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Neue digitale Fertigungsmethoden Fab City Hamburg

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Die Stadt, in der man (fast) alles selbst herstellen kann

Hamburg will das Potential neuer digitaler Fertigungsmethoden für die Bevölkerung, lokale Unternehmen und Startups nutzbar machen. Unterstützt von Innovationssenator Michael Westhagemann ist die Hansestadt 2019 Teil des globalen Fab City-Netzwerkes geworden. Senator Westhagemann: „Die Chancen, die sich für Hamburg aus einer gezielten Förderung von Fab Labs ergeben, sind vielfältig. Ökonomisch wird es durch die Verbreitung von und den Zugang zu digitalen Produktionstechnologien wie z.B. 3D-Druck sowie des Wissens, diese zu bedienen, für fertigende Unternehmen attraktiver, sich in Hamburg anzusiedeln. In den Fab Labs können aber auch direkt neue Ideen und Prototypen entstehen, für deren Vermarktung neue Unternehmen durch die sog. Maker gegründet werden. Außerdem werden neue niedrigschwellige Bildungsangebote geschaffen, die es den Bürger:innen unabhängig von Alter oder Vorkenntnissen ermöglichen, sich jenseits von Schul- und Universitärer Bildung weiter zu qualifizieren. Ziel des Projekts ist es, zu überprüfen, welche Arten physischer Güter durch diese neuen offenen Wertschöpfungsmuster in Zukunft wieder vermehrt lokal, nah am Ort des Bedarfs und möglichst individualisiert durch die Nutzer:innen selbst oder lokale Unternehmen hergestellt werden können.“ Das Laboratorium für Fertigungstechnik der Helmut-Schmidt-Universität hat die Bewerbung Hamburgs als FabCity initiiert und unterstützt das Empowerment der lokalen Bevölkerung über einen niedrigschwelligen Zugang zu Produktionstechnologien mit dem OpenLab in Hamburg-Wandsbek, Jenfeld. Die Initiatoren, Dr.-Ing. Tobias Redlich und Prof. Dr.-Ing. Jens P. Wulfsberg vom Laboratorium Fertigungstechnik (LaFT), integrieren das OpenLab in die laufende Lehre und ermöglichen Studierenden aus allen Disziplinen auf diese Weise, neuere technologische Entwicklungen und Open Source Hardware zu erleben und zu erforschen.

Fab City Hamburg

Das Konzept der Fab City baut auf der Fab Lab-Bewegung auf. Fab Labs (fabrication laboratories) sind offene Werkstätten, in denen mit modernen Fertigungstechnologien wie 3D-Druckern und CNC-Fräsen nahezu alles hergestellt werden kann, von Möbeln über Drohnen bis hin zu ganzen Häusern. Weltweit gibt es weit über 1.750 Fab Labs und ihre Anzahl steigt exponentiell. Diese Produktionsmethode wird auch als digitale Fertigung bezeichnet. Die Entwicklung eines Produkts bis zur Herstellung physischer Prototypen bzw. des Endprodukts findet digital statt. Besonders interessant ist dabei die Möglichkeit, Produktdesigns kollaborativ über das Internet gemeinsam mit anderen Nutzer:innen herzustellen und die Designs über Plattformen mit anderen Nutzer:innen weltweit zu teilen. Das führt dazu, dass in Zukunft Produkte global und verteilt entworfen und angepasst werden können; die Herstellung selbst aber lokal möglichst nahe am Ort des Bedarfs stattfindet. Es zirkulieren also Bits statt Atomen. Eine Stadt wird zur Fab City, wenn sie systematisch einen möglichst flächendeckenden und niedrigschwelligen Zugang zu Fab Labs schafft.

Senator Michael Westhagemann: „Insbesondere in Bezug auf die Innovationsstrategie der BWI ergeben sich aus dem niedrigschwelligen und nachhaltigen Ansatz des Fab City Netzwerks große Potentiale dafür, die gesetzten Ziele zu verwirklichen. Durch den bereits geförderten Ausbau des Netzwerks werden Innovationsorte geschaffen, in denen sich die Innovationsfähigkeit der Gesellschaft erweitern lässt. Perspektivisch ist hierbei geplant, dass in jedem Quartier der Zugang zu einer Vielzahl von themenspezifischen Fab Labs möglich wird.“

Durch den Open-Source Ansatz im Bereich von Hardware – also der quelloffenen Bereitstellung aller relevanter Produktinformationen wie z.B. Designs, Aufbauanleitung, Dokumentation zur uneingeschränkten Nutzung – lässt sich der Fab City-Ansatz bzw. die entsprechenden Produktdesigns leicht und zu geringen Grenzkosten replizieren und den eigenen Anforderungen anpassen und erweitern. Ferner wird durch den Netzwerkcharakter die Innovationskraft des Individuums gestärkt. Dies ermöglicht Gründer:innen und KMU die frühzeitige Teilnahme am Innovations- und Diffusionsprozess und erleichtert darüber hinaus die Etablierung neuer Gründungsansätze und die Anpassung von Geschäftsmodellen an das digitale Zeitalter. Die Etablierung eines gefestigten Fab City-Netzwerks führt daher langfristig zu einem Standortvorteil für Hamburg.

Dr.-Ing. Tobias Redlich: „Den Open Source Hardware-Ansatz nutzen wir auch in unserem universitätseigenen OpenLab. Dabei handelt es sich um ein Fab Lab, welches wir zukünftig mit Open Source-Fertigungsmaschinen ausstatten wollen. Wir arbeiten an einem frei verfügbaren Lab-Starter-Kit, das die vollständige Dokumentation zu wesentlichen Maschinen für die üblichen Bearbeitungsaufgaben in einer Fab Lab-Umgebung abdeckt, z.B. 3D-Drucker, Laser Cutter, CNC-Fräsen. Hierdurch entsteht das große Potenzial, dass sich weitere OpenLabs selbst replizieren und somit eine maximale Skalierbarkeit bei minimalen Kosten erreicht wird. Im Sinne einer Demokratisierung der Produktion ist das sowohl für die Stadt Hamburg interessant, aber eben auch für alle anderen Fab Cities weltweit.“

Durch eine lokale und verteilte Produktion von physischen Gütern ergeben sich zusätzlich große Potentiale im Sinne der Nachhaltigkeit. Gerade in dieser Zeit der Pandemie ist deutlich geworden, wie wichtig dieser Ansatz in Zukunft sein wird. Ressourcen werden länger im Stoffkreislauf gehalten und erzeugen eine größere Wertschöpfung über ihre gesamte Lebensdauer in der Kreislaufwirtschaft. Durch die Verlagerung des Wertschöpfungsprozesses in den digitalen Raum und die Produktion von Waren „nahe bei den Nutzer:innen“ werden zudem Treibhausgase eingespart, die ansonsten beim Transport anfallen würden.

Prof. Dr.-Ing. Jens P. Wulfsberg: „Die lokale Produktion im urbanen Raum leistet einen Beitrag zur Resilienz gegenüber globalen Einflüssen, wie wir sie während der Corona-Pandemie deutlich erfahren haben. Durch eine solche Produktionsform werden wir auch zukünftig die Möglichkeit haben, bestimmte physische Güter kurzfristig am Ort des Bedarfs herzustellen. Mit dem systematischen Aufbau des Fab City-Ansatzes schafft Hamburg außerdem ein Innovationsökosystem, das die wirtschaftliche Entwicklung in eine sozialökologische Wachstumsrichtung lenkt. Die sich hieraus ergebenden Fragestellungen können jedoch nur im interdisziplinären Diskurs beantwortet werden. Im Fab City-Projekt gehen wir diese Herausforderungen daher gemeinsam mit Wissenschaftler:innen aus den Sozial-, Wirtschafts- und Rechtswissenschaften an.“

Darüber hinaus bietet das Fab City-Netzwerk auch im Bereich der Fachkräftegewinnung und -entwicklung interessante Perspektiven – sowohl für in Hamburg ansässige Unternehmen als auch für die Universitäten bzw. Schulen im MINT-Bereich. Im Netzwerk können Studierende, Auszubildende und Schüler:innen bereits frühzeitig anwendungsbezogene Use-Cases real erfahren. Unternehmen bietet sich zudem die Möglichkeit, durch die Bereitstellung von offenen Fab Labs zukünftige Fachkräfte mit dem jeweiligen Unternehmen vertraut zu machen. So bietet Fab City auch Anreize für etablierte Hamburger Unternehmen, sich aktiv im Netzwerk einzubringen, um so einen Wettbewerbsvorteil in Bezug auf die Fachkräftegewinnung zu realisieren.

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