04.07.2019

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

Am Christian-Doppler-Labor an der Technischen Universität Wien loten Forscher die Möglichkeiten aus, Knochenersatz-Implantate per 3D-Druck herzustellen. Wir sprachen mit Stefan Baudis, Leiter des CD-Labors, über das Verfahren und über die Herausforderungen, die es noch zu lösen gilt.
/artikel/tu-wien-knochen-aus-3d-druck
3D-Druck, Knochen, CD Labor, Stefan Baudis
(c) CD Labor - Johannes Stögerer und CD-Labor-Leiter Stefan Baudis (rechts) forschen nach Möglichkeiten um Knochen aus 3D-Druck herzustellen.

Health-Tech und die „Life Sciences“ haben in den letzten Jahren öfters Lösungen in der medizinischen Forschung aufgezeigt. Sei es ein bionischer Anzug oder eine Blutdruck-App, der Bereich schreitet rasant voran. Aktuell erforscht nun ein Team unter der Leitung von Stefan Baudis im neuen „CD-Labor für Fortschrittliche Polymere für Biomaterialien und den 3D-Druck“, wie man Knochen mittels 3D-Druck herstellen kann.

+++ Xioneer: Wiener Startup mit weltweit erstem Hybrid-3D-Drucker +++

Material für 3D-Druck gesucht

Der Grundgedanke dabei: Dem Patienten, dem durch Unfälle oder OPs Knochen im Gesicht, Kiefer und Schädel fehlen, selbige zu ersetzen. Die Schwierigkeit dabei ist, passende Materialien für den Aufbau von Knochen zu finden, die sich im 3D-Druck verarbeiten lassen. „Es gibt zwei Arten von Zellen“, erklärt Baudis im Gespräch mit dem brutkasten, „jene, die Knochen abbauen und jene, die sie aufbauen. Daher können Knochenbrüche ganz von selbst wieder verheilen.“ Die Idee daher: Ein Material zu entwickeln, das von Zellen besiedelt werden kann.

Knochengerüst innerhalb weniger Stunden

Baudis spricht in diesem Zusammenhang von einem Gerüst bzw. einer Gesamtstruktur für den Körper, die es körpereigenen Zellen erlaubt, das Material zu einem ganz normalen Knochen umzubauen. Ein beschädigtes Knochenstück ließe sich so mit modernen bildgebenden Verfahren präzise vermessen. Am Computer könnte man dann den gewünschten Knochenabschnitt genau auswählen, der 3D-Drucker würde dann innerhalb von einigen Stunden Schicht für Schicht ein Knochengerüst mit genau der richtigen Form erzeugen, das dann bei der Operation mit dem natürlichen Knochen verklebt wird.

„Implantat darf sich nicht abbauen, bevor Knochen aufgebaut ist“

Dabei gibt es jedoch noch einige Herausforderungen zu überwinden, wie der Experte weiter ausführt. Die Forscher wenden beim 3D-Druck das FDM-Verfarhen (Fused Deposition Modeling) an, bei dem ein Objekt schichtweise aufgebaut wird. Das künstlich hergestellte Knochengerüst muss sodann eine poröse Struktur haben, damit knochenaufbauende Körperzellen eindringen können und der Stofftransport funktioniert. Es muss fest, aber nicht zu spröde sein, damit es nicht sofort bricht und vom Körper in überschaubarer Zeit abgebaut werden kann. Und am Ende, wenn es durch natürlichen Knochen ersetzt wurde, soll vom Gerüst nichts mehr übrig bleiben. Außerdem sollen Partikel aus Calciumphosphat bereits im Gerüst eingebaut sein, die dann in das Knochenmaterial umgewandelt werden. „Das Implantat darf sich nicht abbauen, bevor der Körper den Knochen aufgebaut hat“, sagt Baudis.

Bioresorbierbare Keramik als Knochenersatz

Das Material muss zudem bei Raumtemperatur flüssig bleiben, bis es mit Licht der passenden Wellenlänge bestrahlt wird. Dadurch wird dann eine chemische Kettenreaktion ausgelöst, die das Material genau an den bestrahlten Stellen aushärtet (Stereolithografie). Zu diesem Zweck arbeiten die Forscher mit Lithoz, einem Technologieanbieter für 3D-Druck für Hochleistungskeramik und bioresorbierbare Keramiken,zusammen. Deren Materialien – Tricalciumphosphat und Hydroxylapatit – sind keramische Werkstoffe, die sich aufgrund ihrer osteokonduktiven und bioresorbierbaren Materialeigenschaften als Knochenersatzmaterial eignen.

„Noch in Kinderschuhen“

Zwecks klinischer Umsetzbarkeit des Vorhabens wird das Projekt von der Trauma Care Consult Traumatologische Forschung Gemeinnützige Gesellschaft (TCC) unterstützt. Und wie lange wird es dauern, bis der 3D-Druck-Knochenersatz weitläufig nutzbar wird? „Wir stecken noch in den Kinderschuhen und betreiben Grundlagenforschung“, sagt Baudis: „Das CD-Labor ist eine große Chance, an dessen Ende wir hoffen, ein Baukasten-System entwickelt zu haben, mit dem wir die Abbaugeschwindigkeit des Materials regulieren können.“


⇒ Christian Doppler Forschungsgesellschaft

 

Redaktionstipps
Deine ungelesenen Artikel:
22.06.2026

Energiespeichersektor in Österreich ab sofort mit eigenständiger Vertretung

Durch den Bundesverband Energiespeicher Österreich erhält der Energiespeichersektor erstmalig eine eigenständige Interessensvertretung auf Bundesebene. Präsident Christoph Schmidt spricht von einer nationalen Chance durch Energiespeicher. Der Verband repräsentiert mehr als 35 Unternehmen.
/artikel/energiespeichersektor-in-oesterreich-ab-sofort-mit-eigenstaendiger-vertretung
22.06.2026

Energiespeichersektor in Österreich ab sofort mit eigenständiger Vertretung

Durch den Bundesverband Energiespeicher Österreich erhält der Energiespeichersektor erstmalig eine eigenständige Interessensvertretung auf Bundesebene. Präsident Christoph Schmidt spricht von einer nationalen Chance durch Energiespeicher. Der Verband repräsentiert mehr als 35 Unternehmen.
/artikel/energiespeichersektor-in-oesterreich-ab-sofort-mit-eigenstaendiger-vertretung
Christoph Schmidt (dritter v. l.) wird Präsident des neu gegründeten Bundesverbandes Energiespeicher Österreich. (c) BMWET

Österreich erzeugt zunehmend mehr erneuerbaren Strom, als das System in Echtzeit aufnehmen kann, heißt es von Seiten des neu gegründeten Bundesverbandes Energiespeicher Österreich. Das Problem: Überschussstrom werde zu Niedrigstpreisen exportiert, während man in anderen Phasen auf Importstrom angewiesen ist. Energiespeicher, wie jener in Nickelsdorf im Burgenland, sollen eine Lösung sein, indem sie Energieüberschüsse speichern und das Netz bei Bedarf stabilisieren.

Um die Energiespeicher in ihrer Entwicklung voranzutreiben, wurde mit dem Bundesverband Energiespeicher Österreich eine eigenständige Interessenvertretung geschaffen, die als Partner von Politik und Regulierungsbehörden auftreten soll.

Geschäftsführer von Bloch3 S als Präsident

Die Funktion des Präsidenten nimmt Christoph Schmidt ein. Als Geschäftsführer von Bloch3 S, der Speichersparte der Blochberger Gruppe, bringt er mehr als 15 Jahre Erfahrung in Energie- und Infrastrukturunternehmen mit. Schmidt ist unter anderem auch als ehemaliger Geschäftsführer des Vienna Airport Conference & Innovation Center bekannt.

Der Verband repräsentiert mehr als 35 Unternehmen und Organisationen aus den Bereichen Speicherbetrieb, Projektentwicklung, Energiewirtschaft, Technologie, Infrastruktur, Finanzierung und Vermarktung. Darunter fallen: EVN Naturkraft, BE Energy GmbH, Blackvolt Energy, Bloch3, Püspök, Electrify, Enspired, Contour Global, Enrail, Metaplan, Amarenco, Impeto und Hello Energy.

Ziel: Überwindung von Hemmnissen

Von Seiten des Verbands wird kritisiert, dass Energiespeicher in Österreich aktuell wie „Endverbraucher“, wie beispielsweise Haushalte oder Industriebetriebe, behandelt werden und dadurch doppelte Netzentgelte anfallen. Obwohl sie den Strom nicht selbst verbrauchen, sondern ihn für das Stromnetz zwischenspeichern und bei Bedarf wieder abgeben, blockiert diese finanzielle Doppelbelastung laut Verband aktuell geplante Investitionen von bis zu fünf Milliarden Euro.

Um diesen Investitionsstau aufzulösen, fordert der Bundesverband die rechtliche Anerkennung von Speichern als essenzielle Netzinfrastruktur und will nun darauf drängen, dass auf Basis des neuen Erneuerbaren-Ausbau-Beschleunigungsgesetzes (EABG) diese regulatorischen Hürden in der Praxis endgültig abgebaut werden.

„Wir fordern keine Förderungen – wir fordern faire Spielregeln. Wenn Österreich die regulatorischen Hürden beseitigt, werden private Unternehmen die nötigen Milliarden investieren. Das Ergebnis: niedrigere Energiekosten, mehr Versorgungssicherheit und ein stärkerer Wirtschaftsstandort“, so Christoph Schmidt.

Österreich als Energiestandort

Als potenzieller Vorreiter für erneuerbare Energien in Mitteleuropa bringe Österreich beste Voraussetzungen mit. Der Bundesverband setzt sich dafür ein, dieses Potenzial durch einen einheitlichen nationalen Plan nutzbar zu machen. So sollen langfristig eine verlässliche Energieversorgung, wirtschaftliche Stärke und nationale Unabhängigkeit im Energiesektor gesichert werden.

Eine aktuelle Ausarbeitung belege laut Verband das Potenzial: Ein konsequenter Speicherausbau könne Österreich jährlich bis zu 4,1 Milliarden Euro an vermeidbaren Systemkosten einsparen. Haushalte würden von einer Entlastung von rund 200 Euro pro Jahr profitieren.

„Jede Kilowattstunde, die wir intelligent speichern, ist eine Kilowattstunde weniger Abhängigkeit von Gaslieferungen und geopolitischen Risiken. Energiespeicher sind keine Technologiefrage – sie sind eine wirtschaftspolitische Notwendigkeit und eine nationale Chance“, appelliert Schmidt.

Toll dass du so interessiert bist!
Hinterlasse uns bitte ein Feedback über den Button am linken Bildschirmrand.
Und klicke hier um die ganze Welt von der brutkasten zu entdecken.

brutkasten Newsletter

Aktuelle Nachrichten zu Startups, den neuesten Innovationen und politischen Entscheidungen zur Digitalisierung direkt in dein Postfach. Wähle aus unserer breiten Palette an Newslettern den passenden für dich.

Montag, Mittwoch und Freitag

AI Summaries

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

AI Kontextualisierung

Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

AI Kontextualisierung

Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Innovationsmanager:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Investor:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Politiker:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

AI Kontextualisierung

Was könnte das Bigger Picture von den Inhalten dieses Artikels sein?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Personen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen