Musikinstrumente kann man auch drucken

Reportage mit Video22. Juni 2018, 09:00
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Der Zink hatte seine Blütezeit im 17. Jahrhundert. In Basel versucht man, dieses Musikinstrument zu neuem Leben zu erwecken

foto: henningsen, marek
Musiker Ricardo Simian zeigt, was ein gedruckter Zink alles kann.

Die Basler Aktienmühle unweit des Rheinufers: In dem historischen Industriebau von 1899 wurde einst Getreide per Dampfturbine gemahlen. Heute befindet sich hier die Werkstatt von Ricardo Simian. Der Musiker verbindet die alte und die neue Welt. In einer traditionsbewussten Branche wie dem Instrumentenbau lässt Simian ein fast "ausgestorbenes" Blasinstrument mit 3D-Druck-Technologie produzieren: den Zink.

Schon heute gibt es Trompeten, Blockflöten und Posaunen aus Carbon – hergestellt im 3D-Druck. Beim Automobil- oder Flugzeugbau sollen Hightechmaterialien Gewicht einsparen, bei Musikinstrumenten müssen sie dagegen vor allem eines leisten: unerwünschte Schwingungen unterdrücken. "Ich möchte dem Zink neues Leben einhauchen", sagt der 39-Jährige. Denn die Blütezeit der Zinken war zu Beginn des 17. Jahrhunderts. Vom Spätmittelalter bis zum Hochbarock war diese schwer zu spielende Mischung aus Oboe und Trompete in Europa weitverbreitet.

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Der Sound eines Zinks.

Simian ist zugleich Forscher und Instrumentenkonstrukteur: Am Computer entwickelt er Druckvorlagen nach Modellen alter Blasinstrumente. Nach einer Werkstatt im klassischen Sinn sieht es hier nicht aus: Werkzeuge gibt es nur wenige, dafür einen Schreibtisch mit großem Bildschirm, ein Sideboard mit Ordnern, an der gegenüberliegenden Wand ein hohes Regal mit Taschen und Kartons – klar strukturiert wirkt die Aufteilung. Statt einer Werkbank steht ein Tisch mit einigen Feilen im Raum.

Daneben präsentiert der Musiker seine im 3D-Druck entstandenen Instrumente. Hightech-Lasesinter, die im Inneren des Geräts den pulverisierten Kunststoff bei 180 Grad verschmelzen, sucht man vergeblich. Die Zinken werden von einer niederländischen Firma 3D-gedruckt.

Dafür beherrscht Simian die Kunst, den Zink zum Klingen zu bringen. Das demonstriert er gern und macht ein Experiment daraus: Im Blindtest sollen wir erkennen, welcher Zink traditionell aus Holz gefertigt wurde und welcher als Kunststoff aus dem 3D-Drucker kam. Das Verblüffende? Die Instrumente klingen ähnlich, sehr ähnlich. Man könnte denken, dass die Tonfolge zweimal mit demselben Instrument gespielt wurde. "Vielleicht spielt das Material für die Blasinstrumente oder für die Zinken keine riesige Rolle", erklärt Simian und ergänzt: "Wir wissen das auch schon aus Erfahrung von Blockflöten. Die fühlen sich haptisch zwar anders an. Aber klanglich funktionieren die Kunststoffblockflöten gut."

Ausschließlich in Museen

Erhaltene Originalzinken werden heute fast ausschließlich in Museen aufbewahrt. Da der Nachbau mit Holz sehr teuer und zeitaufwendig ist, wird die Forschung im Bereich besonders selten gespielter Instrumente kaum noch betrieben. Hier bietet der 3D-Druck viele Vorteile. "Die Kosten sind durchschnittlich 70 Prozent niedriger, die Produktionszeit ist 80 Prozent kürzer", sagt Simian. Auch die Genauigkeit sei viel höher.

Auf die millimetergenaue Rekonstruktion kommt es bei Blasinstrumenten an. Sie ist für den Klang besonders wichtig. Der Zink hat eine leicht gekrümmte Form. Diese mit traditionellen Methoden exakt nachzubilden ist schwer. Für diese Problematik hält 3D-Druck neue Lösungen parat, denn die Maschine druckt jede Form exakt nach der gesendeten Computervorlage – egal wie komplex die Formgebung ist.

foto: henningsen, marek
Eine neue Produktionsweise holt alte Instrumente ins Leben zurück.

Nachdem ein Museumsoriginal vermessen und gescannt worden ist, entwirft Simian am Computer das Instrument als 3D-Modell. Der 3D-Drucker erschafft die Form nach der Vorlage. Schicht auf Schicht entsteht ein Instrument, das dem Original gleicht, nur das Material ist anders. Das von Simian verwendete Nylonpulver hat eine ähnliche Struktur wie Holz. Beim Experimentieren, welcher Werkstoff am besten geeignet ist, stünden die 3D-Druck-Experten noch am Anfang, meint Simian und verweist auf die organischen Materialien, die im Kommen seien. "Es gibt bereits Experimente, um Holz 3D-drucken zu können. Das ist technologisch gesehen noch ziemlich primitiv, weil man Klebstoff als Bindemittel braucht." Aber vor zwanzig Jahren, so Simian, war 3D-Druck ja auch noch Science-Fiction.

Wegen dieser Zinken und der Musik, die man mit ihnen spielt, kam der italienisch-chilenische Musiker vor Jahren nach Europa. Über Italien führte sein Weg nach Basel an die renommierte Schola Cantorum Basiliensis. An dieser Kaderschmiede für Alte Musik werden seit Jahrzehnten auch Musiker ausgebildet, deren Instrumente an anderen Musikhochschulen nur selten oder gar nicht vertreten sind. Dazu gehört auch der Zink. Über 300 Zinken hat Simian bis heute herstellen lassen. In seiner Werkstatt findet man blaue, rote und elfenbeinfarbene Instrumente. 300 Euro kosten die günstigsten, beim Holzbauer sind es zwischen 900 und 1500 Euro. Schon jetzt überzeugen die Klangeigenschaften der Zinken aus dem 3D-Druck viele seiner Kollegen. Auch ihnen spielte Simian im Blindtest die Zinken vor.

Verwechselbarer Klang

Selbst die Profis ordneten die Instrumente nicht immer eindeutig den Materialien zu, wenn sie Simian beim Spielen nur hören und nicht sehen konnten. Mittlerweile verkauft Ricardo Simian mehr 3D-gedruckte Zinken als mit Holz gefertigte. Und auch an andere Blasinstrumente wie Barockoboen traut er sich heran. Außerdem lässt Simian in der 3D-Druckerei Fabb-It in Lörrach Fingerklappen aus Polyamid für seine Instrumente drucken.

15 Kilometer nordöstlich der Basler Aktienmühle steht Fabb-It-Geschäftsführer Andreas Roser vor einem 3D-Drucker der neuesten Generation. Der 31-jährige Werkzeugmacher und Jungunternehmer druckt dreidimensional in einer 700 Quadratmeter großen Produktionshalle. Auch hier, auf einem ehemaligen Industrieareal im baden-württembergischen Lörrach, findet eine Revolution statt: "Viele halten den 3D-Druck für ein Spielzeug. Dabei kann diese Technologie in einem Hundertstelmillimeterbereich genau arbeiten", sagt Roser.

Vor ihm liegt ein schwarzes Mundstück für ein Blasinstrument. "Das ist aus einem mit Keramik verstärkten Material gefertigt worden" und verfüge über eine sehr hohe Dichte und Glattheit. Für Musiker sei das ideal, so Roser.

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Der 3D-Drucker steht in einer großen Fabrikshalle.

Seine 1700 Kunden kommen überwiegend aus den Bereichen Medizintechnik, Automobil- und Flugzeugindustrie. Dazu zählen Zulieferer der US-Firma Tesla Motors genauso wie Fraunhofer-Institute. Sogar ein Tochterunternehmen im indischen Mumbai hat Roser gegründet. Dort arbeiten Mitarbeiter an Teilen, die sich in Tunnelbohrmaschinen unter die Erde graben und in Satelliten durch das Weltall fliegen.

Vieles ist möglich mit der neuen Technik. Wenngleich Roser einschränkt: "Ich denke nicht, dass wir eine Stradivari ersetzen können. Die hat ein ganz eigenes Klangbild." Vielmehr gehe er davon aus, dass "Verschleiß- und Austauschteile" gerade bei Blasinstrumenten aus dem 3D-Drucker kommen werden. "Mundstücke sind einfach herzustellen", traditionell gefertigt sei das wesentlich aufwendiger, so Roser. Werden also bald Maschinen die Arbeit von Blasinstrumentenbauern übernehmen, wenn schon jetzt vieles einfacher und besser geht? Musiker Ricardo Simian glaubt, dass sie zukünftig mehr gebraucht werden. Und er ist davon überzeugt, dass die neuen sogenannten additiven Verfahren die Arbeit von traditionellen Handwerkern ergänzen werden: "Nehmen Sie beispielsweise das Serpentholz aus Brasilien, das für Streichbögen benutzt wird. Es gibt fast keines mehr. Wir haben fast alle diese Bäume gefällt!"

Der 3D-Druck als ökologische Alternative? Additive Fertigungstechniken bieten Branchen, in denen Hochleistungstechnik traditionell eine untergeordnete Rolle spielt, völlig neue Möglichkeiten. Der Instrumentenbau gehört offenbar dazu. (Ulrike Henningsen, Michael Marek, 22.6.2018)

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