Angehende Augenärzte nützen die künstlichen Augen, um spezielle Operationen unter dem Mikroskop gefahrlos zu üben. (Bildquelle: alle 1zu1 Prototypen/Darko Todorovic)

Angehende Augenärzte nützen die künstlichen Augen, um spezielle Operationen unter dem Mikroskop gefahrlos zu üben. (Bildquelle: alle 1zu1 Prototypen/Darko Todorovic)

Mit ein paar Konstruktionszeichnungen im Gepäck sah sich David Ortner 2013 nach einem Produzenten um. Seine Idee: ein künstliches Auge als Übungsobjekt für Mediziner. Gemeinsam mit einem Unternehmen für Produktentwicklung brachte er das künstliche Auge zur Marktreife. 3D-Druck, Vakuumguss und Spritzguss mit verschiedenen Kunststoffen ermöglichen ein ungewöhnliches Produkt.

Ein künstliches Auge statt Augen von Tieren

Der Ideengeber ist gelernter Bürokaufmann und seine Ausbildung absolvierte der Tiroler bei mts – the wetlab company, Oetztal, Österreich. Das Unternehmen bietet weltweit Aus- und Weiterbildung für Augenärzte an. Um Operationen zu erlernen, verwenden Mediziner normalerweise Augen von Schweinen. Doch spezielle Operationen – etwa bei Fremdkörpern im Auge, grauem oder grünem Star – üben sie an künstlichen Augen. Immer wieder hörte er während seiner Tätigkeit Klagen über die Qualität und die Haltbarkeit dieser Kunststoffaugen.

David Ortner, Gründer und Geschäftsführer der eyecre.at (Bildquelle: 1zu1 Prototypen/Darko Todorovic)

David Ortner, Gründer und Geschäftsführer der eyecre.at (Bildquelle: 1zu1 Prototypen/Darko Todorovic)

Nach der kaufmännischen Ausbildung studierte Ortner Robotik und Mechatronik in Wien. 2012 gründete der damals 29-Jährige Eyelabinnovations, aus dem zwei Jahre später das Unternehmen eyecre.at entstand. Sein Kollege David Oberbichler investierte die ersten 10.000 EUR ins Unternehmen. Er ist bis heute Mitgesellschafter.

Erste 3D-Zeichnungen hatte er bereits in der Tasche, als er 2013 eine Messe in Nürnberg besuchte, um einen Partner für die Herstellung zu suchen. Die großen Unternehmen hätten „natürlich überhaupt kein Interesse an einem so kleinen Auftrag gehabt“, schildert Ortner. So sei er schließlich zu einem kleinen deutschen Prototypen-Hersteller gekommen.

Auf dem Boden der Realität

1zu1 Prototypen kannte er zwar nicht, doch die Empfehlung der Konkurrenz wirkte. Der Jungunternehmer vereinbarte einen Gesprächstermin beim Prototypen-Hersteller in Dornbirn im Vorarlberg,Österreich. Rasch war 1zu1-Kundenberater Hubert Kemmer klar, dass es nicht mit der Fertigung einiger Teile getan war: „Mit 3D-Druck hätte sich das schon herstellen lassen. Ich habe ihn aber gleich gefragt, ob er sich schon über die Serienfertigung Gedanken gemacht habe.“ Hatte er nicht und dazu kaum konkrete Vorstellungen, wie sich so ein Auge herstellen lässt, und nur wenig Ahnung vom Material.

Intensive Abstimmung in der Entwicklung

Es folgten Monate intensiver Zusammenarbeit: Ortner und der Konstrukteur von 1und1 Fritsch entwarfen die Teile, 1zu1 Prototypen stellte sie her. Die ersten Exemplare von Linse, Hornhaut und Auge entstanden als Stereolithografie-Teile: die Fassung des Auges aus Accura Xtreme als Material, Linse und Hornhaut aus Waterclear Ultra. Für einen detailgenauen Aufbau reduzierte 1zu1 Prototypen die Schichtstärke von 0,1 auf 0,05 mm.

Für ihn sei es wichtig gewesen, die Funktion an realen Teilen zu prüfen, erzählt der Ideengeber. „Wenn man die Teile in der Hand hat, sprechen alle Beteiligten die gleiche Sprache.“ David Oberbichler, Mitgesellschafter von eyecre.at, führte mit den Prototypen erste Versuchsoperationen durch und der Kundenberater Kemmer gab immer wieder wichtige Hinweise für die weitere Konstruktion. So wurde die Konstruktion in mehreren Iterationen weiter verfeinert. Ein rasches Vorankommen in der Entwicklung machten die Herstellungszyklen von nur drei bis vier Tagen im 3D-Druck möglich.

Am Ende der Entwicklungsphase ließ sich das Startup erstmals 20 Stück von Hornhaut, Linse und Augen fertigen. Die Augen selbst entstanden dabei weiterhin mit Stereolithografie, allerdings aus Accura 25. Das Material ist weicher und kommt der milchig-weißen Farbe des Augapfels nahe. Die Teile mussten deshalb nicht mehr lackiert werden. Für Hornhaut und Linse setzte der Prototypen-Hersteller im Vakuumguss auf das Material „122“, das Polycarbonat-ähnliche Eigenschaften aufweist.

Kombination aus Handarbeit und Spritzguss

Für die ersten größeren Aufträge folgte schließlich der Umstieg auf andere Fertigungsverfahren: 1zu1 Prototypen produziert Fixierring, Stützgestell und Boden im Spritzguss. Alle weiteren Bestandteile stellt eyecre.at aus einer Vielzahl spezieller Materialien selbst her – bis heute in Handarbeit.

Die Linsen etwa gießt das Unternehmen in verschiedenen Konsistenzen aus einem geleeartigen Material. Die Iris wird aus einer dünnen Latexfolie mit eigenen Werkzeugen gestanzt. Eine weitere, wenige hundertstel Millimeter dünne Folie gießt eyecre.at aus Lack. Selbst der Kleber, der die Hornhäute mit dem Augapfel verbindet, wird aus vier Komponenten selbst gemischt. Insgesamt sind rund ein Dutzend Arbeitsschritte nötig, um ein künstliches Auge zu produzieren.

Mit Rapid Tooling in Serie

Für die Spritzguss-Teile setzt 1zu1 Prototypen Alu-Werkzeuge ein, die zwar weniger lang halten als Stahlwerkzeuge, aber wesentlich kostengünstiger sind – dennoch eine große Herausforderung für das Start-up. Der Start der Serienproduktion war nur dank eines großen Entgegenkommens des Herstellers und staatlicher Förderungen möglich. „Wir haben Anfangs immer nur 500 oder 1000 Stück bestellt, um das finanzieren zu können“, so Ortner. „Dafür kriegst du von normalen Spritzguss-Herstellern nicht einmal ein Angebot.“

Bis jetzt hat eyecre.at insgesamt mehr als 10.000 Stück fertigen lassen. „Dafür ist der Spritzguss mit unseren Alu-Werkzeugen eine ideale Lösung“, ist Hubert Kemmer überzeugt. Ein weiterer Vorteil: An den Alu-Werkzeugen lassen sich kleinere Änderungen relativ kostengünstig vornehmen. Dazu baut der Vorarlberger Prototypen-Hersteller die Werkzeuge mit austauschbaren Einsätzen modular auf.

Laufend weiterentwickelt

Seine künstlichen Augen verkauft das Start-Up heute auf der ganzen Welt. Die Universitäten in Ulm, Heidelberg oder Wien gehören ebenso zu den Kunden wie die King Abdulaziz Universität in Saudi Arabien oder große Pharmakonzerne wie Novartis und Bayer. Das Unternehmen kooperiert dabei eng mit mts – the wetlab company, wo Ortner seine Lehre absolviert hat.

Parallel tüftelt der heute 33-jährige Unternehmer ständig an Verbesserungen. So sucht er zusammen mit einem Chemiker seit Jahren nach einer Möglichkeit, die Hornhaut aus Hydrogel zu produzieren. Das Hydrogel wäre den Eigenschaften des menschlichen Auges noch ähnlicher – ist aber schwierig zu verarbeiten.

Auch eine grundsätzliche Überarbeitung des Produkts steht auf der Wunschliste von eyecre.at: „Wenn man 10.000 Augen in der Hand gehabt hat, weiß man natürlich, was man alles besser machen kann“, sagt Ortner. Dass bei steigendem Absatz auch die Stückkosten eine immer größere Rolle spielen, spricht er offen aus. Den künstlichen Kopf, in den die Augen eingesetzt werden, lässt das Unternehmen schon jetzt in Asien fertigen: „Aber da ist die Zusammenarbeit natürlich kompliziert. Änderungen mache ich nur, wenn’s unbedingt sein muss.“

Über den Autor

Wolfgang Pendl

ist Inhaber der Agentur Pzwei.Pressearbeit, Bregenz, Österreich.