Jeder Kilogramm, das ins All geschickt wird, hat seinen Preis. Deshalb haben Ingenieure jahrzehntelang nach Möglichkeiten gesucht, Raumfahrzeuge leichter zu machen. Die nächste Grenze wird die Herstellung einiger der benötigten Teile im Orbit sein, anstatt alles von der Erde aus zu starten.
Nikon Advanced Manufacturing glaubt, dass die additive Fertigung (AM) eine Schlüsselrolle dabei spielen könnte. Das Unternehmen sieht, dass 3D-Druck irgendwann ein wichtiges Werkzeug für zukünftige kommerzielle Raumstationen wird, das es ihnen ermöglicht, Ersatzteile, Spezialwerkzeuge und möglicherweise sogar größere Strukturen im Orbit zu produzieren, anstatt vollständig auf Nachschubmissionen von der Erde angewiesen zu sein.
„Der Weltraum ist eines der überzeugendsten Beispiele dafür, wo die additive Fertigung klaren und messbaren Nutzen liefert“, sagte Hamid Zarringhalam, CEO von Nikon Advanced Manufacturing, gegenüber 3DPrint.com. „Die Branche verlangt leichte, leistungsstarke Komponenten, schnelle Innovationszyklen und zunehmend resiliente Lieferketten – alles Bereiche, in denen die additive Fertigung einen deutlichen Vorteil hat.“
Bei der Ansprache des Staates Stadt Long Beach, Kalifornien 2025 lud Bürgermeister Rex Richardson den CEO von Nikon Advanced Manufacturing, Hamid Zarringhalam, auf die Bühne, um die Eröffnung des Nikon AM Technology Centers zu verkünden.
Die Kommentare kommen, während die kommerzielle Raumfahrtaktivität weiter an Fahrt gewinnt. Unternehmen, die private Raumstationen und In-Space-Manufacturing-Plattformen entwickeln, suchen nach Möglichkeiten, Kosten zu senken, Flexibilität zu erhöhen und schließlich Hardware jenseits der Erde zu produzieren.
Laut Zarringhalam betrachtet Nikon den Weltraum nicht als eigenständige Geschäftsstrategie. Stattdessen ist er Teil der breiteren Bestrebungen des Unternehmens, AM über das Prototyping hinaus in die Serienproduktion zu bringen.
„Für Nikon ist der Weltraum keine separate Strategie, sondern Teil einer umfassenderen Vision, die additive Fertigung zu industrialisieren und die nächste Generation der Produktion in kritischen Sektoren zu ermöglichen“, bemerkte er. „Die gleichen Fähigkeiten, die Verteidigung, Luftfahrt und Energie transformieren – komplexe Geometrien, Materialeffizienz, digitale Fertigung und lokale Produktion – sind ebenso relevant für die Zukunft des Weltraums.“
Diese Produktionsmentalität ist bereits heute sichtbar. Nikon sagt, seine Metal-AM-Systeme seien bei mehreren führenden Raumfahrtunternehmen im Einsatz, was ihnen direkte Einblicke in die Entwicklung der Branche gibt. Da die Startkosten weiter fallen, erwartet Zarringhalam, dass AM noch wichtiger wird.
„Der Weltraum hat konsequent gezeigt, dass er fortschrittliche Fertigungstechnologien übernimmt, wenn sie technische und wettbewerbsfähige Vorteile bieten“, sagte er. „Mit sinkenden Startkosten und wachsender kommerzieller Raumfahrtaktivität wird die additive Fertigung immer wichtiger, um Entwicklungen zu beschleunigen, Bauteile zu leichtgewichtigen und Komponenten zu produzieren, die konventionell nicht herstellbar sind.“
Zarringhalam weist darauf hin, dass AM bereits in den heutigen hochmodernen Trägerraketen eingesetzt wird, aber Nikon sieht eine weitere Chance weiter vorn: die Fertigung im Orbit.
„Damit kommerzielle Raumstationen wirtschaftlich Sinn ergeben, müssen die Einschränkungen beim Heben von Masse und Volumen deutlich weiter reduziert werden“, erklärte Zarringhalam. „Wir können uns die Möglichkeit von In-Space-Manufacturing vorstellen, da dies den Bau von Strukturen ermöglichen würde, die zu groß, zu fragil oder nicht passend für die Rakete sind, um den Startkräften zu widerstehen. Wenn das realisiert wird, steht die additive Fertigung im Mittelpunkt.“
Metall-3D-Druckgeschäft am Hauptsitz von Nikon.
Zukünftige kommerzielle Stationen werden ebenfalls einen stetigen Nachschub an Ersatzteilen, Wartungswerkzeugen und Upgrades benötigen, ohne auf Frachtschiffe von der Erde warten zu müssen.
„Kommerzielle Raumstationen werden ebenfalls Ersatzteile, Spezialwerkzeuge, Upgrades und Reparaturen während ihrer Betriebszeit benötigen“, sagte er. „Additive Fertigung bietet einen Weg, diese Artikel auf Abruf zu produzieren, anstatt große Lagerbestände zu führen oder auf Nachschubmissionen zu warten. Das ist nicht nur ein Effizienzgewinn – es kann ein operativer, missionssicherheits- und Resilienzvorteil sein.“
Statt physische Bestände zu versenden, stellt sich Nikon eine Zukunft vor, in der qualifizierte digitale Designs sicher übertragen und dort gefertigt werden, wo sie benötigt werden.
„Die langfristige Vision könnte ein zunehmend digitales Fertigungsökosystem umfassen, in dem qualifizierte Designs dort und dann produziert werden, wo und wann sie gebraucht werden“, sagte Zarringhalam. „Wir sehen diesen Trend heute bereits in anderen Branchen, und viele dieser Prinzipien werden schließlich auf neue Fertigungsumgebungen übergreifen.“
Revolutionierung der Raumfahrtindustrie mit Metall-3D-Druck.
Für Nikon wird die Weltraumfertigung voraussichtlich Innovationen vorantreiben, die weit über die Luft- und Raumfahrtindustrie hinausreichen.
„Was mich am meisten begeistert, ist die Konvergenz von fortschrittlicher Fertigung, digitaler Technik, Automatisierung und Weltraumkommerzialisierung“, sagte Zarringhalam. „Additive Fertigung entwickelt sich konsequent über das Prototyping hinaus und wird Teil der kritischen Produktionsinfrastruktur für einige der anspruchsvollsten Anwendungen der Welt.“
Nikon SLM Solutions-Maschinen.
Er glaubt, dass viele der für zukünftige Weltraummissionen entwickelten Technologien letztlich auch auf der Erde Anwendung finden werden.
„Letztlich stellt die Weltraumfertigung mehr als nur einen neuen Markt dar“, sagte er. „Sie ist eine Chance, die Grenzen dessen, was in der Produktionstechnologie möglich ist, weiter zu verschieben. Die für den Weltraum entwickelten Innovationen finden oft ihren Weg zurück in andere Branchen und schaffen Nutzen in Verteidigung, Luftfahrt, Energie und der gesamten fortschrittlichen Fertigung.“
Ob die Fertigung im Orbit zur Norm wird, liegt noch Jahre in der Zukunft. Aber während kommerzielle Raumstationen vom Konzept zur Realität übergehen, bereiten Unternehmen wie Nikon bereits eine Zukunft vor, in der AM im Weltraum genauso wichtig wird wie zunehmend auf der Erde.
Bilder dank Nikon Advanced Manufacturing