Wie kann additive Fertigung den Strukturwandel im Rheinischen Revier vorantreiben?
Im Rahmen der Begleitforschung zum Strukturwandelprojekt DigiBeMaVe wurden im vergangenen Jahr erste Zukunftsperspektiven für den Transfer additiver Fertigungstechnologien im Rheinischen Revier erarbeitet. Die Analysen des Lehrstuhls für Innovation, Strategie und Organisation (ISO) liefern hierzu fundierte Zwischenergebnisse und adressieren zentrale Fragestellungen:
Welche Industrien und Zukunftsfelder prägen eine tragfähige Zielstruktur für den Technologietransfer von additiver Fertigung?
Zur Beantwortung dieser Frage wurde eine umfassende Cross-Study-Analyse durchgeführt, die bestehende regionale Studien und Strategiepapiere systematisch zusammenführt und auswertet. Im Fokus standen insbesondere Branchenanalysen, Ankerprojekte sowie identifizierte Handlungs- und Innovationsfelder. Insgesamt wurden sechs Bestandsbranchen und vier Zukunftsfelder mit erhöhtem Transferpotenzial herausgearbeitet.
Zu den zentralen Bestandsbranchen zählen die Chemie- und Kunststoffindustrie, die Textilindustrie, die Lebensmittelindustrie, das Baugewerbe sowie Unternehmen der Metallverarbeitung und des Maschinen- und Anlagenbaus. Diese Auswahl basiert auf ihrer Beschäftigungsrelevanz, dem Spezialisierungsgrad der Unternehmen sowie ihrer regionalwirtschaftlichen Bedeutung.
Ergänzt wird diese industrielle Basis durch vier Zukunftsfelder, die sich insbesondere aus den analysierten Ankerprojekten ableiten: Luftfahrttechnologien, Wasserstoff- und Energiesysteme, Bioökonomie und nachhaltige Materialien sowie Modellfabriken und nachhaltige Produktionssysteme. Diese Felder markieren zentrale Entwicklungspfade für die zukünftige wirtschaftliche Transformation der Region.
Ein zentrales Ergebnis der Analyse ist das hohe Synergiepotenzial zwischen additiven Fertigungstechnologien und der Bioökonomie sowie nachhaltigen Materialentwicklung. Insbesondere an den Schnittstellen zu Biowerkstoffen, Funktionspolymeren und Hybridmaterialien ergeben sich vielversprechende Anwendungsfelder. Gleichzeitig adressieren die identifizierten Zukunftsthemen zentrale Stärken des 3D-Drucks, etwa in der materialeffizienten Fertigung, der Funktionsintegration und der Skalierung innovativer, forschungsgetriebener Produktionsprozesse. Die additive Fertigung kann in der Bioökonomie dabei als Brückentechnologie fungieren, um den Transfer neuer Materialien in industrielle Anwendungen zu beschleunigen. Umgekehrt profitiert sie maßgeblich von Fortschritten in der Materialentwicklung, die neue Einsatzmöglichkeiten und Leistungssteigerungen ermöglichen.
Welche Anforderungen stellt die Region des Rheinischen Reviers an einen erfolgreichen Technologietransfer?
Im Rahmen der Cross-Study-Analyse wurden insgesamt 112 spezifische Anforderungen identifiziert und systematisch den Dimensionen sozialer, wirtschaftlicher, ökologischer, technologischer und politischer Rahmenbedingungen zugeordnet. Aufbauend darauf erfolgte eine Verdichtung zu zwölf übergeordneten, regional verankerten Anforderungsclustern.
Diese Cluster bieten den relevanten Stakeholdern einen strukturierten und kompakten Überblick über die zentralen Entwicklungsbedingungen im Rheinischen Revier. Gleichzeitig machen sie transparent, welche Einflussfaktoren bei der Ausgestaltung von Strategien für einen erfolgreichen Technologietransfer besonders zu berücksichtigen sind.
Ein wesentliches Ergebnis ist, dass die Modernisierung der Industrie eine frühzeitige und integrative Planung der Digitalisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette sowie der Produktionssysteme erfordert. Insbesondere bei der Einführung neuer Technologien ist die enge Verzahnung von digitalen und physischen Prozessen ein entscheidender Erfolgsfaktor.
Darüber hinaus zeigt die Analyse, dass zukünftige Produktionssysteme spezifische Anforderungen erfüllen müssen, die sich aus der starken Exportorientierung der Region ableiten. Dazu zählen insbesondere eine erhöhte Resilienz gegenüber externen Störungen, ein konsequent energieeffizienter Betrieb in bestehenden Branchenstrukturen sowie die Nutzung von Rohstoffen, die in zirkuläre Materialkreisläufe integriert werden können.
Welche Passungen entstehen zwischen den Anforderungen des Rheinischen Reviers und den Wirkungen additiver Fertigungstechnologien?
Zur Beantwortung dieser Fragestellung wurde zunächst eine umfassende Analyse des aktuellen Stands additiver Fertigungstechnologien im Kontext der zuvor definierten Zielstruktur durchgeführt. Dabei konnten über 500 spezifische Wirkungen additiver Fertigung identifiziert werden.
Auf Basis eines neu entwickelten methodischen Ansatzes – bestehend aus einer systematischen Quellenanalyse nach PRISMA-Richtlinien, einer STEPE-Analyse (sozial, technologisch, ökonomisch, politisch, ökologisch) sowie Methoden aus der Szenarioliteratur – wurden insgesamt 19 Spannungs- und Konvergenzfelder herausgearbeitet. Diese beschreiben Bereiche, in denen entweder eine hohe Übereinstimmung („Passung“) zwischen regionalen Anforderungen und technologischen Potenzialen besteht oder in denen Zielkonflikte und divergierende Entwicklungen sichtbar werden.
Darauf aufbauend wurden 13 konkrete Zukunftsprognosen entwickelt und im Rahmen von Experteninterviews validiert. Diese Prognosen ermöglichen eine fundierte Einschätzung der zukünftigen Entwicklung additiver Fertigung im Rheinischen Revier. Inhaltlich adressieren sie unter anderem Veränderungen in der Qualifikations- und Kompetenzstruktur, Fragen der gesellschaftlichen Akzeptanz technologischen Fortschritts, die Stärkung der Resilienz von Lieferketten sowie den Zugang kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) zu innovativen Technologien.
Die bisherigen Zwischenergebnisse werden in den Jahren 2026 und 2027 durch den Aufbau mehrerer Expertenpanels aus Industrie, Gesellschaft und Forschung weiter validiert. Im Rahmen einer Real-Time-Delphi-Studie werden diese Erkenntnisse systematisch verdichtet und in konkrete strategische Handlungsempfehlungen für den Technologietransfer überführt.
Autor
Ilja Retzlaw, M.Sc. RWTH Aachen
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
TIM – Institut für Technologie- und Innovationsmanagement
TIME Research Area, School of Business & Economics
RWTH Aachen University
Kackertstraße 7
52072 Aachen, Deutschland
