SLS-3D-Druck im Polizeifahrzeugbau: Wie MOSOLF Special Vehicles mit der Fuse-Serie individuelle Bauteile schneller produziert
MOSOLF Special Vehicles GmbH mit Sitz in Kippenheim zählt zu den führenden Anbietern für Sonderfahrzeuge in Deutschland. Rund 50 Mitarbeitende fertigen jedes Jahr etwa 1000 Spezial‑ und Einsatzfahrzeuge. Zum Kundenkreis gehören Landes- und Bundespolizeien, Akteure aus dem Verteidigungsumfeld, der Katastrophenschutz, das Technische Hilfswerk, kommunale Einrichtungen sowie Industrieunternehmen, die Fahrzeuge mit hohem Individualisierungsgrad und hoher Leistungsfähigkeit benötigen.
Während die Automobilindustrie Standardkomponenten meist per Spritzguss in sehr großen Serien wirtschaftlich produziert, braucht MOSOLF zahlreiche individuelle Bauteile in kleinen Stückzahlen, hier rechnet sich teurer Werkzeugbau kaum. Die passende Antwort darauf ist additiver Fertigung: 3D‑Druck ermöglicht schnelle, wirtschaftliche, passgenaue Teile ohne lange Vorlaufzeiten.
Nach Einschätzung von Carsten Busam, Leiter Projektplanung bei MOSOLF, enthält inzwischen etwa jeder dritte Streifenwagen in Deutschland additiv gefertigte Komponenten. Bei MOSOLF verlässt praktisch kein Fahrzeug die Produktion ohne 3D‑gedruckte Teile: Aktuell entstehen rund 5000 Bauteile pro Jahr – Tendenz steigend. Pro Fahrzeug sind mindestens drei gedruckte Komponenten verbaut, häufig mehr.
Herausforderung: Vielfalt in der Individualisierung von Polizeifahrzeugen in 17 Bundesländern
„Unsere größte Herausforderung ist die enorme Vielfalt“, erklärt Carsten Busam, Leiter der Projektplanung bei MOSOLF Special Vehicles. Jede der 17 Polizeibehörden in Deutschland beschafft verschiedene Fahrzeugmodelle, die je nach Einsatzzweck individuell angepasst werden müssen. Hinzu kommt, dass auch die zu verbauenden Komponenten variieren, von Funkgeräten und Signalsystemen unterschiedlicher Hersteller bis hin zu speziellen Halterungen und Zusatzmodulen. Die Folge: Nahezu jedes Einsatzfahrzeug benötigt eine Vielzahl maßgeschneiderter Bauteile.
„Wir fertigen Fahrzeuge für 17 Polizeien in Deutschland, und jede hat ihre eigenen Vorstellungen von Ergonomie und Bedienung. In der Grundkonstruktion mögen die Stückzahlen noch hoch wirken, doch durch den hohen Grad der Individualisierung sinken sie wieder deutlich“, so Busam.
Die Basis bildet stets ein Serienfahrzeug, ob PKW, Transporter oder LKW, das je nach Anforderung umgerüstet wird. Dabei gilt es, für jede Funktion einen optimalen Einbauort zu finden, der nicht nur funktional und langlebig, sondern auch optisch ansprechend ist. Während ältere Fahrzeugmodelle noch freie Flächen im Armaturenbrett oder in der Mittelkonsole boten, ist dies bei modernen Fahrzeugen oft nicht mehr der Fall.
„Fahrzeuge sind heute mit Displays und Bedienelementen nahezu überladen. Klassische DIN-Schächte gibt es kaum noch. Zwar existieren vereinzelt Ablagefächer oder Smartphone-Ladeplätze, doch geeignete Bauräume für zusätzliche Bedienelemente sind schwer zu finden – insbesondere bei zivilen Einsatzfahrzeugen, die äußerlich nicht als Polizeifahrzeug erkennbar sein dürfen“, betont Busam.
Startschuss 2016: Von FDM zu SLS – MOSOLFs Einstieg in den industriellen 3D-Druck
Der Weg von MOSOLF Special Vehicles in die additive Fertigung begann 2016 mit einem Großauftrag der Bayerischen Polizei. Ziel war die komplette Ausstattung der Fahrzeug- und Motorradflotte mit neuen digitalen Funkgeräten. Diese Aufgabe stellte besondere Anforderungen an die Fertigung: Für jedes Fahrzeug und jedes Motorrad musste eine maßgeschneiderte Halterung entwickelt werden, die sowohl funktional als auch optisch überzeugte.
Zu Beginn nutzte das Unternehmen den FDM-3D-Druck, da diese Technologie damals eine kostengünstige und leicht zugängliche Option darstellte. Die Methode ermöglichte es, schnell erste Prototypen zu fertigen und einfache Designs umzusetzen. Allerdings traten bei der Serienproduktion schnell Grenzen auf: Die Skalierung auf größere Stückzahlen war schwierig, die Produktionsgeschwindigkeit begrenzt, und die resultierenden Bauteile erfüllten nicht in allen Fällen die hohen Anforderungen an industrielle Qualität und Haltbarkeit.
Für die Umsetzung künftiger Projekte war klar, dass eine leistungsstärkere Technologie notwendig war. Das selektive Lasersintern (SLS) bot sich aufgrund seiner hohen Maßgenauigkeit, der ausgezeichneten Materialeigenschaften und der Möglichkeit, viele Bauteile gleichzeitig zu fertigen, als ideale Lösung an. Lange Zeit war diese Technologie jedoch mit hohen Investitionskosten verbunden, professionelle SLS-Systeme starteten damals bei rund 200.000 Euro und waren damit für kleinere und mittelständische Unternehmen kaum realisierbar.
Mit der Einführung der Fuse-Serie von Formlabs änderte sich diese Ausgangslage grundlegend. MOSOLF erkannte die Chance, industriellen SLS-3D-Druck in die eigene Produktion zu integrieren. Das Fuse-Ecosystem bot nicht nur die erforderliche Präzision und Materialqualität, sondern ließ sich auch unkompliziert in bestehende Arbeitsprozesse einbinden. Gleichzeitig eröffnete es die Möglichkeit, sowohl Prototypen als auch Endbauteile aus hochwertigen Materialien wie Nylon 12 effizient zu fertigen.
Heute zählt der SLS-3D-Druck zu den zentralen Fertigungstechnologien bei MOSOLF, wenn es um die schnelle und kosteneffiziente Produktion individueller Fahrzeugkomponenten geht. Insbesondere bei Projekten mit hoher Variantenvielfalt und geringen Stückzahlen hat sich die Technologie als unverzichtbar erwiesen.
Der gesamte Entwicklungsprozess basierte auf einer engen Verzahnung aus Materialwissenschaft, 3D-Drucktechnik und anwendungsorientierter Iteration. Die Offenheit der Plattform ermöglichte es, experimentelle Parameter systematisch zu verändern und anwendungsspezifisch zu validieren. Die so entstandenen Maskierungsteile wurden anschließend in realen Wartungsszenarien getestet, verbessert und erneut gefertigt, bis die Druckteile alle Anforderungen erfüllten.
Kundenspezifische Endverbrauchsteile in weniger als 24 Stunden mit dem Fuse 1
Im Gegensatz zu klassischen Massenproduktionsverfahren wie Spritzguss, Thermoformen oder Blechumformung ermöglicht die additive Fertigung die wirtschaftliche Herstellung von individuellen oder in kleinen Serien produzierten Endverbrauchsteilen, ganz ohne teure und zeitaufwändige Produktionswerkzeuge. Für Unternehmen wie MOSOLF Special Vehicles ist dies ein entscheidender Vorteil, um schnell und flexibel auf kundenspezifische Anforderungen zu reagieren.
Mit dem SLS-3D-Druck und insbesondere dem Formlabs Fuse 1+ 30W fertigt MOSOLF eine große Bandbreite an Bauteilen – von einfachen, kompakten Komponenten bis hin zu komplexen, mehrteiligen Baugruppen wie Konsolen für den Fahrzeuginnenraum. Diese Flexibilität ist besonders wertvoll, da sich die Anforderungen im Sonderfahrzeugbau stark unterscheiden: Je nach Bundesland, Polizeibehörde oder Einsatzzweck variieren sowohl die verbauten Systeme als auch deren Einbaupositionen. Während die Fahrzeugkontur oft gleich bleibt, müssen die Halterungen und Bedienelemente für Funk- oder Signalsysteme häufig individuell angepasst werden.
Die Vorteile und Nutzen durch das SLS-Verfahren mit dem Fuse 1
Schnelle Individualisierung: Konstruktionen lassen sich in kurzer Zeit anpassen, ohne teure Werkzeuganpassungen.
Prototypen & Endteile auf derselben Maschine: reduziert Wechsel- und Rüstzeiten.
Deutlich verkürzte Entwicklungszyklen: schneller Übergang vom Entwurf zur fertigen Komponente.
Extrem kurze Lieferzeiten: statt 4–6 Wochen (z. B. bei Spritzguss) oft unter 24 Stunden.
Effizientere Arbeitsprozesse: keine mehrfachen Fertigungs- und Anpassungsschleifen notwendig.
Hohe Flexibilität bei geringen Stückzahlen: ideal für variantenreiche Sonderfahrzeugprojekte.
Durch diese Kombination aus Flexibilität, Schnelligkeit und Qualität ist der SLS-3D-Druck für MOSOLF heute ein zentraler Baustein in der Fertigung kundenspezifischer Fahrzeuglösungen. Er ermöglicht es, selbst komplexe und variantenreiche Projekte effizient umzusetzen und gleichzeitig höchste Ansprüche an Passgenauigkeit, Ergonomie und Robustheit zu erfüllen.
Vergleich: Additive vs. klassische Fertigungsverfahren
| Kriterium | SLS-3D-Druck | Blechumformung | Thermoformen | Spritzguss |
|---|---|---|---|---|
| Zeit vom Design – Prototyp zur Serie | 1–2 Wochen | 6–8 Wochen | 6–8 Wochen | 6–8 Wochen |
| Durchlaufzeit Endverbrauchsteile | 1–2 Tage | 6–8 Wochen | 6–8 Wochen | 6–8 Wochen |
| Produktionswerkzeug | Nicht erforderlich | Erforderlich | Erforderlich | Teures Werkzeug erforderlich |
| Individualisierung | Einfach & flexibel | Eingeschränkt | Eingeschränkt | Keine Optionen |
| Designfreiheit | Sehr hoch | Eingeschränkt | Eingeschränkt | Gering |
| Ästhetik | Überlegen | Eingeschränkt | Eingeschränkt | Eingeschränkt |
Hitzebeständigkeit und Materialvorteile im automobilen Einsatz
Das Fuse-Ecosystem von Formlabs bietet für den Einsatz in Spezialfahrzeugen ein optimal abgestimmtes Materialportfolio, das bereits seit Jahren erprobt und umfassend getestet ist. Besonders in der Automobilindustrie spielt neben der Haltbarkeit die Hitzebeständigkeit eine entscheidende Rolle. Viele im FDM-3D-Druck gängige Kunststoffe stoßen hier an ihre Grenzen: PLA erreicht bei einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) von etwa 50 °C (0,45 MPa) schnell seinen Belastungslimit, während ABS mit rund 90 °C (0,45 MPa) nur bedingt geeignet ist. Formlabs Nylon 12 Powder hingegen bietet mit einer HDT von 171 °C (0,45 MPa) eine deutlich höhere thermische Stabilität. Damit bleiben funktionale Komponenten – etwa Funkgerätehalterungen – auch bei extremen Temperaturen im Fahrzeuginnenraum zuverlässig einsatzfähig.
Ein weiterer Vorteil liegt in der reversiblen Nachrüstung. Fahrzeuge, die beispielsweise an Polizei oder Notfalldienste verleast und später an zivile Nutzer oder andere Behörden verkauft werden, müssen sich einfach in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzen lassen. Durch den Einsatz von additiver Fertigung können Originalteile ohne dauerhafte Beschädigung entnommen und gegen 3D-gedruckte Varianten getauscht werden, die sich nach Ende der Einsatzzeit problemlos ersetzen lassen.
3D-Druck im Spezialfahrzeugbau heute und in der Zukunft als Standard
Der Einsatz des SLS-3D-Drucks von Formlabs hat sich bei MOSOLF als entscheidender Innovationsfaktor etabliert. Die Technologie ermöglicht kürzere Entwicklungszyklen, hochwertige Bauteile und eine flexible Anpassung an individuelle Anforderungen. Für die Zukunft ist geplant, das Spektrum an verfügbaren Materialien zu erweitern und weitere Drucksysteme zu integrieren, um eine noch größere Bandbreite an Komponenten effizient herstellen zu können. Die kontinuierliche Weiterentwicklung unterstreicht, dass der 3D-Druck nicht nur ein ergänzendes Werkzeug, sondern ein zentraler Bestandteil der Fertigung moderner Polizeifahrzeuge ist – heute und in den kommenden Jahren.
Häufige Fragen zum SLS-Druck im Spezialfahrzeugbau
Der selektive Lasersinterdruck (SLS) bietet im Fahrzeugbau einen entscheidenden Vorteil: Er ermöglicht die Fertigung hochkomplexer, individueller Bauteile ohne kostenintensive Produktionswerkzeuge. Während Verfahren wie Spritzguss oder Blechumformung auf hohe Stückzahlen ausgelegt sind und sich für Kleinserien kaum lohnen, lassen sich mit SLS auch Einzelstücke oder kleine Chargen wirtschaftlich produzieren. Zudem erlaubt das Verfahren eine deutlich höhere Designfreiheit, da keine Formen oder Matrizen benötigt werden. So können Bauteile präzise an die individuellen Anforderungen von Polizeifahrzeugen, Spezialtransportern oder Einsatzfahrzeugen angepasst werden.
Fahrzeuge, insbesondere Einsatz- und Polizeifahrzeuge, sind häufig extremen Temperaturen ausgesetzt – etwa wenn sie im Sommer stundenlang in der Sonne stehen. Viele Standardkunststoffe wie PLA oder ABS erreichen ihre thermische Belastungsgrenze bereits bei Temperaturen um 50–90 °C. Mit Nylon 12 Powder von Formlabs verfügt MOSOLF über ein Material, das eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) von 171 °C bei 0,45 MPa bietet. So bleiben kritische Komponenten wie Funkgerätehalterungen oder Bedienelemente auch bei starker Hitze formstabil und zuverlässig.
Ja, das ist ein weiterer Vorteil des additiven Fertigungsverfahrens. Viele Fahrzeuge werden nach ihrer Nutzungsdauer von Polizei oder Notfalldiensten weiterverkauft. MOSOLF entwickelt Bauteile so, dass sie bestehende Strukturen nicht dauerhaft verändern. Statt originale Fahrzeugteile zu bohren oder anzupassen, werden diese durch maßgeschneiderte 3D-gedruckte Komponenten ersetzt, die bei Bedarf rückstandslos demontiert werden können. Das erleichtert die Rückrüstung in den Originalzustand erheblich.
Der Fokus liegt auf Formlabs Nylon 12 Powder, einem robusten, langlebigen und hitzebeständigen Material, das für den industriellen Einsatz im Fahrzeugbau ideal ist. Es kombiniert hohe Festigkeit mit Präzision und einer Oberfläche, die ohne aufwendige Nachbearbeitung ästhetisch überzeugt. Damit eignet es sich für Bauteile im Innen- und Außenbereich gleichermaßen.
Der SLS-3D-Druck ermöglicht es, vom ersten Design über den Prototyp bis hin zum Serienteil in nur 1–2 Wochen zu gelangen – klassische Verfahren wie Spritzguss, Thermoformen oder Blechumformung benötigen dafür in der Regel 6–8 Wochen. Besonders deutlich wird der Unterschied bei der Durchlaufzeit fertiger Endverbrauchsteile: Mit einem System wie dem Formlabs Fuse 1+ 30W können einsatzbereite Teile innerhalb von 1–2 Tagen produziert werden. Herkömmliche Verfahren erfordern oft mehrere Wochen, da Werkzeuge hergestellt und Produktionsprozesse eingerichtet werden müssen.
Neben der Geschwindigkeit bietet der SLS-3D-Druck eine deutlich höhere Designfreiheit. Es ist kein kostenintensives Produktionswerkzeug erforderlich, wodurch sich Bauteile unkompliziert individualisieren lassen. Dies ist besonders relevant, wenn Komponenten an unterschiedliche Fahrzeugmodelle oder spezielle Einsatzanforderungen angepasst werden müssen. Darüber hinaus überzeugt SLS-3D-Druck durch eine überlegene Oberflächenästhetik direkt aus der Maschine. Im Gegensatz dazu sind Verfahren wie Blechumformung oder Thermoformen in ihrer Gestaltungsfreiheit eingeschränkt, schwieriger zu individualisieren und oft weniger ansprechend in der Optik.
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