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Auch wenn die Orthopädietechnik in vielen Marktanalysen zur Additiven Fertigung gar nicht explizit genannt wird, sondern meist in den übergeordneten Bereich „Medical/Healthcare“ fällt, hat sie sich leise zu einer der wichtigsten Anwenderindustrien entwickelt. Grund dafür ist ein jahrelanges, konstant hohes Wachstum, wie Marktexperten berichten. Bei den meisten orthopädietechnischen und prothetischen Produkten ist AM bereits in der Lage, traditionelle Fertigungsverfahren abzulösen oder zumindest zu ergänzen. Die zunehmende Verbreitung digitaler Fertigungsprozesse bietet dabei Chancen für Hersteller entlang der gesamten AM-Prozesskette, vom 3D-Scanning über CAD-Software bis hin zu 3D-Druck und Nachbearbeitung, insbesondere aber auch für AM-Dienstleister.
Trotz der mangelnden Datenlage lässt sich die erfolgreiche Entwicklung an zahlreichen Indikatoren festmachen: „25 bis 30 Prozent unserer qualifizierten Leads der Formnext 2025 kamen aus dem Bereich O&P (Orthopedics & Prosthetics)“, erklärt Emil Wörgötter, der schon seit fast zehn Jahren als Anwendungsingenieur im Bereich Orthopädietechnik arbeitet und bei Dyemansion die Regionen EMEA und APAC betreut. Ähnlich hoch schätzt Wörgötter auch den auf O&P-Produkte fallenden Anteil der Maschinennutzung – auf den mehr als 1.300 im Feld befindlichen Dyemansion-Systemen – ein. Eine konkrete Aussage ist jedoch schwierig, da ein Großteil des Geschäfts über Dienstleister läuft. Die Wichtigkeit des Orthopädiemarktes für den Anbieter von Post-Processing-Workflows, von der Entpulverung über die Oberflächenbearbeitung bis zur Färbung von 3D-gedruckten Kunststoffteilen, zeigt sich auch daran, dass mit Emilie Simpson (USA) und Emil Wörgötter (EMEA & APAC) gleich zwei Applikationsspezialisten von DyeMansion auf den O&P-Markt spezialisiert sind.
Markt und Wachstum
Das stabile Wachstum von AM in der Orthopädie resultiert aus einem insgesamt konstant wachsenden Gesamtmarkt (unter anderem aufgrund einer alternden Bevölkerung in vielen Industrieländern) und einer konstant steigenden Nutzung von AM in der Branche. Von 2008 bis 2024 haben sich die Ausgaben der gesetzlichen Krankenversicherungen (GKV) für Hilfsmittel, worunter neben Brillen, Hörgeräten u. a. auch Orthesen und Prothesen fallen, um 105 Prozent auf insgesamt 11,7 Milliarden Euro erhöht, so die Zahlen des GKV-Spitzenverbandes.
Diverse Orthesen, die über Nowecor gedruckt wurden. Bilder: Emil Wörgötter
Beschleunigt wird diese Entwicklung dadurch, dass die notwendigen Investments für den Einstieg in die Additive Fertigung und den Aufbau professioneller digitaler Fertigungsprozesse immer weiter gesunken sind. Je nach Systemgröße sind inzwischen Pulverbett-3D-Druck-Systeme (für Polymermaterialien) im fünfstelligen Bereich verfügbar. Zusammen mit immer günstiger werdenden 3D-Scannern lässt sich eine einstiegsfreundliche AM-Fertigungslinie inzwischen für unter 100.000 Euro aufbauen, so Wörgötter. Auch Dyemansion trägt dazu bei und bietet nun mit der VX1 eine passende chemische Glättungsanlage im niedrigen Preissegment an. Wörgötter prognostiziert eine weiter steigende Dynamik in den Anwendungen, insbesondere auch durch eine zunehmende Automatisierung und Vereinfachung in den Design-Prozessen. Das sei derzeit noch die größte Hürde. Er sieht Chancen, aber auch einen Handlungsdruck für Orthopädietechnikbetriebe und AM-Dienstleister: „AM ist hier wirklich auf der Überholspur. Wer heute nicht auf den Zug aufspringt, riskiert, auf der Strecke zu bleiben.“ Der Erfolg derer, die jetzt schon erfolgreich digital arbeiten, beruhe auf der Arbeit der letzten Jahre. „Jetzt ist ein guter Zeitpunkt, weil einerseits die Lösungen ausgereift, andererseits der Markt aber noch nicht vollständig ausgestattet ist.“
In Deutschland gibt es rund 5.300 Sanitätshäuser, verteilt auf knapp 2.200 Betreiber, von denen 1.465 Einzelunternehmer sind, die nur einen Standort haben. Jedes Jahr versorgen diese die Bevölkerung mit knapp 25 Millionen Hilfsmitteln, so der Datenanbieter PM Pflegemarkt.com. Emil Wörgötter schätzt, dass im DACH-Raum derzeit etwa 10 bis 20 Prozent der orthopädietechnischen Betriebe zumindest teilweise digital arbeiten, also mindestens einen 3D-Scanner nutzen. „Das ist gewissermaßen die Eintrittskarte in die digitale Welt.“ Design und Fertigung lassen sich bei Bedarf auch outsourcen, um nicht „alle Schritte auf einmal“ gehen zu müssen und damit eine Überforderung des Betriebs und der Mitarbeiter zu vermeiden. Hierbei können AM-Dienstleister oder Partner wie die Einkaufsgemeinschaft Nowecor AG (siehe Bericht dazu ) helfen. Nur ein kleiner Anteil fertigt gedruckte, abgabefertige „Definitivversorgungen“ selbst; Beispiele sind innovative, familiengeführte Orthopädiehäuser wie Kriwat (siehe Beitrag ) oder Großunternehmen wie Otto Bock.
Cranialhelm, den Dyemansion auf der Formnext 2025 präsentierte. Bild: Thomas Masuch
Noch viel Potenzial
Auch wenn die Branche in den vergangenen Jahren stetig gewachsen ist, werden noch immer weniger als 5 Prozent der orthetischen und prothetischen Versorgungen 3D-gedruckt, schätzt Wörgötter. Hochgerechnet auf die Gesamtversorgung ist das zwar allein in Deutschland bereits eine beträchtliche Zahl an Produkten, es zeigt aber gleichzeitig das noch große, nicht erschöpfte Marktpotenzial. Für die Zukunft rechnet Wörgötter damit, dass der Anteil stark steigen wird: „Wir sind in einer Phase, in der nach den Early Adopters, die motiviert durch Technologiebegeisterung digitalisieren, zunehmend auch Pragmatisten auf den Zug aufspringen, weil die Vorteile so klar auf der Hand liegen. Der Anteil wird folglich stetig steigen. Die große Frage ist nur, wann.“ Eine präzise Vorhersage sei hier nur schwer möglich, schließlich hänge das auch von der Marktdynamik und gesundheitspolitischen Entscheidungen ab.
Um die Entwicklung der Additiven Fertigung im Bereich Orthopädie weiter voranzubringen und zu beschleunigen, arbeitet DyeMansion eng mit allen 3D-Drucker-Herstellern im Polymer-Pulverbett-Bereich zusammen, um Gesamtlösungen anzubieten. So besteht eine enge Kooperation mit HP, speziell im Bereich industrieller, automatisierter Lösungen für Großunternehmen im Bereich O&P. Beide Unternehmen veranstalten Seminare und Workshops zur Digitalisierung in der Orthopädietechnik. Dabei ist mit Orfi (Orthopädie-Schuhtechnik aus Mörfelden-Walldorf) auch ein Endanwender, der eine Erfolgsgeschichte erzählen kann: Mittlerweile lässt Orfi sämtliche Versorgungen über die Nowecor AG 3D-drucken oder verwendet wenigstens gedruckte Komponenten.
Internationale Unterschiede
DyeMansion hat den Orthopädiebereich schon seit Jahren im Fokus und unterstützte bereits 2021 Otto Bock bei der FDA 510(k) Clearance des Cranialhelms Mycro Band (Fertigung durch HP MJF aus PA12 mit Deepdye-Färbung von Dyemansion). Auch beim Finishing des Sprout3D-Cranialhelms von Surestep (Unternehmen des Hanger-Konzerns) kommen Dyemansion-Technologien zum Einsatz.
Solche Cranialhelme werden genutzt, um Kopfdeformationen von Babys, medizinisch indiziert oder auch aus ästhetischen Gründen, zu korrigieren. In Deutschland werden die Kosten dafür, wenn es um ästhetische Versorgungen geht, in der Regel nicht von den Krankenkassen übernommen. Auch in den USA müssen solche Helme häufig privat bezahlt werden. Dort sei es für die Menschen aber eher üblich, medizinische Leistungen aus dem eigenen Portemonnaie zu begleichen, weshalb solche Helme dort eine recht starke Nachfrage finden, so Wörgötter.
Scanprozess für einen Cranialhelm in der Hanger Clinic Prosthetics & Orthotics in Baltimore (USA) zur Erfassung präziser Patientendaten für die Herstellung individueller Cranialorthesen. Bild: Lester Hitch
Mehrwert entscheidet
Die private Finanzierung der orthopädischen Produkte führe zu einem größeren Konkurrenz- und Innovationsdruck. „Anbieter müssen den Patienten bzw. deren Eltern einen echten Mehrwert bieten.“ Die Vorteile der 3D-gedruckten Cranialhelme sind signifikant und reichen von einer präziseren Druckverteilung am Kopf über ein geringeres Gewicht und eine bessere Durchlüftung bis hin zu einer angenehmeren Versorgung nicht nur für die Kinder, sondern auch für deren Eltern (Scan macht Gipsabdruck überflüssig).
Diese Entwicklung hat in den USA dazu geführt, dass Cranialhelme immer häufiger im 3D-Drucker entstehen. „Wir sehen hier bereits die Entwicklung, dass die Additive Fertigung die herkömmliche Herstellung ablöst“, so Wörgötter. Das liege auch an einer weiteren Besonderheit des US-Orthopädiemarktes: Die Versorgung in den USA wird vor allem von Großunternehmen bestimmt. So hat der Global Player Hanger einen geschätzten Marktanteil von rund 20 Prozent. „Und diese großen Unternehmen sind auch eher bereit, digitale Fertigungsabläufe zu installieren und auszurollen, als Kleinbetriebe mit handwerklicher Tradition wie zum Beispiel in Deutschland.“
Effizienz im Fokus
In Deutschland ist die DAFO (Dynamic Ankle Foot Orthosis) eine der Versorgungen, bei der bereits viele Betriebe mit 3D-Druck produzieren. Das liegt zum einen daran, dass es eine der stückzahlmäßig häufigsten Individualversorgungen ist, zum anderen passt sie auch in kleinere Drucker-Bauräume und ist einfach zu „packen“. Da solche Produkte meist Leistungen der Krankenkassen sind, stehe bei den Fachbetrieben neben zusätzlichem Mehrwert im Produkt vor allem eine erhöhte Effizienz und Standardisierung bei der Bearbeitung der Versorgungsleistungen im Vordergrund, so Wörgötter. Auch hier kann der 3D-Druck einen echten Vorteil bieten: Digitale Workflows entlasten die wenigen verfügbaren Fachkräfte, indem simple Produktionsschritte wie zum Beispiel das Ausgießen eines Gipses wegfallen und die Orthesenschalen über Nacht im Drucker entstehen, statt von Hand tiefgezogen werden zu müssen. Der Personalaufwand für die Produktion sinkt und Fachkräfte können mehr Zeit dort einsetzen, wo sie einen hohen Mehrwert liefern: am Patienten. „Gerade vor dem Hintergrund des Fachkräftemangels ist das perspektivisch ein besonders wichtiger Faktor.“
Und weil die Investitionen für die gesamte Additive Fertigung einen kleinen Fachbetrieb vor größere Herausforderungen stellt als globale Player wie Össur oder Otto Bock, wird in Deutschland der überwiegende Teil der Versorgungen über Dienstleister bestellt. „Auch wenn die meisten der Dienstleister nicht ausschließlich auf orthopädische Produkte spezialisiert sind, wächst hier das Know-how immer weiter“, so Wörgötter. Geeignete Dienstleister bieten auch entsprechende Zertifikate, die die Biokompatibilität der verwendeten Materialien und Post-Processing-Schritte bestätigen. Das sei eine besondere Verantwortung, der sich auch Dyemansion verpflichtet fühle.
