8 minute gelesen
Weerg staff
:
Jul 24, 2026
Die Präzisionslandwirtschaft ist heute einer der am schnellsten wachsenden Bereiche im zivilen Sektor. Multispektraldrohnen, in den Feldern installierte IoT-Steuereinheiten, satellitengestützte Lenksysteme für Traktoren, Sensoren zur Überwachung der Bodenfeuchtigkeit und automatisierte Bewässerungsanlagen verändern die Art und Weise, wie landwirtschaftliche Tätigkeiten verwaltet werden. Viele Agritech-Projekte müssen jedoch eine gemeinsame Schwierigkeit bewältigen: Ein Großteil der benötigten kundenspezifischen Komponenten ist nicht im Katalog verfügbar. Es können Halterungen benötigt werden, die für die Montage eines Sensors an einem bestimmten Drohnenmodell konzipiert sind, wasserdichte Gehäuse für den Witterungseinflüssen ausgesetzte IoT-Steuereinheiten, gegen Pflanzenschutzmittel und UV-Strahlen beständige Halterungen oder Ersatzteile für ältere Landmaschinen, die nicht mehr auf Lager sind.
Der industrielle 3D-Druck bietet eine konkrete Antwort auf diese Anforderungen. Er ermöglicht die Produktion technischer Komponenten für den Agritech-Sektor, auch in kleinen Serien, unter Verwendung von Materialien, die den für die Landwirtschaft typischen Umweltbedingungen standhalten. All dies mit verkürzten Fertigungszeiten, großer Konstruktionsfreiheit und einem hohen Grad an Individualisierung. Auf dieser Seite analysieren wir die am häufigsten nachgefragten Komponenten, die am besten geeigneten Materialien und die wichtigsten operativen Vorteile des auf die Agritech angewandten 3D-Drucks.
Die moderne Landwirtschaft beruht zunehmend auf Daten, Konnektivität und Automatisierung. Über die Felder verteilte Sensoren, Maschinen mit Lenkassistenz, Drohnen zur Überwachung der Kulturen und automatisierte Bewässerungssysteme erfordern spezifische technische Komponenten, oft nicht standardisiert und in begrenzten Mengen produziert. Diese Elemente müssen zudem anspruchsvollen Umweltbedingungen standhalten, wie Feuchtigkeit, Staub, UV-Strahlen, Temperaturschwankungen und chemischen Substanzen.
Im Agritech-Sektor weist die traditionelle Produktion drei Hauptgrenzen auf:
Die additive Fertigung ermöglicht es, alle drei dieser Hindernisse zu überwinden: keine Werkzeugkosten, Lieferzeiten in Tagen (nicht Monaten), Mengen von 1 bis zu Tausenden von Teilen und die Freiheit, die Dateien immer dann wieder in Produktion zu bringen, wenn es notwendig ist, ohne Lagerbestände oder physische Ersatzteile zu binden.
Die wichtigsten Familien technischer Komponenten für die Agritech, die heute mittels 3D-Druck hergestellt werden, betreffen praktisch das gesamte Ökosystem der Präzisionslandwirtschaft.
Für die Präzisionslandwirtschaft bestimmte Drohnen stellen eines der dynamischsten Segmente des Sektors dar, mit neuen Modellen, Sensoren und Konfigurationen, die in jeder Saison eingeführt werden.
Der 3D-Druck ermöglicht die Entwicklung von:
Die IoT-Stationen in den Feldern müssen besonders strengen Anforderungen entsprechen. Die Gehäuse müssen beständig gegen Wasser, Staub und UV-Strahlen sein, jahrelange Exposition im Freien überstehen und sich an unterschiedliche Sensorkonfigurationen und Befestigungssysteme anpassen.
Im 3D-Druck werden produziert:
Komponenten für Landmaschinen
Traktoren, Mähdrescher, Sämaschinen und Zerstäuber haben besonders lange Lebenszyklen und erzeugen eine konstante Nachfrage nach kundenspezifischen Ersatzteilen, Sekundärkomponenten und technischem Zubehör. Der 3D-Druck deckt ab:
Die Systeme für Bewässerung, Fertigation und Fluidverteilung erfordern oft kundenspezifische Komponenten in begrenzten Mengen, in der Regel in der Größenordnung von wenigen Dutzend oder Hundert Stück, ideal für die additive Fertigung:
Eine für die Arbeit auf dem landwirtschaftlichen Feld bestimmte Komponente ist weitaus strengeren Bedingungen ausgesetzt als ein in Innenräumen eingesetztes Element. Vier Anforderungen beeinflussen die Materialwahl.
Die längere Sonneneinstrahlung baut die meisten Polymere ab: Vergilbung, Versprödung, Verlust der mechanischen Eigenschaften. Für Komponenten, die für den Außeneinsatz bestimmt sind, sind Materialien erforderlich, die gegen UV-Strahlen stabilisiert oder intrinsisch beständig gegen Sonnenstrahlung sind. PA12 und PA11 mit Vapor Smoothing bieten gute Leistungen bei Außenanwendungen; TPU und ASA sind intrinsisch ausgezeichnet gegen UV.
Die Landwirtschaft ist eine mit Feuchtigkeit gesättigte Umgebung: Regen, Kondensation, Bewässerung, direktes Eintauchen. Einige Polymere, wie Standard-PA6 und PA66, können erhebliche Mengen Wasser aufnehmen, mit daraus folgenden Maßänderungen und einer Verringerung der Steifigkeit. Für Agritech-Anwendungen werden daher Materialien bevorzugt, die sich durch eine geringere Aufnahme auszeichnen, wie PA12 und PA11, PEEK und spezifische hydrolysebeständige TPU-Güten. Das Vapor Smoothing kann zudem die Oberflächenporosität reduzieren und die Wasserabweisung sowie die Reinigungsfreundlichkeit der Komponente verbessern.
Pflanzenschutzmittel, Düngemittel, Bodenverbesserer, Öle, Reinigungsmittel: Eine Agritech-Komponente ist potenziell vielen aggressiven Substanzen ausgesetzt. PEEK und Polypropylen bieten eine hohe Beständigkeit gegen zahlreiche chemische Substanzen; PPS CF und Ultem gewährleisten ausgezeichnete Leistungen in Gegenwart von Lösungsmitteln und aggressiven Agenzien; PETG ESD weist eine gute Beständigkeit gegen Öle und Kohlenwasserstoffe auf, doch seine Kompatibilität mit konzentrierten Pflanzenschutzmitteln muss von Fall zu Fall bewertet werden.
Traktoren, Mähdrescher, Verbrennungsmotoren und Drohnen arbeiten in Umgebungen, die durch kontinuierliche Vibrationen gekennzeichnet sind. Eine zu steife oder ohne Berücksichtigung der Ermüdung konstruierte Halterung kann Risse entwickeln und vorzeitig brechen.
Die wichtigsten Konstruktionsstrategien sind zwei:
Auf Grundlage der für den landwirtschaftlichen Sektor typischen umweltbezogenen, chemischen und mechanischen Anforderungen lassen sich die für jede Agritech-Anwendung am besten geeigneten Materialien identifizieren.
| Material | Technologie | Stärken | Agritech-Anwendungsfälle |
|---|---|---|---|
| Nylon PA12 | MJF | Geringe Hygroskopizität (0,7%), Schlagzähigkeit; mit Vapor Smoothing wird es wasserabweisend und verbessert die UV-Beständigkeit | IoT-Gehäuse, Sensorhalterungen, Ersatzteile für Landmaschinen |
| Nylon PA11 Gen 2 | MJF | Bio-based, sehr hohe Duktilität (A% 27,5) für vibrationsbeanspruchte Komponenten; Vapor Smoothing für Außeneinsatz | Vibrationsbeanspruchte Komponenten, Drohnenhalterungen, zähe flexible Teile |
| PEEK | FDM | Außergewöhnliche chemische Beständigkeit, Feuchtigkeitsaufnahme 0,4%, hohe Temperaturen | Komponenten in Kontakt mit Pflanzenschutzmitteln, chemische Umgebungen |
| Polypropylen (PP) | FDM | Ausgezeichnete chemische Beständigkeit, Leichtigkeit, Ermüdungsbeständigkeit | Bewässerungsanschlüsse, Behälter in Kontakt mit chemischen Substanzen, Komponenten für die Fluidverwaltung |
| PPS CF | FDM | Beständigkeit gegen Lösungsmittel, aggressive Chemie, thermische Stabilität | Kraftstoffsysteme von Traktoren, Komponenten in Kontakt mit Lösungsmitteln |
| ULTEM (PEI) | FDM | Außergewöhnliche Beständigkeit gegen Lösungsmittel und landwirtschaftliche Chemie, hohe Temperaturen | Komponenten mit längerer Exposition gegenüber aggressiven chemischen Agenzien, Motorschutz |
| ASA | FDM | Intrinsisch UV-beständig, im Laufe der Zeit stabile Farben | Außenabdeckungen, Outdoor-Gehäuse, permanente Außenhalterungen |
| TPU | FDM | UV-beständig, Elastizität, Vibrationsabsorption, Hydrolysebeständigkeit | Schwingungsdämpfende Isolatoren, Dichtungen, flexible Schutzvorrichtungen |
| PETG ESD | FDM | Gute Beständigkeit gegen Öle und Kohlenwasserstoffe, elektrostatische Ableitung | Gehäuse für Elektronik, Komponenten in Kontakt mit Ölen |
Bei besonders anspruchsvollen Bedingungen oder einer längeren chemischen Exposition ist es ratsam, mit dem technischen Team die spezifische Materialgüte zu überprüfen und die Anwendung etwaiger zusätzlicher Schutzbehandlungen zu bewerten.
Der wahre Wert des 3D-Drucks für die Agritech ist nicht das einzelne Teil, sondern das Entwicklungs-, Produktions- und Verwaltungsmodell, das er ermöglicht.
Individualisierung: Jeder Sensor, jede Drohne oder Landmaschine weist spezifische Geometrien, Abmessungen und Befestigungssysteme auf. Mit dem 3D-Druck wird die Halterung oder das Gehäuse um das Gerät herum konstruiert, ohne das Produkt zu zwingen, sich an Standardkomponenten anzupassen. Dies ermöglicht die Entwicklung perfekt integrierter Lösungen und vermeidet Kompromisse bei der Leistung, der Ergonomie oder dem Gesamtdesign des Systems.
Wirtschaftlich tragfähige Kleinserien: Die additive Fertigung ermöglicht es, von einem einzelnen Teil bis zu mehreren Tausend Einheiten zu realisieren, ohne Anfangskosten für Formen oder Werkzeuge zu tragen. Ein Pilotprojekt, das zum Beispiel aus 20 in einem Weinberg verteilten IoT-Stationen besteht, kann dieselben 3D-gedruckten Gehäuse verwenden, die bei einem positiven Ergebnis anschließend in 2.000 Einheiten produziert werden können. Der Übergang vom Prototyp zur Serie erfolgt, ohne den Produktionsprozess zu ändern oder neue Investitionen in Werkzeuge zu tätigen.
Schnelle Iteration: Um eine Komponente zu aktualisieren, genügt es, die 3D-Datei zu ändern und eine neue Produktion zu starten. Korrekturen, Optimierungen und Anpassungen können daher schnell eingeführt werden und folgen dem für Agritech-Projekte typischen Entwicklungsrhythmus. Die Entwicklungszeiten verkürzen sich und jede neue Version kann direkt auf dem Feld getestet werden, ohne auf die Fertigung neuer Formen warten zu müssen.
Ersatzteile auf Abruf: Die Komponenten können in Form digitaler Dateien aufbewahrt und nur bei Bedarf neu gedruckt werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, physische Bestände auf Lager zu halten. Dieser Ansatz ist besonders nützlich für Spezialmaschinen, in begrenzten Serien produzierte Drohnen, ältere Ausrüstung und Sensoren, die nicht mehr in Produktion, aber noch betriebsbereit sind.
Lieferung in wenigen Tagen: Der Prozess kann direkt mit dem Hochladen der 3D-Datei beginnen, mit sofortiger Angebotserstellung und schnellem Produktionsstart. Mit Technologien wie MJF können viele Komponenten in 1–3 Arbeitstagen realisiert werden, während die mittels FDM produzierten Spezialmaterialien zusätzliche Zeit erfordern können. Auf diese Weise können Entwicklungszyklen, die mit den traditionellen Verfahren Monate erfordern würden, auf wenige Wochen verkürzt werden.
Ein auf die Entwicklung von IoT-Steuereinheiten zur Überwachung von Weinbergen spezialisiertes Startup musste 200 wasserdichte Gehäuse für Bodenfeuchtigkeitssensoren realisieren. Die Komponenten mussten eine Beständigkeit gegen UV-Strahlen für mindestens fünf Jahre Exposition im Freien gewährleisten und kundenspezifische Befestigungssysteme für die Weinbergpfähle integrieren. Die Produktion mittels Spritzguss hätte eine Anfangsinvestition von etwa 15.000 Euro für die Form erfordert, zuzüglich einer Mindestcharge von 2.000 Stück: eine mit den Volumina der Pilotphase unvereinbare Lösung.
Der MJF-3D-Druck in PA12 ermöglichte es hingegen, ein Online-Angebot zu erhalten, die Produktion sofort zu starten und die Komponenten innerhalb einer Woche zu erhalten. Die Stückkosten blieben auch für eine begrenzte Serie tragbar, mit dem zusätzlichen Vorteil, das Design zwischen der Testsaison und der anschließenden Produktion im Vollbetrieb ändern und optimieren zu können.
Analoge Situationen ergeben sich täglich bei der Entwicklung von Halterungen für auf Drohnen installierte Multispektralsensoren, Halterungen für Bewässerungssteuereinheiten, Abdeckungen für LoRaWAN-Antennen, kundenspezifischen Ersatzteilen für Zerstäuber und zahlreichen anderen Agritech-Anwendungen.
Die Agritech ist einer der Sektoren, in denen der 3D-Druck sein Potenzial am besten ausdrückt: Kleinserien, Individualisierung, auf Abruf produzierte Ersatzteile, schnelle Iteration und Materialien, die den äußeren Umweltbedingungen standhalten. Ob es sich um Halterungen für auf Drohnen installierte Multispektralsensoren, wasserdichte Gehäuse für IoT-Stationen, kundenspezifische Komponenten für Landmaschinen oder Ersatzteile für nicht mehr produzierte Ausrüstung handelt, die industrielle additive Fertigung bietet Lösungen, die mit dem Spritzguss in den vom Sektor geforderten Zeiten und Mengen schwer zu realisieren sind.
Dank der MJF-Technologie mit Nylon PA12, PA11 und TPU und dem industriellen FDM-Druck mit PEEK, ULTEM und anderen technischen Materialien ist es möglich, funktionale, widerstandsfähige und für den Einsatz auf dem Feld bereite Komponenten zu realisieren. Mit Produktionszeiten von 1–3 Arbeitstagen erfordert die Entwicklung einer neuen Agritech-Komponente heute Stunden der Konstruktion, nicht Monate der Produktionsvorbereitung.
Haben Sie ein Agritech-Projekt, das technische Komponenten erfordert, die gegen UV, Feuchtigkeit und Vibrationen beständig sind?
Laden Sie Ihre Datei hoch und erhalten Sie ein Angebot
TPU und ASA sind intrinsisch beständig gegen UV-Strahlen. PA12 und PA11 bieten gute Beständigkeitsniveaus, vor allem mit Vapor-Smoothing-Finish. Für dauerhafte oder besonders strenge Expositionen werden Schutzbeschichtungen oder UV-beständige Lacke empfohlen.
Mit einer angemessenen Konstruktion können 3D-gedruckte Gehäuse Schutzgrade von IP54, IP65 oder höher erreichen. Das Ergebnis hängt von der Drucktechnologie, den Toleranzen, dem Verschlusssystem und dem Einsatz dedizierter Dichtungen ab.
Für IP67- oder IP68-Anwendungen sind dichte, gleichmäßige Komponenten vorzuziehen, wie die in MJF mit PA12 produzierten, kombiniert mit O-Ringen und spezifisch konstruierten Passungen. Der IP-Grad muss in jedem Fall am Endgerät vom Hersteller mittels dedizierter Prüfungen verifiziert werden.
Ja, sofern ein Material gewählt wird, das mit der Substanz, der Konzentration und der Expositionsdauer kompatibel ist. PA12 und Polypropylen sind im Allgemeinen für den gelegentlichen Kontakt mit Reinigungsmitteln, verdünnten Düngemitteln und wenig aggressiven Formulierungen geeignet. Für den längeren Kontakt mit konzentrierten Produkten oder aggressiven Lösungsmitteln sind Hochleistungsmaterialien wie PEEK, PPS CF oder Ultem besser geeignet. Die chemische Kompatibilität muss stets von Fall zu Fall verifiziert werden.
Der 3D-Druck ermöglicht die Realisierung zahlreicher nicht elektronischer Komponenten, wie Gehäuse für Flight Controller, GPS und Telemetrie, Halterungen für Gimbals und Sensoren, Propellerschutz, Antennenabdeckungen, Adapter, Strukturhalterungen, Düsen und kleine Tanks. PA12 und PA11 sind für die meisten funktionalen Komponenten angezeigt, TPU für Schutzvorrichtungen und Schwingungsdämpfer, während PEEK und Ultem für Anwendungen mit hohen Temperaturen oder Beanspruchungen bewertet werden können.
Ab 1 Teil. Der 3D-Druck hat keine Werkzeugkosten und ist bei jeder Menge bis zu mehreren Tausend Teilen wettbewerbsfähig. Der Break-even-Punkt mit dem Spritzguss hängt von der Geometrie ab: Komplexe Komponenten, die Mehrkavitätenformen erfordern würden, bleiben im 3D-Druck auch bei extrem hohen Volumina wettbewerbsfähig.
8 minuutin luku
Weerg staff: Jul 24, 2026
Die Präzisionslandwirtschaft ist heute einer der am schnellsten wachsenden Bereiche im zivilen Sektor. Multispektraldrohnen, in den Feldern...
6 minuutin luku
Weerg staff: Jul 22, 2026
MJF, FDM oder Harz? Es ist die erste Frage, die sich jeder stellt, der eine 3D-Datei zu produzieren hat. Jede Technologie bietet unterschiedliche...
7 minuutin luku
Weerg staff: Jul 17, 2026
Für einen Qualitätsverantwortlichen im Medtech-Sektor ist die Wahl eines 3D-Druck-Lieferanten nicht einfach eine technische Bewertung, sondern eine...
