stahl + eisen 04/2020 Leseprobe

Nr. 4 | April 2020 

Magazin für die Herstellung und Verarbeitung von Eisen + Stahl 

Auf Eis gelegt 

Weltweit werden 

Hochöfen heruntergefahren 

Vertagt und 

abgesagt 

Corona-Virus hält 

Messeveranstalter auf Trab 

Innovationstreiber 

Wie additive Fertigung die Produktion verändert

SHAPING THE NEXT 

INDUSTRIAL REVOLUTION 

WITH YOU 

DAS LERNENDE WERK 

SMS digital entwickelt innovative Software-Lösungen, die Ihr Unternehmen in die 

digitale Zukunft begleiten. Dank modernster Entwicklungsmethoden tragen unsere 

Lösungen für Produktionsplanung, Produktqualität und Instandhaltungsmanagement 

dazu bei, Ihre Produktionsperformance zu optimieren, Qualitätsabweichungen zu 

reduzieren und die Anlagenverfügbarkeit zu steigern. 

Die digitale Zukunft hat bereits begonnen. 

www.sms-group.com

Liebe Leserinnen & Leser, 

die gesamtgesellschaftliche Aktivität durch das Coronavirus ist so 

dynamisch, dass die Lagemeldungen vielfach als hektische 

Tickermeldungen über die Monitore laufen. Was am Morgen noch eine 

Gewissheit scheint, ist am Abend oftmals schon veraltet. Keine 

Industrie, kein Lebensbereich kann sich von den Auswirkungen 

freimachen. 

Auch wir spüren in 

der Redaktion die 

aktuelle Situation: 

Die Menge an 

Telefonaten oder 

E-Mails ist deutlich 

geschrumpft. 

Ansonsten haben 

wir für kurze Zeit 

vorsichtig den Heftumfang 

gesenkt, 

um weiterhin hochwertige 

Inhalte 

statt Füllmaterial 

zu bieten. 

In der aktuellen Ausgabe von stahl + eisen haben wir dennoch an 

verschiedenen Stellen eine Bestandsaufnahme gewagt: Wir haben dokumentiert, 

wie das Bundeswirtschaftsministerium die aktuelle Stimmung skizziert (Seite 31), wie Messen 

und Konferenzen abgesagt bzw. verschoben werden (Seite 32–33) und wie die Aufräumarbeiten 

in China aussehen (Seite 40). Besonders Fabian Grummes’ China-Kolumne lohnt einen Blick, weil 

sie – leider – so etwas wie die Blaupause für die hiesige Entwicklung sein wird. Wenn es hart auf 

hart kommt, werden zudem weltweit noch mehr Hochöfen runtergefahren, als es mein 

MPT-Kollege Christian Köhl ab Seite 28 mit Stand „vor dem Shutdown“ aufgeschlüsselt hat. Es 

bleibt zu hoffen, dass sowohl die Gesellschaft gut durch die Krise navigiert als auch die Branche 

über die Ressourcen verfügt, um mit dem vielzitierten „blauen Auge“ aus der Sache 

rauszukommen. 

Es gibt jedoch auch grundsätzlich gute Nachrichten: Die Branche entwickelt kontinuierlich neue 

Ideen und kann ihr Wissen transferieren, wie wir in der Titelstrecke zu Innovationen ab Seite 14 

aufzeigen. An dieser Stelle übrigens vielen Dank an Sie, liebe Leser, für die positiven 

Rückmeldungen zu unserem neuen Design und dem Konzept der Titelstrecke. Es freut uns sehr, 

dass unser Ansatz Sie überzeugt. 

Ich wünsche Ihnen wie gewohnt eine gewinnbringende Lektüre. Bleiben Sie gesund! 

Torsten Paßmann, Chefredakteur 

Foto: Christian Talla (www.talla.hamburg) 

P. S.: Bei den Meldungen aus dem Stahlinstitut VDEh ab Seite 58 drucken wir übrigens zwei Monate ab. 

Damit haben Sie auch die Geburtstage im Mai vor sich. 

stahlundeisen.de April 2020 3

STAHL 

EISEN 

Inhalt 4 | 2020 

Cover: Bauteil „Jet Array“ 

für Forschung und 

Entwicklung bei 

voestalpine in Linz 

14 

Nächster Halt: Industrie 

Ob Prototyp oder Serienteil – die additive 

Fertigung in ihrer Vielfalt beherrscht beides 

Quelle: voestalpine 

NEWS 

TERMINE 

6 Wirtschaft + Industrie 

u.a. mit ArcelorMittal, Saarstahl und Salzgitter 

10 Klima + Umwelt 

u.a. mit Stahlrecycling und dem EU-Klimaschutzgesetz 

12 Additive Fertigung 

u.a. mit Software für Fertigungspläne 

TITELTHEMA: INNOVATION 

14 Nächster Halt: Industrie 

Additive Fertigung als variabler Problemlöser 

20 Ausbau der Konzernkompetenzen 

Unternehmen im Porträt: voestalpine AMC 

22 Tonnenschwere Getriebeteile 

Konsortium will 3D-Druck in neue 

Gewichtsklassen heben 

24 Coil oder Container 

Innovationstransfer bei der SMS group 

27 Metallpulver für Flugzeugteile 

Blick über den Tellerrand: NE-Metalle 

POLITIK 

MÄRKTE 

28 Weltweit werden Hochöfen runtergefahren 

Regionale Unterschiede in der Transparenz 

31 Hoffnung auf Besserung 

Aktuelle Meldung aus dem BMWi 

32 Reihenweise Virus-Absagen 

Covid-19 schüttelt die Messelandschaft durcheinander 

34 „Risiken durch unkoordinierte 

Vorgehensweise“ 

Interview mit Dr. Dirk Bissel, Vallourec 

36 Zahlreiche Fakten bestimmen 

den Gaspreis 

Drei Zeiträume für langfristige Entwicklung 

28 

Weltweit werden Hochöfen 

runtergefahren 

Global gleiche Gründe, aber regionale Unterschiede 

in der Transparenz 

4 April 2020 stahlundeisen.de

40 Corona und die Folgen 

Bericht aus China von Fabian Grummes 

WISSENSCHAFT 

TECHNIK 

45 Numerische Simulation im 3D-Druck 

Fachbeitrag über die Vermeidung 

von thermischem Verzug 

Risiken und Chancen 

34Dr. Dirk Bissel von Vallourec 

skizziert seine Sicht auf die Branche. 

49 Lagenaufbau mittels Lichtbogen 

Flexibilität durch Wire Arc Additive Manufacturing 

50 Sauerstofftechnologie für den 

Hochofenprozess 

Sequenz-Impuls-Prozess mit induzierten Stoßwellen 

RECHT 

FINANZEN 

54 Bessere Leistung und Gesundheit 

Einfache Maßnahmen fördern 

Wohlbefinden der Mitarbeiter 

55 Keine Verschärfung 

der Rechnungsangaben 

Rechts-Tipp von Prof. Dr. Gunter M. Hoffmann 

BERUF 

KARRIERE 

56 Kündigungs- und Trennungsgespräche 

Heikle Führungsaufgaben brauchen gute Vorbereitung 

STYLE 

STORY 

62 Schweizer Messer für Tafel und Küche 

Blick hinter die Kulissen von sknife 

Numerische Simulation im 3D-Druck 

45 Durch simulationsgestützte Verzugskompensation 

Bauabbrüche im DED additive manufacturing vermeiden 

IMMER 

EWIG 

3 Editorial 

42 Länder + Anlagen 

52 Erzeugnisse + Verfahren 

58 VDEh-Personalia 

65 Vorschau + Impressum 

66 People 


NEWS 

TERMINE 

Wirtschaft 

Industrie 

ArcelorMittal Bremen: KI-Lösung soll 

Prozesse optimieren 

ArcelorMittal Bremen hat das KI-Unternehmen Smart Steel Technologies (SST) damit beauftragt, dessen Softwareprodukte „SST Casting 

Optimization AI“ und „SST Surface Inspection AI“ einzuführen. Die Lösungen des Berliner Start-ups dienen der Optimierung 

des Stranggießprozesses und der Oberflächeninspektion. Somit will ArcelorMittal Bremen dauerhaft Abwertungen aufgrund von 

Oberflächenfehlern vermeiden und implementiert dazu ein System zur KI-gestützten Analyse von Produktionsdaten zur Umsetzung 

weiterer Optimierungsmaßnahmen. SST verbessert darüber hinaus die Oberflächeninspektion durch zentralisierte und anlagenübergreifende 

Darstellung sämtlicher Detektionen und den Einsatz robuster Defektklassifikatoren auf Basis einer Deep-Learning- 

Technologie. Die schrittweise Umsetzung der Maßnahmen in der Produktion soll nach sechs Monaten Projektlaufzeit erfolgen. 

Verluste für Salzgitter 

Geprägt von diversen Sondereinflüssen musste der Stahlkonzern Salzgitter 

ein unerfreuliches Ergebnis im vergangenen Geschäftsjahr hinnehmen. 

Der Außenumsatz reduzierte sich im Jahresvergleich um etwa 

7,8 % auf insgesamt rund 8,5 Mrd. Euro (9,3 Mrd. Euro im Jahr 2018). Das 

Ergebnis vor Steuern verringerte sich binnen Jahresfrist von 347,3 Mio. 

Euro auf -253,3 Mio. Euro. Vor allem Sondereffekte in Höhe von fast 400 

Mio. Euro hätten zu dem Negativergebnis beigetragen, heißt es aus dem 

Konzern. Ohne die Wertberichtigungen für verschiedene Geschäftsbereiche 

(-192,9 Mio. Euro), den Aufwand für die Beendigung des Ermittlungsverfahrens 

zu mutmaßlichen Kartellabsprachen (-140,8 Mio. Euro) und 

Hauptverwaltung 

der Salzgitter AG 

Restrukturierungsaufwand (-62,8 Mio. Euro) wäre das Ergebnis vor Steuern mit 143 Mio. Euro im Rahmen der Konzernprognose 

gewesen. Auch der konjunkturelle Gegenwind stellte das Unternehmen vor besondere Herausforderungen: Nachgebende 

Walzstahlerlöse bei stark gestiegenen Eisenerzkosten, eine rückläufige Nachfrage und nach wie vor hohe Stahlimporte in den 

EU-Markt haben Salzgitter zusätzlich belastet. Im Ausblick ist mit dem Coronavirus ein weiterer Faktor hinzugekommen, dessen 

Auswirkungen noch nicht eingeschätzt werden können. Das Ergebnis soll aber auf 9 Mrd. Euro gesteigert werden. 

Klöckner mit rückläufigem Umsatz und Ergebnis 

Sinkende Stahlpreise und eine schwache Nachfrage haben im Geschäftsjahr 

2019 bei Klöckner & Co zu einem Umsatzrückgang von 

rund 7 % auf 6,3 Mrd. Euro geführt. Das operative Ergebnis (EBIT- 

DA) vor wesentlichen Sondereffekten lag zwar innerhalb der prognostizierten 

Spanne bei 124 Mio. Euro (2018: 229 Mio. Euro), aber 

ebenso wie das Konzernergebnis (-55 Mio. Euro nach 69 Mio. Euro) 

deutlich unter Vorjahr. Im Gegensatz zum rückläufigen Ergebnis 

wurde vor allem bedingt durch den konsequenten Abbau von Net 

Working Capital ein stark positiver operativer Cashflow von 204 

Mio. Euro erzielt. Aufgrund des negativen Konzernergebnisses werden 

Vorstand und Aufsichtsrat der Hauptversammlung am 20. Mai 

2020 vorschlagen, für das Geschäftsjahr 2019 keine Dividende auszuschütten. 

Trotz des schwierigen Marktumfeldes wurde die digitale 

Transformation des Unternehmens ungebremst vorangetrieben. 

Der über digitale Kanäle erzielte Umsatzanteil stieg erneut 

und lag im vierten Quartal 2019 bei 32 % (Q4 2018: 25 %). Der Ausblick 

für das Gesamtjahr 2020 ist im Kern positiv: Es wird ein deutlich 

steigendes operatives Ergebnis (EBITDA) erwartet. 

Schwieriges Umfeld für Maschinenbau 

Die Maschinenbauer in Deutschland 

durchleben ein noch schwierigeres Jahr als 

erwartet. Angesichts von Handelsstreitigkeiten, 

Konjunkturschwäche, dem Strukturwandel 

und zuletzt dem Coronavirus 

senkt der Verband Deutscher Maschinenund 

Anlagenbau (VDMA) seine Produktionsprognose 

für 2020 und erwartet nunmehr 

ein Produktionsminus von fünf Prozent. 

Bezüglich seiner aktuell schwierigen 

Situation appelliert der Industrieverband 

an ein rasches Handeln der Regierung. Der 

VDMA fordert, dass Betriebe künftig deutlich 

schneller Kurzarbeit einführen können 

und Ausfallstunden ohne weitere Bedingungen 

von der Bundesagentur für 

Arbeit übernommen werden. Darüber 

hinaus teilt der VDMA die Befürchtungen 

führender Ökonomen, dass die nun auf 

den Weg gebrachten Hilfen für Unternehmen 

nicht ausreichen werden. Dringend 

notwendig wären, so der Verband, eine 

zinslose Stundung fälliger Zahlungen bei 

Einkommens-, Körperschafts- und Umsatzsteuer, 

eine Ausweitung des Verlustrücktages 

und eine nennenswerte Abschreibungserleichterung. 

Zudem sei es nun 

„höchste Zeit“, die immer wieder versprochenen 

Entlastungen des Mittelstands 

umzusetzen. 

Quellen: Salzgitter AG; Shutterstock; SMS group 


KI-Lösung für Anlagenüberwachung 

Auf dem Gebiet der intelligenten Wartungslösungen haben das Scale-up- 

Unternehmen Semiotic Labs und die SMS group eine Kooperationsvereinbarung 

unterzeichnet. Die von der Semiotic Labs neuartig entwickelte und 

KI-basierte Technologie, die Strom- und Spannungsdaten zur Überwachung 

des Zustands kritischer Wechselstrommotoren und rotierender Geräte verwendet, 

soll eine frühzeitige Vorhersage von notwendigen Service-Maßnahmen 

ermöglichen. Im Gegensatz zu herkömmlichen schwingungsbasierten 

Lösungen, die im Feld installiert werden, kann das sogenannte „SAM4“-System 

direkt im Schaltschrank der Frequenzumrichter verbaut werden. Besonders 

nützlich sei dies laut SMS group für die Überwachung von Komponenten 

in den rauen Umgebungsbedingungen der metallurgischen Industrie. 

Der Düsseldorfer Anlagenbauer hat sich daraufhin entschlossen, die 

Technologie in sein GeniusCM Condition Monitoring System zu integrieren 

und die Datenanalyse in Zusammenarbeit mit Semiotic Labs weiterzuentwickeln. 

V.l.: Christoph Häusler (SMS group) und Simon Jagers 

(Semiotic Labs) besiegeln die Zusammenarbeit an 

intelligenten Wartungslösungen per Handschlag. 

Neue Strahlanlage bei ArcelorMittal Neckarsulm 

Die ArcelorMittal Stahlhandel-Niederlassung in Neckarsulm wird weiter modernisiert: Mit einer Ersatzinvestition von knapp einer 

Million Euro erhielt der Standort eine neue Strahlanlage. Die neue Gietart Hochleistungsstrahlanlage vom Typ Marathon A 1506 hat 

der Konzern bereits in Betrieb genommen. Sie verfügt über 22 kW Leistung pro Turbine und ist mit zusätzlicher Frequenzregelung 

ausgestattet. Die Durchlassöffnung beträgt 1600 x 700 mm und die Produkte werden mit einer Strahlqualität von SA 2,5 gestrahlt. 

Gleichzeitig wurde eine neue Lackieranlage mit zwei separaten Farbsystemen installiert, was der Anlage den Zugriff auf zwei unterschiedliche 

wasserlösliche Farben ohne Unterbrechung und ohne manuellen Eingriff auf die Farbfässer ermöglicht. Ab sofort verfügt 

die ArcelorMittal Stahlhandel Niederlassung Neckarsulm damit über zwei Grundfarben – rot und grau. Sonderfarben, so der 

Konzern, seien auf Wunsch ebenfalls möglich. 

Dillinger und Saarstahl: Negativer Jahresabschluss 

Wie grundsätzlich alle Unternehmen der europäischen Stahlindustrie 

berichten nun auch die Dillinger Gruppe und der 

Saarstahl-Konzern von einem schwierigen Geschäftsjahr 2019. 

Die Umsatzerlöse der Dillinger Gruppe gaben um 5,2 % auf 

rund 2,2 Mrd. Euro nach. Das konsolidierte EBITDA schrumpfte 

im Vergleich zum Vorjahr (162,1 Mio. Euro) um 153,6 Mio. Euro 

Die Dillinger Hütte: Trotz negativer Geschäftsergebnisse im vergangenen 

Jahr sollen die Maßnahmen zur Verbesserungen der Umweltverträglichkeit 

des Standorts weiter vorangetrieben werden. 

und belief sich auf 8,5 Mio. Euro. Auch das konsolidierte EBIT 

hatte mit -116 Mio. Euro einen erheblichen Rückgang (2018: 

38,5 Mio. Euro). Die Summe der Investitionen ergab 2019 72,4 

Mio. Euro (2018: 54 Mio. Euro). Davon soll ein Großteil in Maßnahmen 

zur Verbesserung des Umweltschutzes am Standort 

Dillingen bei ROGESA fließen – zum Beispiel in den erstmaligen 

Einsatz von Wasserstoff als Reduktionsmittel im Hochofen. 

Noch deutlich negativer sind die Ergebnisse des Saarstahl-Konzerns 

ausgefallen. Dessen Umsatzerlöse gingen um 12,7 % auf 

knapp 2,1 Mrd. Euro zurück. Das konsolidierte EBITDA betrug 

-18,5 Mio. Euro (2018: 210,6 Mio. Euro) und das konsolidierte 

EBIT sank von 98,8 Mio. Euro im Jahr 2018 auf aktuell -127,6 

Mio. Euro. Mit 105,2 Mio. Euro hat Saarstahl allerdings auch 

37,5 Mio. Euro mehr investiert als im Vorjahr (67,7 Mio. Euro). 

Die bedeutendste Investition war der Bau der neuen Stranggießanlage 

S1, die Ende 2019 fertiggestellt wurde. Während die 

strukturellen und konjunkturellen Probleme beider Unternehmen 

– sowie auch der gesamten Branche – maßgeblich durch 

den zunehmenden Protektionismus und die damit verbundenen 

Zölle geprägt war, müssen sich Dillinger und Saarstahl nun 

auch der aktuellen Coronakrise stellen. Dafür wurden sowohl 

die Produktion gedrosselt und einige Produktionsbereiche und 

Aggregate auf das technische Minimum zurückgefahren. Am 

Strategieprozess zur Umstellung auf eine CO 2 

-freie Produktion 

wollen die Unternehmen aber weiter festhalten. 


NEWS 

TERMINE 

Klima 

Umwelt 

Von seinem Standort in El Puig ausgehend, liefert thyssenkrupp Materials Processing Europe Großanlagen mit Photovoltaik-Elementen. 

thyssenkrupp hat ressourcenschonende 

Industrien im Blick 

Wie in grundsätzlich allen Industriezweigen werden auch an die 

Solarindustrie besondere Anforderungen an die Organisation der 

Wertschöpfungskette gestellt. Das hat auch die Sparte Materials 

Processing Europe von thyssenkrupp erkannt, die seit gut einem 

Jahr individuelle Supply Chain Services für Hersteller industrieller 

Solaranlagen übernehmen. Konkret bietet das Unternehmen zum 

einen Materialspezifikationen, die speziell für Aufstellungsorte mit 

besonders schwierigen Witterungsbedingungen konfiguriert sind, 

etwa Anlagen in Meeresnähe. Zum anderen werden der Zulieferstrom 

mit den entsprechenden Unterlieferanten koordiniert und 

die Steuerung sowie Überwachung der Logistik übernommen. Seit 

Mitte 2019 ist es dem Unternehmen gelungen, an seinem Standort 

im spanischen El Puig das Liefervolumen von Großanlagen mit 

Photovoltaik-Elementen kontinuierlich auszubauen. Der besondere 

Schwerpunkt des Unternehmens liegt dahingehend auf Lösungen 

zur Produktion sogenannter Solar-Tracker, die dem Stand der 

Sonne folgen und dadurch einen besonders hohen Beitrag zur 

regenerativen Energieerzeugung leisten sollen. 

Eine stärkere Nutzung der Binnenschifffahrt soll 

CO 2 

-Emissionen einsparen. 

Binnenschiffe statt Lkw? 

EU beschließt Klimaschutzgesetz 

Laut aktueller Zahlen des Umweltbundesamtes verursacht ein Binnenschiff pro 

Tonnenkilometer 34 Gramm Treibhausgasemissionen und damit deutlich weniger 

als ein Lkw, der auf 112 g/tkm kommt. Der Bundesverband der Deutschen 

Binnenschifffahrt (BDB) weist darauf hin, dass der Anteil des Straßengüterverkehrs 

an der Verkehrsleistung im deutschen Güterverkehr bei über 70 Prozent 

liegt. Somit ließen sich, so der BDB, „enorme Möglichkeiten für einen deutlich 

CO 2 

-sparsameren Güterverkehr erkennen, wenn eine vermehrte Verlagerung auf 

die Wasserstraßen gelingt“. Als positiver Nebeneffekt würde auch das Straßennetz 

vom stetig zunehmenden Lkw-Verkehr signifikant entlastet. Schon im Mai 

des vergangenen Jahres fasste Verkehrsminister Andreas Scheuer mit den Worten 

„Schiff statt Stau, H 2 

O statt CO 2 

“ das Ziel zusammen, den sogenannten „Modal 

Split“ (Verkehrsmittelwahl) der Binnenschifffahrt von derzeit acht auf zwölf 

Prozent bis 2030 zu erhöhen. 

Das Ziel der Klimaneutralität bis 2050 will die Europäische Kommission nun gesetzlich festschreiben. Verschiedenen Medienberichten 

zufolge habe EU-Kommissionschefin Ursula von der Leyen vor kurzem einen entsprechenden Entwurf vorgestellt und betont, 

dass Europa damit den Weg in eine nachhaltige Zukunft beschreiten könne. Konkret sieht das Gesetz unter anderem vor, von 2023 

an alle fünf Jahre zu überprüfen, ob die Zielmarke zu halten ist. Falls nicht, sollen die EU-Staaten Empfehlungen annehmen. Etappenziele 

sollen dabei nötigenfalls von der EU-Kommission nachgeschärft werden. Bereits im Vorfeld hatte etwa der Bundesverband 

der Deutschen Industrie (BDI) das neue Klimagesetz kritisiert. Laut des stellvertretenden Hauptgeschäftsführers Holger Lösch bleibe 

schließlich offen, „ob und mit welchen Instrumenten weitere Zielverschärfungen überhaupt erreicht werden könnten“. Wie er der 

Deutschen Presse-Agentur mitteilte, blieben bloße Zielformulierungen Wunschdenken, wenn keine konkreten Instrumente 

genannt und die Folgen nicht gründlich abgeschätzt würden. 

Quellen: Shutterstock; van den Dries/Shutterstock; Hoffmann Neopac 


Pilotprojekt fördert Stahlrecycling 

Vor der Küste Nordhollands 

soll für das Projekt NortH2 ein 

Mega-Windpark von einer 

Größe zwischen drei und vier 

Gigawatt entstehen. 

Aus gebrauchten Dosen, Kronkorken und Verschlüssen 

wollen thyssenkrupp Rasselstein und das 

Schweizer Unternehmen Hoffmann Neopac neue 

Behälter für Lebensmittel herstellen. Die sogenannte 

„RecyCan“ ist das Resultat eines Pilotprojektes 

der beiden Unternehmen, in dem Stahl aus haushaltsnah 

anfallenden, gebrauchten Verpackungen 

zu 100 Prozent wiederverwendet wird. Dafür werden 

diese entzinnt und im Stahlwerk wieder zu 

Rohstahl eingeschmolzen. Anschließend entsteht 

daraus Weißblech, aus dem in der Folge neue 

Dosen hergestellt werden können. 

Der Herstellungsprozess der „RecyCan“ zeichnet sich 

durch einen geschlossenen Materialkreislauf aus. 

Windpark für Wasserstoff 

Grüner Wasserstoff aus erneuerbarem Strom – das hat sich nun auch ein 

Konsortium aus Gasunie, Groningen Seaports und Shell Nederland auf die 

Fahne geschrieben. Binnen zehn Jahren soll im Rahmen des „NortH2-Projekts“ 

vor der Küste Nordhollands ein Mega-Windpark mit einer Stromkapazität 

von 3 bis 4 Gigawatt gebaut werden, womit einige der Ziele des niederländischen 

Klimaabkommens umgesetzt werden sollen. Bis 2040 soll die 

Leistung auf 10 Gigawatt erhöht werden. Zudem sieht der Plan den Bau 

eines großen Elektrolyseurs in Eemshaven vor, der die erzeugte Windenergie 

in Wasserstoff umwandeln soll. Schließlich sei ein intelligentes Verteilnetz in den Niederlanden und Nordwesteuropa erforderlich, 

so die Projektpartner. Dadurch soll der Wasserstoff hauptsächlich an die Industrie, später aber möglicherweise auch an die Verbraucher 

geliefert werden. Das Konsortium verspricht sich, dass mithilfe des Vorhabens um 2040 schätzungsweise sieben Megatonnen CO 2 

- 

Emissionen pro Jahr eingespart werden können. NortH2 hat die Unterstützung der Provinz Groningen und sucht Partner, um das Konsortium 

zu erweitern und das Projekt zu realisieren. Noch in diesem Jahr soll es mit einer Machbarkeitsstudie beginnen. 

Neue Industriestrategie der EU-Kommission 

Kreislaufwirtschaft, Emissionshandel und nicht zuletzt das große Thema der Dekarbonisierung: Die EU-Kommission hat ihre überarbeitete 

Industriestrategie vorgestellt. Diese soll Industrie und Wirtschaft auf dem Weg zu einem klimaneutralen Europa leiten und stärken – so 

wie Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen es in ihrem „Green Deal“ festgelegt hat. Die Brüsseler Behörde kündigte darin unter 

anderem an, gemeinsam mit Mitgliedsstaaten eine neue Wasserstoff-Allianz gründen zu wollen. Im Fokus liegt dabei die Etablierung klimaschonender 

Fertigungsprozesse etwa für die Stahlindustrie. Konkret sollen Unternehmen und Behörden dafür aktiv zusammenarbeiten, 

um erforderliche Technologien, Investitionsbedarf und regulatorische Hürden zu identifizieren. Etliche Regierungen in der EU leisten dabei 

Anschubhilfe. Wie das Handelsblatt berichtete, soll allein das erste Firmenbündnis bis zu 3,2 Milliarden Euro an Subventionen erhalten. 

Stahlrecycler fordern Umsetzung des Green Deals 

Dass der Einsatz hochwertiger Stahlschrotte dazu beiträgt, die 

Stahlproduktion nachhaltiger zu gestalten, hat die Bundesvereinigung 

Deutscher Stahlrecycling- und Entsorgungsunternehmen 

(BDSV) bereits in einer Studie dargelegt (siehe auch stahl + 

eisen Nr. 3/2020). Nun fordern die Stahlrecycler zusammen mit 

elf weiteren Verbänden die Bundesregierung auf, die ökologische 

Modernisierung des Industriestandorts Deutschland konsequent 

voranzutreiben. In einem gemeinsamen Schreiben an 

Bundesumweltministerin Svenja Schulze wird die anstehende 

deutsche EU-Ratspräsidentschaft als große Chance für die europäische 

Kreislaufwirtschaft bezeichnet. Als unverzichtbare Maßnahmen 

führen die Verbände unter anderem ein nachhaltiges 

Beschaffungswesen für Industrie und Gewerbe auf. Laut BDSV- 

Hauptgeschäftsführer Thomas Junker, werde der Stahlrecylingverband 

darauf hinwirken, dass die Bundesregierung den verstärkten 

Einsatz des zum Sekundärrohstoff aufbereiteten Stahlschrotts 

als technisch ausgereifte und mit vergleichsweisen 

geringen Investitionen umsetzbare Maßnahme vorantreibt. 

Stahlrecycling-Verbände fordern, die Verwendung von 

Stahlschrott als Maßnahme zur Dekarbonisierung voranzutreiben 


NEWS 

TERMINE 

Additive Fertigung 

Der 3D-gedruckte 

Rahmen des Kinazo E1 

besteht aus nur einem 

Stück und erlaubt eine 

flexible Geometrie. 

3D-gedrucktes Enduro-Bike geht in Serie 

Die Vorzüge geometrischer Flexibilität, die metallische 3D- 

Druckverfahren bieten, hat auch das Designstudio Kinazo Design 

für sich entdeckt. Das slowakische Unternehmen will in 

der Saison 2020 ein E-Bike in limitierter Serie produzieren, das 

unter Anwendung des Direct Metal Laser Sintering (DMLS) hergestellt 

wird. Das „Kinazo E1“ zeichnet sich in erster Linie durch 

seinen 3D-gedruckten Rahmen aus, der aus nur einem Stück 

besteht – dem so genannten Unibody. Dessen Geometrie lasse 

sich, so Kinazo Design, dank additiver Fertigung individuell an 

den Körper und die Ansprüche des Fahrers anpassen. Für die 

Fahrradkontrolle und Stabilität im Gelände haben sich die Entwickler 

an Enduro-Mountainbikes orientiert. 

Marktstudie: Starkes Wachstum beim 

industriellen 3D-Druck 

Laut einer aktuellen Studie des britischen Marktforschungsinstituts Context ist der Markt für industrielle 3D-Drucker in den vergangenen 

12 Monaten um 12 % gewachsen. Während die industriellen Metalldrucker 32 % der Stücklieferungen ausmachten, seien 

sie für über 50 % der Einnahmen verantwortlich. Das bislang dominierende pulverbettbasierte Schmelzverfahren geriet ins Wanken 

– im dritten Quartal 2019 wurden um 18 % weniger Drucker ausgeliefert als im Vorjahr. Hingegen konnte der Absatz der neuen 

Technologie der Materialextrusion, die unter anderem von Desktop Metal und Markforged vorangetrieben wird, um 43 % zunehmen. 

Die Zahlen verdeutlichen zugleich, dass der 3D-Metalldruck eines der am schnellsten wachsenden Segmente der additiven 

Fertigung darstellt. Für Context sei der Anstieg überraschend gekommen, zumal viele Anbieter der Branche von Gegenwind berichten. 

Für Unsicherheiten hätten demnach die geringe Nachfrage aus dem krisengeschüttelten Automobilsektor, die schleppende 

europäische Wirtschaft und ein allgemein schwacher globaler Markt gesorgt. 

Software zur automatischen Erstellung 

von AM-Fertigungsplänen 

3yourmind hat sein Agile MES um 

Funktionen erweitert, die eine umfassende 

digitale Dokumentation des gesamten 

Produktionsprozesses der Additiven 

Fertigung bieten soll. 

Die Softwareentwickler von 3yourmind 

haben ihr Ausführungssystem für die 

Additive Fertigung (Agile MES) um die 

automatische Generierung von Fertigungsplänen 

erweitert. Laut 3yourmind 

ermögliche das Planern in Unternehmen, 

Produktionsbögen für jedes zu produzierende 

Modell einfach über einen QR-Code 

herunterzuladen. Dabei wird jeder Produktionsschritt, 

einschließlich der Mengen, 

Arbeitsstationen und Projektkommentare, 

automatisch im Dokument generiert. 

Durch die Automatisierung all 

dieser manuellen Schritte, so die Entwickler, 

würden sich Produktionsingenieure 

besser auf die Herstellung der eigentlichen 

Bauteile konzentrieren können. 

Darüber hinaus können für jede Druckoder 

Nachbearbeitungsanlage entsprechende 

Workstation-Listen erstellt werden. 

Diese basieren auf einer Auslastung, 

die zu Beginn eines jeden Tages im Agile 

MES bestätigt wird. In jedem Schritt führt 

auch hier ein QR-Code den Ingenieur 

direkt zur Dokumentationsseite, um das 

Bauteil als fertig zu kennzeichnen und 

eine digitale Unterschrift unter die abgeschlossene 

Arbeit zu setzen. 

Quellen: Kinazo Design; Aurora Labs; Fraunhofer IWS Dresden ; 3yourmind 


Additiv gefertigtes Raketentriebwerk 

für alternative Trägerraketen 

Das Dresdner Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) hat gemeinsam mit Raumfahrtexperten 

der TU Dresden ein additiv gefertigtes Raketentriebwerk mit Aerospike-Düse für Microlauncher entwickelt. 

Bei letzterem handelt es sich um eine Alternative zu herkömmlichen Trägerraketen, die künftig kleine Satelliten 

in den Weltraum bringen soll. Der skalierte Prototyp aus Metall soll 30 Prozent weniger Treibstoff als konventionelle 

Triebwerke verbrauchen. Konkret wurden Treibstoffinjektor, Brennkammer und Düse per Laser Powder 

Bed Fusion (L-PBF) Schicht für Schicht hergestellt. Das Forschungsteam verwendete diese Fertigungsmethode, 

da das Triebwerk eine sehr gute Kühlung und innen liegende Kühlkanäle erforderte. Ein solch komplexes regeneratives 

System mit komplexen Strukturen ließe sich konventionell nicht fräsen oder gießen, so das IWS. 

Design-Demonstrator: 

Die additiv gefertigte 

Aerospike-Düse 

US-Sicherheitsapparat investiert 

in 3D-Drucker-Hersteller 

Markforged hat vor Kurzem eine Investitionsvereinbarung mit dem amerikanischen Non-Profit-Unternehmen In-Q-Tel 

bekanntgegeben. Dabei handelt es sich um eine Organisation, die Risikokapital an Start-ups vergibt und sich aus dem Haushalt der 

CIA speist. Wie Markforged in der Pressemitteilung betont, habe es bereits mehrfach mit dem Regierungs- und Verteidigungssektor 

zusammengearbeitet. Demnach verwende das US-Militär weltweit Metall- und Kohlefaser-3D-Drucker für eine Vielzahl von Anwendungsfällen, 

wie etwa Maschinenreparatur, Werkzeugherstellung und Feldoperationen. Grundsätzliches Ziel von In-Q-Tel ist es, 

neue und relevante Technologien frühzeitig zu erkennen und sie für die nationale Sicherheit der USA nutzbar zu machen. 

Fortschritte bei Validierung von MCP-Prozess 

Bei der Validierung seines MCP-Prozesses 

(Multi-Layer Concurrent Printing) will 

das Unternehmen Aurora Labs einen 

bedeutenden Fortschritt erzielt haben. 

Unabhängige Tests von 3D-Druckteilen 

aus Edelstahl 316L hätten demzufolge 

gezeigt, dass die Proben die technischen 

Standards in Bezug auf Zugfestigkeit und 

Streckgrenze übertreffen konnten. 

Durchgeführt wurden die Tests nach 

Angaben des Unternehmens in einem 

Turbinenstator, der additiv aus Edelstahl 

316L gefertigt wurde 

von der National Association of Testing 

Authorities (NATA) akkreditierten Labor 

im australischen Perth. Die MCP-Technologie 

zeichnet sich im Gegensatz zum 

selektiven Laserschmelzen dadurch aus, 

dass sie mehrere Schichten in einem 

Durchgang drucken kann. Ein solcher 

Ansatz hat das Potenzial, die Produktionszeiten 

für Metallteile zu verkürzen, 

ohne dabei an Genauigkeiten und Präzision 

zu verlieren. 

www.mamc2020.org 

Do Not Miss The 

Metal Additive Manufacturing 

Conference 

Industrial Perspectives 

in Additive Technologies 

September 30 - October 2, 2020 

Vienna, Austria 

stahlundeisen.de April 2020 13 

©Fraunhofer ILT, Aachen / Volker Lannert 

Email: mamc2020@asmet.at



Nächster Halt: 

Industrie 

Die additive Fertigung in ihrer Vielfalt könnte sich bald fest 

als Problemlöser etablieren 


Quelle: EOS 

Die Zukunft der Produktion? Der spannende Markt für den 

industriellen 3D-Druck hat in den vergangenen Jahren 

signifikant an Dynamik zugelegt. Neue Technologien gibt es 

dabei viele – genauso wie unterschiedliche Anwendungsbereiche. 

Dass die Industrie derzeit grundsätzlich von 

Innovationen geprägt ist, zeigt die aktuelle Titelstrecke. 




Ob Prototyp oder 

Serienteil – potenziell 

kann die additive 

Fertigung beides. 

AUTOR: Niklas Reiprich, 

niklas.reiprich@stahlundeisen.de 

DARUM GEHT‘S: Additive Prozesse finden 

zunehmend Einzug in verschiedene 

Bereiche der Industrie. Entsprechende 

Verfahren und Technologien ermöglichen 

die Fertigung komplexer Strukturen, 

die konventionell schwer bis nicht 

herstellbar sind. Dennoch befindet sich 

der industrielle 3D-Druck grundsätzlich 

noch in der Frühphase. Mit welcher 

Innovationskraft er aufwartet, verdeutlicht 

eine aktuelle Studie. 

Die Dekarbonisierung dominiert aktuell 

die europäische Industriepolitik 

– strategische Leitlinien und 

angemessene Rahmenbedingungen auch 

für die Stahlindustrie sind fortwährend 

Gegenstand der Debatte. Währenddessen 

entwickeln einige Key-Player der Branche 

mit Hochdruck innovative Konzepte, um 

die CO 2 

-Neutralität rechtzeitig zu erreichen. 

Besonders der 3D-Druck – synonym 

auch additive Fertigung (englisch: Additive 

Manufacturing, kurz AM) – beweist zunehmend 

Potenzial, sich hinsichtlich nachhaltiger 

und effizienter Produktion in die Riege 

relevanter Technologien einzureihen. 

Junge Nische 

Zum aktuellen Zeitpunkt steckt die Branche 

der additiven Fertigung noch in den 

Kinderschuhen. Nur das derzeit gängige 

Verfahren des Laserstrahlschmelzens (englische 

Abkürzung: LB-PBF) hat sich bereits 

gewinnbringend in der industriellen Anwendung 

etabliert. Auch dem Binder Jetting, 

das aktuell vor allem durch das Unternehmen 

Desktop Metal vorangebracht 

wird, wird nachgesagt, zukünftig mit den 

etablierten Technologien Schritt halten zu 

können; noch im November des vergangenen 

Jahres hat Desktop Metal verkündet, 

das „weltweit erste“ Binder Jetting System 

für mechanische Werkstätten auf den 

Markt gebracht zu haben. 

Sämtliche weitere Technologien befinden 

sich derweil noch im initialen Prozess 

der Forschung und Entwicklung und können 

momentan höchstens Nischenanwendungen 

für sich beanspruchen. Zwar ermöglicht 

es vor allem die geometrische 

Flexibilität des industriellen 3D-Drucks, 

potenziell komplexe und multifunktionelle 

Bauteile zu erstellen. Ein ökonomischer 

Einsatz additiver Technologien verlangt 

aber ein breites Spektrum an Kompetenzen 

in unterschiedlichen Prozessen. Dass in 

diesem Stadium jedoch an vielversprechenden 

Innovationen gearbeitet wird, haben 

die AM-Unternehmensberater von Ampower 

in einem kürzlich veröffentlichen Bericht 

festgehalten, der stahl + eisen vorliegt. 

Darin wird unter anderem deutlich, 

dass keine gänzliche Neuerfindung von 

Verfahren notwendig ist, um die junge 

Branche der additiven Fertigung voranzutreiben. 

In manchen Fällen reicht es aus, 

herkömmliche Verfahren auf innovative 

Weise neu zu interpretieren. 

Optimierung gängiger Verfahren 

Das amerikanische Unternehmen Digital 

Alloys etwa hat eine neue Methode namens 

„Joule Printing“ entwickelt. Dafür hat es 

sich an dem etablierten Technologieprinzip 

des Widerstandsschweißens bedient und 

ebendieses auf das 3D-Druckverfahren 

übertragen. Im Rahmen eines thermoelektrischen 

Prozesses wird dabei ein Metalldraht 

durch eine Düse auf das Ausgangsmaterial 

(Substrat) gedrückt. Ein elektrischer 

Strom fließt anschließend durch den 

Draht und erzeugt eine hohe Temperatur 

an der Schnittstelle. Die Verbindung zwischen 

der vorherigen Schicht und dem 

Draht wird durch eine Mischung aus 

Schmelzen und Diffusion des Materials 

realisiert. 

Die Inspiration für das Verfahren von 

Digital Alloys entstand CEO Duncan McCallum 

zufolge aus „der Beobachtung, dass 

pulverbasierte Druckverfahren zu langsam, 

teuer und komplex seien“. Und auch wenn 

sich die Technologie bislang noch in der 

Beta-Phase bewegt und keine Anlagen in 

Serie auf dem Markt sind, sieht Ampower 

diverses Potenzial für seine praktische Anwendung. 

So könne mithilfe des günstigen 

Drahtmaterials als auch der relativ simplen 

Systemkonfiguration rasch produziert und 

dennoch Kosten eingespart werden. Zudem 

messe das System direkt alle wichtigen 

Prozessparameter und trage somit potenziell 

zu einem geschlossenen Regelkreis 

bei. Konkret soll das System, so Digital Alloys 

in einer Pressemeldung, in der Produktion 

von hochwertigen Titanteilen für die 

Luft- und Raumfahrtindustrie sowie Werkzeugen 

für die Konsumgüter- und Automobilindustrie 

angewandt werden. Zu diesem 

Zweck ist es dem Unternehmen bereits 

gelungen, verschiedene Investoren ins Boot 

zu holen – darunter G20 Ventures, Boeing 

und Lincoln Electric. Die Gründe, warum 

Quelle: Ampower; Shutterstock 


das System noch nicht industrialisiert wurde, 

sucht McCallum im noch hohen Stellenwert 

traditioneller Herstellungsverfahren. 

Er betont aber zugleich, Joule Printing sei 

entwickelt worden, „um die Produktion 

von Bauteilen zu verbessern, die derzeit aus 

Knüppeln, Guss- oder Schmiedeteilen hergestellt 

werden.“ 

Neue Konzepte als Basis 

Mit Patenten, die in die 1950er Jahre zurückreichen, 

ist auch das Reibschweißen 

keine neu erfundene Technologie. Das 

Verfahren ist seit über 30 Jahren in der 

automatisierten Schweißtechnik etabliert 

und erobert sich immer neue Anwendungsgebiete, 

unter anderem aufgrund 

steigender Anforderungen an die Werkstoff- 

und Fügetechnik in der Produktion. 

In seiner Anwendung wird Wärme durch 

mechanische Reibung zwischen sich relativ 

zueinander bewegenden Werkstücken 

unter Zufuhr einer Querkraft erzeugt. 

Letztere ist dafür zuständig, die 

Materialien plastisch zu verschieben und 

zu verschmelzen. 

Auf dem gleichen technologischen Prinzip 

basiert ein neuartiges Konzept für die 

additive Fertigung namens „Friction Surfacing 

Layer Deposition“ (FSLD), mit dem sich 

etwa das Helmholtz-Zentrum Geesthacht 

beschäftigt. Eine Kombination aus hohen 

Abwärtskräften und Rotation erzeugt dabei 

so viel Hitze durch Reibung, dass das hinzugegebene 

Material frei fließen kann. Die 

Substratschicht wird – analog zum Reibschweißen 

– anschließend durch plastische 

Verformung des Materials gebildet. 

Interessanter Ansatz für Rohlinge 

Laut Benjamin Klusemann, Leiter der Abteilung 

Solid State Joining Processes beim 

Helmholtz-Zentrum Geesthacht, hat das 

für die additive Fertigung eingesetzte FSLD 

einige Alleinstellungsmerkmale, die es von 

herkömmlichen schmelzschweißbasierten 

Prozessen abhebt: „Beim FSLD handelt es 

sich um einen Festphase-Fügeprozess, bei 

dem die Fügepartner nicht global aufgeschmolzen 

werden, sondern bei etwa 80 

Prozent Schmelztemperatur des niedriger 

schmelzenden Fügepartners plastifiziert 

und diffusionsbasiert metallisch verbunden 

werden.“ Dadurch sei zum Beispiel das 

Auftragen von herkömmlich als nicht oder 

schwer schweißbar geltenden Legierungen 

möglich. „FSLD hat in fast allen Anwendungsfällen 

geringe Anforderungen an die 

Prozessumgebung und benötigt keine 

Schutzgase, keine Abschirmung gegen UV- 

Strahlung, sowie keine besondere Vorbereitung 

der Fügeoberflächen durch beispielsweise 

chemisches Abbeizen“, so Klusemann 

Interpretationen des 3D-Drucks 

Herkömmliche Verfahren direkter Metallbearbeitung im neuen Gewand 

Elektrischer Strom 

Rotation und 

Druck 

Verfestigtes 

Bauteil 

Widerstandsschweißen / Joule Printing 

Reibschweißen / FSLD 

Drahtnachschub 

Substrat 

Materialnachschub 

Substrat 

Draht 

weiter. Allerdings gilt die Gestaltungsfreiheit 

der Technologie bisher als stark eingeschränkt. 

Die gleichmäßigen Materialeigenschaften 

und der hohe Durchsatz 

machen sie jedoch für die Herstellung von 

Rohlingen interessant – insbesondere für 

jene Legierungen, die von Natur aus schwer 

schweißbar sind oder nicht mehr in gewünschter 

Abmessung als Lagermaterial 

zur Verfügung stehen. Auch Reparaturanwendungen 

sind ein potenzieller Anwendungsfall. 

Incus setzt auf Lithographie 

Während die beiden zuvor genannten Verfahren 

Metalle direkt bearbeiten, durchlaufen 

einige neue, sinterbasierte Verfahren 

einen eher sequenziellen Produktionsprozess. 

Beispielsweise basiert die Metall-Lithographie 

auf dem Kunststoffverfah- 




ren der Stereolithografie, bei dem es sich 

tatsächlich um die erste öffentlich vorgestellte 

Technologie der additiven Fertigung 

handelt. Sie basiert auf einem photochemischen 

Prozess, bei dem durch Licht sogenannte 

Monomere und Oligomere (Molekülketten) 

miteinander vernetzt werden, um in 

der Folge Polymere zu bilden. Entsprechend 

der Bedeutung des Adjektives „polymer“ 

handelt es sich bei letzterem um einen Stoff, 

der „aus vielen gleichen Teilen“ – hier Molekülen 

– aufgebaut ist. Die Metall-Lithographie 

nutzt dieses Technologieprinzip. 

Das lichtempfindliche Polymerbindemittel 

wird jedoch mit Metallpulver gemischt, wodurch 

eine neue Art von Ausgangsmaterial 

entsteht. Das österreichische Unternehmen 

Incus etwa ist mit dieser Neuinterpretation 

an den Markt gegangen und beabsichtigt 

seitdem, durch die lithographische additive 

Fertigung neue Möglichkeiten für das 3D- 

Drucken von Metallen zu etablieren. 

Sinterprozess ähnlich wie MIM 

Hintergrund 

Was es etwa mit dem IDAM-Netzwerk 

oder dem NRW-Leitmarktprojekt 

„Add Steel“ auf sich hat, wurde jüngst 

in stahl + eisen 10/19 näher beleuchtet. 

Zu den anderen, hier skizzierten 

Technologien finden sich weitergehende 

Details auch in einer Studie von 

Ampower, einem auf die Technologie 

der additiven Fertigung spezialisierten 

Beratungsunternehmen. Mehr Details 

unter www.am-power.de/insights. 

Metall-Lithographie 

3D-Druck mit sinterbasiertem Verfahren 

Rakel 

Vorratsbehälter 

Für Incus-Geschäftsführer Gerald Mitteramskogler 

steht fest, dass das lithographische 

Verfahren seines Unternehmens „metallische 

Bauteile in bisher für den 3D- 

Druck unerreichter Oberflächenästhetik“ 

ermöglicht. Wie bei der Stereolithographie 

wird das Material dabei in einer dünnen 

Schicht ausgebreitet und anschließend mit 

einem UV-Lichtprojektor selektiv ausgehärtet. 

Das Ergebnis ist eine Polymerkomponente, 

die einen hohen Anteil an Metallpulverpartikeln 

enthält. „Die Materialeigenschaften 

entstehen durch einen Sinterprozess, 

ähnlich den Prozessschritten im Metal 

Injection Molding (MIM), sprich Metallspritzguss. 

Unser Metall-3D-Drucker ist 

daher als komplementäre Technologie zu 

einer MIM-Massenfertigung zu verstehen, 

die dadurch auch Einzelstücke oder Kleinserien 

berücksichtigen kann“, erklärt Mitteramskogler 

auf Nachfrage. Damit bezieht 

er sich auf die Druckerserie „Hammer“, mit 

der das Unternehmen die Forschung und 

Serienproduktion von 3D-gedruckten Hochleistungsmetallen 

ermöglichen will. Damit 

sei es „nicht nur möglich, sehr kleine komplexe 

Bauteile mit feinsten Oberflächenstrukturen 

herzustellen, sondern auch 

neue Metallpulvermischungen, wie zum 

Beispiel nicht schweißbare Pulver, einzusetzen“, 

so Mitteramskogler. 

Ausblick: Was ist zu erwarten? 

Belichtung 

unbelichteter 

Feedstock 

Auch in der Zukunft wird sich die additive 

Fertigung in einem hohen Maße mit den 

steigenden Anforderungen der Industrie 

auseinandersetzen müssen. Es ist bereits 

jetzt absehbar, dass von den Zulieferern 

Von additiver Fertigung 

und einer nachhaltigen Industrie 

Flüssige Beschichtung 

Baukammer 

Bauplatte 

Kolben 

tendenziell eine höhere Produktivität bei 

geringeren Kosten gefordert wird. Auf industrieller 

Ebene stehen einige der aktuell 

entwickelten Technologien der additiven 

Fertigung kurz vor der Einführung. Während 

etwa das LB-PBF jahrelang den Markt 

für sich beanspruchen durfte, werden langsam 

mehr Technologien industriell umsetzbar 

und könnten künftig von relevanten 

Unternehmen in der Praxis berücksichtigt 

werden. Zudem kann die additive Fertigung 

eine wichtige Rolle bei der Verbesserung 

des ökologischen Fußabdrucks industrieller 

Produktionsprozesse spielen. 

Bei der Vierten Industriellen Revolution geht es unter anderem darum, wie neue Fertigungstechnologien, 

darunter die additive Fertigung, Unternehmen wie Verbrauchern 

zugutekommen. Zunehmend wird auch fokussiert, wie die Industrie eine nachhaltigere 

Welt einführen kann. Im Vorfeld des vergangenen Weltwirtschaftsforums in Davos hat 

sich Ric Fulop dieser Thematik angenommen: „The way we make things is changing“, 

schreibt der CEO und Mitbegründer des US-Technologieunternehmens Desktop Metal 

in einem exklusiven Artikel. Darin heißt es, globale Unternehmen würden zukünftig 

von den Vorteilen einer flexibleren und automatisierten Produktion profitieren, die 

zum Teil auch durch die Technologie des 3D-Drucks ermöglicht würde. Die Beseitigung 

von Werkzeugen soll positive Auswirkungen mit sich bringen – geringe Vorlaufzeiten, 

niedrigere Teilekosten und geringere Lagerhaltungskosten wären das Resultat. Ohne 

die Notwendigkeit von Werkzeugen könnten Teile jenes Netzes eliminiert werden, 

das Bauteile und Produkte in die ganze Welt verschickt. Stattdessen könnten diese als 

digitale Datei bereitgestellt und unter effizienter Nutzung von Rohstoffen nur dann 

ausgedruckt werden, wenn sie tatsächlich benötigt würden. Darüber hinaus würde 

es die additive Fertigung grundsätzlich erlauben, mehrere Teile zu multifunktionalen 

Baugruppen zu konsolidieren. Zudem öffne laut Fulop die geometrische Flexibilität, 

die mit dem 3D-Druck einhergeht, die Tür zu einer neuen Klasse von Design. Mithilfe 

generativer Werkzeuge könnten Ingenieure skizzieren, wo ein Bauteil existieren sollte, 

welche Kräfte auf es einwirken und welche Bereiche vermieden werden müssten. 

Schließlich sei die Technologie potenziell offen für die Idee nachhaltiger Kreisläufe, bei 

denen die Komponenten immer wieder verwendet werden könnten. 

Quelle: Ampower; MarinaGrigorivna/Shutterstock 


Das in der Industrie aktuell 

etablierteste Verfahren der 

additiven Fertigung ist das 

Laserstrahlschmelzen (LB-PBF). 



Innovationstransfer 

Coil oder Container – 

Hauptsache gut gelagert 

Die SMS group hat neue Anwendungsmöglichkeiten für das hauseigene Stahlwissen 

gesucht. Wie Boxbay zeigt, ist sie in der Hafenlogistik fündig geworden. 

DARUM GEHT’S: Als Maschinen- und 

Anlagenbauer für die Stahl- und NE- 

Metallindustrie ist die SMS group global 

bekannt. Mit dem Joint Venture Boxbay 

soll nun die Hafenlogistik revolutioniert 

werden. Ein wichtiger Aspekt dabei: Die 

Lösung ist ebenso ökonomisch interessant 

wie umweltfreundlich. 

Seit 65 Jahren ist Amova, ein Unternehmen 

der SMS group, auf Intralogistiklösungen 

in Stahl- und Aluminiumwalzwerken 

spezialisiert. Die Experten 

aus dem südwestfälischen Netphen 

können bis zu 50 Tonnen schwere Coils mit 

hoher Taktung von Walzwerken fahrerlos 

transportieren und in Hochregallager einlagern 

lassen. Mittels modernster Trackingsysteme 

kann jeder Schritt lückenlos nachverfolgt 

werden. Die Innovationsstrategie 

„New Horizon“ des Mutterunternehmens 

SMS group, war der Impuls, über den 

sprichwörtlichen Tellerrand hinaus zu 

schauen. 

Flughäfen und Seehäfen im Blick 

„Wir hatten damals 2013 in einem Thinktank 

mit vielen jungen Mitarbeitern überlegt, 

auf welche Branchen sich unsere Technologie 

erfolgreich transferieren lässt“, 

blickt Amova-CEO Bernd Klein zurück. 

Schließlich gebe es „nur ganz wenige Unternehmen 

auf der Welt, die sich wie wir so 

tiefgehend mit dem Transport großer und 

schwerer Lasten auskennen. Wir können 

große, bis zu 50 Tonnen schwere Coils in 

Verbindung mit modernster Digitalisierung 

in der Intralogistik transportieren und nachverfolgen.“ 

Die Fragestellung lautete also: 

Wo kann dieses besondere Know-how für 

eine Innovation eingesetzt werden? Bei den 

Recherchen haben sich dann sehr schnell 

zwei Branchen herauskristallisiert: Flughäfen 

mit ihrer Frachtlogistik und Seehäfen 

mit ihrer Containerlogistik. Speziell für die 

zweitgenannte Option wurde ein Joint Venture 

mit der börsennotierten Aktiengesellschaft 

DP World aus Dubai gegründet: Boxbay. 

Zur Expo 2020, die ab Oktober in dem 

Emirat stattfindet, soll die Lösung voll einsatzfähig 

sein. 

Einlagern links wie rechts 

Boxbay ist ein bis zu elfstöckiges Hochregallager 

(englisch „High Bay Store System“ 

bzw. HBS) für große Container in den Standardmaßen 

– seien es 20, 40 oder 45 Fuß. 

Der Durchsatz und die Lagerkapazität sind 

skalierbar und hängen von der Anzahl der 

Gänge und der Anzahl der integrierten 

Transporteinrichtungen ab. Es ist ein modulares 

System, das auch schrittweise erweitert 

werden kann. Dieses eignet sich 

besonders für Brownfield-Projekte, sprich 

bereits aktive Anlagen. In den Gängen zwischen 

den Regalfächern transportieren 

spezielle Krane, sogenannte Stacker Cranes, 

die Container und lagern sie ein bzw. entnehmen 

sie – und zwar beidseitig. Das 

heißt, die Krane in den jeweiligen Hochregallagergassen 

können Container sowohl 

links als auch rechts im Hochregallager 

ein- und auslagern. 

Quelle (5): SMS group 


Aufbau des Boxbay Hochregal-Systems, 

Umlaufende Palettenwagen 

Unter dem eigentlichen Lager befindet sich 

ein umlaufendes Transportsystem auf Schienen, 

das in Unterflur-Bauweise ausgeführt 

wird. Die Stacker Cranes können die aus dem 

Lagergerüst entnommen Container in das 

Untergeschoss durchreichen und die dort 

umlaufenden Palettenwagen mit den Containern 

beladen und umgekehrt. Mit dem Palettentransportsystem 

können die Container zu 

der landseitigen LKW-Übergabestation gefahren 

oder umgekehrt die vom Binnenland 

ankommenden Exportcontainer in das Seehafenlager 

geschleust werden. In Boxbay 

arbeiten also zwei entkoppelte Transportsysteme 

parallel: Palettenumlaufsystem und 

Computergrafik des 

Boxbay-Systems mit 

Blick von der See-Seite 

Jebel Ali Port in Dubai 

Dr. Mathias Dobner 

„Wir reden bei 

Boxbay nicht über 

ein bisschen besser, 

wie etwa Optimierungen 

von 

nur 10 bis 15 

Prozent, sondern 

um eine 

Steigerung der 

Lagerkapazität 

um das Dreifache“ 

die Stacker Cranes. Die Bewegungen der Krane 

und Paletten werden dabei durch digitale 

Technologien in ihren Bewegungen harmonisiert. 

Das Resultat ist mehr Performance 

– ein enormer Geschwindigkeitsvorteil und 

ein Höchstmaß an Flexibilität. 

40 Jahre lang nur Versuche 

Vom Prinzip her ähnelt das Hochregallager 

für Container sehr dem Coil-Handling und 

Lagern in Walzwerken. Die SMS group besaß 

damit einen relevanten Erfahrungsvorsprung, 

ohne dies jedoch bei dem ersten 

Brainstorming vor mittlerweile gut sieben 

Jahren konkret zu wissen. Denn seit rund 

40 Jahren versuchen andere Entwickler wie 

Kranhersteller oder Ingenieurbüros eine 

auf dem Einsatz von Hochregallagertechnologie 

basierende Lösung für die Hafenlogistik 

zu finden. Bis dato waren alle Versuche 

erfolglos, da sich die Anforderungen der 

Branche nicht vollumfänglich erfüllen ließen: 

Entweder waren die Systeme nicht 

schnell genug, die Kosten zu hoch, nicht 

ausgereift, schlecht durchdacht oder sie 

benötigten zu viel Raum. 

Beim Boxbay-System ist das anders: Es 

ermöglicht eine dreifach höhere Umschlagkapazität 

bei der Containerlagerung und 

benötigt bei gleicher Containeranzahl lediglich 

ein Drittel der Grundfläche. Anders 

formuliert: Es löst das Kapazitätsproblem 

der weltweiten Häfen. 

„Völlig neue Dimensionen“ 

Man rede bei Boxbay nicht über „ein bisschen 

besser“, wie etwa Optimierungen von 

10 bis 15 Prozent, sondern über „eine Steigerung 

der Lagerkapazität um das Dreifache“, 

unterstreicht Dr. Mathias Dobner, CEO 

von Boxbay. Als Maßstab wird hier das weit 

verbreitete RTG-System (Rubber Tyred Gantry 

Crane) herangezogen. Da auch die maximal 

pro Stunde am Kai abgefertigte Zahl der 

Container um etwa 20 % steigt, spricht Dobner 

von einer „wirklich disruptiven Innovation 

beziehungsweise Technologie“. Wichtig 

sei für viele Häfen nämlich der erreichbare 

Jahresumschlag an Containern pro Meter 

Kaimauer, da diese meistens kaum zu verlängern 

ist. Mit Boxbay stoße man hier „in 

völlig neue Dimensionen“ vor. 

Massiv gesteigerte 

Umschlaghäufigkeit 

An allen vier Seiten eines Boxbay-Systems 

lassen sich Übergangspunkte für Lkw, Bahn 

oder Schiff einrichten. Das System kann 

sowohl 20-, 40- sowie 45-Fuß-Container bewegen 

und ein- und auslagern. Der Trend 

geht zu High-cube 40-Fuß-Containern, die 

mit ultragroßen Containerschiffen (ULCS 

– Ultra Large Container Ships) transportiert 

werden. Solche Schiffe können heute über 

24 000 TEU transportieren. Das Kürzel TEU 

steht für Twenty-foot Equivalent Unit, eine 

der grundlegenden Maßeinheiten in der 

Container-Logistik. Gemeint ist damit der 

standardisierte 20-Fuß-Container – er entspricht 

1 TEU. Heute werden jedoch häufiger 

40-Fuß-Container umgeschlagen, die 

dann mit 2 TEU angegeben werden. Mit 

Boxbay lassen sich jährlich 160 000 TEU pro 



Innovationstransfer 

Hektar Lagerfläche umschlagen, während 

die gängigsten auf Einsatz von RTG beruhenden 

Hafensysteme auf rund 45 000 TEU 

pro Hektar und Jahr kommen. 

Vorteile für die Umwelt 

Volker Brück, Director Business Development 

bei Boxbay, sieht neben Raum- und 

Geschwindigkeitsgewinn weitere Vorteile: 

„Dank unserer Digitalisierung wissen wir, 

wo sich jeder einzelne Container im Hochregallager 

befindet und können diesen einzeln 

entnehmen. In der bisherigen Hafenlogistik 

sind dazu aufwendige Umlagerungen 

an der Tagesordnung, die nicht nur 

dauern, sondern auch Geld kosten. Nur 

dadurch finden bis zu 60 Prozent unproduktive 

Bewegungen statt. Diese entfallen 

komplett mit Boxbay.“ Neben Hafenbetreibern 

und Reedereien profitiert auch die 

Umwelt von dem System. So wird kein CO 2 

erzeugt, da alle Komponenten elektrisch 

betrieben werden. Die Regalbediengeräte 

verfügen über eine Energierückgewinnung 

und das Dach des Lagers kann komplett mit 

Solar-Panels bedeckt werden. So erzeugt 

das System in etwa die Energie, die es benötigt 

– und ist damit nachhaltig, sauber, 

wirtschaftlich und CO 2 

-neutral. 

Branchenskepsis als Knackpunkt... 

Rückblick: Eigenen Angaben zufolge kann 

Amova über 100 Referenzen für Hochregallagersysteme 

vorweisen. Je länger sich die 

Ingenieure und Techniker daher mit den 

spezifischen Anforderungen der Hafenlogistik 

beschäftigten, desto klarer wurden 

ihnen vor dem eigenen Erfahrungshintergrund, 

dass sie sämtliche Branchenanforderungen 

erfüllen und den Hafenbetreibern 

ein enormes Potenzial bieten würden. 

Insofern waren sich die Südwestfalen sehr 

sicher, dass es für den erfolgreichen Start 

nur einen relevanten Knackpunkt geben 

würde – die Skepsis der verantwortlichen 

Hafenlogistiker. Viel zu oft hatten diese in 

Bernd Klein 

„Wir konnten es 

selbst kaum 

glauben, dass wir 

eine Lösung 

gefunden hatten, 

an der die Branche 

bereits seit über 

40 Jahren 

entwickelt hat“ 

den letzten Jahrzehnten schließlich ein 

Konzept nach dem anderen scheitern sehen. 

... und eine globale 

Ausschreibung als Glücksfall 

Das System wurde selbstverständlich in 

eigenen Simulationen und mittels virtueller 

Realität allen möglichen Testszenarien 

unterzogen. Doch vor dem Schritt an 

die Öffentlichkeit sollte der Branche ein 

eindeutiges Zeichen gesetzt werden, dass 

Boxbay funktionieren werde. An dieser 

Stelle kam das vielzitierte „Glück der 

Tüchtigen“ ins Spiel – denn fast zeitgleich 

mit der Entwicklungsaktivität 

führte DP World aus Dubai eine Ausschreibung 

durch. Einer der weltweit 

größten Betreiber von Containerterminals 

erhoffte sich davon ein neues Logistiksystem. 

Bereits die ersten Gespräche 

zwischen beiden Gesellschaften verliefen 

vergleichsweise fruchtbar und mündeten 

schließlich in dem Joint-Venture namens 

Boxbay. Im Folgeschritt wurde die Firma 

TBA beauftragt. Der Spezialist für Simulationen 

in der Hafenlogistik testete mit 

den echten Konstruktionsdaten und realistischen 

Parametern ebenfalls die Bewegungen 

und Leistungen. Die externen 

Zahlen bestätigten die hauseigenen Berechnungen. 

„Wir konnten es selbst 

kaum glauben, dass wir eine Lösung gefunden 

hatten, an der die Branche bereits 

seit über 40 Jahren entwickelt hat“, fasst 

Amova-CEO Bernd Klein die damalige Gefühlslage 

zusammen. 

Ausblick 

Als zentrale Wegmarke wird erst einmal 

die Expo 2020 in Dubai angesteuert, zu der 

das neue Hochregallagersystem offiziell in 

den Betrieb gehen wird. Wie es dann weitergeht? 

Boxbay schaffe „neue Freiräume 

im Hafen und damit auch neue Möglichkeiten 

innerhalb des Zollbereichs große 

Service- oder Fullfilment-Centren einzurichten“, 

erklärt Boxbay-CEO Mathias Dobner. 

Das sei für Hafenbetreiber und Logistikunternehmen 

hochinteressant, denn 

Value-Added-Services seien „ein interessanter 

Markt mit guter Wertschöpfung“, ergänzt 

er. Solche Service-Centren könnten 

dann entweder von Logistikdienstleistern 

oder aber den Hafen-Unternehmen selbst 

betrieben werden. So wie es aussieht, wird 

die „New Horizons“-Strategie der SMS 

group die avisierten Früchte tragen, das 

Know-how aus der Stahlindustrie in neue 

Branchen zu übertragen. 

BEARBEITER/QUELLE: tp/SMS group 

Hintergrund 

Boxbay-Krananlage für 

umfängliche Funktionstest in 

der Fertigung vormontiert 

Die Innovationsstrategie „New 

Horizon“ soll dem Anlagen- und 

Maschinenbauer SMS group neue 

Märkte und Wachstumsfelder rund 

um die Kernkompetenzen erschließen. 

Weitere Beispiele neben Boxbay sind 

das Thema Additive Fertigung, das von 

der Metallpulverherstellung bis zum 

gedruckten 3D-Bauteil reicht, und die 

Anlagentechnik für die nachhaltige 

Rückgewinnung hochwertiger 

Metalle aus Elektronikschrotten 

(„Urban Gold“). 



NE-Metalle 

Metallpulver für den 3D-Druck 

von Flugzeugteilen 

Forscher der Moskauer NUST MISIS entwickeln kosteneffektives Herstellungsverfahren 

für Verbundpulver 

Quelle: NUST MISIS 

Ein Mitarbeiter der Forschergruppe bereitet Mahlbecher der Planetenmühle vor. 

DARUM GEHT’S: Eine Gruppe von Wissenschaftlern 

der National University of 

Science and Technology „MISIS“ (NUST 

MISIS, vormals Moscow Institute of Steel 

and Alloys State Technological University) 

hat ein hocheffizientes und wirtschaftliches 

Verfahren entwickelt, um 

Ausgangswerkstoffe für die additive Fertigung 

herzustellen. Zielgruppe für das 

kugelförmige Verbundpulver aus Titan/ 

Aluminium ist die Luft- und Raumfahrtbranche. 

Der 3D-Druck hat sich auch in der 

Luft- und Raumfahrtbranche als 

fester Trend etabliert. Bei der Herstellung 

von Teilen für Flugzeuge und 

Raumfahrzeuge werden zunehmend intermetallische 

Titan-Aluminium- und Titan- 

Nickel-Verbindungen verwendet. 3D-Produkte 

aus diesen Werkstoffen zeichnen 

sich durch eine geringe Dichte, hohe Festigkeitseigenschaften 

und hohe Hitzebeständigkeit 

aus und können komplexe 

geometrische Formen besitzen. Relativ 

einfach und kostengünstig produzierte 

Verbundpulver tragen maßgeblich zum 

kosteneffektiven 3D-Metalldruck bei. 

Qualitativ hochwertiges Vorstufenpulver 

werde „für die 3D-Serienfertigung von 

Teilen für Raketen und Flugzeuge sowie 

ein einfaches, hocheffektives und kostensparendes 

Herstellungsverfahren benötigt“, 

erklärt sagt Andrey Nepapushev, 

Ph.D., Mitglied der Forschergruppe und 

wissenschaftlicher Mitarbeiter am Research 

and Development Center of Functional 

Nanoceramics der NUST MISIS. Die 

großtechnische Einführung von Anlagen 

für den 3D-Metalldruck in der Industrie 

werde „in erster Linie durch die hohen 

Kosten der Ausgangswerkstoffe gebremst“, 

ist er überzeugt. Daher könne noch immer 

nicht wirtschaftlich produziert werden. 

Das Hauptziel seiner Forschergruppe 

ist daher die Entwicklung eines kosteneffektiven 

Verfahrens zur Gewinnung 

qualitativ hochwertiger Metallpulver. 

Feinstzerkleinerung per 

Planetenmühle 

Tatsächlich haben es die Wissenschaftler 

geschafft, die Herstellung von Pulvern für 

den 3D-Druck zu vereinfachen, wie sie bei 

einer Darstellung ihrer bisherigen Ergebnisse 

in einem Fachtext skizzieren. Erreicht 

wurde dies mit einer Kombination von Planetenmühlenmodi, 

bei der durch intensive 

mechanische Bearbeitung Verbundpulver 

gewonnen wurden, die aus kugelförmigen 

Partikeln bestehen (sowohl Titan als auch 

Aluminium). Das „halbfertige“ Produkt 

kann direkt in einen 3D-Laserdrucker gegeben 

werden, wo es zu einer Reaktion der 

Metalle kommt, die unmittelbar während 

des Druckvorgangs bei einer Temperatur 

von ca. 650 Grad eine hitzebeständige intermetallische 

Verbindung bilden. Nach Aussage 

der Wissenschaftler ist die Nutzung 

einer Planetenmühle – dabei handelt es 

sich um eine Sonderform der Kugelmühle, 

die besonders der Feinstzerkleinerung sehr 

harter Materialien dient – für diesen Zweck 

eine Weltneuheit. Das Laborverfahren sei 

auch für die Produktion geeignet, da industrielle 

Pendants einer Planetenmühle existieren. 

Energieverbrauch sinkt spürbar 

Der Einsatz gebrauchsfertiger intermetallischer 

Verbindungen für den 3D-Druck 

erfordert ein vorgelagertes Gießverfahren 

und spezielle Technologien und verbraucht 

sehr viel Energie. Zur Gewinnung 

des Pulvers muss die heiße Schmelze mit 

einem Gas-, Wasser- oder Plasmastrahl 

„besprüht“ werden, was die Produktion 

zusätzlich verkompliziert und verteuert. 

„Als Ausgangswerkstoff für unsere Experimente 

dienten Pulver aus Titan, Aluminium 

und Nickel, die in einer Planetenmühle 

intensiv maschinell bearbeitet 

wurden. Das experimentelle Verfahren hat 

die Gewinnung von Vorstufenpulvern erheblich 

vereinfacht und verbilligt. Zudem 

konnte der Energieverbrauch des 3D- 

Drucks um 20 % gesenkt werden. Demgemäß 

kann beim Schmelzvorgang während 

des Druckens auf hohe Laserenergie 

verzichtet werden“, ergänzt Andrey Nepapushev. 

Die Forschergruppe hat die Optimierung 

der Vorstufenpulververbindungen 

abgeschlossen und damit begonnen, 

die ersten Prototypen aus den gewonnenen 

Pulvern anzufertigen. 

BEARBEITER/QUELLE: tp/NUST MISIS 


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WISSENSCHAFT 

TECHNIK 


NUMERISCHE 

SIMULATION 

IM 3D-DRUCK 

Simulationsgestützte Verzugskompensation reduziert den Nachbearbeitungsaufwand 

und vermeidet Bauabbrüche im DED Additive Manufacturing 

Eine Turbinenschaufel 

wird mittels Laser- 

Pulver DED aufgebaut. 


WISSENSCHAFT 

TECHNIK 


AUTOREN: Max Biegler 1 , 

Michael Rethmeier 2,1,3 , 

max.biegler@ipk.fraunhofer.de 

DARUM GEHT’S: Die numerische Simulation 

hilft, Probleme bei additiven 

Bauprozessen früh zu erkennen und 

Optimierungspotentiale auszuschöpfen. 

Ziel ist, im additiven Auftragschweißen 

(DED) die Zahl der nötigen 

Versuche durch Vorhersagen zu verringern 

und Prozessgrößen zu visualisieren. 

Eine besondere Anwendung 

der Simulation ist die Generierung 

verzugskompensierter Geometrien: 

Durch die Berechnung des Bauteilverzugs 

kann die Geometrie vor dem Bauen 

so verändert werden, dass sie mit 

Verzug die gewünschte Toleranz erreicht. 

So kann Zerspanvolumen und 

Aufmaß reduziert werden. 

Komplexe Wechselwirkungen zwischen 

Wärme, Werkstoff und mechanischen 

Spannungen führen 

bei der additiven Fertigung zu Verzügen 

und Eigenspannungen. Vor allem bei großen, 

komplexen Bauteilen kann es zu 

Rissen, Versprödungen und Verfehlung 

der Toleranzen kommen. Bisher wird die 

Fertigungsstrategie bei neuen Bauteilen 

mit Experimenten unter großem Einsatz 

von Maschinenzeit, Arbeitszeit und Material 

erprobt. Schlimmstenfalls sind dutzende 

Versuche nötig, um günstige Prozessparameter 

sowie Werkstückausrichtung 

und korrekte Werkzeugpfade zu 

bestimmen. Die experimentell gewonnenen 

Ergebnisse sind schwer übertragbar, 

weil es stark nichtlineare Zusammenhänge 

zwischen Wärme, Werkstoff und Mechanik 

gibt: Das heißt, für ein ähnliches 

Teil muss der Versuchsaufwand unter 

Umständen wiederholt werden. 

Ausgangspunkt: 

Verbindungsschweißen 

Die numerische Simulation ist im Verbindungsschweißen 

schon als Werkzeug zur 

Optimierung und Minimierung von 

Schweißverzügen und Eigenspannungen 

etabliert und wird zum Beispiel in der 

Automobil- und Luftfahrtindustrie eingesetzt. 

Der volle Umfang einer Struktursimulation 

ist aus diesen Anwendungen 

bekannt: Die Wärmeeinbringung ist in der 

Simulation beweglich und führt zu einem 

Materialauftrag. Temperaturabhängige 

Werkstoffkennwerte finden Verwendung, 

um die Wärmeausbreitung sowie mechanische 

Größen wie Eigenspannungen und 

Verzug zu berechnen. Alle Ergebnisse sind 

abhängig von der Bauteilgeometrie, der 

Wärmeverteilung im Prozess und Randbedingungen 

wie Einspannung und Kühlung. 

Herausforderung: Simulation 

im Additive Manufacturing 

Die Simulation von additivem Auftragschweißen 

(Directed Energy Deposition 

(DED)) stellt im Vergleich zu den Pulverbettverfahren 

(Power-Bed Fusion (PBF)) 

wegen der größeren Spuren mit lokalisierter 

Wärmeeinbringungen zusätzliche 

Herausforderungen an die Simulationstechnik. 

Während im PBF ganze Schichten 

zusammengruppiert werden können, 

weil sich der Laser im Vergleich zur Wärmeleitung 

schnell bewegt, muss im DED 

jeder einzelne Werkzeugpfad zeitabhängig 

in der Simulation abgebildet werden. 

Denn durch den vergleichsweise langsamen 

Vorschub und die lokalisierte 

Wärmeeinbringung spielt der genaue 

Werkzeugweg im DED eine übergeordnete 

Rolle. Für große Modelle stellen die 

Länge der Nähte und die Bauteilgröße 

besondere Herausforderungen an die 

Rechentechnik: Hohe Temperaturanstiege 

und -abfälle am Bauteil müssen vom 

Computer genau abgebildet werden, um 

die Entwicklungen des Bauteils berechnen 

zu können. Außerdem muss sichergestellt 

werden, dass komplizierte, 

schichtweise Werkzeugpfade in der Simulation 

umgesetzt werden können, um 

das Bauteil stückweise wachsen zu lassen. 

Für alle hier durchgeführten Untersuchungen 

wurde die Finite Elemente 

Schweißsimulationssoftware „Simufact 

Welding 2020“ verwendet. 

Das Bauteil in Abbildung 2 wurde aus 

EN 1.4404 (AISI 316L) Stahlpulver (Partikelgrößenverteilung 

45 µm - 106 µm) auf einem 

100 mm x 100 mm x 6 mm (Länge x 

Experimenteller und simulierter Verzug nach dem DED Aufbau 

In jeder Lage wurde der Startpunkt verändert und der Start- und Endpunkt der Versteifungen umgekehrt. 

Normalverzug in mm 

Experimenteller 3D-scan 

Simulierter Verzug 

Abb. 1 : Der stärkste positive Normalverzug bildet sich nah am Substrat zwischen den zwei mittleren Verstrebungen aus und setzt 

sich fast über die vollständige Höhe fort. 


3D-gedruckte Turbinenschaufel 

Zwischen der dünnwandigen, 3-dimensional geformten Außenhaut befinden sich vier innere Stege. 

Abb. 2: Das Bauteil in wurde aus EN 1.4404 Stahlpulver auf einem 100 mm x 100 mm x 6 mm großen Substrat des gleichen 

Werkstoffs hergestellt. Die Bauzeit betrug 75 Minuten und die kumulierte Schweißnahtlänge circa 17 m. 

Breite x Höhe) großen Substrat des gleichen 

Werkstoffs hergestellt. Es handelt 

sich um eine Turbinenschaufel, bestehend 

aus einer dünnwandigen, 3-dimensional 

variablen Außenhaut und vier inneren 

Verstrebungen. Eine koaxiale Pulverdüse 

schweißte mit 400 W Laserleistung, 0,6 m/ 

min Vorschubgeschwindigkeit, 0,6 mm 

Laserspotdurchmesser und 7,5 g/min Pulverfluss 

(Abbildung Seite X). Die Schichthöhe 

betrug 0,6 mm, wodurch die 50 mm 

hohe Geometrie in 80 Lagen aufgeteilt 

wurde und eine Gesamtschweißlänge von 

17,4 m erreicht wurde. In jeder Lage wurde 

der Startpunkt verändert und der Startund 

Endpunkt der Versteifungen umgekehrt, 

um zu verhindern, dass sich Unregelmäßigkeiten 

an Prozessanfang und 

-ende lokal anhäufen. Bei einer Abkühlungspause 

von 30 s zwischen den Lagen 

betrug die Aufbauzeit 74 min. Abbildung 1 

zeigt den Verzug nach dem Aufbau im 

Vergleich zum CAD (links), sowie den simulierten 

Verzug (rechts). 

In der Abbildung ist der gemessene 

und simulierte Verzug der Geometrie gezeigt. 

Der stärkste positive Normalverzug 


WISSENSCHAFT 

TECHNIK 


bildet sich nah am Substrat zwischen den 

zwei mittleren Verstrebungen aus und 

setzt sich fast über die vollständige Höhe 

fort. Experimentell wird im Maximum 

0,46 mm ± 0.01 mm gemessen und die 

Simulation sagt 0,43 mm voraus. Eine 

Einbeulung (negativer Normalverzug) 

wird im Bild ganz links in der Region um 

den Wendepunkt beobachtet. Der maximale 

experimentelle Verzug ist -0,40 mm 

± 0,01 mm, simulativ wird -0,54 mm ermittelt. 

Erstens tritt erheblicher Verzug 

auf: Bei einer Wandstärke von ca. 1,1 mm 

entspricht der Verzug bis zu der halben 

Wandstärke. Kommt es zu einer mechanischen 

Nachbearbeitung, muss viel Volumen 

abgetragen werden, um eine glatte 

Oberfläche zu erzeugen. Im Falle dieser 

Geometrie könnte eine Nachbearbeitung 

auf Grund des großen Verzugs sogar unmöglich 

sein. Zweitens kann sicher gesagt 

werden, dass die Simulation den Verzug 

korrekt voraussagt und dass sich die Modelle 

dafür eignen Verzugskompensierte 

Geometrien abzuleiten. 

Verzugsfrei nur 

mit Geometrieänderung 

Zur Minimierung von Verzug im DED 

können mit der Simulation nun ohne 

teure Versuche Pausenzeiten und Prozessparameter 

optimiert werden. Doch 

selbst wenn das Potenzial der Prozessoptimierung 

voll ausgeschöpft ist, bildet 

sich Verzug noch immer in einer 

verringerten Größe. Die Verzugskompensation 

ist eine geeignete Möglichkeit, 

um den Verzug durch Änderung 

der Geometrie bei konstanten Prozessparametern 

weiter zu reduzieren. Die 

Idee besteht darin, die Prozessverzüge 

mit dem einer angepassten Geometrie, 

dem Verzugsnegativ, so zu überlagern, 

dass im Vergleich zum CAD ein verzugsfreier 

Aufbau erreicht wird. Das 

heißt eine veränderte Geometrie aufzubauen, 

die sich während des Aufbaus 

so verformt, dass sich die gewünschte 

Form ergibt. Der mit der Simulation 

berechnete Verzug wird invertiert, so 

dass alle positiven Verformungen in 

gleich große negative Verformungen 

umgewandelt werden und umgekehrt. 

Basierend auf der Hypothese, dass sich 

die Verzüge im kompensierten Teil in 

ähnlicher oder nahezu ähnlicher Weise 

wie im Originalteil bilden, führt die 

Verzug im Vergleich zum CAD 

nach der Kompensation 

Im Vergleich zum unkompensierten Bauteil ist der Verzug um über 60 % reduziert. 

Normalverzug in mm 

+0.5 

+0.25 

0 

-0.25 

-0.5 

Abb. 3: Mit der Simulation kann die Bauteilgeometrie so verändert werden, 

dass sich zusammen mit dem Prozessverzug die gewünschte Maßhaltigkeit 

im Vergleich zum CAD einstellt. 

Kompensation zu einem verzugsfreien 

Teil im Vergleich zum CAD. 

Verzugskompensierte Bauteile 

aus der Simulation 

Nach dem Extrahieren des Verzugsnegativs 

aus der Simulation wird eine neue 

Bahnplanung entsprechend der geänderten 

Geometrie erstellt und anschließend 

im DED Prozess gebaut. Alle Parameter, 

wie Wärmequelle, Vorschub, Abkühlung 

und Start-/Stopp-Punkte, werden konstant 

gehalten, um keine Änderungen in die 

kompensierte Geometrie einzubringen. 

Durch die veränderte Kontur erhöht 

sich die Gesamtnahtlänge von 17,4 m auf 

17,8 m für den verzugskompensierten 

80-Lagen-Aufbau. Die Simulationsergebnisse 

nach der Verzugskompensation sind 

in Abbildung 3 dargestellt: Der Verzug hat 

sich im Vergleich zum unkompensierten 

Bauteil in Abbildung 1 deutlich verringert. 

Die negative Einbeulung auf der linken 

Seite ist mit Werten von 0,05 mm insignifikant. 

Der signifikanteste verbleibende 

Verzug beträgt +0,14 mm in der Mitte des 

Bauteils zwischen den Verstrebungen, aber 

selbst hier reduziert die Kompensation den 

Maximalverzug: 0,14 mm 

Verzug um 65% von ursprünglich 0,43 

mm. Die Fortsetzung der Ausbeulung über 

fast die vollständige Höhe des Bauteils 

konnte auch vermieden werden. 

Fazit 

Zusammenfassend erlaubt die numerische 

Schweißverzugssimulation die Vorhersage 

von Bauteilverzug auch im additiven 

DED Prozess. Beim untersuchten 

Demonstrator konnte zwischen Experiment 

und Simulation eine sehr gute Übereinstimmung 

erreicht werden. Durch die 

Invertierung des berechneten Verzugs 

wurde ein Verzugsnegativ erstellt und 

erneut aufgebaut. Unter der Hypothese, 

dass sich der Verzug am veränderten Bauteil 

an der gleichen Stelle und in der gleichen 

Größe ausbildet, sollte das kompensierte 

Bauteil im Vergleich zum CAD verzugsfrei 

sein. In der Simulation zeigen 

sich signifikant verringerte Verzüge mit 

einer Reduktion von mehr als 65%. 

Schlussendlich kann bei Verwendung der 

Verzugskompensation in der Praxis das 

Aufmaß für die mechanische Nachbearbeitung 

reduziert und unnötiges Zerspanvolumen 

vermieden werden. 

1) 

Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK), Berlin 

2) 

Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb, Technische Universität Berlin, 10623 Berlin 

3) 

Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM), Berlin 


WISSENSCHAFT 

TECHNIK 

Additive Manufacturing 

Lagenaufbau mittels Lichtbogen 

Auch das Verfahren Wire Arc Additive Manufacturing ermöglicht Flexibilität 

in der Bauteilgeometrie 

AUTORIN: Kirsten Ludwig, 

redaktion@stahlundeisen.de 

DARUM GEHT’S: Das Fertigungsverfahren 

Wire Arc Additive Manufacturing 

(WAAM), also der lichtbogenbasierte 

Lagenaufbau, ermöglicht eine 

große Flexibilität in der Bauteilgeometrie. 

Insbesondere für den Prototypenbau 

und für Kleinserien sei das 

Verfahren wirtschaftlicher als andere 

additive Prozesse für Metall, so die 

Autorin. Entscheidend für die Qualität 

der gefertigten Bauteile sei dabei 

der Schweißprozess. 

Während sich das Pulverbettverfahren 

als die gängigste 

Variante des Aufschmelzens 

von Metallpulver durch hohe Präzision 

auszeichnet, ist es in der Produktion 

vergleichsweise langsam. Drahtbasierte 

Prozesse hingegen schmelzen einen Zusatzwerkstoff 

in Form von Draht ab und 

bauen so das Bauteil auf. Hierfür werden 

Laser, Elektronenstrahl oder Lichtbogen 

verwendet. Diese Verfahren weisen 

hohe Abschmelzleistungen auf und 

tragen so zu kurzen Fertigungszeiten 

bei. So ist es auch beim additiven Fertigungsverfahren 

Wire Arc Additive Manufacturing 

(WAAM), bei dem das Lichtbogenschweißen 

Pate stand. 

Hohe Abschmelzleistungen 

Wire Arc Additive Manufacturing als 

drahtbasiertes Verfahren nutzt den Metall-Schutzgas-Schweißprozess 

(MSG) 

und erzielt hohe Abschmelzleistungen 

– bisher bei Stahlwerkstoffen bis zu 

vier Kilogramm in der Stunde. Mehrdrahtlösungen 

könnten in Zukunft 

noch höhere Abschmelzraten möglich 

machen. Auch die Anlagen- und Materialkosten 

sind wichtige Kriterien: 

WAAM setzt lediglich ein geeignetes 

Schweißsystem voraus, teure Spezial- 

Anlagen wie etwa Vakuumkammern, 

die beim schnelleren Elektronenstrahl- 

Verfahren zum Einsatz kommen, fallen 

weg. Interessant ist auch, dass es eine 

Die reversierende Drahtelektrode 

beim CMT-Schweißprozess 

unterstützt die Tropfenablöse 

mechanisch: Dadurch wird weniger 

Energie benötigt und lange 

Kurzschlusszeiten 

werden erreicht – für einen 

„kalten“ Schweißprozess. 

Reihe unterschiedlicher bereits zertifizierter 

Drähte gibt. 

„Kalter“ Schweißprozess 

für stabilen Lagenaufbau 

Maschinenbau GmbH 

Für die Bauteilfertigung sind die Stabilität 

des verwendeten Schweißprozesses und 

die Wärmeableitung entscheidend. Der 

Schweißprozess muss so energiearm, also 

so „kalt“ wie möglich sein, damit die unteren 

Schichten nicht erneut aufschmelzen. 

Außerdem muss die geschweißte Lage 

durchgängig, spritzerfrei und gleichmäßig 

sein. Käme es zu einem Fehler, würde sich 

dieser in den Lagen darüber fortsetzen. Der 

MSG-Prozess „CMT“ von Fronius sowie 

dessen Prozessregelvarianten „CMT additive“ 

und „CMT Cycle Step“ erfüllen diese 

Ansprüche. Sie zeichnen sich durch einen 

stabilen Lichtbogen und einen kontrollierten 

Kurzschluss mit langen Kurzschlusszeiten 

aus. Dadurch ist der Wärmeeintrag 

geringer und der Werkstoffübergang ist 

annähernd spritzerfrei. Insbesondere die 

zweite Variante reduziert die Lichtbogenleistung 

nochmals durch gezieltes Abschalten 

in der Prozessphase. Da die Abschmelzrate 

geringer ist, benötigt der besonders 

„kalte“ Prozess jedoch mehr Zeit für den 

Lagenaufbau. 

WAAM-Anwendungen 

in der Praxis 

Zahlreiche WAAM-Bauteile wurden bereits 

in unterschiedlichen Industriezweigen mit 

dieser Schweißtechnik hergestellt: Lüfterräder 

etwa, wie sie in der Elektroindustrie 

eingesetzt werden, bestehen aus hochwertigen 

Materialien. Das Werkstück zu fräsen 

ist wegen des hohen Materialverbrauchs 

kostspielig und ein Guss bei dünnen Wandstärken 

von etwa 1,5 Millimetern meist 

kritisch. Eine weitere Anwendung wurde 

in der Flugzeugindustrie umgesetzt. Dort 

wird ein Großteil der Bauteile subtraktiv 

– wobei bis zu 90 % des Materials abgefräst 

werden. Mit WAAM hergestellte Bauteile 

müssen im Gegensatz dazu nur noch nachbearbeitet 

werden, um glatte Oberflächen 

zu erhalten. 

engineering and manufacturing 

Equipment and devices for forging industries 

Hornstraße 19 45964 Gladbeck Germany 

Tel. + 49 (0) 2043 9738 0 Fax + 49 (0) 2043 9738 50 Web www.glama.de 


WISSENSCHAFT 

TECHNIK 

Produkte 

Erzeugnisse und Verfahren 

für den Umgang mit Stahl 

Westeria optimiert sein Vertriebssystem, Dalmec stellt Anwendern einen „Megapartner“ 

zur Seite und Handtrennsysteme sind jetzt noch schneller 

Rohre zielgerichtet und 

sicher bewegen 

Westeria startet neues 

Vertriebssystem 

Pneumatischer Greifer schafft bessere 

Bedingungen beim Transport 

Um große Metallrohre mit einem Gewicht 

von bis zu einer Tonne umzusetzen, hat 

das Unternehmen Dalmec den Handhabungs-Manipulator 

„Megapartner“ konzipiert. 

Mit geringem Kraftaufwand sollen 

so große, lange und schwere Rohre zielgerichtet 

und vor allem sicher bewegt werden. 

Möglich wird das durch die Verwendung 

niedriger Drücke, wodurch das Gefahrenpotenzial 

– im Vergleich zu Geräten, 

die rein hydraulisch betrieben werden – 

minimiert wird und auch bei Leckagen 

weder ein Umwelt- noch ein Brandrisiko 

entsteht. Der „Megapartner“ verfügt zudem 

über eine rein pneumatische Steuerung, die 

äußerst feine Positionierungen erlaubt. Der 

maximale Arbeitsradius beträgt dabei 5 000 

mm, der vertikale Hub bis zu 3 050 mm. 

Versorgt wird das Gerät mit trockener, 

sauberer sowie öl- und schmutzfreier 

Druckluft. Nach Angaben Dalmecs werden 

die Geräte bereits in den unterschiedlichsten 

Bereichen und Branchen eingesetzt, 

darunter die mechanische Bearbeitung, bei 

Bohrungen für die Geothermie oder für 

Hohlwellen im Maschinenbau. 

Dalmec 

www.dalmec.com 

Der neue Handhabungs-Manipulator von 

Dalmec soll ein sicheres Handling von 

tonnenschweren Rohren gewährleisten. 

Schnelleres Trennen und längere 

Standzeit zeichnen den „Nitocut“ von 

Pferd aus. 

Trennsystem trumpft 

Standard 

Handtrennsystem erreicht eine hohe 

Trennleistung durch gesteigerte Schnittgeschwindigkeit 

Bisher unerreichtes Trennen bei deutlich 

reduzierten Kosten – damit wirbt das 

Unternehmen Pferd-Werkzeuge hinsichtlich 

seines neuen Produktes „Nitocut“. 

Mit der Trennscheibe will es das 

weltweit erste Handtrennsystem für eine 

Umfangsgeschwindigkeit von 100m/s 

entwickelt haben. Sie verfügt über zwei 

zusätzliche Glasfaserarmierungen im 

Flanschbereich, so dass sie auch mit höheren 

Drehzahlen eingesetzt werden 

kann. Im Vergleich zur bisher bekannten 

80 m/s-Technologie konnte das Unternehmen 

eine Steigerung von 25 % in der 

Schnittgeschwindigkeit erreichen, die 

sich in der Folge, so Pferd, unmittelbar 

auf die Trennleistung auswirke. Im Vergleich 

zu marktüblichen Trennscheiben 

der Abmessung 125 x 1,0 mm betont das 

Unternehmen mit dem Nitocut bis zu 

viermal mehr Schnitte sowie eine höhere 

Eintauchtiefe (+40 %) zu erzielen. 

Pferd-Werkzeuge 

www.pferd.com 

Ein Online-Konfigurator erleichtert die 

Bestellung und Lieferung von Förderanlagen 

Das Unternehmen Westeria Fördertechnik 

hat sein neues Vertriebssystem We- 

Kea an den Start gebracht. In dem online-basierten 

Konfigurator für Förderbänder 

kann der jeweilige Anwender 

von der Bemaßung, über das Stützensystem 

bis hin zu Details wie Übergabeschurren 

und Abdeckungen alles anpassen. 

Jegliche Modifikation sorgt dabei 

unmittelbar für einen aktualisierten 

Preis, der laut Westeria ebenfalls binnen 

kurzer Zeit konfiguriert wird. Sobald 

sich der Anwender entschieden hat, stehe 

das Angebot zum Ausdrucken bereit. 

Zusätzlich werde eine digitale 3D-Zeichnung 

generiert, die für eine anschließende 

Anlagenplanung verwendet werden 

könne. Der überwiegende Teil der 

ausgewählten Anlagenelemente wird 

bei Westeria gefertigt. Das Unterneh- 

Mit dem Online- 

Konfigurator WeKea 

können Förderbänder 

nach Wunsch 

zusammengestellt 

werden. 

Quellen: Dalmec; Pferd-Werkzeuge; Westeria Fördertechnik; Hyster; Kasto Maschinenbau 


Service 

DIE RUBRIK PRODUKTE basiert auf Mitteilungen von Unternehmen über Erzeugnisse und Verfahren, die für die 

Herstellung und Verarbeitung von Stahl von Interesse sind. Die Redaktion übernimmt weder eine Gewähr für die sachliche 

Richtigkeit noch gibt sie ein Werturteil ab. Sie möchten auch in dieser Rubrik veröffentlichen? Dann schicken Sie Ihre 

Meldung unserem Redakteur Niklas Reiprich. Sie erreichen ihn via redaktion@stahlundeisen.de. 

men gibt zudem an, insbesondere auch 

die sensiblen Elemente wie Antrieb- und 

Spanneinheit im Werk vorzumontieren. 

Eine mitgelieferte Aufbauanleitung soll 

schließlich die Montage vor Ort vereinfachen. 

Als Hauptzielgruppe für die Anwendung 

von WeKea gelten Hersteller, 

die Komponenten in Serie fertigen und 

diese anschließend firmenintern lagern. 

Westeria Fördertechnik 

www.westeria.de 

Mit den neuen 

UT-Serien 

erweitert Hyster 

sein Portfolio 

mit Staplern 

für einfache 

Anwendungen. 

Hyster erweitert Sortiment 

Neue Produktserie deckt steigende 

Nachfrage nach Staplern für einfache 

Anwendungen 

Eine neue Serie von Mehrzweck-Gegengewichts- 

und Lagertechnikstaplern hat 

Hyster Europe vorgestellt. Damit erweitert 

das Unternehmen sein Angebot um 

Stapler mit einer Tragfähigkeit von bis 

zu 3,5 Tonnen. Hyster zufolge zeichnen 

sie sich durch geringe Betriebskosten 

aus und eignen sich für einfache Anwendungen. 

Zu den ersten verfügbaren 

Modellen der Baureihe gehören unter 

anderem der Elektro-Gabelhubwagen 

mit Plattform P2.0UT S und der Elektro- 

Geh-Gabelhochhubwagen S1.5UT. Eine 

Auswahl an Elektro-Gegengewichtsstaplern 

soll voraussichtlich ebenfalls in 

diesem Jahr auf den Markt kommen. 

Die Stapler der Serie erreichen eine Geschwindigkeit 

von bis zu 20 km/h und 

zeichnen sich durch schnelle Hub- und 

Senkgeschwindigkeiten aus. Für die 

Flurförderzeuge werden verschiedene 

Gabelzinken und Gabelträger, darunter 

mit integriertem Seitenschieber, angeboten. 

Zudem sind für die Stapler neigbare 

Hubgerüste erhältlich. 

Per Lichtstrahl zum 

richtigen Lagerplatz 

Kasto Maschinenbau stattet sein 

Turmlagersystem „Unitower“ mit einer 

praktischen Neuerung aus 

Das Langgut- und Blechlager „Unitower“ 

von Kasto Maschinenbau ist ab sofort 

mit integrierter „Pick-by-Light“- 

Funktion erhältlich. Diese führt den 

Bediener mithilfe eines Lichtstrahls intuitiv 

zum benötigten Artikel. Anwender 

können damit deutlich Zeit im Lager 

sparen und Fehler vermeiden. Diese 

Funktion sei besonders hilfreich in Lagern, 

in denen die Paletten oder Kassetten 

in mehrere Fächer unterteilt sind, 

so Kasto. Der Grund: Sie ist in die Steuerung 

des Lagers integriert und erhält 

von dieser die Information, welcher Artikel 

für den jeweiligen Auftrag gerade 

ein- oder ausgelagert werden soll. Nachdem 

der Ladungsträger auf die Station 

gebracht wurde, wird ein Lichtpunkt 

auf das entsprechende Teilfeld des Ladegutträgers 

projiziert. Der Bediener 

erkennt auf einen Blick das richtige 

Fach und kann die Ware fehlerfrei einlagern 

oder entnehmen. Das reduziert 

den Zeitaufwand sowie Fehler durch 

eine falsche Zuordnung. Der „Unitower“ 

ist in zwei Ausführungen erhältlich: zur 

Lagerung von Langgutmaterialien oder 

für Blech- und Flachprodukte sowie Behälter. 

Die Turmlager sind dabei als Baukastensystem 

mit einzelnen Modulen 

konzipiert, was auch individuelle Lösungen 

ermöglicht. 

Kasto Maschinenbau 

www.kasto.com 

Für das Turmlagersystem „Unitower“ 

bietet Kasto jetzt eine „Pick-by-Light“- 

Funktion an. 


STYLE 

STORY 

Messer 

Schweizer Messer für Tafel 

und Küche 

Ein Blick hinter die Kulisse von sknife zeigt, dass und wie Schweizer Messer für nur einen 

Zweck herstellen 

AUTOR: Thomas Laible, Messer Magazin 

DARUM GEHT’S: Die multifunktionalen 

Schweizer Taschenmesser kennt jeder. 

In der Alpenrepublik stellt ein kleiner 

Spezialist jedoch auch hochwertige 

Messer für Küche und Esstisch her. 

Die Qualität hat ihren Preis – Design, 

Material und Herstellungsprozess 

rechtfertigen ihn aber. 

Chef Michael Bach (links) und 

Messerschmied Timo Müller. 

Am Anfang stand ein geschenktes 

Messer. „Ich habe das Messer immer 

wieder angeschaut und gedacht, wie 

toll es wäre, eigene Messer herzustellen“, 

erzählt Michael Bach, der Geschäftsführer 

von sknife. Er war in der Uhrenbranche 

tätig, bis er 2003 eine Firma für Marketing 

und Vertrieb von Keramik-Kochmessern 

von Kyocera gründete: „CeCo“ (= Ceramics 

& Consulting). Mittlerweile gehören verschiedene 

hochwertige Küchenmessermarken 

zum Sortiment, und die Firma führt 

den Namenszusatz „Welt der Messer“. Zum 

zehnjährigen Jubiläum von CeCo erhielt 

Bach ein handgearbeitetes Messer vom Basler 

Messerschmied Hansjörg Kilchenmann 

geschenkt: „Das war der Moment, in dem 

ich beschloss, meine eigene Marke zu lancieren.“ 

100 Prozent swiss made 

Die neuen Messer sollten aber nicht „nur“ 

eine Eigenmarke sein, sondern auch eine 

eigenständige Philosophie widerspiegeln: 

Alle Materialien – vom Stahl bis zum Griffmaterial 

– stammen aus der Schweiz. Dort 

finden auch sämtliche Herstellungsschritte 

statt – vom Gesenkschmieden bis zum Endabzug 

und zur Produktion der Verpackung. 

„Wir versuchen, die Wertschöpfung zu 100 

Prozent in der Schweiz zu erbringen“, er- 

Quelle (6): sknife 


Das Gesenkschmieden: Es sind 

vier verschiedene Schritte bis 

zur endgültigen Form nötig. 

klärt Bach. Kurz und knackig formuliert, 

bestand das Ziel in einem wahrhaftigen 

Schweizer Messer. Das Programm wurde 

auch zum Namen. Allerdings wählte man 

eine für den internationalen Markt eingängige, 

englische Kurzform von „Schweizer 

Messer“ – eben „sknife“. 

Pflichtenheft aus der Gastronomie 

Die Firma sknife wurde 2014 gegründet, 

aber bis ein Jahr später das erste Messer 

produziert werden konnte, war noch viel 

Entwicklung nötig. Vor allem die Form 

wollte wohl überlegt sein. Durch CeCo bestanden 

bereits sehr gute Kontakte in die 

Gastronomie und zu Starköchen. Deshalb 

stand schnell fest, dass es sich um Produkte 

für diesen Bereich handeln sollte. 

Ebenso schnell wurde klar, welche Art 

von Messer den Anfang machen sollte: „Immer 

wieder haben uns Spitzengastronomen 

gefragt, ob es kein hochwertiges Schweizer 

Steakmesser gäbe.“ Auch von der Fachhandelsseite 

hatte es häufige Nachfragen gegeben 

– hier hatte Michael Bach also eine 

hohe Nachfrage erkannt: „Mit der Produktion 

von Steakmessern haben wir uns gezielt 

in einer Marktnische platziert.“ 

Mit Input aus der Gastronomie stellte 

man gewissermaßen ein Pflichtenheft für 

das „perfekte Steakmesser“ zusammen: 

■ Das Messer sollte stehend so aufgedeckt 

werden können, dass die Klinge den Tisch 

nicht berührt. 

■ Der Zeigefinger sollte auf dem Klingenrücken 

genügend Platz haben. 

■ Die Klinge sollte nicht zu lang und der 

Schwerpunkt sehr weit vorne sein, damit das 

Messer beim Abräumen nicht versehentlich 

herunterfällt. 

■ Das Messer sollte nie auf dem Rücken liegen 

bleiben, sondern sich immer zur Seite drehen. 

■ Der Übergang zwischen Klinge und Griff sollte 

möglichst fließend sein, um ergonomisches 

Schneiden zu ermöglichen. 

■ Das Messer sollte spülmaschinentauglich 

sein. 

Ausgezeichnete Ästhetik 

Funktionalität ist entscheidend, aber für 

den Erfolg eines Messers spielt auch die 

Ästhetik eine große Rolle. Auch hier ist 

sknife ein großer Wurf gelungen: Die 

Kombination von funktionalem Design 

und schlichtem, aber sehr elegantem Look 

sorgten dafür, dass das Steakbesteck 2018 

mit dem Designpreis „Red Dot Best of the 

Best“ ausgezeichnet wurde. 

Das Design ist der erste Schritt, aber für 

die funktionalen Eigenschaften eines Messers 

ist natürlich das Material ebenso wichtig. 

Hier kommt noch zum Tragen, dass die 

Materialen der Philosophie entsprechend 

aus der Schweiz stammen und den Anforderungen 

entsprechend spülmaschinenbeständig 

sein sollten. Beim Griffmaterial 

kommt hinzu, dass es natürlich optisch 

attraktiv sein soll. Man entschied sich für 

Walnuss- und gefärbtes Eschenholz. Um die 

nötige Widerstandsfähigkeit zu erzeugen, 

wird das Holz stabilisiert. Dabei wird Acrylharz 

mit einem speziellen Vakuum-Druck- 

Die Premiumklasse: 

Hier wird statt Monostahl 

pulvermetallurgischer 

Damasteel verwendet. 

Verfahren tief in die Holzfasern eingebracht 

und so jede einzelne Pore verschlossen. 

So kann das Holz später nicht mehr 

arbeiten und wird feuchtigkeitsbeständig. 

„Es ist uns auch gelungen, Einzigartigkeit 

zu erzielen“, so Bach, „indem wir das Holz 

zum Beispiel schwarz einfärben und zudem 

auch noch querverleimen – was ein Novum 

darstellt und dem Design des Messers eine 

ganz besondere Note gibt.“ 

„Nitrierter Chirurgenstahl“ 

Beim Stahl sind Härte und hohe Korrosionsbeständigkeit 

für den Einsatz in der 

Gastronomie gefragt. Sknife spricht in der 

Produktbeschreibung nur von einem „nitrierten 

Chirurgenstahl“. Eine solche Angabe 

ist für einen echten Messerfan natürlich 

nicht zufriedenstellend, aber wir 

konnten herausfinden, dass es sich um die 

Stahlsorte Chronifer M-15 KL der Schweizer 

Firma Klein handelt. Diese Stahlsorte 

entspricht etwa der Werkstoffnummer 

1.4123. Das Material wird hauptsächlich 

für Kugellager und Werkzeuge wie Bohrer 

und Fräser sowie auch medizinische Instrumente 

verwendet. Durch die Kombination 

von rund 0,4 Prozent Kohlenstoff mit 

knapp 0,2 Prozent Stickstoff bei über 15 

Prozent Chrom wird eine hohe Härte bei 

sehr hoher Korrosionsbeständigkeit erreicht. 

Neben diesem Stahl wird bei sknife 

auch noch rostbeständiger Damasteel-Damast 

verwendet, der aus rund 1 000 Lagen 

der bekannten Stahlsorten RWL-34 und 

PMC-27 besteht. 

Im Prinzip reine Handarbeit 

Die Rohlinge werden in der Industrieschmiede 

Flükiger im Emmental hergestellt: 

Sie werden als Vollintegralkonstruk- 


STYLE 

STORY 

Messer 

Rostbeständiger 1.4123-Stahl: Die Klingen 

werden in der Wärmebehandlung auf eine 

Rockwell-Härte von 58 bis 59 HRC gebracht. 

Eine Herausforderung 

für den Schleifer: Der fließende 

Übergang zwischen Klinge 

und Griff ist nicht einfach 

herauszuarbeiten. 

tion bei 1 000 Grad Celsius mit einer 

Schlagkraft von rund 3,5 Tonnen im Gesenk 

geschmiedet. Bis der Rohling komplett 

in Form gebracht ist, sind vier verschiedene 

Gesenke im Einsatz. Nach dem 

Entgraten wird der Rohling auf 58 bis 59 

HRC gehärtet. 

Die Weiterbearbeitung erfolgte anfangs 

bei Messerschmied Hansjörg Kilchenmann 

in Basel. Vor zwei Jahren wurde 

dann eine eigene Manufaktur in Biel 

eingerichtet, in der heute unter der Leitung 

von Messerschmied Timo Müller 

vier Mitarbeiter beschäftigt sind. Mittelfristig 

soll die Fertigungskapazität auf 

10 000 Messer pro Jahr steigen. Natürlich 

kommen in der Manufaktur maschinelle 

Werkzeuge wie zum Beispiel Bandschleifer 

zum Einsatz, aber im Prinzip handelt 

es sich um reine Handarbeit. Michael 

Bach betont dazu: „Egal was auch passiert, 

unsere Messer werden immer 

Schweizer Handarbeit bleiben.“ 

Qualität hat ihren Preis 

Hier ist viel Handarbeit nötig: 

Das Griffholz muss an Angel und Backen 

möglichst genau angepasst werden. 

Vom Rohling bis zum fertigen Messer sind 

noch etwa 30 Arbeitsschritte nötig. Besonders 

die Anpassung der Griffschalen erfordert 

viel Sorgfalt und Handarbeit. Erst 

wenn alles genau aufeinander abgestimmt 

ist, werden die Griffschalen mit einem Spezialkleber 

fixiert, der auch in der Raumfahrt 

verwendet wird. Nach dem Aushärten 

werden die Griffschalen dann so weit heruntergeschliffen, 

dass sie mit den Backen 

bündig abschließen und das Messer wie aus 

einem Guss wirkt. Mit dem Endresultat ist 

Bach sehr zufrieden: „Unsere Messer verbinden 

Ästhetik, Funktionalität und Natürlichkeit 

mit hoher Schweizer Qualität.“ 

So viel Handarbeit in einem Hochlohnland 

hat natürlich ihren Preis: Ein Steakmesser 

aus 1.4123-Stahl kostet 239 Franken 

– das sind rund 209 Euro. Trotz dieses 

stolzen Preises verkaufen sich die Messer 

offenbar gut: „Unsere Kunden sind Messerliebhaber. 

Wer einmal damit gegessen 

hat, versteht eher den Preis, den wir für 

Schweizer Handarbeit verlangen“, sagt 

Michael Bach. „Am meisten Erfolg mit 

unserem Messer haben wir bei qualitativ 

hochstehenden Restaurants mit jungen 

Köchen“, ergänzt er. Das Feedback von 

Restaurants und Profiköchen ist auch für 

die weitere Produktentwicklung entscheidend: 

„Dank der Nähe zur Gastronomie 

erfahren wir, wo noch Mängel bestehen.“ 

Mittlerweile wurde das Steakmesser um 

eine Steakgabel sowie Käse-, Tafel-, Brötchen-, 

Butter-, Austern- und ein Trockenfleischmesser 

ergänzt. Viele dieser Modelle 

entstanden in direkter Zusammenarbeit 

mit Schweizer Spitzenköchen. Das 

neueste Produkt ist ein edler Steak-Folder 

– auf zukünftige Modelle darf man gespannt 

sein. 


VORSCHAU 

IMPRESSUM 

Bis zum nächsten Mal 

Titelthema: Österreich 

Die Titelstrecke skizziert die österreichische 

Stahlindustrie und ihre aktuelle Lage aus 

unterschiedlichen Blickwinkeln. 

Politik + Märkte 

Es geht u.a. um eine Firmenkooperation 

zur Präzisionsfertigung von Zangen für 

Schmiedemanipulatoren. 

Wissenschaft + Technik 

Zwei Praktiker schreiben einen 

hochaktuellen Fachbeitrag über die 

Erzeugung von Grobblechen aus Stahl. 

Style + Story 

Wenig Stahl mit vielen Emotionen – 

Sommerzeit ist Motorradzeit. 

Impressum 

Verlag: 

Maenken Kommunikation GmbH 

Von-der-Wettern-Straße 25 

51149 Köln, info@maenken.com 

Geschäftsführung: 

Dr. Wieland Mänken 

Geschäftsleitung: 

René Khestel 

Herausgeber: 

Dr. Wieland Mänken (V.i.S.d.P.) 

Mitherausgeber: 

Stahlinstitut VDEh 

Hans Jürgen Kerkhoff, Präsident 

Wirtschaftsvereinigung Stahl, 

Vorsitzender Stahlinstitut VDEh 

Dr.-Ing. Hans Bodo Lüngen 

Geschäftsführendes Vorstandsmitglied 

Stahlinstitut VDEh 

Objektleitung: 

Wolfgang Locker (verantwortlich) 

Tel. +49 2203 3584-182 

wolfgang.locker@maenken.com 

Redaktion: 

Torsten Paßmann (Chefredakteur) 

Tel. +49 2203 3584-120 

torsten.passmann@stahlundeisen.de 

Niklas Reiprich 

niklas.reiprich@stahlundeisen.de 

Mitarbeit: 

Fabian Grummes, Gunter M. Hoffmann, 

Christian Köhl, Thomas Laible, 

Kirsten Ludwig, Michael Stöcker 

Gestaltungskonzept: 

Christian Talla | Editorial | Corporate, 

Communication | www.talla.hamburg 

Herausgeberbeirat: 

Prof. Dr. Dieter Senk, 

Prof. Dr. Norbert Bannenberg, 

Dr.-Ing. Hans Bodo Lüngen 

Anzeigen: 

Wolfgang Locker (verantwortlich) 

Tel. +49 2203 3584-182 

wolfgang.locker@maenken.com 

Claudia Cremer 

Tel. +49 2203 3584-166 

claudia.cremer@maenken.com 

Susanne Kessler 

Tel. +49 2203 3584-116 

susanne.kessler@maenken.com 

Druck: 

D+L Printpartner 

Schavenhorst 10, 46395 Bocholt 

Zuschriften und Beiträge für 

eine eventuelle Veröffentlichung 

bitte nur an: 

Redaktion „stahl + eisen“ 

Maenken Kommunikation GmbH 

Von-der-Wettern-Straße 25 

51149 Köln, Tel. +49 2203 3584-0 

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Preisliste Nr. 49 vom 1. Januar 2019 

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Inland € 228,00 inkl. 7% MwSt., persönliche 

VDEh-Mitglieder € 173,00 inkl. 7% 

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mit Umsatzsteuer-Identifikations-Nr. 

€ 279,43, Drittländer: € 299,00, 

persönliche VDEh-Mitglieder € 190,00; 

Binnenmarktländer Empfänger ohne 

Umsatzsteuer-Identifikations- Nr.: 

€ 299,00, persönliche VDEh-Mitglieder 

€ 190,00, Einzelheft € 30,00 

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Mindestbezugszeit von 12 Monaten. 

Abonnementkündigungen sind nur 

möglich zum 31. Dezember und müssen 

bis zum 15. November beim Herausgeber 

eingetroffen sein. Ansonsten verlängert 

sich das Abonnement um weitere 12 

Monate. Jahresbezugspreis E-Paper für 

Print-Abonnenten Inland € 5,00 inkl. 19% 

Mwst. Ausland: Binnenmarktländer – 

Empfänger mit Umsatzsteuer-Identifikations-Nr. 

€ 4,20, Binnenmarktländer – 

Empfänger ohne Umsatzsteuer- 

Identifikations-Nr. € 5,00 

Haftung: 

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Erfüllungsort: 

Köln © 2019 Maenken 

Kommunikation GmbH, Köln

stahl + eisen 04/2020 Leseprobe

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