Der vollständige Leitfaden zum Scannen von Objekten für den 3D-Druck im Jahr 2025

Von realen Objekten zu digitalen Dateien

Stellen Sie sich vor, Sie könnten ein zerbrochenes Teil kopieren, einen Alltagsgegenstand verändern oder eine besondere Erinnerung digital speichern. Genau das ermöglicht 3D-Scanning für den 3D-Druck. Dieser umfassende Leitfaden zeigt Ihnen den gesamten Prozess des Scannens von Objekten für den 3D-Druck. Wir behandeln alles – von der Wahl der richtigen Methode bis zur Vorbereitung Ihres fertigen Modells – und vermitteln Ihnen das nötige Wissen für optimale Ergebnisse. Dieser Leitfaden richtet sich an Hobbybastler, Designer, Ingenieure und alle, die reale Objekte in 3D-druckbare Dateien umwandeln möchten. Sie lernen die Grundlagen des 3D-Scannings kennen, erhalten einen Vergleich der wichtigsten Scanmethoden, eine vollständige Checkliste für die Vorbereitung des Scans, eine Schritt-für-Schritt-Anleitung und Expertentipps für häufige Probleme.

Grundlagen des Scannens

Was ist 3D-Scannen?

Vereinfacht gesagt, ist 3D-Scannen der Prozess, ein reales Objekt zu untersuchen, um Informationen über seine Form und oft auch sein Aussehen zu sammeln. Dabei werden Millionen von Datenpunkten von der Oberfläche des Objekts erfasst. Eine Software nutzt diese Rohdaten anschließend, um ein digitales dreidimensionales Modell zu erstellen – eine digitale Kopie des physischen Objekts. Dieses digitale Modell kann dann bearbeitet, gespeichert oder für die Fertigung, insbesondere für den 3D-Druck, vorbereitet werden.

Hauptanwendungen

Die Möglichkeit, physische Objekte in digitale umzuwandeln, eröffnet viele praktische und kreative Optionen.

Kopieren und Reparieren

Eine der nützlichsten Anwendungen ist die Nachbildung von defekten, alten oder nicht mehr hergestellten Teilen. Mithilfe eines Scans eines gerissenen Kunststoffteils eines alten Haushaltsgeräts oder eines verschlissenen Zahnrads kann ein funktionsfähiges Ersatzteil gedruckt werden, wodurch die Lebensdauer des Produkts verlängert wird.

Individualisierung und Komfort

Standardgegenstände passen selten jedem perfekt. Durch Scannen eines Gegenstands wie eines Werkzeuggriffs, eines Gamecontrollers oder einer Computermaus lässt sich dessen Form digital verändern, um einen individuell angepassten Griff zu erstellen, der perfekt in der Hand liegt. Dies trägt wesentlich zu mehr Komfort und Barrierefreiheit bei.

Sparen und Bewahren

Empfindliche Artefakte, Familienschätze und detailreiche Skulpturen lassen sich durch 3D-Scanning digital konservieren. So entsteht ein dauerhafter, hochwertiger Datensatz, der gefahrlos studiert, geteilt oder sogar kopiert werden kann, ohne das Original zu beschädigen. Museen und Kulturinstitutionen nutzen diese Technologie häufig für virtuelle Ausstellungen.

Reverse Engineering

Ingenieure und Designer analysieren bestehende Produkte, um deren Herstellungsprinzip zu verstehen. Dieses Verfahren, Reverse Engineering genannt, ermöglicht es ihnen, die Konstruktion eines Wettbewerbers zu studieren, ein bestehendes Bauteil zu verbessern oder neue Bauteile zu entwickeln, die perfekt mit einem älteren Produkt kompatibel sein müssen.

Kreative Künste und Design

Künstler und Kreative nutzen 3D-Scanning, um Texturen und Formen aus der realen Welt in ihre digitalen Werke zu integrieren. Der Scan eines Stücks Baumrinde, eines ungewöhnlichen Steins oder eines Fundstücks kann der Ausgangspunkt für eine neue digitale Skulptur, ein Videospiel-Objekt oder ein einzigartiges 3D-gedrucktes Kunstwerk sein.

Auswahl einer Scanmethode

Dieser Abschnitt konzentriert sich auf die Technologie und nicht auf bestimmte Marken, um Ihnen zu helfen, die im Jahr 2025 verfügbaren Optionen zu verstehen.

Photogrammetrie

So funktioniert es

Photogrammetrie ist eine Technik, die aus einer Reihe von 2D-Fotografien 3D-Modelle erstellt. Dabei werden Dutzende oder Hunderte von Bildern eines Objekts aus allen möglichen Winkeln aufgenommen, wobei auf eine deutliche Überlappung der einzelnen Aufnahmen geachtet wird. Eine spezielle Software analysiert diese Bilder, findet gemeinsame Punkte in mehreren Fotos und berechnet deren Position im 3D-Raum, um die Form und Oberflächenstruktur des Objekts zu rekonstruieren.

Vorteile

Der größte Vorteil der Photogrammetrie liegt in ihrer einfachen Zugänglichkeit; sie kann mit einem Smartphone oder einer beliebigen Digitalkamera durchgeführt werden. Dadurch bietet sie die niedrigsten Einstiegskosten aller Methoden. Zudem erfasst die Photogrammetrie Farben und Texturen in hoher Qualität und eignet sich daher hervorragend zur Erstellung visuell realistischer Modelle.

Nachteile

Der Prozess kann zeitaufwendig sein und erfordert sowohl eine lange Aufnahmesitzung als auch erhebliche Rechenleistung für die Bildverarbeitung. Die Genauigkeit hängt stark von der Qualität der Fotos, gleichmäßiger Beleuchtung und dem Können des Fotografen ab. Zudem stößt das Verfahren bei durchsichtigen, reflektierenden oder unscharfen Oberflächen an seine Grenzen.

Am besten geeignet für

Diese Methode eignet sich perfekt für Hobbykünstler, Künstler und Einsteiger mit kleinem Budget. Sie ist besonders gut geeignet zum Scannen organischer Formen, strukturierter Gegenstände und Objekte, bei denen Farbtreue wichtiger ist als perfekte geometrische Präzision.

Strukturiertes Licht-Scanning

So funktioniert es

Ein Strukturlichtscanner projiziert ein bekanntes Lichtmuster, beispielsweise Streifen, Gitter oder Punkte, auf die Oberfläche eines Objekts. Eine oder mehrere Kameras erfassen anschließend, wie sich dieses Muster an der Objektform biegt und verändert. Die Software analysiert diese Veränderung in Echtzeit, um die 3D-Koordinaten der Oberfläche hochpräzise zu berechnen.

Vorteile

Diese Methode ist sehr schnell und erfasst oft Millionen von Punkten pro Sekunde. Sie liefert hohe Genauigkeit und Detailgenauigkeit und eignet sich daher ideal für die Erfassung feinster Merkmale. Die Software ist in der Regel benutzerfreundlich und gibt sofortiges Feedback, sodass Sie die Erstellung des digitalen Modells während des Scans verfolgen können.

Nachteile

Die Anschaffungskosten für einen Strukturlichtscanner sind deutlich höher als für ein photogrammetrisches System. Diese Scanner reagieren empfindlich auf Raumlicht und funktionieren am besten in kontrollierten Innenräumen. Außerdem können sie ohne Oberflächenvorbereitung Schwierigkeiten beim Scannen sehr dunkler oder glänzender Objekte haben.

Am besten geeignet für

Strukturiertes Licht ist die beste Methode für Produktdesign, Reverse Engineering und Anwendungen, bei denen die präzise Erfassung feinster Details entscheidend ist. Es ist die ideale Wahl für professionelle und semiprofessionelle Anwender, die zuverlässige, schnelle und präzise Ergebnisse benötigen.

Laserscanning

So funktioniert es

Beim Laserscanning wird ein 3D-Modell erstellt, indem ein Laserpunkt oder eine Laserlinie auf ein Objekt projiziert wird. Ein Sensor misst die Position dieser Laserreflexion, um präzise 3D-Koordinaten zu berechnen. Dieser Vorgang wird millionenfach wiederholt, während der Laser über die Oberfläche fährt und so eine dichte Ansammlung von Datenpunkten, die sogenannte Punktwolke, erzeugt.

Vorteile

Der Hauptvorteil des Laserscannings liegt in seiner extrem hohen Genauigkeit und Präzision, wodurch es zum Standard für präzise Messungen geworden ist. Es eignet sich hervorragend zum Erfassen sehr großer Objekte, von Autoteilen bis hin zu ganzen Gebäuden, und ist im Allgemeinen weniger empfindlich gegenüber den Lichtverhältnissen im Raum als das Strukturlichtscanning.

Nachteile

Dies ist in der Regel die teuerste Scanmethode. Je nach Technologie kann der Erfassungsprozess langsamer sein als bei strukturierter Lichtsignatur, insbesondere bei komplexen Objekten. Leistungsstärkere Laser, die in manchen Industrieanlagen eingesetzt werden, bringen zudem Sicherheitsrisiken mit sich, die beachtet werden müssen.

Am besten geeignet für

Laserscanning eignet sich ideal für industrielle Messungen, Qualitätskontrollen und groß angelegte Architektur- oder Ingenieurprojekte, bei denen exakte Messungen unerlässlich sind.

Vergleichstabelle

Besonderheit	Photogrammetrie	Strukturiertes Licht	Laserscanning
Kosten	Sehr niedrig bis niedrig	Mittel bis Hoch	Hoch bis sehr hoch
Genauigkeit	Niedrig bis mittel	Hoch	Sehr hoch
Geschwindigkeit	Langsam (Aufnahme + Verarbeitung)	Schnell (Aufnahme)	Mittel bis Schnell
Benutzerfreundlichkeit	Steile Lernkurve	Mittel bis Leicht	Mäßig
Am besten geeignet für	Textur, Hobbyisten	Detail, Engineering	Präzision, Großmaßstab

Checkliste vor dem Scan

Ihre Ergebnisse stehen fest, bevor Sie überhaupt mit dem Scannen beginnen. Befolgen Sie diese Vorbereitungsschritte für jede Methode.

Betrachten Sie Ihr Objekt

Identifizieren Sie zunächst mögliche Probleme mit dem Objekt selbst. Ideale Objekte zum Scannen haben eine matte, nicht reflektierende Oberfläche, eine komplexe Form mit vielen Details und sind massiv. Allerdings sind nur wenige Objekte perfekt.

Problemflächen

• Transparente Oberflächen/Glas: Das Licht des Scanners durchdringt diese Oberflächen und liefert keine Daten. Abhilfe schafft ein temporäres, entfernbares Mattierungsspray. Geeignet sind beispielsweise Entwicklerspray zur Risserkennung, Trockenshampoo oder ein spezielles 3D-Scanning-Spray, das mit der Zeit verschwindet.
• Reflektierend/Glänzend: Polierte Metall- oder glänzende Kunststoffoberflächen erzeugen helle Flecken, die als Rauschen und falsche Datenpunkte erscheinen. Die Lösung ist dieselbe: eine dünne, gleichmäßige, matte Beschichtung auftragen.
• Sehr dunkel: Schwarze oder dunkel gefärbte Objekte absorbieren zu viel Licht, als dass der Sensor des Scanners eine korrekte Messung durchführen könnte. Abhilfe schafft es, das Objekt leicht mit feinem Puder zu bestäuben oder ein helles, mattes Spray zu verwenden.
• Strukturlose Oberfläche: Eine vollkommen glatte Kugel oder eine große, ebene Fläche bietet der Software keine eindeutigen Anhaltspunkte zur Positionsbestimmung, wodurch sie ihre Position verliert. Abhilfe schaffen kleine, nicht reflektierende Tracking-Marker. Dies können kleine Aufkleber oder auch mit einem Stift in einem zufälligen, nicht wiederholenden Muster gezeichnete Punkte sein.

Kontrolle über Ihre Umgebung

Der Scanbereich ist genauso wichtig wie das Objekt selbst.

Beleuchtung

Verwenden Sie weiches, diffuses und gleichmäßiges Licht. Harte Schatten können Details verdecken, und direktes Sonnenlicht kann wechselnde Lichtverhältnisse erzeugen, die die Software verwirren. Die beste Beleuchtung findet man oft an einem bewölkten Tag neben einem großen Fenster oder mit einem Studio-Setup mit zwei Softboxen, die in einem Winkel von 45 Grad zum Objekt positioniert sind.

Hintergrund

Platzieren Sie Ihr Objekt auf einer einfachen, glatten Oberfläche. Diese sollte nicht reflektieren und idealerweise einen Farbkontrast zum Objekt aufweisen, um die Datenbereinigung zu erleichtern. Ein großes Blatt Papier oder ein Stoffhintergrund eignen sich gut.

Stabilität

Objekt und Scanner (bzw. Kamera) müssen stabil positioniert sein. Das Objekt darf sich während des Scans keinesfalls bewegen. Verwenden Sie einen stabilen Tisch. Bei kleineren Objekten ist ein Drehteller (manuell oder motorisiert) äußerst hilfreich, da er es ermöglicht, den Scanner ruhig zu halten, während sich das Objekt gleichmäßig dreht.

Der Scanvorgang

Der Prozess lässt sich in zwei Hauptphasen unterteilen: das Erfassen der Daten und deren anschließende Verarbeitung zu einer verwendbaren Datei.

Phase 1: Datenerfassung

Dies ist der praktische Teil des Prozesses, in dem die Rohdaten der Oberfläche erfasst werden.

Verwendung von Photogrammetrie

1. Der „Scanner-Tanz“: Dabei wird die Kamera vorsichtig um das Objekt herumgeführt. Beginnen Sie mit Fotos in einem vollen Kreis. Bewegen Sie die Kamera dann höher und machen Sie einen weiteren vollen Kreis, gefolgt von einem dritten Kreis aus einem niedrigen Winkel.
2. Achten Sie auf ausreichende Überlappung: Streben Sie eine Überlappung von mindestens 70–80 % zwischen aufeinanderfolgenden Fotos an. Diese Überlappung ist entscheidend, damit die Software die Bilder korrekt verknüpfen kann.
3. Alle Blickwinkel einfangen: Vergessen Sie nicht, Aufnahmen von oben und, wenn möglich, von unten zu machen.
4. Wenden und wiederholen: Nachdem Sie die Oberseite und die Seiten erfasst haben, drehen Sie das Objekt vorsichtig um. Wiederholen Sie den gesamten Erfassungsvorgang. Diese separaten Datensätze werden später in der Software ausgerichtet.

Verwendung eines dedizierten Scanners

1. Kalibrieren: Bevor Sie beginnen, befolgen Sie unbedingt die Anweisungen des Herstellers zur Kalibrierung Ihres Geräts. Dieser Schritt ist unerlässlich, um die Genauigkeit des Scanners zu gewährleisten.
2. Parameter einstellen: Passen Sie in der Scansoftware Einstellungen wie Auflösung, Helligkeit und Belichtung an Größe, Farbe und Detailgrad Ihres Objekts an. Führen Sie einen kurzen Testscan durch, um Ihre Einstellungen zu überprüfen.
3. Scan durchführen: Bewegen Sie den Scanner gleichmäßig und ruhig um das Objekt herum. Die Software liefert oft Echtzeit-Feedback und zeigt den optimalen Abstand sowie eine Live-Ansicht der erfassten Oberflächen an. Achten Sie auf den Bildschirm, um sicherzustellen, dass Sie alle Bereiche erfassen.
4. Scans ausrichten: Die meisten Objekte erfordern mehrere Scans aus verschiedenen Positionen, um alle Oberflächen zu erfassen. Verwenden Sie die Ausrichtungswerkzeuge der Software, um diese einzelnen Scans zusammenzuführen. Dies kann automatisch erfolgen, wenn Sie Markierungen verwendet haben, oder manuell, indem Sie gemeinsame Punkte auf jedem Scan auswählen, um diese zusammenzufügen.

Phase 2: Datenverarbeitung

Hier werden Ihre Rohdaten in ein sauberes, druckbares 3D-Modell umgewandelt.

1. Ausrichten und Zusammenführen: Im ersten Schritt kombinieren Sie alle Ihre einzelnen Scans oder Fotoserien zu einer einzigen, einheitlichen Punktwolke.
2. Datenbereinigung: Dies ist eine digitale Bereinigungsphase. Wählen Sie sorgfältig alle Datenpunkte aus, die nicht zu Ihrem Objekt gehören, wie z. B. den Plattenspieler, den Hintergrund oder Störgeräusche, und löschen Sie diese.
3. Netz erstellen: Im nächsten Schritt wird die Vernetzung oder Polygonisierung durchgeführt. Dabei verbindet die Software die Millionen einzelner Datenpunkte zu einer festen Oberfläche aus winzigen Polygonen, üblicherweise Dreiecken. Das Ergebnis ist ein 3D-Netz.
4. Netzreparatur: Dies ist der wichtigste Schritt beim 3D-Druck. Ein unstrukturiertes Netz ist fast nie druckbar. Sie müssen Software-Tools verwenden, um Fehler zu finden und zu beheben. Füllen Sie zunächst alle Löcher oder Lücken im Netz, die durch Bereiche entstanden sind, die der Scanner nicht erfassen konnte. Anschließend muss das Modell „dicht“ gemacht werden. Dies bedeutet, ein Reparaturprogramm auszuführen, um Probleme wie nicht-manifold Kanten, invertierte Flächen und interne Geometrie zu beheben und sicherzustellen, dass das Modell ein einziger, durchgehender und geschlossener Körper ist. Ein nicht dichtes Modell lässt sich nicht korrekt slicen und drucken.
5. Reduzieren oder Vereinfachen: Bei Scans mit sehr hoher Auflösung kann die resultierende Mesh-Datei enorm groß und schwer zu bearbeiten sein. Verwenden Sie ein Reduktionswerkzeug, um die Polygonanzahl intelligent zu verringern und gleichzeitig die Gesamtform des Objekts sowie wichtige Details zu erhalten.
6. Skalieren und Exportieren: Messen Sie abschließend mit einem Messschieber eine wichtige Abmessung Ihres realen Objekts. Skalieren Sie das digitale Modell in Ihrer Software entsprechend dieser Abmessung. Exportieren Sie das skalierte, reparierte Modell anschließend als .STL oder .OBJ Datei. Diese Formate sind Standard für den 3D-Druck.

Expertentipps für perfekte Scans

• Tipp 1: Ein Drehteller ist Ihr bester Freund. Bei kleinen bis mittelgroßen Objekten liefert das Drehen des Objekts auf einem Drehteller deutlich sauberere, konsistentere und einfacher auszurichtende Daten, während Sie den Scanner oder die Kamera ruhig halten.
• Tipp 2: Perfektionieren Sie temporäre Beschichtungen. Scheuen Sie sich nicht, problematische Objekte zu beschichten. Eine dünne, gleichmäßige Schicht Mattlack ist das Geheimnis des Profis für erfolgreiches Scannen glänzender, dunkler oder transparenter Oberflächen.
• Tipp 3: Geduld bei der Nachbearbeitung. Der Scan selbst ist oft der schnellste Teil des gesamten Prozesses. Rechnen Sie damit, viel Zeit mit der Software für die Bereinigung, Korrektur und Optimierung Ihres Netzes zu verbringen. Das ist normal und notwendig.
• Tipp 4: Achten Sie auf Wasserdichtigkeit. Bevor Sie eine Datei an einen 3D-Drucker senden, laden Sie sie immer in Ihre Slicer-Software oder ein 3D-Modellierungsprogramm, um sicherzustellen, dass es sich um ein einzelnes, geschlossenes und wasserdichtes Objekt handelt. Die meisten Programme bieten hierfür Analysewerkzeuge.
• Tipp 5: Mehr Daten sind besser. Wenn Sie während der Aufnahme unsicher sind, machen Sie mehr Fotos oder führen Sie einen zusätzlichen Scan durch. Es ist viel einfacher, überschüssige Daten bei der Nachbearbeitung zu löschen, als einen fehlenden Abschnitt nachträglich zu erfassen.

Häufig gestellte Fragen

Frage 1: Wie genau ist 3D-Scannen?

Die Genauigkeit variiert stark je nach Technologie und Erfahrung des Nutzers. Ein mit einem Smartphone durchgeführter Photogrammetrie-Scan kann eine Genauigkeit von wenigen Millimetern aufweisen. Ein handelsüblicher Strukturlichtscanner erreicht eine Genauigkeit von 0,05 mm. Ein hochwertiger Industrielaserscanner kann auf wenige Mikrometer genau arbeiten (ein Bruchteil der Dicke eines menschlichen Haares). Das richtige Werkzeug hängt ganz von den Toleranzanforderungen Ihres Projekts ab.

Frage 2: Welche Software benötige ich?

Viele Spezialscanner werden als Komplettpaket mit eigener Software für die Bildaufnahme und erste Verarbeitung angeboten. Für die Photogrammetrie stehen zahlreiche Softwareoptionen zur Verfügung, von kostenlosen Open-Source-Lösungen bis hin zu professionellen kommerziellen Programmen. Für die entscheidende Phase der Netzreparatur gibt es sowohl hervorragende kostenlose Programme als auch professionelle 3D-Modellierungssuiten mit leistungsstarken Werkzeugen zur Modellierung und Reparatur.

Frage 3: Kann ich eine Person scannen?

Ja, aber es ist anspruchsvoll. Die größte Schwierigkeit besteht darin, dass das Objekt absolut stillhalten muss, was während einer langsamen photogrammetrischen Aufnahme nahezu unmöglich ist. Für das Scannen von Personen oder anderen Lebewesen ist ein schnelles Aufnahmesystem wie eine Photogrammetrieanlage mit mehreren Kameras oder ein handgeführter Strukturlichtscanner deutlich besser geeignet.

Frage 4: Meine Abschlussdatei ist riesig. Was kann ich tun?

Nutzen Sie ein Werkzeug zur Polygonreduzierung oder Netzvereinfachung, das in den meisten 3D-Bearbeitungsprogrammen verfügbar ist. Diese Funktion reduziert intelligent die Anzahl der Polygone in Ihrem Netz. Für den 3D-Druck ist eine Datei mit Millionen von Dreiecken oft unnötig und bietet keinen sichtbaren Vorteil im fertigen Druck. Durch die Reduzierung des Modells wird die Dateigröße für Ihren Slicer und Computer besser handhabbar.

Ihre Reise in die digitale Kopierwelt

3D-Scannen ist eine leistungsstarke Technologie, die die Kluft zwischen der physischen und der digitalen Welt überbrückt und so beispiellose Kreativität und Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Der Prozess ist eine lohnende Kombination aus drei Phasen: sorgfältige Vorbereitung des Objekts und der Umgebung, methodische Datenerfassung und sorgfältige digitale Nachbearbeitung zur Bereinigung und Reparatur des 3D-Modells.

Lassen Sie sich von möglichen Herausforderungen nicht abschrecken. Am besten lernt man durch praktisches Üben. Beginnen Sie mit einem einfachen, matten Objekt, wie einer kleinen Skulptur oder einem Stein, und probieren Sie die Fotogrammetrie mit Ihrem Smartphone aus. Durch das Üben dieser grundlegenden Techniken sammeln Sie die nötige Erfahrung, um nahezu jedes Objekt für den 3D-Druck erfolgreich zu scannen.