Metall, Holz & Plexiglas: Mit Laser gravieren, schneiden und markieren ab 200 Euro

Laserengraver

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Günstige Laser-Gravierer für Einsteiger gibt es für weniger als 200 Euro. Je nach Leistung gravieren sie nicht nur, sondern schneiden sogar Holz oder Acrylglas. TechStage zeigt, welche Geräte sich wofür eignen.

Neben 3D-Druckern (Ratgeber), Schneidplottern (Ratgeber) oder kleinen CNC-Fräsen, sind auch Lasergravur-Geräte wie der Atomstack A5 M50 Pro (Testbericht) oder der Sculpfun S9 (Testbericht) eine interessante Anschaffung für die Hobbywerkstatt. Die Laser sind nicht nur in der Lage Holz, Leder, Acryl oder Spiegel zu gravieren, sie eignen sich auch zum Schneiden und Markieren von Metalloberflächen. Für selbst gemachte Geschenke und DIY-Projekte sind sie die erste Wahl.

Maschinengesteuerte Laser sind allerdings in zig Bauformen und Preisklassen erhältlich. Wir zeigen, welche Unterschiede es gibt und worauf man unbedingt achten sollte.

Für Privatanwender, die sich für Laser-Gravuren interessieren, sind primär die günstigen Dioden-Laser interessant. Modelle wie der Neje DK-8 und der mobile Laser Pecker (Testbericht) arbeiten mit solchen Modulen. Angaben von 20, 30 oder 40 W sind bei solchen Dioden-Lasern auch zu finden – allerdings handelt es sich dabei nicht um die Ausgangsleistung. Die tatsächliche Ausgangsleistung der Geräte beträgt je nach Lasermodul zwischen 500 mW und 7 W. Mit dieser vergleichsweise niedrigen Leistung eignen sie sich für die Gravur von Holz, Leder, Kork, Schieferplatten oder etwa Spiegeln. Als Laser-Cutter sind die Geräte nur bedingt geeignet. Hier fehlt es den günstigen Lasern mit weniger als 5 W schlicht an Leistung.

Die Modelle ab 5 W Ausgangsleistung unterscheiden sich in Sachen Schneidleistung in die Geräte der ersten Generation, wie den Atomstack A5 (Testbericht) oder den Twotrees Totem S (Testbericht) und die aktuellen Modelle mit spürbar verbesserter Fokussierung. Deren effektivere Bündelung des Lichts kann bei theoretisch gleicher Leistung deutlich besser schneiden. Laser wie der Atomstack A5 Pro M50 (Testbericht) oder der Sculpfun S9 (Testbericht) schneiden Acryl und Sperrholz bis zu einer Stärke von 10 bis 15 mm. Dafür sind zwar mehrere Durchläufe nötig, im Endeffekt bieten sich aber so deutlich mehr Möglichkeiten. 2 mm dickes Pappelsperrholz schneiden diese Laser bereits in einem Durchgang (bei etwa 85 Prozent Leistung und einer Geschwindigkeit von circa 200 mm/Min). Zum Vergleich: Mit dem Atomstack A5 sind hier etwa 7 bis 10 Wiederholungen nötig. Bei dieser Zahl an Durchgängen können die neuen Laser 10 mm dickes Holz schneiden.

Die neue Gerätegeneration ist außerdem in der Lage, Metall dauerhaft zu markieren. Wir sprechen hier von markieren und nicht von gravieren, da hier letztlich kein Material abgetragen wird. Dazu sind Dioden-Laser schlicht zu schwach. In unseren Versuchen haben wir blanke Metalloberflächen zunächst mit einem Permanent-Marker geschwärzt, dann markiert und anschließend die Farbe wieder mit Isopropanol abgewaschen. Die gefärbten Hundemarken und Visitenkarten haben wir erfolgreich ohne zusätzliche Vorarbeit bearbeitet.

Ansonsten unterscheiden sich die Geräte vordergründig durch die Größe der Arbeitsfläche. Während mit einem Neje DK-8 nur 38 × 38 mm große Gravuren möglich sind, schafft der Laser Pecker immerhin schon 100 × 100 mm. Mit der A5-Serie von Atomstack und dem Sculpfun S9 sind Gravuren mit einer Größe von bis zu 410 × 400 mm möglich. Das optionale Erweiterungs-Set erweitert den Spieltraum auf bis zu 410 x 950 mm. Der Totem S von Twotrees meistert immerhin bis zu 300 × 300 mm.

Wer das volle Potenzial eines Lasers ausschöpfen will, muss mehr Geld investieren und sich einen CO2-Laser anschaffen. Diese Geräte haben eine Ausgangsleistung von 30 W und mehr und sind somit in der Lage, 5 mm dickes Holz oder Acrylglas in nur einem Arbeitsgang zu schneiden. Für Gravuren von Metalloberflächen eignen sich die Geräte ebenfalls. Ein solcher Laser mit 40 W Leistung ist der bei Bastlern beliebte K40. Dieses Gerät mit einer maximalen Arbeitsfläche von 300 × 200 mm ist aus europäischen Lagerbeständen ab etwa 340 Euro erhältlich. Stärkere Varianten mit 50 oder 60 W gibt es ab etwa 1000 Euro und CO2-Laser mit 80 W schlagen mit mindestens 1900 Euro zu Buche. Dabei handelt es sich ausnahmslos um günstige No-Name-Geräte. Die für kommerzielle Anwendungen sinnvollen Faser-Laser sind noch teurer und deshalb für Privatanwender weitgehend uninteressant.

Die Geräteklasse, die für Privatanwender am interessantesten ist, betrifft einfach konstruierte und günstige China-Laser. Dabei ist es egal, ob es sich um einen Dioden- oder um einen CO2-Laser handelt. Das meinen wir keinesfalls abwertend, allerdings ist es wichtig zu wissen, worauf man sich einlässt.

Nehmen wir als konkrete Beispiele den A5 von Atomstack und den Totem von Twotrees. Die Geräte für Preise zwischen 170 Euro und 300 Euro sind sehr einfach aufzubauen und zu bedienen. Für die neue Gerätegeneration mit mehr Schneidewirkung liegen die Preise zwischen 370 und 1000 Euro.

Insgesamt ist die Qualität der Verarbeitung und der Ergebnisse erfreulich hochwertig. Bei Komfort und Ausstattung muss man allerdings Abstriche hinnehmen. So verzichten viele Hersteller auf Endschalter an x- und y-Achse und so können weder A5, S9 noch Totem S automatisch ihren Nullpunkt definieren. Immerhin einige aktuelle Modelle, wie der Atomstack A5 Pro M50, haben das Feature an Bord. Ein exaktes Anfahren des immer gleichen Punktes ist sonst nicht nur schwierig, sondern unmöglich.

Auch das Fokussieren der Budget-Laser ist unnötig kompliziert. Da es sich um eine Diode mit festem Fokuspunkt handelt, muss je nach Materialstärke die z-Achse verstellt werden. Das funktioniert weder automatisch noch bequem. Der Nutzer muss beim A5 jedes Mal zwei Schrauben lösen, den Laserkopf verschieben und dann wieder festschrauben. Das klappt beim teureren Totem S immerhin mit einer deutlich bequemeren Stellschraube. Eine motorisierte z-Achse mit Touch-Sensor wäre hier deutlich komfortabler. Aber das ist noch Meckern auf hohem Niveau.

Ein viel größeres Defizit sind die offenen Gehäuse der allermeisten Dioden-Laser-Engraver. Laser dieser Stärke sind eine ernst zu nehmende Gefahr für die Gesundheit und so darf man keinesfalls ohne entsprechende Schutzbrille mit den Geräten arbeiten. Selbst ein kurzer Blick in den Laser würde zu irreparablen Schäden an den Augen führen! Bei einem offenen System muss man den Laser deshalb unbedingt so aufstellen, dass Unbefugte keinen Zugang haben. Mehr zu den Gefahren durch Laser gibt es in diesem interessanten Artikel von UVEX, der uns von einem aufmerksamen Leser empfohlen wurde.

Ein weiterer wichtiger Aspekt für ein geschlossenes Gehäuse ist weniger offensichtlich. Bei der Verbrennung der Oberfläche durch den Laser entsteht Feinstaub, der im schlimmsten Fall in den Körper gelangt. Bei offenen Gehäusen verteilt sich der Feinstaub als Nebelschwaden im Raum und deshalb sollte man immer ausreichend lüften und im Idealfall mit einer Schutzmaske arbeiten. Ein geschlossenes Gehäuse würde eine komfortable Absaugung erlauben und außerdem keine schädlichen Laserstrahlen nach Außen lassen. Wir empfehlen bei häufiger Nutzung dringend die Konstruktion eines geschlossenen Gehäuses und die Anschaffung einer WLAN-Kamera zur Überprüfung des Arbeitsfortschritts.

Immerhin scheinen sich die ersten Hersteller von Diodenlasern des Problems anzunehmen. So bietet etwa Anycubic eine komplette Umhüllung für seine Laser an. Die ist mit derzeit etwa 600 bis 900 Euro und einer Lieferung aus China aber noch deutlich teurer als die meisten Laser. Der Hersteller Ortur verlangt 335 bis 450 Euro für ein Gehäuse passend zum Laser Master 2 Pro 2 S2.

Marken-Dioden-Laser wie der Mr Beam II Desktop-Lasercutter kommen deshalb mit einem geschlossenen Gehäuse und optional mit Luftfilter zum Kunden. Die Fokussierung ist zwar auch hier nicht automatisiert, allerdings ist für die Verstellung der z-Achse nur eine einzelne Schraube zuständig. Automatische Endstopps sind ebenso vorhanden, wie eine integrierte Kamera, die beim Platzieren und Ausrichten der Objekte hilft. Den Blick ins Innere des Gehäuses ermöglicht spezielles Schutzglas, welches vor den Strahlen schützt. Öffnet man solch ein Gerät während des Betriebs, stellt sich der Laser automatisch ab. Der Bauraum des Mr Beam II beträgt 500 x 390 mm – der größte Unterschied zu den billigen Geräten ist der Preis. Ein Mr Beam Desktop-Lasercutter schlägt mit mindestens 2900 Euro zu Buche und kostet somit zehnmal so viel wie ein Atomstack A5. Für viele Hobbyanwender ist das unbezahlbar und somit uninteressant.

Selbst beim auf den ersten Blick hochwertig erscheinenden K40-CO2-Laser sieht es nur geringfügig besser aus. Die Laser sind in verschiedenen Farben und Versionen erhältlich. Ob die Geräte von ein und demselben Hersteller stammen, ist unklar. Eines haben alle diese K40s gemein: Hier sind zwar ordentlich Power, ein geschlossenes Gehäuse und eine Absauganlage vorhanden, damit war es das dann aber auch schon. Eine Verstellung der z-Achse, bzw. der Arbeitsfläche fehlt völlig. Hier muss sich der Nutzer beispielsweise eine in der Höhe verstellbare Plattform mit dem 3D-Drucker basteln. Vorlagen dazu gibt es auf Thingiverse. Immerhin Endschalter für die Verfahrenswege sind vorhanden.

Eine automatische Abschaltung beim Öffnen des Deckels gibt es allerdings nicht. Auch schief montierte Lauf-Achsen oder Spiegel sind bei diesem Gerät häufig ein Problem. Um das System überhaupt vernünftig benutzen zu können, ist hier in der Regel viel Nacharbeit nötig. Noch schlimmer ist allerdings die Tatsache, dass bei einigen Modellen die Erdung fehlerhaft ist oder sogar fehlt. Auch ein Air Assist, ein Luftstrom auf den Laserpunkt, fehlt. Das kann beim Schneiden von Holz zu einem Brand führen.

Alles in allem ist der K40 ab Werk nicht zu empfehlen. Mit einigen Tuning-Maßnahmen ist erfahrungsgemäß aber einer der günstigsten „starken“ Laser auf dem Markt. Welche Schritte nötig sind, um den K40 sicherzumachen, haben unsere Kollegen vom Make-Magazin im Artikel Günstige Laser-Cutter sicherer machen – so geht's zusammengefasst.

Insgesamt sind günstige Laser immer ein Kompromiss aus Leistung und Qualität. Wer im Hobbybereich mit einem Laser graviert oder schneidet, muss mit Abstrichen bezüglich Komfort und Sicherheit rechnen oder bereit sein, mehr als 1000 Euro zu investieren. Mit etwas Verstand und einigen Tuning-Maßnahmen, wie einer Kiste als Sichtschutz und einer Absauganlage sind die günstigen Geräte sinnvoll nutzbar und dann eine echte Bereicherung für die Werkstatt.

Grundsätzlich eignen sich praktisch alle Materialien zum Gravieren; die Frage ist nur, ob der Laser genügend Power mitbringt, um die Oberflächenschicht zu verdampfen und ob dabei gesundheitsgefährdende Stoffe entstehen.

Holz, Papier, Pappe, Plexiglas und Glas verursachen bei der Bearbeitung zwar unangenehme Gerüche und Rauch, aber immerhin keine giftigen Substanzen. Andere Stoffe entwickeln unter dem Laser giftige oder ätzende Gase: Enthält das Material insbesondere Halogene wie Chlor (PVC) oder Fluor (Teflon), dann bilden sich beim Lasern aggressive Gase wie Chlor- oder Fluorwasserstoff, das sind hochgiftige Dioxine und Furane. Daher sollten diese Materialien auf keinen Fall mit dem Laser bearbeitet werden, auch nicht bei Benutzung einer Rauchreinigungsanlage! Selbst die kann nicht garantieren, dass keinerlei Spuren des Abgases in den Arbeitsraum gelangen. Der Gesundheit zuliebe sollte man die Arbeit mit solchen Stoffen dringend vermeiden.

Bei Holz, Pappe, Papier, Glas, Plexiglas und Lebensmitteln besteht keine Gefahr. Über neue Materialien sollte man sich grundsätzlich im Vorhinein über Merkblätter und in den diversen Foren und Gruppen informieren. Anbei einige Fotos von den Tests mit dem Atomstack A5.

Spätestens bei blanken Metalloberflächen kam man bisher nur mit einem starken CO2-Laser ans Ziel. Allerdings gibt es Tricks, um auch mit schwächeren Geräten wie dem Atomstack A5 M50 Pro oder dem Sculpfun S9 Metalle dauerhaft zu markieren. Lackierte Oberflächen lassen sich ebenso mit Dioden-Lasern bearbeiten. Alternativ kann die Farbe sogenannter Beschichtungs-Sprays oder eines Permanent-Markers mit dem Laser eingebrannt werden.

Die meisten Kunststoffe, insbesondere solche, die Halogene (etwa Chlor in PVC oder Fluor in Teflon) enthalten, dürfen keinesfalls mit dem Laser bearbeitet werden, da sie bei der Verbrennung gesundheitsgefährdende Gase freisetzen. Acrylglas und synthetisches Stempelgummi sind zwei Ausnahmen und problemlos in der Verarbeitung.

Acryl eignet sich beispielsweise super zum Gravieren. Auch das Schneiden von bis zu 15 mm dickem Material funktioniert mittlerweile mit Dioden-Lasern. Dann sollte das Acryl aber gefärbt sein. Für klares Acryl sind CO2-Laser deutlich im Vorteil. Allerdings muss man beim Kauf der Acrylglasplatten aufpassen, denn es gibt zwei verschiedene Arten: Plexiglas XT und GS. Ansehnliche Ergebnisse sind primär mit XT-Plexiglas möglich.

Glas lässt sich ebenfalls gravieren. In unserem Test zum A5 haben wir eine Spiegelfliese von der Rückseite mit dem 5-W-Dioden-Laser bearbeitet und gute Ergebnisse erzielt. Entgegen unserer Vermutung hat der Laserstrahl nicht nur die rückseitige Spiegelschicht weggebrannt, sondern auch das Glas auf der Vorderseite milchig gemacht.

Soll der Laser auch schneiden, lohnt sich die Anschaffung von Metall-Waben-Gittern ab etwa 30 Euro. Theoretisch funktionieren hier aber auch andere Lösungen wie Metallgitter oder Grillrost. Wichtig ist, dass die Oberfläche weder entflammbar noch komplett geschlossen ist, um Reflexionen und somit Verbrennungen auf der Rückseite des Objektes zu vermeiden.

Ein weiteres sinnvolles Hilfsmittel ist ein sogenannter Air Assist. Letztlich handelt es sich hier um ein kleines Gebläse, welches direkt auf die Arbeitsfläche bläst und somit die Schneidleistung verbessert und Brandspuren minimiert. Ob hier nun das hochpreisige Modell etwa von Atomstack oder eine günstige Teichpumpe zum Einsatz kommen, ist eine Frage des Budgets. Neben vorgefertigten Lösungen finden sich hier auch zahllose DIY-Varianten etwa für den 3D-Drucker.

Da Laser nur einen kleinen Fokuspunkt haben, an dem sie die maximale Temperatur erreichen, müssen sie perfekt fokussiert sein, um effektiv zu arbeiten. Das klappt durch das Hoch- oder Runterfahren des Laserkopfes, mithilfe eines verstellbaren Fokus oder durch eine höhenverstellbare Arbeitsfläche. Für alle drei Varianten gibt es auch entsprechende Nachrüstlösungen zum selbst bauen oder zum Kaufen. Eine motorisierte z-Achse ist beispielsweise ab 50 Euro erhältlich. Höhenverstellbare Tische baut man aus Kostengründen erfahrungsgemäß lieber selbst – allerdings ist dazu ein 3D-Drucker nötig. Die entsprechenden Vorlagen gibt es kostenlos.

Wer plant, runde Gegenstände wie Gläser oder Dosen zu gravieren, braucht eine zusätzliche Rotationsachse. Diese ersetzt die Bewegungen der y-Achse und sorgt stattdessen für eine exakte Drehung des aufgelegten Werkstücks. Die motorisierte Rollenkonstruktion ermöglicht so die Bearbeitung von runden Oberflächen. Fertige Bausätze sind beispielsweise bei Banggood ab etwa 40 Euro erhältlich.

Wer plant, den Engraver auch zum Schneiden zu verwenden, sollte sich eine geeignete Unterlage bestellen. Spezielle Metall-Waben-Gitter gibt es ab etwa 30 Euro bei etwa Amazon.

Wer runde Gegenstände wie Gläser oder Dosen gravieren will, braucht eine zusätzliche Rotationsachse. Diese ersetzt die Bewegungen der y-Achse und sorgt stattdessen für eine exakte Drehung des aufgelegten Werkstücks. Die motorisierte Rollenkonstruktion ermöglicht so die Bearbeitung von runden Oberflächen. Fertige Bausätze sind beispielsweise bei Banggood ab etwa 40 Euro erhältlich. Die Einheit von Sculpfun gibt es ab 113 Euro, die von Atomstack für knapp 100 Euro.

Die meisten Laser-Cutter und Engraver arbeiten mit Freeware oder proprietärer, aber rudimentärer Software. Diese Programme funktionieren und tun, was sie sollen. Die Bedienung ist allerdings häufig wenig intuitiv und umständlich.

Deutlich komfortabler und umfangreicher sind Programme wie Lightburn. Die Software kostet etwa 60 Euro und kann kostenlos für 30 Tage ausprobiert werden. Aus unserer Sicht ist diese Investition absolut lohnend. Allerdings sollte man sich im Vorfeld informieren, ob der gewünschte Laser mit alternativer Software funktioniert. Der K40 wird beispielsweise mit unterschiedlichen Mainboards ausgeliefert und nicht alle sind zu Lightburn kompatibel.

Doch woher nimmt man das Material für Laser-Projekte? Grundsätzlich sind sehr viele Materialien geeignet und so nennen wir hier folgend nur einige Beispiele.

So haben wir etwa mit Pappelsperrholz zwischen 2 und 15 mm aus dem Baumarkt gute Erfahrungen gemacht – allerdings mit der Meterware und nicht mit dem günstigen Bastelholz aus der Grabbelkiste. Manches Billigholz lässt sich etwa nur mit deutlich mehr Durchgängen schneiden. Hier muss man im Zweifel ausprobieren oder auf den Zusatz für Laser geeignet achten, der etwa bei Amazon häufiger zu finden ist.

Dunkles Acryl gibt es im Fachhandel oder bei Amazon. Das Bastelmaterial aus dem Baumarkt ist hier nur selten geeignet.

Doch es gibt weit mehr, was man mit Laser und wenig Aufwand individualisieren und verschönern kann. So kommen etwa Holzkisten, Weinboxen, USB-Sticks, Flaschenöffner, Ledergeldbeutel, Schieferuntersetzer, Skateboards, Schneidebretter, Alu-Visitenkarten, Dog-Tags oder Messergriffe für die Bearbeitung infrage. Mit all den Produkten haben wir bereits gearbeitet und gute Erfahrungen gemacht. Auch Leder (echtes Leder!), Baumscheiben, Kartonpapier oder Spiegelrückseiten sind zur Verarbeitung geeignet.

Die Auswahl der im Preisvergleich verfügbaren Geräte ist sehr überschaubar, da insbesondere bei günstigen Geräten teils widersprüchliche Angaben zu technischen Daten gemacht werden. Deshalb anbei zusätzlich eine Auswahl an Lasern, die etwa auf Amazon, Banggood und Geekmaxi verfügbar sind und deren Hersteller zumindest klar erkenntlich sind:

Die Bestellung über Amazon ist selbst bei den offiziellen Hersteller-Shops häufig teurer.

Aktuell sind viele Geräte zu Sonderpreisen verfügbar. Wer hier schnell ist, kann bis zu 50 Prozent sparen. Ein lohnendes Beispiel ist der Sculpfun S9, den wir uns selbst privat bestellt haben. Dieser kostet in der Regel mindestens 470 Euro. Banggood verkauft das sehr leistungsstarke Modell aktuell für 282 Euro. Zwar muss man sich auf eine längere Lieferdauer einstellen, aber die Preisersparnis lohnt sich. Das Gerät kostet in der Regel mindestens 450 Euro. Banggood verkauft das sehr leistungsstarke Modell aktuell für 295 Euro. Der Atomstack A5 M50 Pro ist aktuell für 382 Euro statt für sonst etwa 600 Euro gelistet. Diese Sonderpreise sind zeitlich begrenzt. Auch der Totem S für 189 Euro ist ein guter Deal.

Laser-Cutter und Engraver locken mit tollen Ergebnissen und erschwinglichen Einstiegspreisen. Die Arbeit mit den Geräten macht Spaß und ist unkompliziert. Für DIY-Fans sind solche Laser ein echtes Highlight für die eigene Nerd-Werkstatt (Ratgeber).

Hauptargument gegen die günstigen Laser ist der fehlende Sicherheitsaspekt. Offene Gehäuse, fehlende automatische Abschaltung, fehlende Endschalter und nicht vorhandene Lüftungen treiben Fachleuten zu Recht Schweißperlen auf die Stirn. Wer mit solch einem Laser arbeitet, muss sich der Gefahren bewusst sein und dementsprechend umsichtig handeln. Laser sind kein Spielzeug! Mit den richtigen Tuning-Maßnahmen und einer Portion Verstand ist der Einsatz aber weitgehend unproblematisch.

Mit den Einsteigergeräten Atomstack A5 (Testbericht) und Twotrees Totem S (Testbericht) haben wir bereits Erfahrungen gesammelt und können sie zum Gravieren weiterempfehlen. Gleiches gilt für die beiden Laser der neuen Generation: Atomstack A5 M50 Pro (Testbericht) und Sculpfun S9 (Testbericht). Beide Laser machen einen ordentlichen Job und liefern neben tollen Gravuren hervorragende Schnittergebnisse.

Wer noch mehr Leistung will, braucht einen CO2-Laser wie den K40. Diesen würden wir erfahrungsgemäß aber nur nach der Umsetzung der Sicherheitsmaßnahmen unserer Kollegen des Make-Magazins in Betrieb nehmen.

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