Faser.Faden.Filament.

Maximilian Schatz

Juli / July - 2020

Bauhaus Universität Weimar

Was ist es?

Das Projekt befasst sich mit dem Prozess des Filamentwickelverfahrens und zeigt mögliche Potenziale für die Anwendung dieser Herstellungsmethode im Bereich des Produktdesigns auf. Die entstandene Studie besteht aus zwei Modulen, die mit einem Textilscharnier verbunden sind und so in verschiedenen Konfigurationen genutzt werden können. Gefertigt wurden die Bauteile im Filamentwickelverfahren aus Hanfgarn und einem Matrixmaterial zur Verstärkung bestimmter Bereiche. Das so entstandene Objekt schreibt kein festes Nutzungsszenario vor, vielmehr kann man damit experimentieren und mit dem eigenen Körper die Leistungsfähigkeit des neu geschaffenen Material- und Konstruktionssystems erfahren. Auch die unterschiedlichen Oberflächen und Materialzustände können durch diese Benutzung erkundet werden. Je nach Position sitz man auf weichen oder harten Flächen, eben oder schräg, mit oder ohne Lehne.

Was ist das Thema?

Es vergeht wohl kein Tag, an dem wir nicht mit Fasern, Garnen oder Textilien in Berührung kommen: Sie sind ein elementarer Bestandteil unserer Welt. Trotzdem sind wir uns ihrer Bedeutung für unsere Kultur und Lebensweise im Alltag oft nicht bewusst. Längst werden nicht mehr nur klassische Textilien wie Kleidungsstücke, Tücher und Teppiche aus Fasern gefertigt. Beispielsweise ermöglichen mit Carbon- und Glasfasern ummantelte Atemluftflaschen der Feuerwehr durch ihr geringeres Gewicht eine mobilere und kräfteschonendere Brandbekämpfung bei hohen Temperaturen. In Automobilen, Zügen und Flugzeugen werden Bauteile aus Faserverbundwerkstoffen zur Gewichtsreduktion und damit letztlich zur Reduktion von Emissionen eingesetzt. Durch die stetigen Weiterentwicklungen vor allem im synthetischen Bereich und beim Einsatz in Kompositmaterialien stoßen Fasern dabei immer wieder in neue Anwendungsbereiche vor. Ziel des Projektes ist die Sensibilisierung für die enormen Potenziale von teils in Vergessenheit geratenen Naturfasern in derartigen Materialsystemen. Auch wird durch die Konstruktion aus einzelnen Fäden das gewählte Produktionsverfahren am Objekt ablesbar, es entstehen neue Materialkategorien und damit auch innovative Ansätze für Anwendungen im Produktdesign.

Warum sieht es so aus?

Durch die Entwicklung eines neuen Material- und Konstruktionssystems wird eine neuartige Produktästhetik möglich: Aus fest laminierten Faserverbundbauteilen können weiche Fäden oder Schnüre herausquellen, die neue Funktionen übernehmen können. Durch die Kombination eines hochtechnischen Verfahrens mit dem niederkomplexen und bereits lange in unseren Kulturen verankerten Garn aus Hanffasern entsteht ein neues Materialverständnis, das auch ein neues Verhältnis zu Qualität und Produktästhetik vermittelt. Das geschaffene Objekt ist teils rau, teils glatt, teils hart, teils weich und lässt dadurch gewohnte Grenzen zwischen verschiedenen Materialkategorien verschwimmen. Zudem haben die entstandenen Oberflächen eine eigenständige Qualität. Auf ihnen werden Gebrauchsspuren als Patina integriert, die zu einer stärkeren emotionalen Bindung an die Produkte führen können. Durch die verwendeten Naturfasern entstehen Objekte, die ihre Produktionsweise nach außen tragen und ein Verständnis für ihren strukturellen Aufbau vermitteln. Hinzu kommt trotz der neuen Herstellungsweise und Optik der Studie eine gewisse Vertrautheit mit dem Objekt, die durch das natürliche und geläufige Ausgangsmaterial entsteht. Das Textilscharnier ist in einer anderen Farbe ausgeführt und wird so deutlich als Verbindungselement zwischen den beiden Grundkörpern erkennbar.

Was ist das Besondere?

Die Studie bricht aus bekannten Materialkategorien und Produktkulturen aus: Die Bauteile wirken auf Grund der Fertigung auf einer CNC-gesteuerten Maschine und ihrer Formgebung technisch, das verwendete Hanfgarn hingegen bewirkt eine Nahbarkeit, warme Oberflächen und einen teils handwerklichen Charakter. Durch das integrierte Textilscharnier konnte aus nur zwei Komponenten (Hanfgarn und Matrixmaterial) ein Objekt geschaffen werden, das viele Unterschiedliche Oberflächen aufweist und zu visuellen und haptischen Entdeckungen einlädt. In manchen Positionen ist das Objekt statisch, in anderen lässt sich mit dem Körpergewicht darauf spielen, die Konstruktion wirkt leicht und beweglich.

Was ist neu?

Den elementarsten Eingriff in das klassische Produktionsverfahren mit Carbon- oder Glasfasern stellt die Umstellung auf ein Materialsystem aus Naturfasern mit einigen völlig anderen Eigenschaften dar. Dies wird durch den geplanten Einsatz im Produktbereich möglich, der in vielerlei Hinsicht geringere Anforderungen an die Bauteile stellt als beispielsweise die Luft- und Raumfahrt oder industrielle Anwendungen. Die Entscheidung fiel auf die Verwendung von Hanffasern, da Hanfpflanzen auch bei den in Deutschland und Europa vorherrschenden klimatischen Bedingungen angebaut werden und mit sehr geringem Einsatz von Ressourcen große Mengen an Hanffasern kultiviert werden können. Hanf hat in den letzten Jahrtausenden eine wichtige Rolle als Nutzpflanze gespielt, erst im letzten Jahrhundert ist das Material durch das Aufkommen von Chemiefasern und gesetzliche Reglementierungen fast vollständig vom europäischen Markt verschwunden. Mit der Substitution des verwendeten Filaments wird die Fertigung grundlegend neuer Topologien ermöglicht und es konnten innovative Szenarien für den Einsatz des Filamentwickelverfahrens geschaffen werden. Auch die Integration von Funktionen in die Bauteile wie beispielsweise flexible Stoffflächen oder Scharniere schaffen neue Potenziale für das Verfahren.