3D-gedruckte Boote: Wir zeigen Ihnen die besten Beispiele

Die additive Fertigung ist heute eine Produktionsmethode, die überall zum Einsatz kommt, ob auf der Erde, in der Luft, im Weltraum oder sogar unter Wasser. Vor allem im maritimen Sektor setzen immer mehr Akteure auf 3D-Technologien, um Teile für ihre Boote, Ersatzteile für U-Boote und sogar Komponenten von Strömungsturbinen zu entwickeln. Doch heute wollen wir uns auf etwas noch Außergewöhnlicheres konzentrieren. Immer mehr Anwender erstellen vollständig 3D-gedruckte Boote. Entdecken Sie, wie 3D-Technologien den Bau von Booten durch diese innovativen Anwendungen beeinflussen – vom Bug bis zum Heck.

UMaine und das größte Boot, das je 3D-gedruckt wurde

2019 stellte die University of Maine mit dem 3Dirigo das größte Boot vor, das jemals vollständig in 3D gedruckt wurde. Im Jahr 2022 übertrafen sie ihren eigenen Rekord, als sie zwei neue Boote für die US-Marine druckten, von denen eines doppelt so groß war wie das ursprüngliche 25-Fuß-Patrouillenboot mit 5000 Pfund. Genaue Informationen über die beiden Boote liegen aus Gründen der nationalen Sicherheit nicht vor. Bekannt ist jedoch, dass es sich um Logistikboote für das Verteidigungsministerium handelt, die zwei Schiffscontainer und einen Marineinfanterietrupp mit Nachschub für drei Tage transportieren können – ein erstaunlicher Meilenstein in der Verbundstoffherstellung. Die Boote wurden auch mit Polymer-Verbundwerkstoffen und dem weltgrößten Polymer-3D-Drucker hergestellt, den UMaine 2019 in Betrieb genommen hat und mit dem auch der 3Dirigo hergestellt wurde.

Das Boot wurde mit dem 3D-Drucker der UMaine gedruckt (Bild: University of Maine)

MAMBO, ein funktionales 3D-gedrucktes Boot aus Glasfaser

Das 2019 auf der internationalen Fachmesse FormNext vorgestellte MAMBO-Boot wurde von Moi Composites in Zusammenarbeit mit Autodesk, Catmarine, Micad und Owens Corning entwickelt. Es ist 6,5 Meter lang, 2,5 Meter breit und wiegt etwa 800 kg. Das Besondere an dem Projekt ist, dass es sich als erstes funktionales 3D-gedrucktes Glasfaserboot herausstellte, das während der Bootsmesse in Genua Anfang Oktober 2020 erfolgreich in italienischen Gewässern segelte. Bei der Entwicklung setzte das Unternehmen auf die additive Fertigungstechnologie mit Endlosfaserverbundwerkstoffen. Der Prozess umfasste zwei Roboter, die die zu montierenden Komponenten des Bootes herstellten. Dieses System ermöglicht die Herstellung von wesentlich leichteren, aber dennoch stabilen und haltbaren Teilen, wobei der Materialabfall begrenzt wird und keine Formen benötigt werden – ein gelungenes Beispiel für die Möglichkeiten des 3D-Drucks im maritimen Bereich!

Bild: Moi Composites

Europa’s erstes seetüchtiges 3D-gedrucktes Boot

3D-Druck des AC9F

Das neuseeländische Unternehmen Yachting Developments baut bereits seit einigen Jahren Boote, wofür vor allem Verbundwerkstoffe verwendet werden. Um die Produktion seiner Schiffe zu beschleunigen, hat es einen Zweig entwickelt, der sich ausschließlich der additiven Fertigung widmet. Eines seiner jüngsten Projekte war der 3D-Druck aller Werkzeuge, die für den Bau des AC9F benötigt wurden. Hierbei handelt es sich um ein Boot, das an der 36. Ausgabe des America’s Cup teilnahm, der vom 10. bis 21. März stattfand. Dank des 3D-Drucks konnten die Teams die Herstellungszeit des endgültigen Bootes erheblich reduzieren.

Bildnachweis: Yachting Developments / Georgia Schofield

Pegasus 88m, die erste 3D-geruckte Superyacht

Die Idee zu dieser eindrucksvollen Yacht kam dem Designer Jozeph Forakis auf der Insel Koufonissi. Er wollte eine Yacht schaffen, die sich perfekt in das Bild der Umgebung fügt. Die Yacht soll wie Wolken über dem Wasser schweben und im Gesamtbild unsichtbar sein. Das äußere Design des Schiffes gleicht so den natürlichen Farben des Wassers und auch beim Innendesign spielt die Natur eine große Rolle. Der Tree of Life umfasst vier Stockwerke und ist inmitten einer Wellness-Oase platziert. Ein integrierter Garten an Bord sorgt zusätzlich für frische Luft und frisches Essen und unterstreicht den vorherrschenden Gedanken der Einheit zwischen Mensch, Maschine und Natur. Den Aspekt der Unsichtbarkeit verfolgt der Designer nicht nur optisch, sondern auch ökologisch. Pegasus 88m wird durch Solarenergie betrieben und stößt keinerlei schädliche Emissionen aus. Auch im Hinblick der Herstellung war es dem Designer ein Anliegen, auf eine nachhaltige Produktion zu setzen. Ein 3D-Druck-Roboter wurde so für das Grundgerüst eingesetzt, da die additive Fertigung wesentlich weniger Energie, Zeit und Ressourcen in Anspruch nimmt.

Bild: Strutturaleggera /Jozeph Forakis

Tanaruz Boats

Tanaruz ist ein niederländisches Unternehmen, das Boote aus Polymeren herstellt und dabei auf Kreislaufwirtschaft setzt. So können Boote, die ausgedient haben, geschreddert werden und das Material dient zur Herstellung neuer Boote. Kunden können auf einer App ihr eigenes Boot aus einer Hand voll Modellen auswählen, designen und nach ihren Wünschen individuell gestalten. Der ökologische Gedanke begleitet den gesamten Produktionsprozess. Das Ursprungsmaterial stammt aus der Industrie und wird dann für die Herstellung der Boote aufbereitet. Es handelt sich beim verwendeten Material um recyceltes Polypropylen (PP) mit 30% Glasfasern. Diese Materialkombination besticht durch seine mechanischen Eigenschaften und sorgt für die Langlebigkeit der Boote. Um die Herstellungszeit zu verkürzen, setzt Tanaruz auf den 3D-Druck. Das Rohmaterial wird durch einen Roboter mit Extruder aufgetragen und so entsteht das jeweilig gewünschte Design des Kunden. Der 3D-Druck bietet in diesem Schritt zahlreiche Vorteile. Neben der Einsparung von Zeit und Kosten, werden auch Energie und Ressourcen gespart, was Hand in Hand mit den Nachhaltigkeits-Prinzipien des Unternehmens geht. Außerdem können individuelle Wünsche der Kunden und kreative Designs beim 3D-Druck mühelos umgesetzt werden. Die Boote werden nach dem Druck mit einem Elektro-Motor ausgestattet. Sie sind insgesamt rund 6,5 Meter lang und bieten Platz für 3 bis 7 Personen.

Bild: Tanaruz

Eine autonome Fähre für die Olympischen Spiele 2024 in Paris

Eine andere Art von 3D-gedrucktem Schiff ist die autonome Fähre, die in Betrieb genommen werden soll, um den Transport der Öffentlichkeit auf der Seine während der Olympischen Spiele 2024 zu erleichtern. Es handelt sich um ein Projekt der Holland Shipyards Group, Sequana Développement und Roboat, die im Dezember 2022 die Ausschreibung der Voies Navigables de France gewonnen haben. Ziel des Projekts ist es, die Straßen und öffentlichen Verkehrsmittel zu entlasten und gleichzeitig die CO2-Emissionen zu senken. Die Fähre wird 9 m x 3,90 m groß sein. Es handelt sich um das weltweit größte Modell einer autonomen Fähre aus dem 3D-Drucker. Ihr Rumpf wurde mithilfe von additiver Fertigung aus recycelten Materialien hergestellt. Sie ist autonom und designorientiert und verfügt über ein elektrisches Antriebssystem. Das Anlegen und Beladen wird automatisiert sein.

Bild: Roboat

Hydra, der erste 3D-gedruckte Prototyp eines unbemannten Schiffes

Die VAE haben in diesem Jahr mit dem 3D-Druck des ersten unbemannten Schiffsprototyps einen großen Schritt nach vorn gemacht. Der Schiffsausrüster Al Seer Marine aus Abu Dhabi präsentierte auf der Messe NAVDEX 2023 den Prototyp „Hydra“, ein bahnbrechendes 3D-gedrucktes unbemanntes Überwasserschiff (USV). Dieses 5 Meter lange und 350 kg schwere Drohnenschiff stellt einen bedeutenden Innovationssprung im 3D-Druck dar. In Zusammenarbeit mit dem niederländischen 3D-Druckerhersteller CEAD verwendet Al Seer Marine die AM Flexbot-Technologie für den 3D-Druck in großem Maßstab. Zwar wurden keine Einzelheiten zu den einzelnen Komponenten genannt, doch die schnelle Konstruktion und der Bau der Hydra innerhalb von fünf Tagen zeigen, wie effizient der 3D-Druck ist. Al Seer Marine plant, das System von CEAD weiter zu integrieren und zusätzliche Teile für das Schiff zu drucken, darunter einen integrierten Mast und Elektromotoren. Das Unternehmen gibt auch einen Hinweis auf ein bevorstehendes leichteres unbemanntes Drohnenbootmodell, das das Potenzial des 3D-Drucks in der Meerestechnik weiter verdeutlicht.

Bild: Naval News

3D-gedrucktes Segelboot von Caracol

Der italienische Hersteller Caracol wird in der 3D-Druckbranche zunehmend für seine großformatigen additiven Fertigungslösungen und sein Engagement für Nachhaltigkeit bekannt. Und beides steht im Mittelpunkt eines besonderen Projekts des Unternehmens: das 3D-gedruckte Segelboot Beluga. Der Rumpf von Beluga, der in Zusammenarbeit mit NexChem und unter Verwendung des Caracol-eigenen additiven Roboterherstellungssystems hergestellt wurde, wurde in einem Stück aus recyceltem PP mit 30 % Glasfasern zur Verstärkung gedruckt. Das Unternehmen verweist auf das Segelboot als Beispiel für die Vorteile einer Kreislaufwirtschaft und als Beweis dafür, dass recycelte Materialien für fortschrittliche Anwendungen verwendet werden können. Darüber hinaus stellt das Unternehmen fest, dass das 3D-gedruckte Segelboot ein Symbol für Neubeginn, Neustart und Erkundung ist.

Die nachhaltigen Sloops von IMPACD Boats

Die Boote vom Typ Sloop des niederländischen Unternehmens IMPACD Boats, mit Sitz in Friesland, der größten Provinz des Landes, werden aus recycelten Materialien hergestellt. Die Boote selbst sind ebenfalls recycelbar. Das Unternehmen gibt an, dass seine Boote 74% nachhaltiger sind als Standard-Sloops, basierend auf einer Studie der Technischen Universität Delft. Die Boote werden mit einem Elektromotor angetrieben. IMPACD Boats bietet mehrere Sloop-Modelle an. Zum Beispiel das 450 Limited, das über einen Außenbordmotor Mercury Avatar 7.5e verfügt, bis zu 5 Personen befördern kann und in einer Auflage von 100 Stück erhältlich ist. Das Modell IMPA CD 635 hat eine eher schlichte Form und wird als traditionelleres Modell angeboten, es kann 8 Personen befördern. Die Modelle 500MB und 680MB sollen in Kürze auf den Markt kommen.

Bild: IMPACD Boats

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