Kurzinfo:

Headmade Materials GmbH
Gründungsteam: Christian Fischer, Christian Staudigel
Gründung: 2018
Forschungseinrichtung: SKZ – Das Kunststoff-Zentrum
Gründungsnetzwerk: Innovations- und Gründerzentrum Würzburg
EXIST-Forschungstransfer: 2018 - 2020
www.headmade-materials.de

Interview mit Christian Staudigel

Die beiden Maschinenbauer Christian Staudigel und Christian Fischer haben ein Verfahren entwickelt, um die Hürden beim 3D-Druck von Metallbauteilen abzubauen. Die EXIST-geförderte Ausgründung aus dem Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg treibt mit ihrer Cold Metal Fusion Technologie die Serienfertigung im 3D-Druck voran. Nur zwei Jahre nach der Gründung gelten Bauteile, die mit dem Verfahren der Headmade Materials GmbH gedruckt werden, in einigen Branchen bereits als Benchmark.

Herr Staudigel, Sie haben zusammen mit Ihrem Kollegen, Christian Fischer, eine Technologie entwickelt, die den 3-D-Druck von Metallteilen optimiert. Um was geht es?
Staudigel: Hintergrund ist, dass es beim Metall-3D-Druck immer noch viele Hürden gibt, die eine Serienfertigung von Metallbauteilen in den Bereichen Maschinenbau, Werkzeugbau, Medizintechnik und Fahrzeugbau verhindern. Mit diesem Problem haben wir uns daher im Rahmen unserer Forschungsarbeit am Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg beschäftigt. Im Ergebnis haben wir die so genannte Cold Metal Fusion Technologie entwickelt, die nun den Sprung vom Prototyping in die Serienfertigung ermöglicht.

Und was hat es mit der von Ihnen entwickelten Technologie auf sich?
Staudigel: Das am weitesten verbreitete Verfahren für den 3D-Druck von Metallbauteilen ist das Laserstrahlschmelzen von Metallpulvern. Dieses Verfahren ist aber sehr langsam und teuer. In unserer Cold Metal Fusion Technologie haben wir den Prozess daher in zwei Schritte aufgeteilt. Die Grundlage für unsere Technologie ist das neuartige Feedstock-Material, also das Ausgangsmaterial mit dem der 3D-Drucker „gefüttert“ wird. Es handelt sich um eine einzigartige Mischung aus Metallpulver und Kunststoff, die im ersten Schritt auf konventionellen 3D-Druckern für Kunststoffe verarbeitet werden. 3D-Drucker für Kunststoffe sind schneller und günstiger als die Pendants für Metalle und hieraus generieren wir einen großen Teil unserer Kosten- und Prozessvorteile. Im zweiten Schritt, dem Entbindern, also dem teilweisen Herauslösen des Kunststoffs, und dem Sintern, bei dem der Werkstoff unter hoher Temperatur fertiggestellt wird, handelt es sich um industrielle Standardprozesse, um qualitativ hochwertige Metallbauteile zu bekommen.

Indem wir den Prozess in zwei Schritte unterteilt haben und in jedem Prozessschritt auf Standardmaschinen – Anpassungen sind nicht notwendig – zurückgreifen, können wir Metallbauteile mit allen gewohnten Eigenschaften wirtschaftlicher als bisher fertigen. Durch diese Kombination erreichen wir eine skalierbare Serienfertigung im 3D-Druck von bis zu 100.000 Stück pro Jahr.

Sie verkaufen also keine 3D-Drucker, sondern allein die Materialmischung bzw. den Feedstock?
Staudigel: Richtig, unser Know-how liegt vor allem im Material, das unsere Kunden mit ihrer vorhanden technischen Ausstattung selbst verarbeiten können.

Bei Ihrem Unternehmen handelt es sich um eine Ausgründung aus dem Kunststoff-Zentrum SKZ. Inwiefern wurden Sie vom SKZ bei Ihren Gründungsvorbereitungen unterstützt?
Staudigel: Als größtes Kunststoff-Institut Deutschlands bietet das SKZ sowohl beruflich als auch thematisch sehr viele Möglichkeiten. Christian Fischer und ich waren damals als Projektleiter im Bereich der Additiven Fertigung tätig und haben daher immer an aktuellen Themen zusammen mit der Industrie gearbeitet. Gleichzeitig konnten wir aber auch unseren Erfindergeist sehr gut ausleben. Dabei ist dann die Cold Metal Fusion Technologie herausgekommen. Sie hat den Grundstein für unser Start-up gelegt.

Hatte das SKZ denn bereits Erfahrungen mit Ausgründungen?
Staudigel: Nein, eine Ausgründung aus dem Institut gab es bis dato nicht. Daher war unser Ansatz, ein eigenes Unternehmen zu gründen für das SKZ zunächst ungewöhnlich und musste erst einmal reifen. Durch den intensiven Austausch auf allen Ebenen war die Entscheidung aber dann doch schnell gefallen, so dass wir das „Abenteuer“ Gründung gemeinsam angegangen sind. Das heißt, uns wurden die notwendigen Freiräume gegeben, um ein solches Unterfangen anzugehen. Nach der Bewilligung von EXIST-Forschungstransfer wurden wir zum Beispiel bei der Akquise von Mitarbeitern unterstützt und erhielten Zugang zu einem breiten Netzwerk an Industriepartnern sowie zur Infrastruktur und Anlagentechnik des Instituts. Alles in allem haben wir immer an einem Strang gezogen. Von daher ist es auch dem SKZ zu verdanken, dass wir den weiten Weg bis heute gehen konnten.

Ihr Verfahren haben Sie patentieren lassen.
Staudigel: Ja, wir sind die Erfinder der Technologie, wobei das Patent durch das SKZ angemeldet wurde. Wir konnten uns mit dem SKZ auf eine exklusive Lizenzierung einigen und haben in Zukunft auch die Option auf eine Übernahme des Patents. Aufgrund der Interessenslagen hatten wir zunächst zwar unterschiedliche Vorstellungen, aber letztlich konnten wir in den Verhandlungsgesprächen alles klären. Schließlich hatten wir beide das gleiche Ziel: Die Ausgründung zu ermöglichen.

Wie hat sich Ihr Unternehmen seit der Gründung entwickelt?
Staudigel: Ich denke, dass sich unser Unternehmen seit der Gründung sehr gut entwickelt hat. Wir haben große Industriepartner aus unterschiedlichen Bereichen für unsere Technologie gewonnen. Und trotz Corona konnten wir Anfang des Jahres einen VC-Investor überzeugen in unser Unternehmen zu investieren. Vor kurzem sind wir außerdem in eigene Räumlichkeiten mit 240 Quadratmeter Bürofläche und 400 Quadratmeter Produktionsfläche in Unterpleichfeld bei Würzburg gezogen.

Besonders stolz sind wir darauf, dass Bauteile, die mit unserem Verfahren gedruckt wurden hinsichtlich ihrer Qualität mehr als nur konkurrenzfähig sind: Sie gelten inzwischen oftmals als Benchmark. Das ist für unsere knapp zweijährige Unternehmensgeschichte schon ziemlich beachtlich.

Das ist beeindruckend, aber gab es auch Hürden?
Staudigel: Natürlich lief nicht immer alles so problemlos, wie es sich vielleicht gerade anhört. Bei jeder Entwicklung gibt es technische Hürden und Probleme, für die man Lösungen finden muss. Aber darin waren wir aufgrund unserer Forschungsarbeit bereits geübt. Eine andere Hürde war der organisatorische Aufwand und all die Fragen, die eine Unternehmensgründung nach sich ziehen. Glücklicherweise konnten wir aber einen erfahrenen Kaufmann für unser Abenteuer gewinnen, außerdem sind wir in ein gut funktionierendes Netzwerk aus Gründern, Coaches und Gründerzentrum eingebunden.

Eine wichtige Rolle spielten auch die Kostenstruktur und Finanzierung. Wir sind kein IT-Startup, bei dem ein Laptop und ein warmer Arbeitsplatz für den Anfang ausreichen, sondern ein Unternehmen, das einiges an Hardware und Investment benötigt. Dementsprechend war es vor allem in Corona-Zeiten eine ziemliche Herausforderung, einen Investor zu finden. Mit Unterstützung von BayStartUp ist uns das aber ganz gut gelungen. Von daher sind wir gut gerüstet, unseren Wachstumskurs in den nächsten Jahren erfolgreich fortzusetzen, Corona hin oder her.

Sie können also ganz zufrieden sein?
Staudigel: Gemessen an der aktuellen wirtschaftlichen Situation: ja. Daher würde ich rückblickend auch nicht viel anders machen. Natürlich gibt es immer wieder Kundenprojekte, die vielversprechend starten, aber dann aus unterschiedlichen Gründen leider nicht weiterverfolgt werden. Aber letztlich haben wir auch aus diesen Projekten einiges gelernt.

Wie sehen Ihre nächsten unternehmerischen Schritte aus?
Staudigel: Skalieren und mehr Kunden gewinnen. Wir haben eine Technologie entwickelt, die die industrielle Fertigungslandschaft nachhaltig verändern kann. Und wir haben bewiesen, dass sie bereits jetzt schon erfolgreich angewandt wird. Der Grundstein ist also gelegt, so dass wir zeitnah expandieren können, auch um im internationalen Wettbewerb robuster dazustehen.

Welche Tipps können Sie anderen GründerInnen geben?
Staudigel: Bei der Entwicklung unserer Technologie haben wir von Anfang an auf eine enge Zusammenarbeit mit Kunden wert gelegt. Das war und ist sicherlich entscheidend für unsere erfolgreiche Entwicklung. In der industriellen Produktionslandschaft sind die Zyklen für die Umsetzung von neuen Technologien enorm lang und kaum zu verkürzen. Daher ist es besonders wichtig, die Pains and Gains der Kunden genau zu kennen und die Schwachstellen auszumerzen. Und da letztlich doch immer alles länger dauert als man denkt, sind der zielgerichtete Einsatz der eigenen Ressourcen und ein finanzieller und zeitlicher Puffer enorm wichtig.

Stand: Dezember 2020