Wie das Patentsystem den Markt geformt hat, den wir heute haben

Zusammenfassung

Die additive Fertigung wurde Anfang der 1980er-Jahre erfunden, war aber fast drei Jahrzehnte lang durch Patente in den Händen weniger Unternehmen gebunden. Die erste Patentanmeldung reichte Hideo Kodama 1980 in Japan ein, sie wurde jedoch nie erteilt. Das Patent für die Stereolithografie erhielt Chuck Hull 1986 in den USA.

Der Wendepunkt kam, als die Schlüsselpatente ausliefen, für FDM 2009 und für SLS 2014. Das offene Projekt RepRap, 2005 gestartet, hatte zu diesem Zeitpunkt bereits eine Community, die wusste, wie man einen Drucker baut, und aus ihr gingen Hersteller wie Ultimaker und Prusa Research hervor.

Heute gibt es für fast jedes Verfahren Dutzende Hersteller, und laut Wohlers Report 2026 war die Branche 2025 24,2 Milliarden Dollar wert. Deshalb wird die Wahl einer Anlage nicht mehr durch Patente begrenzt, sondern durch das Wissen des Käufers, und deshalb sind Prozess- und Bauteilqualifizierung unverzichtbar geworden.

Ein dritter Weg, ein Bauteil herzustellen

Vor der additiven Fertigung kannte die Industrie zwei grundlegende Wege, ein Bauteil herzustellen: das Abtragen von Material, etwa durch Fräsen oder Drehen, und das Umformen und Urformen, wozu Gießen, Schmieden und Druckguss gehören. Die additive Fertigung führte ein drittes Prinzip ein: Das Bauteil entsteht durch schichtweises Hinzufügen von Material, statt eine vorhandene Masse abzutragen oder umzuformen.

Das erste Patent, das nie erteilt wurde

Die erste dokumentierte Arbeit zu diesem Prinzip stammt aus Japan. Hideo Kodama, Forscher am Nagoya Municipal Industrial Research Institute, reichte am 12. April 1980 eine Patentanmeldung für eine Vorrichtung ein, die Photopolymer mit UV-Licht Schicht für Schicht aushärtet. Ein Jahr später veröffentlichte er auch einen wissenschaftlichen Artikel über dasselbe Verfahren.

Die Anmeldung wurde nie erteilt. Nicht weil die Idee nicht gut war, sondern weil es ihm innerhalb eines Jahres nicht gelang, die Finanzierung zu sichern und die formalen Voraussetzungen zu erfüllen, um die Anmeldung aufrechtzuerhalten.

Hull, die Stereolithografie und das Patent von 1986

Einige Jahre später entwickelte der Amerikaner Chuck Hull dasselbe Prinzip zu einem konkreten System weiter, das sich verkaufen ließ. Er reichte seine Patentanmeldung 1984 ein und erhielt 1986 das Patent für die Stereolithografie (SLA). Im selben Jahr gründete er 3D Systems.

Wie war das möglich, wenn Kodamas Arbeit bereits veröffentlicht war? Ein Patent schützt keine allgemeine Idee, sondern eine konkrete technische Umsetzung: die Konstruktion der Vorrichtung, die Art ihrer Steuerung und ein Verfahren, das so detailliert beschrieben ist, dass ein Fachmann es nachvollziehen kann. Hulls Anmeldung bestand die Prüfung als genau das. Hinzu kommt, dass die Recherche in ausländischer, insbesondere japanischer, Fachliteratur damals weit schwächer war als heute, sodass der Prüfer von Kodamas Arbeit womöglich gar nichts wusste.

Laser, Pulver und Extrusion

Dasselbe Muster wiederholte sich bei anderen Verfahren.

Selektives Lasersintern (SLS). Als Student an der University of Texas entwickelte Carl Deckard ein Verfahren, bei dem ein Laser Pulver Schicht für Schicht versintert. Das Patent wurde 1989 erteilt, und vermarktet wurde das Verfahren von DTM, das später von 3D Systems übernommen wurde. In Deutschland entwickelte und patentierte die 1989 gegründete EOS ihre eigenen Lasersinteranlagen, auf denen später der Metalldruck aufbaute.

Extrusion (FDM). Scott Crump meldete 1989 ein Patent für Fused Deposition Modeling an, gründete im selben Jahr Stratasys, und das Patent wurde 1992 erteilt. FDM ist eine eingetragene Marke, weshalb die offene Community dasselbe Prinzip bis heute FFF nennt.

Israel. Cubital entwickelte und patentierte Ende der 1980er-Jahre ein eigenes Verfahren zur Photopolymeraushärtung, und das 1998 gegründete Objet entwickelte das Photopolymer-Jetting, heute als PolyJet bekannt. Objet fusionierte 2012 mit Stratasys.

Auf diese Weise erteilte Patente hielten die Technologie jahrzehntelang unter der Kontrolle weniger Unternehmen. Wer eine Anlage für ein bestimmtes Verfahren wollte, wählte zwischen einem oder zwei Herstellern.

Zeitleiste

Jahr Ereignis Warum es wichtig ist
1980 Kodama reicht in Japan eine Patentanmeldung ein erste dokumentierte Beschreibung des schichtweisen Photopolymerdrucks
1981 Kodama veröffentlicht einen wissenschaftlichen Artikel das Prinzip wird öffentlich zugänglich
1984 Hull reicht eine Anmeldung für SLA ein Beginn der kommerziellen Stereolithografie
1986 Hull erhält das Patent, gründet 3D Systems das erste Unternehmen der additiven Fertigung
1989 Deckards SLS-Patent, Crump meldet FDM an, Stratasys und EOS werden gegründet drei grundlegende Verfahren unter Patentschutz
1992 FDM-Patent erteilt Stratasys ist praktisch der einzige Anbieter für Extrusion
2005 Adrian Bowyer startet RepRap ein Open-Source-Drucker, der Teile für sich selbst herstellen kann
2009 Schlüsselpatent für FDM läuft aus die ersten kommerziellen Hersteller gehen aus der RepRap-Community hervor
2014 Schlüsselpatente für SLS laufen aus neue Hersteller von Pulversystemen treten in den Markt ein
2025 die Branche ist 24,2 Milliarden Dollar wert Dutzende Hersteller für fast jedes Verfahren

RepRap und die Community, die schon wartete

Als das FDM-Patent 2009 auslief, gab es bereits eine Community, die wusste, wie man einen Drucker baut. Das Projekt RepRap wurde 2005 von Professor Adrian Bowyer von der University of Bath im Vereinigten Königreich gestartet, mit der Idee eines Open-Source-Druckers, der einen großen Teil seiner eigenen Teile drucken kann. Als das Patent auslief, hatte das Projekt bereits ausgereifte Konstruktionen wie die Modelle Darwin und Mendel und eine aktive Community auf der ganzen Welt.

Aus dieser Community gingen die Hersteller hervor, die den Desktop-Markt geprägt haben. Erik de Bruijn, Mitglied des RepRap-Kernteams, gründete 2011 Ultimaker mit. Josef Průša, ebenfalls aus dem Kernteam des Projekts, entwickelte die vereinfachte Konstruktion Prusa Mendel und gründete 2012 Prusa Research. In Barcelona entstand 2011 aus der RepRap-Arbeit an der Polytechnischen Universität Katalonien ein Team, aus dem später BCN3D wurde. Auch Bogdan Kecman aus Belgrad steht auf der Liste des RepRap-Kernteams.

Von der RepRap-Community zu den Herstellern, vom Projekt aus dem Jahr 2005 zu Ultimaker, Prusa Research und BCN3D

Aus dieser Basis entstand das gesamte Segment erschwinglicher Geräte, einschließlich der Hersteller aus China, die heute den Desktop-Markt dominieren.

Bei SLS war das Muster ähnlich, aber langsamer. Als die Schlüsselpatente 2014 ausliefen, kamen neue Hersteller von Pulversystemen auf, doch der Einstieg in diesen Markt ist teurer, sodass sich der Wandel erst allmählich bemerkbar machte.

Patentstreitigkeiten gehören nicht der Vergangenheit an

Die Lücke in der Geschichte von Kodama und Hull, dass ein Patentamt nicht immer alle relevanten Vorarbeiten findet, ist keine historische Kuriosität. Ähnliche Streitigkeiten werden in der additiven Branche bis heute ausgetragen.

Das sichtbarste Beispiel ist der Streit zwischen Stratasys und Bambu Lab. Im September 2026 befand eine Jury in Texas, dass Bambu Lab vier Patente von Stratasys verletzt hatte, und sprach Schadenersatz von etwa 27,6 Millionen Dollar zu. Bambu Lab hat Berufung angekündigt, und zwei weitere Patente aus demselben Streit waren zuvor vom US Patent Trial and Appeal Board für ungültig erklärt worden. In Europa wies das Einheitliche Patentgericht im April 2026 den Antrag von Stratasys ab, den Verkauf des H2C von Bambu Lab zu stoppen, mit der Begründung, dass das Gerät das Patent nicht verletzt.

Dieselbe Technologie, zwei Märkte und zwei unterschiedliche Ergebnisse. Für den Käufer bedeutet das, dass das Patentrisiko nicht verschwindet, wenn die Schlüsselpatente auslaufen, es verlagert sich nur in die Details.

Warum diese Geschichte heute wichtig ist

Solange die Technologie durch Patente gebunden war, gab es praktisch keine Wahl bei der Anlage. Die Optionen waren rechtlich begrenzt, nicht durch echte technische Unterschiede zwischen den Anbietern. Das Auslaufen der Patente hat das von Grund auf verändert. Heute gibt es für fast jedes Verfahren Dutzende Hersteller, von FDM und SLS bis zu Metallverfahren wie der Pulverbettfusion (PBF) und Binder Jetting.

Vor dem Auslaufen der Patente Heute
Hersteller pro Verfahren einer oder zwei Dutzende
Einstiegspreis hoch, ohne Alternative von erschwinglichen bis zu Industriesystemen
Wer über die Wahl entscheidet das Patentrecht der Käufer
Hauptrisiko begrenzte Auswahl falsche Wahl

Vor dem Auslaufen der Patente und heute, Zahl der Hersteller, wer über die Wahl entscheidet und das Hauptrisiko

Diese Vielfalt bringt ein neues Problem mit sich. Als die Auswahl durch Patente begrenzt war, gab es wenig Raum für Fehler. Heute liegt die Verantwortung für die richtige Wahl vollständig beim Käufer. Deshalb ist ein herstellerunabhängiger Ansatz, ohne Bindung an einen Hersteller, praktisch sinnvoll, und deshalb werden Prozess- und Bauteilqualifizierung entscheidend. Die Technologie steht allen zur Verfügung, aber die Prüfung, ob eine bestimmte Anlage und ein bestimmtes Bauteil wirklich zum Zweck passen, bleibt bei dem, der wählt.

Zum Hintergrund des herstellerunabhängigen Ansatzes lesen Sie was „vendor neutral“ bei der Wahl einer Anlage bedeutet. Zur Qualifizierung des Prozesses selbst lesen Sie wie Prozessqualifizierung in der Praxis aussieht, und zur Prüfung eines bestimmten Bauteils wie ein einzelnes Bauteil für die Produktion qualifiziert wird.

Häufig gestellte Fragen

Wer hat den 3D-Druck erfunden? Die erste Patentanmeldung für den schichtweisen Photopolymerdruck reichte Hideo Kodama 1980 in Japan ein, sie wurde jedoch nie erteilt. Das erste erteilte Patent und das erste Unternehmen gehörten Chuck Hull, der 1986 die Stereolithografie patentierte und 3D Systems gründete.

Warum hat Kodama kein Patent erhalten? Innerhalb eines Jahres nach der Anmeldung gelang es ihm nicht, die Finanzierung zu sichern und die formalen Voraussetzungen zu erfüllen, um die Anmeldung aufrechtzuerhalten, daher verfiel sie.

Wie konnte Hull etwas patentieren, das bereits veröffentlicht war? Ein Patent schützt keine allgemeine Idee, sondern eine konkrete technische Umsetzung. Hulls Anmeldung beschrieb ein vollständig entwickeltes System, und die Recherche in ausländischer Fachliteratur war damals schwach, sodass der Prüfer von Kodamas Arbeit womöglich gar nichts wusste.

Wann sind die Patente für den 3D-Druck ausgelaufen? Das Schlüsselpatent für FDM lief 2009 aus, die Schlüsselpatente für SLS 2014. Danach traten viele neue Hersteller in den Markt ein.

Was ist RepRap? Ein Open-Source-Druckerprojekt, das 2005 von Adrian Bowyer von der University of Bath gestartet wurde. Aus seiner Community gingen Hersteller wie Ultimaker, Prusa Research und BCN3D hervor.

Beeinflussen Patente heute noch die Wahl eines 3D-Druckers? Ja, aber anders als früher. Die grundlegenden Verfahren sind frei, doch gestritten wird um einzelne Lösungen, wie im Fall Stratasys und Bambu Lab, mit unterschiedlichen Ergebnissen in den USA und in Europa.

Quellen