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3D-Druck, Drohnen, BIM, Virtual Reality So digital ist das Handwerk bereits unterwegs

Drohnen, 3D-Drucker und VR-Brillen heißen die neuen Werkzeuge des Handwerks. In vielen Betrieben verändern sie bereits Arbeitsprozesse und Ausbildungsinhalte.

Der 3D-Druck hat das Potenzial, "die Herstellung von fast allem zu revolutionieren", sagte Barack Obama noch zu seiner Amtszeit als US-Präsident.

Inzwischen gehört die so genannte additive Fertigung in vielen Wirtschaftsbereichen zum Standard. Auch für manchen Handwerker ist der 3D-Drucker bereits ein gewohntes Werkzeug vergleichbar mit einer CNC-Fräse. Ohne die Drucker wären gewisse Arbeitsprozesse kaum mehr vorstellbar.

Die Technik bietet viele Einsatzmöglichkeiten, wenngleich sie nicht für jedes Gewerk geeignet ist. Lebensmittelhandwerker kommen noch sehr gut ohne Produkte aus dem Drucker aus und erreichen gerade durch ihre Handarbeit die Abgrenzung von industrieller Ware.

Anders sieht es in technisch geprägten Handwerksberufen aus, die ihre Produkte unter Zeitdruck in großer Stückzahl gleichförmig und hochpräzise fertigen müssen.

Vom Drucker in die Ohren

Hörakustikmeister Dirk Köttgen nutzt die additive Fertigung schon seit Jahren zur Herstellung von Ohrpassstücken. Statt einen Rohling in einer Gipsform auszugießen, wird beim 3D-Verfahren eine Silikon-Abformung des Ohres gescannt. Nach der Bearbeitung mittels einer Modelliersoftware wird das fertige Ohrpassstück vom Drucker ausgegeben.

Überschüssiges Material gibt es bei diesem Verfahren nicht, alles ist 100 Prozent exakt. Benötigte Köttgen früher vier Arbeitstage, bis das Ohrpassstück fertig war, fallen durch den 3D-Druck ein bis zwei Tage weg. Der Handwerksmeister schätzt auch die Flexibilität, die ihm das neue Verfahren bietet. "Wir können tagsüber modellieren und nachts drucken – das ist eine wirkliche Erleichterung", sagt Köttgen.

Das Zahntechniklabor Modellbau Prücklmaier nutzt den 3D-Druck für Modelle, Prothesen und Bohrschablonen. Dafür scannt der Zahnarzt mit dem Mundscanner zunächst den Kiefer des Patienten. Im Anschluss kann das Labor Prückl­maier mit dem Scan und einer Software ein 3D-Modell und das benötigte Teil am Computer erstellen. Dieses wird Schicht für Schicht gedruckt, bis schließlich das fertige Produkt entsteht.

Gegenüber der herkömmlichen Arbeit mit einem Gebissabdruck sei die Herstellung viel genauer. „Fehler werden praktisch ausgeschaltet“, sagt Zahntechniker Ludwig Prückl­maier. Unter dem Strich bringe die Technik eine deutliche Arbeitserleichterung.

Mehr zum Thema 3D-Druck unter www.dhz.net/3d

Auch der Einsatz von Drohnen ist ein gutes Beispiel für die Digitalisierung des Handwerks. Besonders nützlich sind die fliegenden Helfer für das Dachdeckerhandwerk, die Steigen und Leitern ersetzen können.

Gutachten per Drohne

Beim Betrieb Dächer von Hunold inspizieren die mit Kameras ausgestatteten Fluggeräte Dächer und Dachrinnen, erstellen Aufmaße oder begutachten Schäden. „Was früher gut und gern mal zwei bis drei Tage dauerte, kann eine Drohne in zwei bis drei Stunden erledigen“, heißt es vom Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks.

Nach dem Flug wird die Drohne per USB-Kabel an den Computer angeschlossen und die aufgenommenen Fotos und Videos werden übertragen. Sie dienen als Vorlage für 3D-Modelle der Gebäude, die mit Hilfe von CAD-Programmen am Computer erstellt werden können.

Der große Durchbruch von Drohnen im Handwerk steht allerdings noch aus. Laut einer Studie des Branchenverbands Bitkom und des Zentralverbands des Deutschen Handwerks nutzen bislang nur zwei Prozent der Betriebe die Fluggeräte. Sechs Prozent der Unternehmen planen, Drohnen künftig einzusetzen.

Mehr zum Thema Drohnen unter www.dhz.net/drohne

Reinigen mit Datenbrille

Großes Potenzial für das Handwerk bietet auch die virtuelle Realität.

VR-Brillen könnten bald genauso wie Handschuhe und Wischmopp zur Ausstattung von Gebäudereinigern gehören. Über die Brillen werden alle Informationen für den Reinigungsprozess digital in das reale Blickfeld des Handwerkers eingeblendet. „Sensoren im Handschuhgummi der Reinigungskraft erkennen zum Beispiel, mit welchem Anpressdruck und in welcher Geschwindigkeit gearbeitet wird. Anhand dieser Parameter erkennt die Software, ob Tisch oder Toilette gründlich gereinigt worden sind“, sagt Martin Cudzilo, der eine Reinigungsfirma betreibt und das VR-Konzept entwickelt hat.

Noch nicht behandelte Oberflächen markiert die Datenbrille rot. Erst wenn alles vollständig gereinigt wurde, färbt sich die Markierung zu Grün.

Maler und Lackierer können die VR-Brillen für ihre Ausbildung nutzen. Statt sich den herkömmlichen Arbeitskittel überzustreifen und die obligatorische Schutzmaske anzulegen, befindet sich der Maler-Azubi mit der VR-Brille im Nu in seiner virtuellen Lackierkabine und kann das Werkstück bearbeiten – ganz ohne teure Farbe und ungesunde Dämpfe. In der Brille wird anhand von farbigen Markierungen dargestellt, ob beim virtuellen Lackieren Geschwindigkeit, Distanz und Winkel stimmen und ein optimales Arbeitsergebnis erzielt werden kann.

Die spätere Analyse der VR-Software deckt Fehler genau auf und zeigt, an welchen Stellen des Werkstücks zu viel oder zu wenig Farbe aufgetragen wurde.

Mehr zum Thema Virtual Reality auf Seite 12 und unter dhz.net/vr

Bauplanung mit BIM

Die Digitalisierung ist auch auf der Baustelle längt angekommen. Notebooks und Tablet-PCs erleichtern im Zusammenspiel mit sogenanntem Building Information Modeling, kurz BIM, die Kommunikation und Planung der verschiedenen Handwerker auf der Baustelle. Anstatt mit Zeichnungen und Tabellen auf Papier zu hantieren, nutzen die am Projekt Beteiligten virtuelle Bauwerkinformationsmodelle, bei denen Architektur, Materialien, Mengen und Eigenschaften jederzeit über den Computer abgerufen werden können.

Mit BIM lässt sich anhand von Abhängigkeiten automatisch berechnen, wie sich Änderungen am Bauprozess auf die benötigten Materialien und Kosten auswirken. Unter dem Strich spart das Bauhandwerk Zeit, arbeitet kosteneffizienter und wird wettbewerbsfähiger.

Jens Bille, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Heinz-Piest-Institut für Handwerkstechnik, ist sich sicher, dass sich BIM im deutschen Baugewerbe in den nächsten Jahren als Standardverfahren etablieren wird.

Mehr zum Thema BIM unter dhz.net/bim

Einen Online-Artikel zur Digitalisierung der Ausbildung lesen Sie unter www.dhz.net/digitale-ausbildung.

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