Additive Fertigung

Innovationsschmiede 3D-Druck

Patentanmeldungen im Bereich der additiven Fertigung (3D-Druck) sind zwischen 2013 und 2020 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 26,3 Prozent gestiegen. Wie das Europäische Patentamt weiter berichtet, wurden seit 2001 weltweit mehr als 50.000 bedeutende Erfindungen im Zusammenhang mit 3D-Druck-Technologien als internationale Patentfamilien (IPF) veröffentlicht.

(Bild: Europäische Patentorganisation)

Ein vom Europäischen Patentamt (EPA) veröffentlichter Bericht zeigt, dass die Innovation im Bereich der additiven Fertigung (3D-Druck) in den vergangenen zehn Jahren sprunghaft angestiegen ist. Die Studie, die auf Patentdaten des EPA beruht, soll einen Einblick in die künftigen Einsatzmöglichkeiten des 3D-Drucks geben. Die Studienverantwortlichen kommen zu dem Ergebnis, dass die internationalen Patentfamilien im Bereich der 3D-Druck-Technologien zwischen 2013 und 2020 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 26,3 Prozent zunehmen, und damit fast achtmal schneller als in allen anderen Technologiebereichen zusammen (3,3 Prozent) im gleichen Zeitraum.

(Bild: Europäische Patentorganisation)

Vielfältiger Markt

Laut Report ist der Markt für 3D-Druck zudem vielfältiger geworden. Während früher die Hauptakteure etablierte Maschinenbauunternehmen waren, gibt es inzwischen auch viele Startups und spezialisierte Unternehmen für additive Fertigung. Insgesamt wurden seit 2001 weltweit mehr als 50.000 internationale Patentfamilien (IPF) für 3D-Drucktechnologien angemeldet. Eine IPF steht für eine bedeutende Erfindung, für die in zwei oder mehr Ländern weltweit Patentanmeldungen eingereicht wurden.

(Bild: Europäische Patentorganisation)

USA und Europa an der Spitze

Europa und die USA führen das weltweite Rennen um Innovationen im 3D-Druck an. Die USA stehen mit 39,8 Prozent aller IPF im Zusammenhang mit der additiven Fertigung zwischen 2001 und 2020 an der Spitze. Europa (39 Mitgliedstaaten der Europäischen Patentorganisation) folgt mit einem Anteil von 32,9 Prozent. Zusammen entfallen auf diese Regionen fast drei Viertel der weltweiten 3D-Druck-Innovationen. Auf Japan entfallen 13,9 Prozent aller IPF zum 3D-Druck, auf China und Südkorea 3,7 Prozent bzw. 3,1 Prozent. Innerhalb Europas nennt die Studie Deutschland mit einem Anteil von 41 Prozent an der Spitze, vor Frankreich mit 12 Prozent.

Die drei führenden Unternehmen sind laut Studie General Electric, Raytheon Technologies und HP. An vierter Stelle folgt Siemens, das mit fast 1.000 IPF stärkste europäische Unternehmen.

Auch Hochschulen und öffentliche Forschungseinrichtungen tragen zur Innovation im Bereich 3D-Druck bei. Etwa 12 Prozent der IPF für den 3D-Druck wurden von Universitäten oder öffentlichen Forschungseinrichtungen eingereicht, was fast doppelt so hoch ist wie ihr typischer Anteil (7 Prozent). Jede dritte IPF im Zusammenhang mit der Entwicklung von Biomaterialien und jede zweite IPF für den 3D-Druck von Organen und künstlichem Gewebe stammt von einer Universität oder einer öffentlichen Forschungseinrichtung.

Fraunhofer-Gesellschaft an der Spitze

Von den zehn führenden Universitäten, öffentlichen Forschungseinrichtungen und Krankenhäusern befinden sich fünf in den USA. Der Spitzenreiter ist jedoch die Fraunhofer-Gesellschaft mit 221 IPF. Das taiwanesische ITRI ist die einzige asiatische Organisation, die es in die Top 10 geschafft hat, zu denen auch zwei französische Forschungsinstitute (CNRS und CEA) und die niederländische TNO gehören.

Etwa ein Fünftel aller zwischen 2001 und 2020 veröffentlichten IPF entfallen auf den Bereich Gesundheit und Medizin (insgesamt 10.000 IPF). Im Verkehrswesen, dem zweitgrößten Sektor, kann die additive Fertigung zur Verbesserung und Beschleunigung der Produktentwicklung, aber auch teilweise bei der Serienproduktion eingesetzt werden; hier wurden in den letzten zehn Jahren mehr als 7.000 IPF angemeldet.

Der Markt für additive Fertigung hat ein starkes Wachstum erfahren, wobei sich der Branchenumsatz nach Schätzungen von Wohlers Associates von 6Mrd. USD im Jahr 2016 auf 18Mrd. USD (16,17Mrd. EUR) im Jahr 2022 verdreifacht hat.

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