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Köpfe & Positionen

3D/4D (5D) – Druck und die Fragen zur Versicherungshaftung

Von Rüdiger SkaletzTagesaktuelle Informationen und Neuigkeiten aus der Versicherungsbranche. Alle Nachrichten des Tagesreports auch als Newsletter abonnierbar.
Im Rahmen des jährlichen Haftpflichtforums der TransRe in München werden Entwicklungen aus den sogenannten Emerging Risks beleuchtet. Da viele Entwicklungen in den USA ihren Ursprung haben, verfolgt TransRe Europe mit Unterstützung des Risk Management Teams alle neuen Trends und deren Auswirkungen auf Haftungsfragen. Einer der Themen in diesem Jahr ist wie schon in 2017 der 3D/4D und 5D Druck. Ein Gastbeitrag von Rüdiger Skaletz, der heute auf der Veranstaltung zu diesem Thema referieren wird.

Der 3D/4D Druck ist einer der disruptiven Technologien, über die in der Öffentlichkeit wenig diskutiert wird, obwohl diese bereits heute in vielen Bereichen weit verbreitet ist. Die Unterscheidung zwischen 3D und 4D Technologie ist hierbei noch relativ einfach zu erklären. Das "D" steht für die Dimension des gedruckten Produktes somit beschreibt 3D ein 3-dimensionales/räumliches Produkt und 4D ein Produkt, dass seine Form über die Zeitachse durch Umwelteinflüsse wie Wasser, Temperatur, Vibration, Schall oder Druck verändert. Der 5D Druck hingegen ist eine spezielle Art des 3D/4D Drucks mit einem Drucker, der mit 5 Achsen druckt. Dies führt zu einer höheren Festigkeit, reduziert das Gewicht und den Materialverbrauch.

 

In den folgenden Branchen werden 3D/4D Druck Verfahren regelmäßig schon verwendet: Bau (Betondrucker), Automotive, Waffen, Luft-/Raumfahrt, Medizin und Bekleidung. In der industriellen Fertigung sehen wir bereits heute verbreitet den Einsatz von Druckern. Der Vorteil ist, dass jedes gedruckte Teil exakt gleich ist, an jedem Ort der Welt durchgeführt werden kann, Lieferketten verkürzt oder sogar obsolet macht. Des Weiteren ergeben sich durch die Druckverfahren die Möglichkeit neue und leichtere Materialien zu verwenden (bspw. Flugzeugbau). So wird bereits ein großer Anteil von Bauteilen beim Airbus A350 in Serie produziert und verbaut: Hydraulikbehälter, Flügelklappe, Innenverkleidung und so weiter.

 

Im Flugzeugbau hatte der 3D Druck im Bereich Rapid Prototyping schon länger Einzug gehalten. Mit der Entwicklung des neuen Materials ULTEM 9085™ von Stratasys besteht die Möglichkeit, 3D-gedruckte Teile im Flugbetrieb einzusetzen. Airbus nutzt das FTS-zertifizierte Material ULTEM 9085™ um für seinen Airbus A350 über 1.000 Bauteile drucken zu können.

 

In der Nahrungsmittelindustrie gibt es ebenfalls bereits Verfahren. Allerdings befinden sich Lebensmitteldrucker noch in der Entwicklung. Begonnen hatte mit der Entwicklung dieser Geräte die NASA, die auch in anderen Bereichen die 3D-Drucktechnologie entscheidend vorantreibt. Seitdem entwickeln weltweit Firmen eigene Lebensmitteldrucker. Mediale Aufmerksamkeit erlangte dabei der 3D-Pizzadrucker, mit dem es möglich ist, eine Pizza vollständig zu erstellen und zu backen.

 

Fleisch aus dem Drucker

 

Das Unternehmen Modern Meadow produziert eine Fleischkopie mithilfe von Bioprinting (Verwendung von organischen Substanzen). Es schmeckt auch wie richtiges Fleisch, wobei Proteinkleber und Muskelzellen für die Herstellung verwendet wurden. Leider ist diese Fleischart noch nicht kommerziell erhältlich, doch die Massentierhaltung könnte so um ein Vielfaches reduziert werden. Bis dahin ist allerdings noch ein langer Weg, denn vor allem die Akzeptanz der Endkunden ist eine wichtige Voraussetzung dafür. Die hohen Herstellungskosten sind eine weitere Hürde für den Druckprozess, da ein Stück vom 3D-gedruckten Fleisch immerhin etwa 60.000 Euro kostet.

 

Am eindrucksvollsten ist die Entwicklung dieser Technologie in der Medizin. Man stelle sich vor, dass bei einer Untersuchung festgestellt wird, dass eine neue Hüfte notwendig ist. Beim Röntgen wird die Hüfte ausgemessen und die Daten werden direkt an den 3D-Drucker geschickt. Die neue Hüfte wird ausgedruckt und die Operation findet noch am selben Tag statt. Das hört sich zwar nach Zukunftsmusik an, wir sind aber nicht mehr weit davon entfernt. Das Material, das in diesen Druckern verwendet wird, sind Kunststoffe oder Metalle.

 

Schädel und Knochen

 

Im Jahr 2014 berichteten Ärzte in den Niederlanden, dass sie den Schädel eines Menschen zum ersten Mal erfolgreich mit einem transplantierten 3D-Druck-Plastik-Ersatz ersetzt haben. Im selben Jahr benutzte ein Chirurg in Newcastle den 3-D-Druck, um ein neues Becken für einen Mann herzustellen, der sein ursprüngliches an Krebs verloren hatte.


Darüber hinaus sind Strafverfolgungsbehörden und forensische Anthropologen zunehmend auf 3-D-Scannen und Drucken angewiesen, um Kriminelle mit "Knochen Beweisen" zu verurteilen. 3D-Druck ist zudem zusätzlich eine gute Möglichkeit, um Fossilien zu studieren.

 

Wirbelsäule

 

Im Juli erhielt die deutsche Firma Joimax die FDA-Zulassung, um ihren "EndoLIF On-Cage" zu verkaufen, der eine bessere Alternative für die Fusion in der Lendenwirbelsäule bietet. Im selben Monat erhielt Oxford Performance Materials auch die FDA-Zulassung für seine 3D-gedruckten Wirbelsäulenimplantate.

 

Kiefer und Zähne

Im Jahr 2012 fand die erste Implantation eines künstlichen Kiefers bei einer 83-jährigen niederländische Frau statt. Ein anderer Patient war ein Mann aus Simbabwe, der seinen Kiefer, nach einem Unfall mit einer Landmine verlor. Die neuesten Updates zum 3D-Druckverfahren ermöglichen es Zahnärzten inzwischen, einen Zahn in 6,5 Minuten zu drucken.

 

Organe

Organe werden mit Bioprintern hergestellt und stammen aus dem Forschungsumfeld des Tissue Engineering, den computergesteuerten Techniken zur Erstellung von organischen Strukturen aus lebendem Gewebe. Zu den interessantesten Anwendungsbereichen der Bioprinter zählen die Forschungen im Bereich des 3D-Drucks von lebenden Organen. 

 

Seit einigen Jahren arbeitet das Team von Prof. Agnieszka Dobrzyń vom Nencki Institut für Experimentelle Biologie daran, Bauchspeicheldrüsen über 3D-Druck herzustellen. Dabei geht es um die Transformation von menschlichen Stammzellen in Zellen, die Insulin und Glukagon produzieren. Im August 2018 konnte ein weiteres Hindernis überwunden werden, nämlich der Kauf eines spezialisierten 3D-Druckers, der den sterilen Druck von Pankreasblättern ermöglichte und nicht weniger als 140.000 Zloty kostete. Die nächste Phase der Projektdurchführung soll Anfang 2018/2019 beginnen und umfasst die Vorbereitung der ersten Tierversuche.

 

 

Herz aus Silikon:

 

Ein künstliches Herz muss ungefähr die gleiche Größe wie das eines Patienten haben, gleichzeitig muss es das menschliche Herz in Form und Funktion so gut wie möglich imitieren. Die momentan verfügbaren Kunstherzen dienen nur als temporäre Lösung, bis ein Spenderorgan gefunden ist.

 

Die Funktion des Kunstexemplars wurde bereits mit Erfolg getestet: Die Forscher konnten beweisen, dass es sich ähnlich dem humanen Organ bewegt und bis zum jetzigen Zeitpunkt um die 3000 Schläge durchhält, was etwa 30-45 Minuten entspricht, bevor das Material nicht mehr standhält. Es wird sicherlich noch einige Zeit dauern bis gedruckte Herzen tatsächlich implantiert werden können.

Augen:

 

Hier sind zwei Bereiche zu unterscheiden: Augen Prothesen und Bionische Augen (Implantate). Koreanische Forscher habe es geschafft Augen Prothesen herzustellen, die auf Basis menschlicher Gewebes gedruckt wurden: Bionische Augen können menschliche Augen ersetzen und zur verbesserten Sehkraft führen. Verwendets Material: Glas und speziell entwickelte Tinte, die Silberpartikel enthält. Auf diese Tinte wird anschließend ein Halbleiter-Polymer aufgedruckt. Das Ergebnis war eine Reihe Photodioden aus dem 3D-Drucker, die Licht in elektrische Spannung umwandeln können. Die Effizienz dieser Umwandlung beträgt 25 Prozent.

 

Das Team von McAlpine an der Universität Princeton will nun in weiteren Schritten die Effizienz der Photodioden verbessern und mehr von ihnen auf einer der Hemisphären unterbringen. Schlussendlich soll so ein vollständig funktionierendes bionisches Auge entstehen, das in der Lage ist, ein menschliches Auge nicht nur als Implantat, sondern auch funktionell zu ersetzen, indem es den Sehnerv stimuliert, wenn Licht auf die Photodioden trifft.

Fazit und Haftungsfragen:

 

Die 3D/4D Druck Technologie und deren verwendeten Materialien entwickelt sich sehr schnell und hat in der industriellen Produktion schon lange Einzug gehalten. Die neuesten Entwicklungen in der Medizin werden für viele Patienten Erleichterungen bringen. Gleichzeitig ergeben sich viele Rechtsfragen des Urheber-, Marken- und Waffenrechts sowie zum gewerblichem Schutzrecht.

Für die Versicherungswirtschaft sind viele Fragen des (Produkte)Haftungsrechts relevant.

 

Die entscheidende Frage ist am Ende: Wo in der Wertschöpfungskette wurde der Fehler gemacht bzw. ist der Fehler entstanden:

 

  • Bei der Lieferung Werkstoff
  • Bei der Lagerung Werkstoff
  • Bei der Entwicklung der Konstruktionsdatei
  • Bei der Fertigung Zwischenprodukt für den Drucker
  • Bei der Fertigung des Endprodukts
  • Bei Nachkorrekturen

Folgende Themen (nicht abschließend) müssen bei der Beleuchtung der Haftungsfragen im 3D/4D Druck berücksichtigt werden:

Gefahrübergang, Vertragliche Bestimmung, Rügepflicht, Problemfeld Zwischenprodukte, Beratungspflicht, Mitwirkungspflicht.

 

Die konventionelle Produkte- und die Erweiterte Produktehaftpflicht muss sich mit den neuen technologischen Entwicklungen des 3D/4D Drucks in naher Zukunft sehr intensiv beschäftigen. Das gleiche gilt natürlich auch für die Rückversicherer.

künstliche Intelligenz · 3D-Modellierung · 3D-Druck
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