Was ist der Füllprozentsatz beim 3D-Druck? Ein vollständiger Leitfaden (2025)

Beim 3D-Druck bestimmt der Füllgrad, wie viel Material das Innere eines Objekts ausfüllt. Er wird in Prozent angegeben, wobei 0 % ein komplett leeres Modell und 100 % ein vollständig massives Bauteil ergeben. Dieser Wert ist eines der wichtigsten Werkzeuge in Ihrer Slicing-Software und beeinflusst direkt das Endergebnis Ihres Drucks.

Die Wahl der Füllmenge ist immer ein Kompromiss. Ein höherer Füllgrad führt in der Regel zu einem stabileren Bauteil, verlängert aber auch die Druckzeit und verbraucht mehr Kunststoff, was die Kosten erhöht. Ein niedrigerer Füllgrad bewirkt das Gegenteil: leichtere, schnellere und günstigere Drucke, die jedoch weniger stabil sind. Die richtige Einstellung zu finden, bedeutet nicht, den einen „perfekten“ Wert zu finden. Vielmehr geht es darum, jeden Druck individuell anzupassen, egal ob es sich um ein leichtes Ausstellungsmodell oder ein robustes mechanisches Bauteil handelt.

3D-Druck-Füllung verstehen

Um die Bedeutung von Füllung wirklich zu verstehen, muss man sie nicht nur als „Füllmaterial“ betrachten, sondern als inneres Stützsystem. Sie bildet die verborgene Struktur, die einem Objekt seine Stabilität verleiht.

Eine einfache Art, darüber nachzudenken

Stellen Sie sich einen 3D-Druck wie den Bau eines Hauses vor. Die Außenwände Ihres Drucks, die sogenannte Hülle oder Perimeter, entsprechen den Außenwänden eines Hauses. Sie geben dem Objekt seine Form und sorgen für eine glatte Oberfläche. Die Füllung hingegen bildet die innere Stützstruktur – das Netzwerk aus Trägern und Stützen innerhalb der Wände. Dieses innere Gerüst ist von außen nicht sichtbar, aber maßgeblich für die Stabilität und Festigkeit des Hauses verantwortlich. Ohne eine entsprechende innere Struktur wäre selbst ein Haus mit dicken Wänden schwach und würde unter Druck einstürzen. Genau diese Funktion erfüllt die Füllung bei Ihren 3D-Drucken.

Wichtige Begriffe

Ihre Slicing-Software verwendet mehrere verwandte Begriffe, um diese interne Struktur zu steuern. Wenn Sie diese verstehen, können Sie bessere Entscheidungen treffen.

• Füllgrad: Dieser Wert bestimmt die Dichte der inneren Stützstruktur. Ein niedriger Wert erzeugt eine lockere, netzartige Struktur, während ein hoher Wert eine dichte, fest gepackte Struktur ergibt.

• Füllmuster: Dieses bestimmt die spezifische Form der inneren Struktur. Gängige Muster sind Gitter, Dreiecke und komplexe 3D-Formen wie Gyroide. Jedes Muster besitzt unterschiedliche Eigenschaften, die Festigkeit, Geschwindigkeit und Flexibilität beeinflussen.

• Wände/Umrandungen: Dies sind die durchgehenden Linien, die die Außenflächen Ihres Drucks bilden. Die Hauptaufgabe der Füllung besteht darin, diese Wände von innen zu stützen und eine Grundlage für die oberen, massiven Schichten zu schaffen.

• Ober-/Unterschicht: Dies sind die festen, horizontalen Schichten, die die sichtbare Ober- und Unterseite Ihres Objekts bilden. Die Oberschicht wird direkt auf die Füllstruktur gedruckt, daher ist eine ausreichende Füllung erforderlich, um ein Durchhängen oder Zusammenfallen zu verhindern.

[Ein visueller Querschnitt in einem Slicing-Programm würde diese Teile deutlich zeigen: Die äußeren Linien sind die Hüllen, das innere geometrische Muster ist die Füllung und die massiven Schichten ganz oben und unten sind die Deck- bzw. Bodenschichten.]

Das Drei-Wege-Gleichgewicht

Wenn Sie den Füllgrad anpassen, treffen Sie eine Entscheidung, die drei wichtige Faktoren in Einklang bringt: Festigkeit, Geschwindigkeit und Kosten. Zu verstehen, wie diese drei Elemente zusammenwirken, ist der Schlüssel, um über die Standardeinstellungen hinauszugehen und bessere Druckergebnisse zu erzielen.

Festigkeit und Haltbarkeit des Bauteils

Der offensichtlichste Effekt der Füllung liegt in der Festigkeit des Bauteils. Ein höherer Füllgrad erzeugt mehr innere Verbindungen im Modell. Dieses dichte Netzwerk verteilt Spannungen besser und widersteht Kräften aus jeder Richtung, was zu einem festeren, steiferen und haltbareren Objekt führt. Ein Bauteil mit 15 % Füllung fühlt sich möglicherweise leicht an und lässt sich in der Hand leicht zerdrücken, während dasselbe Bauteil mit 60 % Füllung sich massiv anfühlt und sehr bruchfest ist.

Allerdings ist der Zusammenhang nicht ganz linear. Der Nutzen nimmt mit steigendem Füllgrad ab. Die Festigkeitssteigerung durch eine Erhöhung der Füllung von 20 % auf 50 % ist oft deutlich und gut sichtbar. Im Gegensatz dazu ist der Festigkeitszuwachs durch eine Erhöhung der Füllung von 70 % auf 100 % weniger signifikant und rechtfertigt für viele Anwendungen den erheblichen Mehraufwand an Zeit und Material nicht.

Druckzeit und Geschwindigkeit

Es besteht ein direkter und oft erheblicher Zusammenhang zwischen dem Füllgrad und der gesamten Druckzeit. Die Füllung macht in der Regel den größten Teil eines Druckauftrags aus. Um die innere Struktur zu erzeugen, muss der Druckkopf Schicht für Schicht eine komplexe Abfolge von Bewegungen über die gesamte Innenfläche des Modells ausführen. Eine Verdopplung des Füllgrads bedeutet, dass der Drucker etwa doppelt so viel Material in das Bauteil einbringen muss, was die gesamte Druckzeit drastisch verlängern kann.

Nehmen wir als konkretes Beispiel einen Standardwürfel mit 10 x 10 cm Kantenlänge. Eine Erhöhung der Füllung von 20 % auf 40 % kann die Druckzeit um etwa eine Stunde verlängern. Eine Erhöhung von 80 % auf 100 % Füllung kann jedoch mehrere Stunden zusätzlich in Anspruch nehmen, da der Drucker nun nahezu jeden Quadratmillimeter der Innenfläche abtasten muss. Bei großen Modellen kann dies den Unterschied zwischen einem 10-Stunden- und einem 24-Stunden-Druck ausmachen.

Material und Kosten

Genauso wie die Füllmenge die Druckzeit beeinflusst, wirkt sie sich direkt auf den Materialverbrauch und damit auf die Druckkosten aus. Filament kostet Geld, und der größte Teil davon fließt in die Füllmenge. Ein höherer Füllgrad bedeutet einfach mehr Kunststoffverbrauch. Bei einer kleinen Figur mag das unbedeutend erscheinen, doch bei großen Teilen oder der Herstellung mehrerer Artikel wird es zu einem wichtigen Kostenfaktor.

Um das in der Praxis zu verdeutlichen: Der Druck einer großen Aufbewahrungsbox mit 40 % Füllung benötigt etwa 200 g von einer 1-kg-Filamentrolle. Durch die Analyse der Anforderungen und die Feststellung, dass 15 % Füllung ausreichen, lässt sich der Materialverbrauch auf nur 80 g reduzieren. Das spart nicht nur Geld bei diesem einzelnen Druckvorgang, sondern summiert sich über die gesamte Lebensdauer Ihres Druckers zu erheblichen Einsparungen, sodass Sie mit jeder Spule deutlich mehr Drucke realisieren können.

Auswahl Ihres Füllprozentsatzes

Nachdem die Theorie geklärt ist, bleibt die praktische Frage: Welchen Prozentsatz sollten Sie verwenden? Die Antwort hängt immer vom Verwendungszweck des gedruckten Teils ab. Es gibt keine allgemeingültige „beste“ Einstellung. Die folgenden Empfehlungen bieten einen klaren, praktischen Ausgangspunkt für Ihre Projekte.

Empfehlungen nach Verwendung

Diese Tabelle erläutert gängige Anwendungsfälle und gibt einen empfohlenen Füllbereich sowie die Begründung für diese Wahl an. Nutzen Sie dies als Richtlinie für Ihre Slicer-Einstellungen.

Anwendungsfall	Empfohlener Füllgrad	Argumentation
Ausstellungs- und visuelle Modelle (Figuren, Büsten)	5-15%	Die Stabilität ist nicht wichtig. Ziel ist ein schneller und kostengünstiger Druck. Die Füllung muss nur die obersten Schichten stützen.
Standardprototypen & Allgemeine Anwendungsfälle	15-30%	Die bewährte Produktreihe. Bietet ein optimales Verhältnis von angemessener Festigkeit, Geschwindigkeit und Materialverbrauch für alltägliche Anwendungen.
Funktions- und mechanische Teile (Halterungen, Zahnräder)	40-70%	Festigkeit und Haltbarkeit sind von größter Bedeutung. Diese Teile müssen mechanischer Belastung, Beanspruchung und wiederholter Beanspruchung standhalten.
Hochbeanspruchte und tragende Teile (Werkzeuge, Halterungen)	70-100%	Bei kritischen Bauteilen, bei denen maximale Festigkeit im Vordergrund steht und Druckzeit oder -kosten zweitrangig sind.

Jenseits der Prozentzahl: Füllmuster

Während der Füllprozentsatz die Dichte der inneren Struktur steuert, bestimmt das Füllmuster deren Form. Diese zweite, ebenso wichtige Einstellung wird von Anfängern oft übersehen, ist aber ein Schlüsselelement für die Optimierung fortgeschrittener Druckergebnisse. Die Form der Füllung kann die Festigkeit, das Gewicht, die Flexibilität und sogar die Druckzeit eines Drucks erheblich beeinflussen.

Warum die Füllform wichtig ist

Unterschiedliche Druckmuster bieten auf unterschiedliche Weise Festigkeit. Einige, wie das Gittermuster, sind zweidimensional und schnell, bieten aber primär Festigkeit entlang der X- und Y-Achse. Andere, wie das Gyroid- oder das Kubische Muster, sind dreidimensionale Strukturen, die eine gleichmäßigere Festigkeit gewährleisten. Das bedeutet, dass das Bauteil unabhängig von der Kraftrichtung gleich fest ist. Die Wahl des Musters kann den Unterschied zwischen einem starren und einem leicht flexiblen Bauteil ausmachen, oder zwischen einem schnell gedruckten und einem zwar langsamen, aber extrem festen Bauteil.

Vergleich gängiger Füllmuster

Die meisten modernen Schneidemaschinen bieten eine große Auswahl an Mustern. Hier finden Sie eine Übersicht der gängigsten Muster und ihrer idealen Einsatzgebiete.

Mustername	Form	Ideal für...	Hauptmerkmale
Raster / Linien	2D-Gitter aus sich kreuzenden Linien pro Ebene.	Schnelle Ausdrucke, universell einsetzbare Modelle.	Eines der schnellsten Muster. Stark in zwei Dimensionen, kann aber zwischen den Lagen schwächer sein.
Dreiecke / Waben	Ineinandergreifende Dreiecke oder Sechsecke.	Funktionsteile, die eine hohe Wandstärke erfordern.	Ausgezeichnete Scherfestigkeit in der X/Y-Ebene. Die Druckzeit ist länger als bei Grid.
Gyroid	Eine einzigartige, sich nicht überlappende 3D-Welle.	Gleichmäßige Festigkeit, Teile, die etwas Flexibilität benötigen.	Ein moderner Favorit. Bietet nahezu gleichmäßige Stärke in alle Richtungen. Druckt schnell und leise.
Kubisch / Oktett	Gestapelte, versetzte 3D-Würfel oder Tetraeder.	Robuste, funktionale Teile, die 3D-Festigkeit erfordern.	Erzeugt ein sehr stabiles internes 3D-Gitter. Bietet eine ausgezeichnete Schichthaftung, ist aber langsamer im Druckprozess.

Fallstudie: Ein Test im Jahr 2025

Um die praktischen Auswirkungen dieser Einstellungen zu veranschaulichen, führten wir ein einfaches Experiment in unserer Werkstatt durch. Wir wollten die praktischen Unterschiede in Festigkeit, Zeitaufwand und Materialverbrauch ermitteln, die sich durch die alleinige Änderung des Füllgrades ergeben.

Der Versuchsaufbau

Für unseren Test wählten wir ein standardisiertes Universalhakenmodell, das für eine Traglast von 5 kg (ca. 11 lbs) ausgelegt ist. Wir verwendeten Standard-PLA-Filament und hielten alle anderen Slicer-Einstellungen – wie Schichthöhe, Druckgeschwindigkeit und Anzahl der Schichten – in allen Tests identisch. Die einzige Variable, die wir änderten, war der Füllgrad. Um einheitliche Ergebnisse zu erzielen, verwendeten wir ein einfaches Rastermuster.

Wir haben drei Versionen gedruckt:
* Version A: 20 % Füllung
* Version B: 50 % Füllung
* Version C: 80 % Füllung

Ergebnisse im direkten Vergleich

Die Unterschiede waren sofort deutlich zu erkennen, als die Ausdrucke fertiggestellt waren.

Druckzeit & Materialverbrauch:

• Version A (20%): 1 Stunde 15 Minuten / 18 g Filament.
• Version B (50%): 2 Stunden 5 Minuten / 32 g Filament.
• Version C (80%): 3 Stunden 10 Minuten / 48 g Filament.

Der Sprung von 20 % auf 50 % verdoppelte die Materialkosten nahezu und verlängerte die Druckzeit um fast eine Stunde. Der Sprung auf 80 % verdoppelte die Druckzeit mehr als und verdreifachte den Materialverbrauch im Vergleich zur Basisversion mit 20 % beinahe.

Der Krafttest:

Anschließend testeten wir jeden Haken, indem wir das 5 kg schwere Gewicht daran hängten.

• Version A (20 %): Der Haken hielt das Gewicht von 5 kg, wies aber unter Last eine deutliche und sichtbare Biegung auf. Bei einer kleinen, plötzlichen zusätzlichen Krafteinwirkung brach er sofort an der Krümmung. Er war für seinen vorgesehenen Zweck unzuverlässig.

• Version B (50 %): Dieser Haken hielt das Gewicht von 5 kg ohne sichtbare Biegung oder Belastung. Er fühlte sich absolut stabil und solide an. Er hielt auch einer moderaten zusätzlichen Belastung stand, bevor er schließlich versagte, was beweist, dass er für den vorgesehenen Zweck mehr als ausreichend war.

• Version C (80 %): Der Haken war extrem steif und hielt das Gewicht ohne jegliche Durchbiegung. Er ließ sich deutlich schwerer von Hand brechen und übertraf die Festigkeitsanforderungen des Tests bei Weitem. Der zusätzliche Zeit- und Materialaufwand brachte für diese Anwendung keinen praktischen Nutzen.

Die wichtigste Lektion

Dieser einfache Test verdeutlicht eine wichtige Lektion: Mehr ist nicht immer besser. Der Haken mit 50 % Füllung bot die optimale Balance und lieferte die für die Anwendung notwendige Stabilität ohne die übermäßige Druckzeit und die hohen Materialkosten der 80-%-Version. Die 20-%-Version eignete sich lediglich als visuelles Modell, nicht aber als funktionales Bauteil. Dies unterstreicht die entscheidende Bedeutung der genauen Abstimmung des Füllgrades auf die mechanischen Anforderungen des Drucks.

Fazit: Die Kunst des Infills meistern

Das Verständnis und die Kontrolle der Füllung eröffnen Ihnen neue Möglichkeiten im 3D-Druck. Ihr Slicer wird dadurch von einer einfachen Schaltfläche zum Vorbereiten des Druckvorgangs zu einem leistungsstarken Werkzeug, mit dem Sie die physikalischen Eigenschaften eines Objekts gezielt gestalten können. Indem Sie den Einheitsansatz überwinden, sparen Sie enorm viel Zeit, Material und Kosten und fertigen gleichzeitig Bauteile, die perfekt auf ihren jeweiligen Zweck abgestimmt sind.

Ihre wichtigsten Erkenntnisse

Behalten Sie bei Ihrem weiteren Vorgehen diese Kernpunkte im Hinterkopf:

• Der Füllgrad beim 3D-Druck ist Ihr wichtigstes Steuerungsinstrument für die innere Dichte eines Drucks.
• Bei jeder Wahl der Füllstruktur geht es um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit, Druckgeschwindigkeit und Materialkosten.
• Wählen Sie den Füllgrad anhand der späteren Anwendung des Drucks, nicht anhand eines einzelnen „optimalen“ Wertes. Verwenden Sie ca. 15 % für optische Modelle, 20–50 % für allgemeine Anwendungen und 50 % und mehr für hochbelastete Funktionsteile.
• Vergessen Sie nicht, dass Füllmuster wie Gyroid, Grid oder Cubic ebenfalls eine große Rolle für die endgültige Festigkeit und die Eigenschaften eines Bauteils spielen.

Am besten entwickelt man ein intuitives Gespür für diese Einstellungen durch Experimentieren. Drucken Sie kleine Testwürfel oder andere Referenzmodelle mit unterschiedlichen Druckstufen und Mustern. Zerbrechen Sie sie, fühlen Sie sie und beobachten Sie die Ergebnisse. Diese praktische Erfahrung, kombiniert mit dem Wissen aus diesem Leitfaden, ist der schnellste Weg, vom Anfänger zum Experten zu werden.