Einsatzbereitschaft und Verfügbarkeit sind Schlüsselelemente innerhalb des maritimen Sektors. Sie bestimmen den wirtschaftlichen Erfolg von Exportnationen, die auf den Schiffstransport angewiesen sind und den Erfolg einer maritimen, militärischen Operation. Schiffe sind zeitweise autarke Systeme. Innerhalb einer Versorgungsperiode, z. B. zwischen zwei Häfen, können Sie autark, unabhängig im Sinne von Versorgungs- und Verbrauchsgütern, handeln. Sollten jedoch innerhalb einer Periode Anlagen an Bord einen Defekt aufweisen, für die kein Ersatzteil mitgeführt wird, so ist die Autarkie gestört, da je nach Funktion der Anlage das Gesamtsystem Schiff eingeschränkt ist. Die Einsatzbereitschaft der Einheiten der Deutschen Marine hat innerhalb der letzten Jahrzehnte aus verschiedenen Gründen abgenommen. Dies ist unerwünscht aufgrund von logistischen Problemen wie die fehlende Verfügbarkeit und Obsoleszenz durch das Alter der Systeme und Anlagen in einem sich stetig weiter entwickelndem Umfeld. Dies führt dazu, dass Operationen abgebrochen oder umgeplant werden müssen. Durch den Ausbau von Geräten aus funktionierenden Einheiten aufgrund von Fehlbeständen wird die Einsatzbereitschaft weiter vermindert. Hierdurch steigen wiederum die Kosten für Instandhaltung und Betrieb der Schiffe. Durch die Integration Additiver Fertigung können diese Probleme in ihrer Schwere vermindert und die Resilienz gesteigert werden, sodass eine höhere Einsatzbereitschaft der Boote und Schiffe möglich ist. Hierzu wird ein Schema zur Strukturierung der Vielzahl von Additiven Fertigungsprozessen vorgestellt: Das Levelsystem der Additiven Fertigung. Dieses vereinfacht die Kommunikation von Experten und Personal an Bord sowie in den übergeordneten Behörden. Um den Einfluss Additiver Fertigung auf die Einsatzbereitschaft zu untersuchen, wurde eine diskrete Eventsimulation des logistischen Systems des 1.Korvettengeschwaders erstellt. Hierdurch ist es möglich, den Einfluss jedes einzelnen Levels sowie deren Kombination zu untersuchen. Von der Fertigung mit einfachen Anlagen an Bord Level 1 über die Nutzung von industriellen Systemen im Korvettengeschwader Level 2 zur Nutzung eines Additiven Fertigungszentrums in der Marine Level 3 bis zur zertifizierten Herstellung von hochbelasteten Bauteilen in der Industrie mit Level 4. Anschließend wurden die Erkenntnisse durch Experimente an Bord von Booten und Schiffen validiert. Zusätzlich wurde das Recycling von thermoplastischen Kunststoffen erforscht, mit dem Ziel, Ausgangsstoffe für die additive Fertigung zu gewinnen, um so eine weitere Autarkiesteigerung zu ermöglichen. Durch die Integration additiver Fertigungsanlagen innerhalb der Validierungsphase auf sechs Booten und Schiffen konnte die Einsatzbereitschaft erhöht werden. Unter den 153 Anwendungsfällen konnten allein im Versuchszeitraum 37 versorgungskritische Bauteile und Baugruppen identifiziert werden. Die Herstellung und Nutzung dieser entlasten das logistische System der Bundeswehr in dem Sinne, dass die Einsatzbereitschaft der Schiffe zeitweise gegeben ist. Die additiv gefertigten Bauteile dienen dabei als temporärer Ersatz, bis die Ersatzteile vom Hersteller durch das Beschaffungswesen logistisch versorgt werden können. Die Additive Fertigung ist daher kein Ersatz für das logistische System, sondern die logische Erweiterung des Funktionsumfanges und die Erhöhung der Kapazität. Die organisationsspezifische Implementierung auf allen Ebenen verlangt nach einer Integrationssystematik, anhand derer eine strukturangepasste Integration additiver Fertigungssysteme sowie integrierte Reverse Engineering Prozesse möglich ist. Diese wird in Zusammenarbeit mit dem Bedarfsträger Deutsche Marine im Rahmen dieser Arbeit erstellt.

Additive Fertigungstechnologien bieten einen großen Vorteil für zeitweise autark agierende Systeme wie Schiffe und Boote der Deutschen Marine. Hierbei werden die Verfahren umgangssprachlich meist mit dem Begriff 3D-Druck beschrieben. Durch technische Normen werden die Additiven Fertigungsverfahren jedoch kategorisiert und differenziert. Diese Einteilung ist lediglich für Fachpersonal zielführend. Bei der Integration und Nutzung dieser Fertigungstechnologie ist diese Diskrepanz zwischen zu simplen und zu spezifischen Begriffsdefinitionen störend. Für eine reibungslose Einführung innerhalb von industriellen und militärischen Strukturen wird eine Logik benötigt, die eine Kommunikation zwischen Fach- und Nichtfachpersonal ermöglicht. Das im Artikel vorgestellte Ebenensystem, welches die Additiven Fertigungsverfahren in vier Level einteilt, soll diese Diskrepanz überwinden. Dabei sind Level 1 – Verfahren für kleine autarke Systeme wie Boote vorgesehen und Level 2 – Systeme mit gehobener Komplexität für Schiffe mit einem höheren Platz und Ressourcenangebot geeignet. Diese unteren beiden Levelstufen sollen den Autarkiegrad erhöhen und wirken sich unmittelbar positiv auf die Seeausdauer aus. Verfahren mit höherer Komplexität in Level 3 und 4 optimieren die Versorgungskette, um die Zeit der Nachversorgung und Abhängigkeit der Schiffe und Boote zu minimieren, sodass Hafenliegezeiten minimiert werden können und Kosten für Logistik, Transit, Zoll, Hafen etc. eingespart werden können.