mit den fünf Milliarden Euro für die idiotische Abwrackprämie hätte man 1000 Fab Labs in der Bundesrepublik für zehn Jahre sehr solide finanzieren können – und damit gut in die Zukunft investiert. Denn Fab Labs sind der Maschinenbau von morgen. (nbo)