Wie BMW die additive Fertigung umkrempelt

Die additive Fertigung in der Automobilproduktion ist keine Neuheit, doch das im Volksmund als 3D-Druck bekannte Verfahren könnte perspektivisch eine weit größere Rolle für die Branche spielen als bisher. Das fand BMW im Rahmen eines Forschungsprojekts für die Industrialisierung und Digitalisierung von additiven Fertigungsprozessen heraus, das jetzt erfolgreich abgeschlossen wurde. Die Automobilwoche war vor Ort.

Auf dem eigens errichteten "Additive Manufacturing Campus" des Premium-Herstellers in Oberschleißheim bei München forschte ein Konsortium aus zwölf Unternehmen unter Führung von BMW seit 2019 an einer Möglichkeit, den metallischen 3D-Druck in der automobilen Serienproduktion kostengünstiger und effizienter einzusetzen.

Ergebnis des sogenannten "IDAM-Projekts" (IDAM steht für Industrialisierung und Digitalisierung im Additive Manufacturing), das zusätzlich mit einem zweistelligen Millionenbetrag vom Bundesbildungsministerium gefördert wurde: Eine Kostenreduzierung von bis zu 50 Prozent bei einer Fertigung von etwa 50.000 Bauteilen und rund 10.000 Ersatzteilen.

Dafür entwickelte BMW mit seinen Partnern eine vollautomatisierte Produktionslinie für 3D-Druck, die computergesteuert und autonom sämtliche Schritte von der Konzeption des Bauteils, über die Produktion und Reinigung des Produkts, bis zum Recycling des eingesetzten Metallpulvers, sämtliche Fertigungsschritte durchführt. Fahrerlose Transportsysteme bewegen Rohstoffe und Endprodukt dabei zwischen den einzelnen Modulen der Fertigungslinie.

Jens Marquardt, ehemaliger Motorsportchef der Münchener und heute verantwortlich für den Forschungscampus: "Kunden werden zukünftig einen größeren Wert auf Individualisierung legen und hier kann Additive Manufacturing einen sehr großen Beitrag leisten."

Eingesetzt werden Teile aus der neuen Produktionslinie von BMW unter anderem für die Rolls-Royce-Modelle Phantom und Ghost, sowie - ganz aktuell - im neuen M4 CSL, dessen 150 Exemplare für den deutschen Markt bereits alle ausverkauft sind. 

Klar ist aber: Für eine Volumenproduktion, oder als echte Alternative zu Gussteilen in der Fahrzeugproduktion, ist das Additive Manufacturing auch weiterhin viel zu teuer. "Erst Ende dieses Jahrzehnts kann sich das ändern", sagt Jens Ertel, Chef der 3D-Druck-Abteilung des Münchener Premium-Herstellers und Hausherr auf dem Forschungscampus.

So kostet der Kubikzentimeter eines Bauteils aus der neuen Fertigungslinie von BMW im IDAM-Projekt aktuell immer noch rund einen Euro. In der etablierten Volumenproduktion von Fahrzeugen sind Kosten pro Kubikzentimeter von nur rund ein paar Cent möglich. Der Unterschied ist also, trotz der Erkenntnisgewinne von BMW und den beteiligten Unternehmen im Konsortium, immer noch riesig.

Doch das Team um Felix Haeckel, Projektleiter auf BMW-Seite, glaubt an den Durchbruch ihrer Fertigungslinie. Bereits jetzt gibt es rund 30.000 Bestellungen pro Jahr im Produktionsnetzwerk der Münchener, perspektivisch sollen es weit mehr werden. Haeckel lobte zum Abschluss der Forschungsphase vor allem die Zusammenarbeit innerhalb des Konsortiums: "Vom ersten Projekttag an, war ein Teamspirit unter den Partnern zu spüren."

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