„3D-Druck & Funktionale Oberflächen“: Ein neuer Studiengang als Antwort auf Bedarfe aus der Wirtschaft

27. April 2026

Prof. Ingo Reinhold und Katharina Roeber über ein Studium für die Industrie von morgen

Interviewsituation mit Prof. Dr. Ingo Reinhold links und Katharina Roeber rechts im Bild — Im Interview: Prof. Dr. Ingo Reinhold mit dem Berufungsgebiet Beschichtungsprozesse und Druck- und Verpackungsingenieurin Katharina Roeber. (Foto: Saskia Pramor / HTWK Leipzig)

Prof. Ingo Reinhold (abgekürzt IR) erklärt gemeinsam mit Druckingenieurin und Koordinatorin im Kooperationsprojekt mit dem Flexodruck Fachverband DFTA Katharina Roeber (abgekürzt KR), warum Drucktechnologien heute relevanter sind denn je. Sie geben einen Einblick, was wirklich hinter 3D-Druck steckt und wie der neue Studiengang „3D-Druck & Funktionale Oberflächen“ Fachkräfte für die Zukunft ausbildet. Dazu werden vielfältige Zukunftsperspektiven für eine Industrie von morgen beleuchtet.

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Minimaler Ressourceneinsatz –
maximale Funktionalität: 3D-Druck macht's möglich

3D-Druck ist in aller Munde: Woher kommt die Relevanz und was macht das Verfahren so besonders?

IR: „Mit der 3D-Drucktechnologie ändert sich ein grundlegendes Prinzip in der industriellen Fertigung: statt Werkstücke durch Entfernen überschüssigen Materials (z. B. mittels Bohren, Fräsen oder Ätzen) herzustellen, baut man das Objekt in der benötigten Form schichtweise auf. Es wird additiv gefertigt und nur dort Material eingesetzt, wo es nötig ist: minimaler Ressourceneinsatz – maximale Funktionalität. Das ist ein echter Paradigmenwechsel in der Fertigung – und genau darin liegt für mich auch die Magie.

Wenn wir Objekte drucken, wandelt sich zudem der Gestaltungsspielraum für das Produktdesign enorm: Es können nicht nur individuell angepasste Einzelstücke schnell vor Ort produziert werden, sondern es sind gezielt Strukturen im Mikro- und Nanobereich und verschiedenartige Funktionen integrierbar. Was dann alles möglich ist, ist kaum absehbar. Wer dieses fertigungstechnische Wissen beherrscht, kann die Welt von morgen aktiv mitgestalten.“

Die Nachfrage ist da –
bislang fehlte nur die spezialisierte Antwort

Prof. Reinhold, bitte erzählen Sie kurz, weshalb es einen neuen Studiengang zum Thema 3D-Druck braucht:

IR: „Unser Studiengang greift den in der Industrie bestehenden Bedarf an Fachkräften direkt auf. Die Transformation hin zu additiven Fertigungskonzepten, bei denen Drucken elementarer Prozessbestandteil ist, erfordert Expertinnen und Experten, die diese Technologien verstehen, weiterentwickeln und für neuartige Anwendungen auslegen können. Dafür ist einerseits Wissen über Verfahren, Materialien, Prozesse und Schnittstellen wesentlich. Zum anderen ist bei der Konstruktion zu druckender Bauteile und Objekte eine ganz andere Denkweise als bisher vonnöten. All diese Aspekte und Veränderungen haben wir bei der Konzeption des Studiengangs berücksichtigt, um jungen Menschen ein industrierelevantes und zukunftsorientiertes Studienangebot anbieten zu können, mit dem sie auf die Anwendungsbreite von Drucktechnik bestens vorbereitet sind.“

Prof. Dr. Ingo Reinhold und Katharina Roeber in einem Raum mit 3D-Druckmaschinen sprechen zueinander und halten beschichtete Testdrucke in den Händen.

Ein 3D-gedrucktes Bauteil in Form eines kleinen Tellers wird in einer Plastikwanne nass abgebürstet. — Post-Processing eines 3D-gedruckten Teils (Foto: Saskia Pramor / HTWK Leipzig)

Was ist mit "Funktionalen Oberflächen" im Studiengangstitel gemeint?

KR: „Man könnte hier auch von 2D-Druck sprechen, d. h. wir bringen hauchdünne Schichten auf Oberflächen auf, die deren Eigenschaften verändern und ganz bestimmte Funktionen erfüllen können. Am offensichtlichsten wird das bei Farbe, die z. B. auf Verpackungen wichtige Informationen visualisiert. Gedruckte Schichten können aber auch ganz andere Aufgaben übernehmen: auf Leiterplatten ermöglichen sie den Stromfluss, bei Tabletten enthalten sie den Wirkstoff, in Smartphones sind die Displays gedruckt. 2D-Druck umgibt uns ständig, ohne dass uns das immer bewusst ist. Ohne gedruckte Schichten würde unser modernes Leben nicht funktionieren.“

Was unterscheidet den neu startenden Studiengang von anderen, ähnlich klingenden Studiengängen?

KR: „Die Kombination der Themenfelder macht unseren Studiengang deutschlandweit einzigartig: Den Ansatz 2D-Druck und 3D-Druckverfahren gemeinsam und ganzheitlichen zu betrachten gibt es nirgendwo anders. Verknüpft mit den Fachgebieten Konstruktion, Maschinenbau und Materialwissenschaften entwickeln die Studierenden umfangreiche Kompetenzen, um Prozesse und Produkte in additiven Fertigungsverfahren anwendungsspezifisch entwickeln, technisch dimensionieren und umsetzen zu können. Wir haben also den Blick erweitert und bilden mit diesem Studiengang die weitreichenden Möglichkeiten von Drucktechnik in der industriellen Fertigung ab.“

Das Anwendungsfeld für 3D-Druck entwickelt sich rasant. Wie wird in diesem dynamischen Umfeld sichergestellt, dass Lehrinhalte aktuell sind?

IR: „Als Hochschule sind wir selbstverständlich dazu verpflichtet, das Curriculum aktuell zu halten. Die Dynamik in diesem Themenfeld ist jedoch eine echte Herausforderung, die wir u. a. durch Kooperationen lösen. Wir arbeiten sehr eng mit der Industrie zusammen und orientieren uns an konkreten Bedarfen aus der Praxis. Die Basics sind überall die gleichen, die Anwendungsgebiete aber extrem ausdifferenziert; es geht immer um Lagen, die miteinander interagieren, und um das Verständnis von Materialien und Prozessen. Darauf bauen wir aktuelle Entwicklungen auf.

Auch das Praxissemester, Exkursionen und Projekte mit Unternehmen halten das Studium dynamisch und aktuell. So stellen wir sicher, dass unsere Studierenden immer auf dem neuesten Stand sind.“

Können Sie ein paar anschauliche Beispiele dafür nennen, was mit diesen Drucktechnologien möglich ist?

IR: „Ein menschennahes Feld ist die Medizin: Personalisierte Tabletten können im 3D-Druck hergestellt werden – genau abgestimmt auf einzelne Patientinnen und Patienten. Auch Implantate lassen sich drucken – teilweise sogar so, dass Medikamente direkt integriert sind, um Abstoßungsreaktionen zu vermeiden.

Ein weiteres Beispiel sind funktionale Oberflächen, wie selbstreinigende Materialien mit Lotus-Effekt. Im Bootsbau etwa wird mit Oberflächen gearbeitet, die Biozide freigeben, um einen Bewuchs mit Algen zu verhindern. Hier spielen Mikro- und Nanostrukturen eine entscheidende Rolle.

Und auch in der Forschung gibt es große Fortschritte, etwa bei sogenannten „Organ-on-Chip“-Systemen, also Mini-Geräten mit menschlichen Zellen, die Organfunktionen außerhalb des Körpers im Labor nachbilden.“

Prof. Reinhold erklärt das 3D-Druck-Verfahren am Beispiel einer 3D-gedruckten Ohr-Orthese, die er in den Händen hält. — Demonstration der 3D-druckbaren Möglichkeiten anhand einer individualisierten Ohr-Epithese mit sich überlagernden Strukturen und unterschiedlichen Festigkeiten: Das Ohrläppchen etwa, welches sich weicher und elastischer anfühlt, als das imitierte Knorpelgewebe. (Foto: Saskia Pramor / HTWK Leipzig)

„Wer Ambitionen hat und neugierig bleibt, kann sowohl in der Industrie als auch in der Wissenschaft viel bewegen.“ – Prof. Ingo Reinhold

Was sollten Studieninteressierte mitbringen, um im Studium erfolgreich und zufrieden zu sein?

KR: „3D-Druck & Funktionale Oberflächen" ist ein Ingenieurstudiengang. Man sollte also in jedem Fall an naturwissenschaftlich-technischen Themen interessiert sein. Das Studium richtet sich an junge Menschen, die die Vielfalt von 2D-Druck und 3D-Druckverfahren kennenlernen wollen, um mit diesen Technologien innovative Anwendungen zu entwickeln und den vorhandenen Gestaltungsspielraum zu nutzen. Für alle, die gern Probleme lösen und technisch kreativ denken, ist der Studiengang genau richtig.“

IR: „Wir stehen hier noch am Anfang einer Entwicklung. Wer Lust hat, an der Zukunft mitzuarbeiten, für den ist der Studiengang das passende Angebot. Es geht viel um Neugier und die Bereitschaft, sich in Themen zu vertiefen.

Mein Credo: Man muss nicht alles sofort verstehen. Entscheidend ist, dass man dranbleibt, die richtigen Fragen stellt und sich kontinuierlich weiterentwickelt. Lebenslanges Lernen gehört hier einfach dazu.“

Viele Studierende sorgen sich^{(vgl. Quelle 1)} um ihre berufliche Zukunft. Welche Perspektiven haben Absolventinnen und Absolventen Ihres Studiengangs?

KR: „Wer 2D-Druck und 3D-Druck beherrscht, kann nach dem Bachelorstudium sofort ins Berufsleben starten. Der Bedarf an qualifizierten Fachkräften ist groß. Und weil Drucken in so vielen Bereichen eingesetzt wird, sind die Tätigkeitsfelder ungemein vielfältig – von der Automobilbranche über Medizin- und Energietechnik bis hin zur Elektronik- oder Verpackungsindustrie. In all diesen Branchen kann man z. B. als Entwicklungs-, Anwendungs- oder Prozessingenieurin arbeiten.

Um das passende Berufsfeld für sich zu finden, helfen Studienarbeiten in Kooperation mit unseren zahlreichen Industriepartnern und das integrierte Praxissemester dabei, Einblicke und erste Erfahrungen zu sammeln. Man kann seinen Berufseinstieg also ganz nach persönlichen Interessen und Steckenpferden ausrichten.“

Und wie sieht es mit einer wissenschaftlichen Karriere aus?
Ist das nach einem so stark anwendungsorientierten Studium eine Option?

IR: „Absolut. Unsere Absolventinnen und Absolventen haben sehr gute Möglichkeiten, in Forschung und Entwicklung zu gehen. Hier an der HTWK Leipzig kann im Anschluss in passenden Master-Studiengängen vertiefend studiert und kooperativ promoviert werden. Im Haus selbst entsteht ein eigener Forschungsbereich: das Additive Multimaterial Manufacturing-Lab (AM³-Lab). Dieses wird demnächst feierlich eröffnet und dient u.a. dazu, fakultätsübergreifend Forschungsideen zu generieren.

Es gibt aber auch spannende Kooperationen mit Einrichtungen wie Fraunhofer-Instituten oder Helmholtz-Zentren, in denen Studierende von uns aktiv mitforschen. Auch spezialisierte Forschungsbereiche, etwa Mikrofluidik oder Kryoprinting, bieten interessante Perspektiven, die einem auf den ersten Blick nicht in den Sinn kommen.

Ein Beispiel aus der laufenden Forschung ist die Entwicklung ‚smarter‘ Bauteile: Es ist möglich, elektrische Leiterbahnen auf eine Dichtung aufzubringen, sodass diese Informationen über ihren Zustand liefert: Wie ist der Verschleißzustand? Tritt Flüssigkeit aus? Passen alle sonstigen Parameter wie Anpressdruck, Feuchtigkeit, Schwingungen etc.? Damit sind Bauteile in der Lage, einen hohen sicherheitsrelevanten Beitrag zu leisten.“

Prof. Dr. Ingo Reinhold arbeitet in einem Labor an einem Rechner, auf dessen Bildschirm ein CAD-Modell abgebildet ist. — Prof. Reinhold während der Arbeit an einem CAD-Modell (Foto: Saskia Pramor / HTWK Leipzig)

Was fasziniert Sie beide persönlich an diesem Themenbereich am meisten?

IR & KR:„Wir wissen etwas, das man oft nicht sieht – und das ist gedruckt! Uns begeistert, wie mit dem Zusammenspiel von naturwissenschaftlichen Phänomenen, Materialien und Maschinentechnik präzise, funktionale und leistungsfähige Strukturen und Schichten hergestellt werden können. Die ‚Evolution‘, welche die Drucktechnik erlebt hat – von der traditionellen ‚Schwarzen Kunst‘ hin zur integrierten material- und produktvariablen Fertigungstechnologie – ist beeindruckend. Mit 2D-Druck und 3D-Druck können wir die Welt intelligent gestalten und einen wichtigen Beitrag zu den Herausforderungen unserer Zeit wie etwa nachhaltiger Ressourcennutzung, lokaler Produktion, Energiewende und Dekarbonisierung leisten.“

Bitte geben Sie uns eine Zukunftsaussicht mit:

IR: „KI und Automatisierung werden als Haupttreiber der zukünftigen Wirtschaft identifiziert und 3D-Druck sitzt genau in diesem Spannungsfeld. Produktionen müssen zwangläufig personenunabhängig, skalierbar, kosteneffizient und mit Blick auf unsere Ressourcen auch nachhaltig ablaufen. 3D-gedruckte Bauteile können lokal, on-demand verfügbar, mit geringerem Materialeinsatz als je zuvor produziert und mit smarten Funktionen ausgestattet werden.“

#nicetoknow: Wie funktioniert 3D-Druck?

1. Konstruktion
(CAD-Modellierung)

Idee & Planung: Das Bauteil wird konzipiert, Maße und Funktionen werden festgelegt.
CAD-Software: Mit Computer-Aided Design (CAD)-Software wird ein digitales 3D-Modell erstellt.
Vorgehensweise: Meist beginnt man mit einer 2D-Skizze, die dann durch Funktionen wie Extrusion (in die Höhe ziehen) oder Drehung zu einem 3D-Körper geformt wird.
Alternativen: Neben der Neukonstruktion können Bauteile auch durch 3D-Scannen eines bestehenden Objekts erstellt werden.
Export: Das Modell wird in einem druckbaren Format exportiert.

2. Vorbereitung
(Slicing)

Slicer-Software: Die Datei wird in ein spezielles Slicer-Programm geladen.
Schichtaufteilung: Der Slicer zerlegt das 3D-Modell in Hunderte oder Tausende von einzelnen 2D-Schichten.
Druckparameter: Hier werden Einstellungen vorgenommen: Schichtdicke, Fülldichte, Druckgeschwindigkeit, Temperatur und Stützstrukturen für z.B. Überhänge.
G-Code: Der Slicer erstellt den G-Code, eine Datei, die dem 3D-Drucker exakt sagt, wohin er sich bewegen und wie er Material auftragen soll.

3. Druckvorgang
(Additive Fertigung)

Drucker-Setup: Das Material (Filament, Harz, Pulver, Draht) wird geladen, die Druckplatte gereinigt und nivelliert.
Schichtweiser Aufbau: Der 3D-Drucker baut das Teil Schicht für Schicht auf. Je nach Größe und Komplexität dauert dieser Prozess mehrere Minuten bis Stunden.

4. Nachbearbeitung
(Post-Processing)

Entfernen: Das Bauteil wird von der Druckplatte gelöst.
Stützstrukturen: Entfernung von Stützstrukturen, falls verwendet.
Veredelung: Dazu gehören das Schleifen von Oberflächen, Entfernen von Graten, Lackieren, Bohren von Gewinden oder das Aushärten im UV-Ofen (bei Harzdrucken).

3D-Druck bezeichnet eine Gruppe additiver Fertigungsverfahren, mit denen aus digitalen Konstruktionsdaten dreidimensionale Objekte durch schichtweisen Materialauftrag aufgebaut werden. Damit ist sogenanntes „urformen“ möglich – aus einem flüssigen Stoff wird eine feste, vorgegebene Form.

Quellenangabe:

1: Newsbeitrag: Junge Akademiker sorgen sich um ihren Berufsstart