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11.05.2015

Das erste Auto aus dem 3D-Drucker macht Amerikas Straßen unsicher

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✨ AI Kontextualisierung

Nachdem Autos bereits selbst fahren können, werden sie nun auch noch ausgedruckt. Denn in den USA fährt nun das weltweit erste Auto, das nicht in einer herkömmlichen Autofabrik hergestellt, sondern in einem 3-D-Verfahren entwickelt wurde. Gehört das VW-Werk in Wolfsburg bald der Vergangenheit an?

Das schwarze Gebilde lässt schon die Form eines zweisitzigen Buggys erahnen. Es steht in einem wannenförmigen Gerät von der Größe eines Schiffscontainers. Der Kopf eines 3-D-Druckers trägt im Stil einer Heißluftpistole die nächste der 212 Schichten eines Kunststoffs auf, der ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) heißt und sich nach seiner Abkühlung verhärtet. Es ist der gleiche Stoff, aus dem auch Lego-Steine bestehen. 44 Stunden dauert es, dann hat der 3-D-Drucker die tragende Struktur des Autos fertiggestellt. Weitere 24 Stunden vergehen, bis eine computergesteuerte Fünf-Achsen-Fräsmaschine die geriffelte Oberfläche glatt geschliffen hat-und es an die Montage der Mechanik gehen kann.

Was wie der erste Schritt in eine revolutionär neue Ära der Automobilproduktion anmutet, zeigt das aus Chandler (im US-Staat Arizona) stammende Startup-Unternehmen Local Motors. Local-Motors-Chef John B. “Jay” Rogers, ein Harvard-Absolvent, hat geradezu umstürzlerische Visionen. Was Tesla und dem Chef Elon Musk bei der Popularisierung des Elektroautos gelingt, schwebt dem ehemaligen US-Marine nun für die Automobilfertigung vor.

Das Ziel ist, Autoteile einfach und schnell auszudrucken, überschüssiges Material zu vermeiden, Transportkosten zu minimieren und mit schnellen Designänderungen neuen Kundenwünschen sofort nachzukommen. “Die drei kritischen Stellgrößen der Autobauer sind die vielen Einzelteile, das Gewicht und die Kosten für die Werkzeugfertigung”, sagt Rogers. Der neue Prozess drücke die drei Kostentreiber und eröffne andere spannende Perspektiven.

Zum Beispiel das Ende der Mega-Autofabriken. “Die Welt braucht keine weiteren Detroits”, tönte Rogers bei der Premiere des treffenderweise “Strati” (italienisch für “Schichten”)getauften Schichtmodells vor einigen Wochen. Vier, fünf Jahre Entwicklungszeit werde es künftig nicht mehr geben, sagt er voraus. Stattdessen könne man ein neues Auto in vier Monaten designen, entwickeln und mithilfe von 3-D-Drucktechniken auch bauen. In Mikrofabriken sowie in maximal 10.000 bis 15.000 Einheiten pro Jahr. Im Design orientiert an dem, was gerade Trend ist. “Denn unsere Modelle sind organisch, sie wachsen aus Zellstrukturen wie ein Knochen”,sagt Rogers. Und sie bestünden nur noch aus einem Bruchteil von Einzelteilen-49 sind es beim Strati, statt 5000 bis 6000 bei heute gängigen Fahrzeugen.

Zu den Kernprinzipien von Local Motors gehört der Einsatz von Techniken wie Open Source und Crowdfunding. Vorschläge für das Design und die Technik der Fahrzeuge werden komplett von einer Onlinecommunity mit aktuell über 40.000 Mitgliedern erstellt, gesammelt und per Abstimmung ausgewählt. Auch der Strati ging als Sieger aus einem Internetdesignwettbewerb hervor. Der Entwurf des Turiners Michele Anoè gefiel durch die vergleichsweise leicht zu druckende Form und das abnehmbare Dach. Mit dem 3-D-Drucker entstanden das Chassis und alle Interieurteile inklusive der Sitze. Die Batterie, den E-Motor, den Kabelbaum, Aufhängungen und Beleuchtungen entnahmen die Amerikaner dagegen dem Baukasten des französischen Renault Twizy. Die Teile aus dem elektrisch angetriebenen Zweisitzer wurden medienwirksam während einer Fachmesse in Chicago eingebaut, ehe der Strati vor Publikum aus eigener Kraft ins Freie surrte.

Die Palette der heutigen Druckverfahren ist extrem breit, doch ein Prinzip eint sie alle: Sie bauen dreidimensionale Gegenstände aus digitalen Druckvorlagen akkurat Schicht für Schicht auf, statt einen Rohling bis zur gewünschten Form abzutragen. Anders als beim Schneiden, Drehen oder Bohren fällt somit auch kein Abfall oder Verschnitt an. Darüber hinaus sind komplexe Formen darstellbar, bei denen eine existierende Maschine schnell an ihre Grenzen kommen würde.

Die 3-D-Technik hat bereits in zahlreichen Sparten Anwendung gefunden und ist in der Medizintechnik, der Luft-und Raumfahrtindustrie sowie der Architektur unverzichtbar geworden. Das neue Triebwerk “Leap” (für “Entwicklungssprung) von General Electric soll ab 2016 unter anderem den Airbus A320neo in die Lüfte heben. In der Welt des Automobils ist es überraschenderweise die Oldtimerszene, die schon jetzt von der neuen Technologie profitiert. Jay Leno, amerikanischer Entertainer und leidenschaftlicher Auto- und Motorradsammler, frohlockt: “Solange noch CAD-Daten oder eine scanbare Vorlage zur Verfügung stehen, lässt sich so gut wie alles reproduzieren. Kleine Teile wie einen Türgriff kann ich in fünf Stunden herstellen, ein großes Teil wie den nach über 100 Jahren porös gewordenen Wasservorwärmer für meinen White-Dampfwagen von 1907 in 33 Stunden.” Die Kosten seien überschaubar: 2995 US-$für den Scanner, unter 15.000$ für den Drucker. Eine Massenproduktion sei noch nicht möglich, “aber du brauchst nun nicht mehr für jedes kleine Ersatzteil bei Ebay zu schauen”, scherzt Leno.

Doch was den Oldie-Freund so freut, ist auch mit zu siebenstelligen Preisen angebotenen Topdruckern noch nicht 1:1 auf Großserienmodelle übertragbar. Laut Nikolai Zaepernick, Bereichsleiter Strategie und Geschäftsfeldentwicklung bei EOS in Krailling bei München, werde es – wenn überhaupt – noch einige Jahre dauern, bis ganze Autos gedruckt werden können. “Die Größe der druckbaren Teile wird zwar in den nächsten Jahren stetig wachsen, dennoch wird man nicht zwangsläufig für jede Komponente, die heute in großen Stückzahlen konventionell und wirtschaftlich gefertigt wird, auf additive Verfahren umsteigen”, sagt Zaepernick. Besonders die in der Autoindustrie so wichtigen Stückkosten seien ein Bremsklotz. Schnell interessant werde es jedoch im Luxussegment, bei Oldtimern, Tuningfahrzeugen oder in der Formel 1, in Bereichen also, in denen schon heute fast alle Teams die neue Technik für hoch belastete Teile einsetzten. Bis zum dreidimensional gespritzten Serienprodukt ist es noch ein sehr weiter Weg, glaubt auch Simon Reader, bei Mahle Powertrain in Northampton als Entwicklungschef tätig. Der Manager sagt: “Wenn es um 100.000 identische Teile geht, hat ein permanentes Werkzeug weiterhin Kostenvorteile.” Perry Hubbing von RedEye, einer Tochterfirma von 3-D-Pionier Stratasys, rechnet mit einer Zeitspanne von nur fünf bis zehn Jahren, “ehe wir Teile in solch großen Mengen fertigen können”.

Glaubt man diesen Experten, wird es also wohl eher nicht zu jenem Szenario kommen, das die Managementberatung Barkawi schon apokalyptisch prophezeite. Ihr zufolge könnten in 20 Jahren VW-Modelle in weltweit 100 Designbüros entwickelt und in zehntausend 3-D-Schnelldruckerstationen kundennah gebaut werden – das Volkswagen-Werk in Wolfsburg könne man dann getrost als Museum nutzen.

Zu jenen Visionären, die sich dennoch lieber heute als morgen vom Status quo verabschieden würden, gehört Jim Kor. Der Ingenieur und Tüftler aus dem kanadischen Winnipeg hat schon 2011 die Karosserie seines dreirädrigen Kleinwagens “Urbee” mit einem Drucker hergestellt. Gelenkt wird das auf einem konventionellen Rohrrahmen aufbauende Modell vom einzigen Hinterrad, zwei E-Motoren treiben die beiden Vorderräder an, ein mit Ethanol gefütterter Rasenmähermotor dient als Reichweitenverlängerer. Der Zweisitzer glänzt mit einem besonders niedrigen Luftwiderstandsbeiwert (c w-Wert) von 0,15-Resultat der Tropfenform samt Kammheck.

2500 Stunden brauchte eine ganze Reihe von 3-D-Druckern, um die Karosse in Schichten von je sechs Millimetern Dicke auszuspucken. Das höre sich zwar lang an, doch könne man so bis zu zehn Monate Entwicklungszeit einsparen, behauptet Kor beschwichtigend. Der Kanadier ist davon überzeugt, dass sich die Technologie und die Art, wie wir heute Autos bauen, definitiv verändern werden. “Nicht alles wird man in 3-D drucken, doch einen großen Teil eines Autos”, prophezeit er. “Eines Tages wird es möglich sein, Teile in einem Arbeitsgang zu drucken und zu lackieren.” Das Nachfolgemodell des Urbee, das nur 600 Kilo wiegt und 0,8 Liter/100 km verbraucht, will Kor bereits zu über 60 Prozent drucken lassen, zum Beispiel auch die bislang noch gläsernen Fenster. “Und wir planen, die Einzelteile auf nur noch 30 Stück zu reduzieren.”

Während Kor für eine mögliche Kleinserie seines Modells erst noch finanzkräftige Partner brauchen würde, hat Local Motors schon konkrete Verkaufsziele. Jay Rogers will die Bauzeit des Strati erst einmal auf 24 und dann noch weiter auf nur zehn Stunden drücken. Ab 2016 soll der Zweisitzer dann zu Preisen zwischen 18.000 und 30.000$ in den Handel kommen. Beim Elektroantrieb wird es auch künftig bleiben. Dieser könnte – und da würden sich zwei mit dem gleichen Pioniergeist treffen – von Tesla-Chef Musk kommen.

Quelle: Wirtschaftsblatt

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Nachlese. Was kann Künstliche Intelligenz in den Bereichen Gesundheit, Bildung und im öffentlichen Sektor leisten? Welche Chancen und Risiken bringt Künstliche Intelligenz mit sich? Wie lässt sich ihr Potenzial verantwortungsvoll nutzen, ohne ethische Leitlinien zu überschreiten? Diese und viele weitere Fragen stehen im Fokus der zweiten Folge von „No Hype KI“.

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KI in Gesundheit, Bildung und öffentlichem Dienst: „Chancen nutzen, Risiken minimieren”

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„No Hype KI” wird unterstützt von CANCOM Austria, IBM, ITSV, Microsoft, Nagarro, Red Hat und Universität Graz.

Gut zwei Jahre ist es her, dass ChatGPT einen Hype rund um generative KI-Modelle auslöste. Doch es stellen sich auch viele kritische Fragen beim Einsatz von KI – besonders in sensiblen Bereichen. Klar ist: Künstliche Intelligenz bietet viele Vorteile und vereinfacht komplexe Prozesse. Gleichzeitig wirft sie jedoch auch Herausforderungen und Ängste auf, mit denen man sich kritisch auseinandersetzen muss.

Was KI in den Bereichen Gesundheit, Bildung und im öffentlichen Sektor leisten kann, diskutierten in der zweiten Folge „No Hype KI”:

Bernd Konnerth (Microsoft Österreich | Public Sector Lead)
Carina Zehetmaier (Women in AI Austria | Präsidentin)
Harald Herzog (Österreichische Gesundheitskasse | Leiter Digitalisierung und Innovation)
Moritz Mitterer (ITSV | Aufsichtsratsvorsitzender)
Markus Fallenböck (Universität Graz | Vizerektor für Personal und Digitalisierung).

Menschenzentrierter Ansatz im Mittelpunkt

Künstliche Intelligenz ist schon längst Teil unseres Alltags – ob bewusst oder unbewusst. Und obwohl KI bereits in vielen Lebensbereichen der Österreicher:innen präsent ist, bleibt die Skepsis bei vielen groß. Laut Carina Zehetmaier ist es daher ein besonders wichtiger Faktor, dass man jeder einzelnen Person KI näher bringt, sodass mehr Vertrauen in die Technologie entsteht: „Derzeit gibt es noch viele Ängste rund um KI. Aber es gibt auch noch gewisse Schwachstellen wie zum Beispiel das Halluzinieren, oder auch Vorurteile, die in den Systemen drinnen sind und widergespiegelt werden können. Es ist relevant, dass man sich hier von Anfang an mit den kritischen Fragenstellungen auseinandersetzt“.

Hierbei müsse an vorderster Stelle die öffentliche Hand hohe Standards setzen – vor allem aus menschenrechtlicher Sicht. Zehetmaier befürwortet in diesem Zusammenhang den AI Act, der klare gesetzliche Rahmenbedingungen schafft. „Die öffentliche Hand ist der direkte Adressat der Grund- und Menschenrechte“, sagt sie.

Ein weiterer wichtiger Punkt von Zehetmaier ist die Notwendigkeit, marginalisierte Gruppen nicht zu übersehen. Man müsse sich bemühen, geschlechtsspezifische und andere Vorurteile in Datensätzen zu vermeiden. „Wir wissen auch, dass Automatisierung den Gender-Pay-Gap öffnet anstatt schließt, das heißt, da müssen wir aktiv und gezielt gegensteuern“.

Verantwortungsvolle KI bedeute, aktiv an den Daten und Algorithmen zu arbeiten. Nur so könne sichergestellt werden, dass KI-Anwendungen nicht nur technologisch effizient, sondern auch ethisch und gesellschaftlich verantwortungsvoll gestaltet werden.

Responsible AI: Inklusivität, Fairness, Datenschutz

Dass die Anwendung von generativer KI nicht bloß Kosten senken soll, sondern den Menschen Nutzen bringen muss, ist auch für Bernd Konnerth von Microsoft klar. „Wir setzen auf Responsible-AI-Standards, bei denen es um Inklusivität, Fairness, Datenschutz und all diese Themen geht. Das sind Leitplanken in unserer Produktentwicklung“, sagt der Public Sector Lead von Microsoft Österreich.

Von der Unternehmenstransformation bis hin zum öffentlichen Dienst sei ein breites Umschulungsprogramm notwendig, um Ängste abzubauen: Es sei wichtig, „Umgebungen zu schaffen, die es Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter möglich machen, mit der Technologie zu interagieren, um den Berührungsängsten entgegen zu wirken”.

Universität Graz startete UniGPT für Mitarbeitende

Was Bildung angeht, betont Markus Fallenböck von der Universität Graz die Bedeutung einer breiten Wissensvermittlung. Es gehe nicht nur um Spezialist:innen für KI, sondern vor allem um die große Masse an Mitarbeitenden, die einen “sinnvollen Umgang mit KI erlernen” müssen: „Je mehr Wissen wir in die Bevölkerung kriegen, umso mehr können wir Chancen nutzen und Risiken minimieren“.

Die Universität Graz hat dazu eine eigene Micro-Credential-KI gestartet, um Studierenden ein Grundwissen zu KI zu vermitteln: “Das ist ein abgeschlossenes Studienpaket, das man in jedes Studium integrieren kann und das gerade in einer Pilotphase ist”, erläutert Fallenböck. Das Paket lasse sich in jedes Studium integrieren. “Da ist die Idee, dass in ein paar Jahren jeder Bachelor-Studierende, der in Graz einen Abschluss macht, ein Grundwissen hat zu KI-Bereich, Technik, Wirtschaft, Recht, Ethik”.

Für die eigenen Mitarbeiter:innen hat die Universität Graz im Mai 2024 außerdem den Chatbot UniGPT gestartet. Bereits mehrere hundert Mitarbeiter:innen wurden dafür bereits eingeschult. “Da sitzt die Universitätsprofessorin neben der Sekretariatskraft und beide interessieren sich für KI und werden es in ihrem Arbeitsalltag gut einsetzen”, schildert Fallenböck seine Eindrücke.

Über die eigenen Mitarbeitenden will die Universität Graz Wissensvermittlung aber auch in die Bevölkerung tragen. Dazu hat sie im Oktober etwa erstmals den Technology Impact Summit zum Thema KI in Graz veranstaltet. “Weil natürlich auch wichtig ist, dass wir die breite Öffentlichkeit mit dem Thema erreichen. Je mehr Wissen wir in die Bevölkerung kriegen, umso mehr, können wir auch das Chancennutzen und Risikominimieren wirklich schaffen”, erläutert Fallenböck.

ITSV: Künstliche Intelligenz im Gesundheitssystem

Die ITSV wiederum steuert und koordiniert die IT-Aktivitäten der österreichischen Sozialversicherung – und beschäftigt sich schon länger mit dem KI-Thema. Aufsichtsratsvorsitzender Moritz Mitterer erzählt im Talk, dass das Unternehmen bereits 2018 mit der Erprobung von KI-Lösungen begonnen habe. In einem geschützten Umfeld wurden dabei erste Erfahrungen gesammelt, bevor die Systeme in den Echtbetrieb übergingen. Dieser schrittweise Ansatz habe wesentlich dazu beigetragen, das Vertrauen in KI-Modelle im Unternehmen zu stärken.

Besonders bei sensiblen Daten, wie etwa Gesundheitsdaten, ist die Gefahr von Missbrauch ein zentraler Risikofaktor. Mitterer erläutert die Bedeutung von Transparenz und Nachvollziehbarkeit: „Man muss Patientinnen und Patienten mitnehmen, indem man entsprechend strenge Regeln hat und Compliance hat. Und indem man offen damit umgeht, falls doch was sein sollte“.

KI schafft Abhilfe bei steigendem Leistungsaufkommen bei ÖGK

Die ITSV arbeitet dabei unter anderem für die Österreichische Gesundheitskasse (ÖGK). Harald Herzog von der ÖGK erläutert, dass das steigende Leistungsaufkommen – etwa wachsende Fallzahlen, steigende Lebenserwartung, mehr Konsultationen – nach neuen Wegen verlangt: „Würden wir die Prozesse so weiterspielen wie bisher, bräuchten wir mehr Personal“, so Herzog. „Unsere Aufgabe ist es effizient zu arbeiten und alle technischen Möglichkeiten der KI auszunutzen“.

KI könne hier unterstützen, etwa bei der Wahlarztkostenerstattung. Ziel sei es, einen Großteil der Fälle automatisiert abwickeln zu können. Laut Herzog geht es aber nicht darum, den persönlichen Kontakt zu ersetzen, sondern lediglich zu ergänzen.

Zusätzliches Wirtschaftswachstum von bis zu 18 Prozent durch KI-Nutzung

Auch die öffentliche Verwaltung steht vor Herausforderungen, etwa aufgrund der Pensionierungswelle oder des Fachkräftemangels. Künstliche Intelligenz könnte dabei eine Rolle spielen. Bernd Konnerth von Microsoft Österreich sagt: „Künstliche Intelligenz kann eine Antwort sein – vielleicht nicht die Einzige, aber sie hat sehr viel Potenzial durch die Automatisierung wiederkehrender Tätigkeiten, viel Nutzen zu stiften“.

Aktuell befinde sich Österreich erst am Anfang, dieses Potenzial auszuschöpfen. Konnerth verweist auf eine Studie, dass Österreich ein Wirtschaftswachstum von bis zu 18 Prozent erzielen könnte, wenn das ganze Potenzial von KI ausgeschöpft werde.

Ausblick: KI-Nutzung in fünf Jahren

Wo steht der Einsatz von Künstlicher Intelligenz in fünf Jahren? „Ich hoffe, dass wir nicht mehr über die Technologie reden müssen, so wie wir heute auch nicht mehr über Strom sprechen, sondern dass sie einfach da ist“, so Microsoft-Experte Konnerth.

Carina Zehetmaier wiederum blickt auf die EU als Werteunion. In fünf Jahren solle man sehen, dass Österreich und Europa es geschafft haben, einen wertebasierten, menschengerechten KI-Einsatz umzusetzen. Für Österreich könne sich hier eine besondere Chance bieten, so Zehetmaier. Das Land könne sich als Vorreiter für einen vertrauenswürdigen, menschenzentrierten Umgang mit KI etablieren. Es gehe darum, „den menschenzentrierten Ansatz im Einklang mit Werten und Grundrechten umzusetzen“.

KI birgt enormes Potenzial

Die Diskussionsrunde ist sich einig, dass KI in sensiblen Arbeitsfeldern längst keine ferne Zukunftsvision mehr ist, sondern bereits eine zentrale Rolle darstellt. Die Chancen sind enorm – von effizienteren Verwaltungsprozessen über eine präzisere Gesundheitsversorgung bis hin zu einer gerechteren Bildung. Doch um diese Möglichkeiten zu nutzen, braucht es breites Verständnis, klare Regeln, vertrauenswürdige Technik und einen sensiblen Umgang mit Daten.

Folge nachsehen: No Hype KI – Was kann KI in den Bereichen Gesundheit, Bildung und im öffentlichen Sektor leisten?

Hier gehts es zur Nachlese von Folge 1: „No Hype KI – wo stehen wir nach zwei Jahren ChatGPT?”

Die Serie wird von brutkasten in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung unserer Partner:innen produziert.

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