Fraunhofer zeigt auf der Formnext 2025, wie additive Fertigung, Automatisierung und KI zusammenwachsen – und was das ganz konkret für Baustelle 4.0 bedeutet.
Warum die Formnext 2025 für die Bauindustrie spannend ist
Auf mehr als 30 % der deutschen Baustellen fehlen heute Fachkräfte, gleichzeitig steigen Kosten für Material, Energie und Nacharbeit. Wer weiter so baut wie 2015, hat 2030 ein massives Produktivitätsproblem.
Die Formnext 2025 in Frankfurt zeigt ziemlich deutlich, wohin die Reise geht: Additive Fertigung, Automatisierung und KI rücken zusammen – und genau das ist der Hebel, den die Bauindustrie für ihre „Baustelle 4.0“ braucht. Die Fraunhofer-Institute liefern dort keine Zukunftsmusik, sondern ziemlich konkrete Bausteine für robustere Komponenten, effizientere Prozesse und eine digitale Qualitätssicherung.
In diesem Beitrag schauen wir uns die wichtigsten Fraunhofer-Highlights der Formnext an und übersetzen sie in klare Mehrwerte für Planer, Bauunternehmen, Fertigteilwerke und Anlagenbauer.
Additive Fertigung von Metallen: Robustere Komponenten für extreme Einsätze
Kernbotschaft: Die Fraunhofer-Entwicklungen im Metall-3D-Druck ermöglichen Bauteile, die klassischen Schweiß- und Gussbauteilen in Haltbarkeit, Komplexität und Funktionsintegration deutlich überlegen sind.
Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT fokussiert sich auf die additive Fertigung von Metallteilen und hat auf der Formnext drei Themen mit direkter Relevanz für die Bau- und Anlagenwelt gezeigt.
1. Wolfram-Mehrmaterial-Bauteile: Wenn Standardstahl an seine Grenzen kommt
Wolfram gilt als extrem temperatur- und verschleißfest, ist aber schwer zu verarbeiten. Das ILT demonstriert mit dem Projekt „Durable“, wie sich Wolfram- und Kupferlegierungen per Metall-3D-Druck nahezu rissfrei kombinieren lassen.
Was heißt das für Baustelle 4.0?
- Längere Standzeiten von Bauteilen in extremen Umgebungen, z.B.:
- Komponenten in Müllverbrennungsanlagen und Zementwerken
- hochbelastete Düsen, Brenner oder Ofeneinsätze
- Weniger kritische Fügezonen, weil die Funktionalität ins Bauteil „hineingedruckt“ wird, statt mühsam verschweißt zu werden
- Reduzierter Nachbearbeitungsaufwand, weil die Geometrie von Anfang an auf die Belastung abgestimmt ist
Wer heute schon in Richtung energieintensive Anlagen, Industrieöfen, Tunnel- oder Kraftwerksbau unterwegs ist, sollte diese Entwicklungen im Blick behalten – die Lebenszykluskosten solcher Komponenten sinken nicht im Prozent-, sondern eher im zweistelligen Bereich.
2. SCaRB: EHLA + Rollieren = Oberflächen in einem Prozessschritt
Das Verfahren SCaRB kombiniert Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) mit Rollieren in einem einzigen Prozess.
Die Folge:
- Dichte, hochqualitative Oberflächen entstehen direkt beim Auftragen.
- Zusätzliche Abtrags- oder Schleifprozesse entfallen.
- Beschichtete Wellen, Zylinder oder Rohre kommen praktisch „fertig“ aus der Anlage.
Für die Bau- und Anlagenbranche bedeutet das:
- Korrosions- und verschleißfeste Oberflächen für Pumpen, Hydraulikzylinder, Spindeln oder Fördertechnik
- Kürzere Durchlaufzeiten in der Instandhaltung (Stichwort: Retrofit von Bestandsanlagen)
- Planbare Qualität, weil Auftragschicht und Glättung inline überwacht und erfasst werden können
Gerade in Zeiten knapper Kapazitäten in Werkstätten ist jeder eingesparte Bearbeitungsschritt bares Geld.
3. Smarte Strukturen: Wenn Metallbauteile „mitdenken“
Das ILT zeigt außerdem Bauteile mit integrierten Sensoren, variabler Porosität im LPBF-Prozess (laserbasierte Pulverbettfusion) und Multi-Material-Beschichtungen, etwa mit Hochleistungskunststoff PEEI anstelle kritischer PFAS.
Konkrete Einsatzfelder für Bau & Infrastruktur:
- Intelligente Verbindungselemente mit integrierten Dehnungssensoren zur Überwachung von Brückenkonstruktionen oder Spannbetonträgern
- Funktionsoptimierte Halterungen für Fassade, TGA oder Bahn-Infrastruktur mit lokal verstärkten Bereichen
- Sensierte Maschinenteile (z.B. in Tunnelbohrmaschinen), die Vibrationen und Lasten in Echtzeit melden
Hier zeigt sich sehr deutlich, wohin die Reise geht: Metallteile werden zu aktiven Komponenten im digitalen Zwilling. Für KI-gestützte Zustandsüberwachung braucht man nicht nur Algorithmen, sondern vor allem saubere Daten direkt aus dem Bauteil – und genau dafür sorgt diese Art von Funktionsintegration.
Automatisierte additive Fertigung: Wie KI den 3D-Druck industriefähig macht
Kernbotschaft: Nur mit konsequenter Automatisierung und KI-gestützter Qualitätssicherung wird der 3D-Druck vom Prototyping-Werkzeug zum industriellen Produktionsmittel – auch für Bauzulieferer.
Die Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien (IAPT) aus Hamburg zeigt auf der Formnext eine voll gedachte AF-Fertigungsroute, inklusive kollaborativer Roboter, flexiblem Greifersystem und KI-basierter Machine Vision.
KI-gestützte Qualitätssicherung mit minimalem Aufwand
Die Qualitätssicherung ist bislang einer der größten Kostentreiber in der Additiven Fertigung. Das IAPT demonstriert, wie sich diese Hürde deutlich senken lässt:
- Kameratechnik in der Maschine erfasst den Bauprozess Schicht für Schicht.
- KI-Modelle erkennen Anomalien wie Poren, Verrußung, Verzug oder Supportfehler.
- Die Auswertung erfolgt automatisiert, der Mensch greift nur bei Abweichungen ein.
Das Ergebnis:
- Weniger Ausschuss, weil Fehler früh entdeckt werden
- Standardisierbare, auditierbare Dokumentation, wichtig für Bauzulassungen und Kunden-Nachweise
- Skalierbarkeit, weil die Prüfkapazität nicht mehr 1:1 an Fachpersonal gebunden ist
Wer über additive Serienfertigung von Einbauteilen, Sonderbeschlägen oder TGA-Komponenten nachdenkt, kommt an so einem Ansatz kaum vorbei.
Universelles Greifersystem: Automation ohne teure Sonderlösungen
Das gezeigte universelle Greifersystem erlaubt es kollaborativen Robotern, sehr unterschiedliche Kunststoff- oder Metallteile automatisiert zu entnehmen, zu sortieren und in die Nachbearbeitung zu überführen – inklusive filigraner Strukturen.
Für Bauzulieferer, Fertigteilwerke und Metallbauer ergeben sich daraus drei klare Vorteile:
- Weniger manuelle Handhabung (Entnahme, Entpulvern, Sortierung)
- Reduzierte Verletzungs- und Beschädigungsgefahr bei scharfen oder fragilen Geometrien
- Schnelleres Hochfahren neuer Bauteile, weil kein individueller Sondergreifer konstruiert werden muss
Gerade in Deutschland, wo Fachkräfte knapp und Löhne hoch sind, entscheidet diese Art von Automatisierung darüber, ob sich additive Serienfertigung überhaupt rechnet.
Automatisierte Nachbearbeitung als Teil des Prozesses
Die Nachbearbeitung wird in vielen 3D-Druck-Projekten sträflich unterschätzt. Das IAPT zeigt, wie sich Entpulvern, Entgraten und Oberflächenfinish weitgehend automatisieren lassen.
Das ist für die Bauindustrie relevant, weil hier meist seriennahe Losgrößen anfallen:
- individuelle Konsolen oder Halter, aber in dutzenden Varianten
- objektspezifische Verbindungselemente, aber mit wiederkehrender Funktion
Sobald diese Schritte automatisiert sind, wird aus einem netten Technologie-Demo eine industriell belastbare Fertigungslinie, die sich auch in bestehende Produktionshallen integrieren lässt.
Metall-SLS vs. L-PBF: Welche Technologie passt zu welchem Bauteil?
Kernbotschaft: Nicht jedes Metallbauteil gehört in den klassischen L-PBF-Prozess – Metall-SLS kann je nach Anforderung wirtschaftlicher sein.
Das IAPT hat eine Vergleichsstudie zwischen Metall-SLS (Selektives Lasersintern) und L-PBF (laserbasierte Pulverbettfusion) durchgeführt. Für Bau- und Anlagenkomponenten ist die Kernfrage:
Wann lohnt sich welches Verfahren?
Vereinfacht gesagt:
- L-PBF ist ideal für hochbelastete, dichte und komplexe Strukturbauteile mit hohen Anforderungen an Oberflächen und mechanische Eigenschaften.
- Metall-SLS kann bei robusten Geometrien, geringeren Dichtigkeitsanforderungen oder bei bestimmten Werkstoffen kostengünstiger und schneller sein.
Typische Einsatzszenarien:
- L-PBF:
- Leichtbau-Träger, Knoten für Gitterschalen, komplexe Anschlussdetails
- hochbelastete Maschinenteile in Baumaschinen oder Tunnelbohrern
- Metall-SLS:
- Befestigungswinkel, Konsolen, Halterungen, Funktionsprototypen
- Vorrichtungen und Hilfsmittel in Fertigteilwerken
Wichtig ist: Technologieauswahl ist eine strategische Entscheidung. Wer hier früh mit Fraunhofer oder spezialisierten Partnern eine saubere Bewertungsmatrix aufbaut, reduziert Fehlinvestitionen und sichert sich bessere Teilekosten.
Vom Fraunhofer-Labor auf die Baustelle: Wie Unternehmen jetzt starten sollten
Kernbotschaft: Der Transfer von der Messe in den eigenen Betrieb gelingt nur, wenn Technologie, Organisation und Geschäftsmodell zusammengedacht werden – am besten in kleinen, klar definierten Schritten.
Viele Bauunternehmen und Zulieferer stehen vor demselben Dilemma: Man sieht spannende Technologien, weiß aber nicht, wo und wie starten. Ein pragmatischer Fahrplan sieht aus meiner Sicht so aus:
1. Konkrete Use Cases statt Technologie-Shopping
Statt „Wir brauchen auch 3D-Druck“, besser:
- 1–3 Bauteile/Prozesse identifizieren, die heute
- lange Lieferzeiten haben,
- viel Nacharbeit verursachen oder
- regelmäßig ausfallen.
- Diese Bauteile gemeinsam mit einem Institut oder Dienstleister auf additive und automatisierte Alternativen prüfen.
2. Daten- und KI-Basis legen
Damit KI-gestützte Qualitätssicherung und smarte Bauteile funktionieren, braucht es:
- Saubere CAD- und Prozessdaten (keine Insel-Lösungen)
- Ein klares Konzept, wie Messdaten aus sensierten Bauteilen in Ihr CAF M-/BIM-/ERP-System zurückfließen
- Verantwortlichkeiten für Datenqualität (nicht zur IT „abschieben“)
3. Pilotlinie statt Großprojekt
Statt direkt die komplette Fertigung umzubauen:
- Mit einer kleinen, modular erweiterbaren Fertigungszelle starten (Drucksystem + Greifer + einfache Machine Vision)
- Klare Kennzahlen definieren: Durchlaufzeit, Ausschuss, Nacharbeitsquote, Teilekosten
- Nach 6–12 Monaten entscheiden, ob skaliert wird
4. Normen & Zulassungen früh mitdenken
Gerade im Bauumfeld gelten strenge Normen und Zulassungsverfahren. Wer hier früh Kontakt zu Prüfinstituten, Fraunhofer oder Verbänden sucht,
- spart später Monate in der Zulassung,
- sorgt für akzeptierte Dokumentation der additiven Prozesse und
- schafft Vertrauen bei Bauherren und Behörden.
Fazit: Formnext 2025 zeigt, wie KI, 3D-Druck und Bau zusammenwachsen
Die Fraunhofer-Beiträge zur Formnext 2025 machen deutlich: Additive Fertigung ist längst keine reine Prototyping-Spielwiese mehr, sondern wird durch Automatisierung und KI zu einem wirtschaftlichen Produktionsbaustein – auch für die Bauindustrie.
Für Baustelle 4.0 zählen vor allem drei Entwicklungen:
- Robuste Mehrmaterial-Bauteile und funktionale Oberflächen, die Standzeiten erhöhen und Wartungskosten senken.
- Smarte Metallstrukturen, die Daten für den digitalen Zwilling liefern und KI-gestützte Zustandsüberwachung ermöglichen.
- Vollautomatisierte Prozessketten mit KI-Qualitätssicherung, die additive Fertigung serienfähig und kalkulierbar machen.
Wer als Bauunternehmen, Zulieferer oder Anlagenbauer 2026/2027 noch wettbewerbsfähig sein will, sollte diese Technologien nicht nur beobachten, sondern an mindestens einem konkreten Pilotprojekt ausprobiert haben.
Die Frage ist daher weniger, ob additive Fertigung und KI in der Bauindustrie ankommen – sondern: Mit welchem Bauteil starten Sie?