Additive manufacturing – 3D Druck

3D Druck (additive Fertigung) – Einführung und rechtliche Aspekte

Raketenmotoren können sehr heiss werden. Das ist ein Grund, warum sie extrem anspruchsvoll und teuer in der Herstellung sind. Die NASA hat eine neue Technologie entwickelt, die den 3D-Druck von Raketendüsen ermöglicht. Laut NASA[1] verkürzt die Alternative des 3 D Drucks die Herstellungszeit von Raketendüsen von Monaten auf Wochen.

Der 3D-Druck hat viele weitere Vorteile, eine davon sicherlich auch die Einsparung von Lagerkosten, da Fertigungsteile on Demand statt auf Vorrat hergestellt werden können. Nicht ohne Grund ist dieses Verfahren für viele Bereiche interessant.

 

Wie funktioniert 3 D Druck?

3 D-Druck oder additive Fertigung (additive manufactoring), wie das Verfahren auch gennant wird, ist ein Teil der Digitalisierung der Produktion und somit der Industrie 4.0. Diese Entwicklung gehört neben dem Einsatz von Robotik und Künstlicher Intelligenz zu den Spannendsten in dem Bereich.

3D-Druck bezeichnet eine Vielzahl von Fertigungsverfahren, bei denen das jeweils verwendete Material in Schichten auf einen Träger aufgebracht und miteinander verfestigt wird, wodurch dreidimensionale Objekte entstehen.

Das Druckverfahren braucht als Vorlage eine CAD (Computer Aid Design) Datei. Diese Datei enthält alle technischen Informationen, die für den Druck notwendig sind. Zur Erstellung dieser Datei gibt es eine spezielle Software, das CAD- Zeichenprogramm.

Es gibt auch die Möglichkeit CAD-Dateien auf entsprechenden Webseiten und Plattformen kostenlos oder gegen Vergütung herunterzuladen.

Eine populäre Datenbank ist Beispielsweise Thingiverse.com, hinter der ein 3D Druckhersteller[2] steht. Dort findet man eine große und vielfältige Auswahl an Druckdateien für 3D-Objekten.

Eine weitere Möglichkeit ist, ein bereits existierendes Objekt, mittels eines 3 D Scanners und entsprechender optischer Sensorik (viele Kameras in verschiedenen Winkeln) zu erfassen und so eine CAD-Datei im Anschluss (quasi automatisch) zu erzeugen.

Existiert das zu druckende Objekt bereits, kann die CAD-Datei auch mittels eines 3D-Scanners erzeugt werden.

Der anschließende 3D-Druck erfolgt entweder mittels eines eigenen 3D-Druckers oder durch die Beauftragung einer 3D-Druckerei.

Es gibt darüber hinaus die Möglichkeit in einem “FabLab[3]” den Druck selbst in die Hand zu nehmen.

Schicht für Schicht wird in speziellen 3 D Druckgeräten das Material –  in der Regel Kunststoff- oder Metallpulver –  aufgetragen, und dabei entweder durch Erhitzung oder chemisch zu einem Festkörper fest verschmolzen.

Neben den genannten klassisch industriell verwendeten Stoffen, kommen bei der additiven Fertigung auch ungewöhnliche Materialien teilweise zum Einsatz, wie etwa lebende menschliche Zellen oder Lebensmittel. Es gibt spannende Forschungen in dem Bereich des Organdrucks, die sich noch im Anfangsstadium befinden.

Die Dynamik der Verbreitung und Weiterentwicklung einer Technologie, so auch im Falle von 3 D- Druck erhält immer dann einen Schub, wenn die Software, die Geräte und das Material kostengünstig werden. 3D-Drucker sind bereits für unter 1000 EUR zu haben.

3D Druck beflügelt den Markt und die Forschung: von kreativen Spielereien bis zum Vordruck von Modellen im Rahmen von Entwicklungen in verschiedenen Branchen, über kostengünstige und umweltfreundliche Ersatzteilherstellung bis hin zur Nutzung der additiven Fertigung in der Medizin.
Der 3 D Druck bringt natürlich rechtliche Herausforderungen mit sich.

 

Rechtliche Aspekte

Wie schützt man Urheber und Markenrechte an Produkte, die von Dritten mit und ohne Lizenz nachgedruckt werden?

Ist das nationale oder europäische Patentrecht betroffen?

Wie verhält es sich mit dem Datenschutz oder der ärztlichen Schweigepflicht, wenn sensible Gesundheitsdaten für den 3 D Druck erhoben und verarbeitet werden im Rahmen einer personalisierten Medizin, wo beispielsweise ein auf die Organe angepasstes Implantat additiv produziert wird?

 

Patentrecht

Es wird sich faktisch kaum verhindern lassen, dass Nutzer mit 3D-Druckern Erzeugnisse herstellen, die Gegenstand von Patenten sind.

Das Patentrecht schützt Erfindungen, nicht unmittelbar Objekte. In Deutschland gibt es ein nationales Patent zum Schutz technischer Erfindungen und ein Europäisches, wobei es sich bei letzterem eher um ein Bündel von Patenten in den einzelnen europäischen Ländern handelt, in denen der Patentschutz einzeln beantragt und gewährt wurde.

In Zukunft wird ein eine “echtes” europäisches Einheitspatent geben. Es haben jedoch noch nicht alle Mitgliedstaaten ratifiziert[4].

 

Herstellen, download und upload, Verbreitung

Die Erzeugung des 3D-Objekts ist bereits als eine Herstellung des patentrechtlich geschützten Erzeugnisses iSd § 9 S. 2 Nr. 1 Alt. 1 PatG zu werten, mit der Ausnahme, dass das Produkt sich in technischer Hinsicht erheblich von dem Erzeugnis, das Gegenstand des Patents ist unterscheidet – sei es bedingt durch Eigenheiten des Druckvorgangs[5] oder durch bewusste Vornahme von Änderungen an der Druckdatei.

Erfolgt die Herstellung lediglich für den privaten Gebrauch, so greift die Ausnahme des Patentgesetzes (§11 Nr. 1 PatB). Es können daher Beispielsweise immer wieder Verschleißteile hergestellt werden, wenn dies nicht gewerblichen Zwecken, sondern der rein privaten Nutzung dient.

Das Betreiben einer CAD-Vorlagen Plattform oder das eigene Herstellen einer CAD -Datei sind als bloße Vorbereitungshandlungen zu werten und verletzen für sich noch kein Patent, auch nicht mittelbar. Gleiches gilt für das Herunterladen einer CAD Datei.
Jedoch kann die anschließende Verbreitung, etwa durch Upload oder Versand – falls es dazu kommt – eine mittelbare Patentverletzung im Sinne des § 10 Absatz 1 PatG sein.

Aufgrund des leichten Zugangs und der Gefahr von zumindest mittelbaren Patentrechtsverletzungen ist es empfehlensewrt, hinsichtlich Erfindungen und  Konstruktionsplänen ergänzend auch andere Schutzrechte in Anspruch zu nehmen oder geltend zu machen, etwa Marken- (falls es sich um eine eingetragene Marke handelt) und Urheberrechte.
Das im Patentrecht noch zulässige Herunterladen der CAD-Datei verstößt beispielsweise gegen das Urheberrecht. Der Urheberrechtsschutz entsteht im Übrigen ohne jegliche Anmeldung oder sonstiger Prozesse bereits mit der Entstehung des Werks. Die Werkeigenschaft wird in den meisten Fällen unproblematisch gegeben sein.

Es gibt ferner die Möglichkeit das Werk anhand chemischer Wasserzeichen oder die digitalen Druckvorlagen anhand von DRM (Digital Rights Management) Maßnahmen zu schützen.

 

Externe Beauftragung eines 3 D Drucks

Wie verhält es sich, wenn die CAD Datei an eine 3D Druckerei weitergegeben wird um dort einen Druck zu erhalten?
Spätestens durch in der Übermittlung der Vorlage an die Druckerei durch den 3D- Druck Auftraggeber ist eine eigene Herstellungshandlung zu sehen.

Wurde der 3D-Druck von Einzelteilen in Auftrag gegeben, kann eine patent-, gebrauchsmuster- bzw. designrechtlich relevante Herstellungshandlung jedenfalls in der eigenhändigen Endmontage durch den Auftraggeber gesehen werden.

Dient der gesamte 3D-Druck rein privaten Zwecken, sind sowohl Übermittlung der Vorlage, als auch die Endmontage von der Ausnahme (Privilegierung) der §§ 11 Nr. 1 PatG, 40 Nr. 1 DesignG und des 12 Nr. 1 GebrMG umfasst und somit zulässig.

 

Betreiben eines 3D-Druck-Betriebs (manufacturing on demand)

Auch der Auftragnehmer kommt als Rechtsverletzer in Betracht. Hier kann die Rechtsprechung zu “normalen” 2D Copyshops herangezogen werden.

Der BGH hat hierzu bereits geurteilt, dass Copyshop-Mitarbeiter bei der Durchführung urheberrechtsverletzernder Aufträge genauso hierfür haften wie beispielsweise der Auftraggeber. Der Auftragnehmer haftet jedoch nur für Vorsatz und grobe Fahrlässigkeit. Die Urheberrechtsverletzung hätte diesem auffallen müssen.

Darüber hinaus kommt auch eine Störerhaftung in Betracht.

Der Auftragsdrucker sollte eine eine (vorgefertigte) Erklärung durch den Kunden unterschreiben lassen, in der dieser erklärt, dass die Nutzung der Dateien keine Rechte Dritter verletzt. Dies wäre dann der Fall, wenn eine Gemeinfreiheit vorläge, eine entsprechende Creative Commons Lizenz oder die Rechte auf anderem Wege bei dem/den Rechteinhaber eingeholt wurden im Vorfeld.

Betrieb einer CAD-Datei Plattform

Online-Plattformen für CAD-Dateien können einer Störerhaftung unterfallen. Die rechtliche Beurteilung von Download Seiten für Musik und Filme kann hier herangezogen werden.


Folgen der Rechtsverletzung

Rechtsverletzungen können Unterlassungs-, Auskunfts-, Vorlage und Besichtigungs- Rechte nach sich ziehen. Im Anschluss können vom verletzten Rechteinhaber Rückruf, Vernichtung, Schadensersatz und Entschädigung verlangt werden.
Gem. 51 DesignG, §§ 142 PatG, 25 GebrMG, 143 f. MarkenG und 106, 108a UrhG droht dem Verletzer sogar darüber hinaus eine Freiheitsstrafe von bis zu drei Jahren oder Geldstrafe, bei gewerbsmäßigem Handeln[6] von bis zu fünf Jahren oder Geldstrafe.

Datenschutz, Datensicherheit, Schutz von Privatgeheimnissen

Für die Medizin wird die additive Fertigung viele neue Anwendungsfelder und Behandlungsmöglichkeiten erschaffen, insbesondere im Bereich personalisierten Medizin sowie bei der Herstellung individualisierter Medizinprodukte. Dabei werden besonders sensible Patientendaten im Produktionsprozess verarbeitet.

Mithilfe der 3D-Drucktechnologie lässt sich beispielsweise ein Luftröhrenimplantat individualisiert erstellt werden. Multidetektor CT Abbildungen der Atemwegsanatomie machen dies möglich. So kann ein passgenaues Modell einer Luftröhrenschiene konstruiert werden.

Der Datensatz der Computertomografie und das CAD-Modell der Luftröhrenschiene, aber womöglich auch die gedruckte Schiene selbst sind dabei relevant für die Frage des Datenschutzes. Diese enthalten Aussagen über die anatomische Beschaffenheit der Atemwege des Patienten.

In allen Fällen – in denen nicht etwa durch vollkommene Anonymisierung ein personenbezug nicht mehr möglich ist – ist der Datenschutz betroffen.

Bei Gesundheitsdaten handelt es sich um besonders sensible Daten, die zudem einen erhöhten Schutzbedarf nach sich ziehen.

Bei einer Weitergabe von Daten für 3D-Druck brauchen die Ärzte eine entsprechende Befugnis des betroffenen Patienten. Andernfalls kommt die Verletzung von Privatgeheimnissen (§203 StGB) in Betracht.

Aber auch die Datensicherheit spielt hier eine immanente Rolle. Ein Datenleck kann irreversible Folgen für Patienten und ihr Persönlichkeitsrecht haben. Daten, die in den Umlauf kommen, geraten außer Kontrolle und die Folgen sind kaum absehbar.

Dieser Aspekt ist für alle Bereiche der Digitalisierung von Medizin eine zu lösende Herausforderung. Ohne sichere Systeme, kann der Schaden, der entstehen kann, den Nutzen überschatten und negative Folgen auf die Betroffenen haben.

 

[1] NASA News, abgerufen am 20. April 2018: https://www.nasa.gov/centers/marshall/news/releases/2018/nasa-marshall-advances-3-d-printed-rocket-engine-nozzle-technology.html

[2]  MakerBot

[3] Ein FabLab ist eine offene, demokratische High-Tech-Werkstatt mit dem Ziel, Privatpersonen industrielle Produktionsverfahren für Einzelstücke zur Verfügung zu stellen.

[4] zum Stand der Unterschriften, abgerufen am 20. April 2018: http://www.consilium.europa.eu/en/documents-publications/treaties-agreements/agreement/?id=2013001

[5] Nordemann/Rüberg/Schaefer, NJW 2015, 1265 (1269)

[6] Bei gewerblichem Handeln kommt im Übrigen auch eine Verletzung des Wettbewerbsrechts in Betracht.