*36C3 Vorspannmusik*
Herald-Angel Noujoum: Herzlich willkommen zu unserem nächsten Talk, warum
3D-gedruckte Kleidung nicht die Zukunft ist. Kurze Frage ins Publikum, wer von
euch hat schon mal selber irgendwas in 3D-gedruckt? Bitte einmal die Hände hoch.
ja, das hab ich mir gedacht, das sind so, ich würde mal schätzen, 80% der Leute, die
hier im Saal sind. Kein Wunder, ist ja auch ein Fachthema, deswegen seid ihr
wahrscheinlich auch alle hier. Zweite Frage, wer von euch hat schon mal
versucht, Kleidung 3D zu drucken? Bitte erneut Handzeichen. Da sehe ich vier
Leute. Und wie ist es so gelaufen? Was würdet ihr sagen? Mäßig. Ich sehe eine
Person, die versucht anzuzeigen, dass es super gelaufen ist. Die anderen zeigen
eher an, mäßig bis gar nicht mal so gut. Wer von den Leuten, die sich am Anfang
gemeldet haben, dass sie schon mal was in 3D-gedruckt haben, hat schon mal darüber
nachgedacht, Kleidung 3D zu drucken? Bitte auch nochmal Hände. Das sind noch einmal
deutlich mehr würde ich sagen, vielleicht so zehn Leute haben darüber nachgedacht.
Unsere nächste Speakerin, Rebekka, wird euch jetzt sagen, warum oder warum das
vielleicht gar nicht so eine gute Idee ist, Klamotten in 3D zu drucken. Rebekka
ist im Internet, vor allem auf Twitter, unter ihrem Nickname Kurfuerstin bekannt.
Und Rebekka ist Bekleidungstechnikerin. Das heißt, sie forscht an der
Schnittstelle zwischen herkömmlicher Bekleidungsherstellung, das heißt, sie hat
schon in einem Modeunternehmen gearbeitet, aber auch am Theater und bei einer
Fernsehserie. Und auf der anderen Seite beschäftigt sie sich mit innovativen
Techniken wie 3D-Druck und virtueller Bekleidungssimulation. Das heißt sie
beschäftigt sich auch damit wie man einem Computerprogramm beibringt, dass ein Rock
realistisch aussieht und realistisch an einer virtuellen Puppe hängt. So und jetzt
wünsche ich euch ganz viel Spaß mit dem Talk. Ich hoffe, dass ihr viel lernt, viel
Spaß habt und bitte begrüßt unsere Speakerin Rebekka mit einem ganz großen
Applaus. Vielen Dank!
*Applaus* [Füller, bitte in amara entfernen]
Speakerin Rebekka/Kurfuerstin: *Lacht* Danke schön. Ich habe noch kurz Post
bekommen, aber das soll mich nicht davon abhalten, einen Talk zu halten. Herzlich
willkommen, schön, dass ihr alle da seid hier im Saal und auch im Stream und- oh
weitere Post, okay, viel los hier auf der Bühne. Ich les das dann vielleicht einfach
später, aber es ist sehr schön, dass das Postsystem funktioniert. Mein Talk heißt:
Warum 3D-gedruckte Kleidung nicht die Zukunft ist. Es wird darum gehen, welche
Eigenschaften 3D-gedruckte Kleidung hat und warum und was an der Stelle passieren
müsste, damit es eine ernstzunehmende Möglichkeit für Alltagskleidung wäre. Ich
wurde ja gerade schon angekündigt als Bekleidungstechnikerin und für den Fall,
dass jemand nicht weiß, was Bekleidungstechnik überhaupt bedeutet, was
das für ein komisches Wort ist, Bekleidung und Technik, ganz kurze Erklärung. Das
muss man sich so vorstellen, wenn Kleidung hergestellt wird, dann gibt es an der
einen Stelle das Design, den Entwurf, die Idee. Die Umsetzung ist aber die
Produktion, das findet woanders statt und das macht jemand ganz anderes. Und ganz
grob gesagt kommt also eine Person, hat ein Design gemacht, hat gesagt, hier ich
habe dieses Kleid entworfen, hat also ein schönes Bild, auf dem man ein bisschen
etwas erkennen kann, viel aber auch nicht. Und sie geht damit zur Produktion, zu
einer Fabrik und sagt, hier, macht doch mal dieses Kleid. Dann fragt die
Produktion höflich zurück, aber wo ist denn die Tabelle? Weil die Produktion
möchte gerne alle Informationen haben über dieses Kleid. Und dann fragt das Design
höflich zurück, was? Und dann sagt die Produktion, was? Und an dieser Stelle
würde es dann quasi nicht mehr weitergehen. Denn die Produktion möchte
wissen, welchen Stoff brauchen wir für dieses Kleid, wie viel, welche Größen
sollen genäht werden, wie viele Stückzahlen in welcher Größe, welche
Maschinen brauchen wir dafür? Was soll auf den Pflege-Etiketten stehen und wie soll
der Abstand sein von den Etiketten in Zentimeter von der Seitennaht nach oben?
All das ist aus der Zeichnung nicht herauszulesen. An genau dieser Stelle
kommt dann die Bekleidungstechnik ins Spiel, also als Schnittstelle zwischen
Design und Produktion. Das heißt geht also um die technische Umsetzung von Design als
eine Art Reality Check. Was ist überhaupt umsetzbar, und was muss man machen, damit
es umgesetzt werden kann? Da geht es um Materialien, um Qualität, aber auch um
Preise, um Orte. Wo soll das Ganze produziert werden, zu welchem Zeitpunkt?
All diese Geschichten müssen geklärt werden und dafür ist die
Bekleidungstechnik da. Und diesen Reality Check, also diese Perspektive von, wie ist
das überhaupt umsetzbar, habe ich eben auch angewendet auf den 3D-Druck. Und wenn
man mal nach den Wörtern 3D-Druck und Kleidung sucht, dann kriegt vielleicht so
ähnliche Schlagzeilen oder Überschriften von News oder Artikeln. Zum Beispiel: Der
3D-Druck wird viel Flexibilität in die Modebranche bringen. Oder: Die Kleidung
der Zukunft. Oder: Kommt die Streetwear der Zukunft aus dem 3D-Drucker? Oder: Kann
3D-Druck die Modeindustrie umkrempeln? Vor ein paar Jahren waren die noch
reißerischer. Da hieß es dann, ja 2020 werden wir alle einen Drucker zuhause
haben und dann drucken wir uns morgens den Pullover und abends schmelzen wir den
wieder ein und am nächsten Tag drucken wir uns einen neuen. Inzwischen sind diese
Überschriften ein bisschen vorsichtiger geworden mit einem Fragezeichen am Ende.
Das ist schon mal ganz gut. Aber man sieht auch aus diesen Überschriften, dass da
ganz viel Hoffnung dahinter steht, dass also sich jetzt etwas ganz großartig
verändert, dass die ganze Modeindustrie umgekrempelt wird. Es steht auch diese
Hoffnung der Nachhaltigkeit dahinter mit den Argumenten, dass das Verfahren
nachhaltig ist und Nachhaltigkeit ja auch ein großes Thema in der
Bekleidungsindustrie ist. Und die Frage, ob das an dieser Stelle jetzt die Lösung
sein könnte. Und es gibt tatsächlich schon 3D-gedruckte Kleidung, also das ist jetzt
nicht mal so was neues und das ist jetzt nicht komplett unrealistisch. Es wurden
schon ganze Kollektion 3D-gedruckt und ich zeige jetzt mal 3 kleine Beispiele davon.
Zum Beispiel die Kreation von Danit Peleg. Die hat ihre Abschlusskollektion in
Israel, da hat sie eine Kollektion komplett 3D gedruckt, eine 5-teilige
Kollektion. Ein Beispiel ist also dieses zweiteilige Ensemble, das ihr hier rechts
seht, ein Top und ein bodenlanger Rock. Dieser bodenlange Rock wurde komplett mit
Desktop-Printern gedruckt. Das bedeutet, er besteht aus Modulen, die nur A4-Größe
haben, die dann aneinandergereiht miteinander verbunden wurden. Das
Besondere daran ist, dass er beweglich und flexibel ist, weil er einerseits aus
flexiblem Filament gedruckt wurde und andererseits eine Zickzack-Struktur hat,
die es ermöglicht, dran zu ziehen. Sie geht dann wieder zurück. Das heißt wenn
man an dem Rock zieht, dann hat der richtig so einen Sprung, der geht hoch und
runter an dieser Stelle. Die Jacke, die ihr da seht, das ist das erste
3D-gedruckte ready-to-wear Kleidungsstück, das man online bestellen kann, in
limitierter Auflage von 100 Stück. Und wenn man das dann kaufen möchte dann kann
man das für 1500 Dollar tun, kann sich das dann noch ein bißchen selber zusammen
stellen. Man kann sich die Farbe aussuchen und hinten so einen Schriftzug am Rücken
machen und dann wird das auch schon in 100 Stunden gedruckt und dann hat man so eine
Jacke. Ein anderes Beispiel ist von dem Designkollektiv Nervous System, die haben
das Kinematics-System entwickelt. Das besteht aus Dreiecken, die mit Scharnieren
miteinander verbunden sind. Das heißt an dieser Stelle ist diese ganze Fläche dann
flexibel, man kann sie bewegen. Allerdings ist das aus hartem Material gedruckt. Also
das ist quasi wie fester Kunststoff. Es ist zwar beweglich, aber es klappert auch
ein bisschen, wenn man damit durch die Gegend läuft. Nach einer Weile haben sie
dann eine blickdichte Variante entwickelt. Das rechts, das Kleid, das basiert auf
derselben Dreiecksstruktur, hat aber diese Art von Blütenblättern oben drauf. Das
heißt an dieser Stelle, ist es blickdicht, aber eben aus einem sehr festen Material.
Ein drittes Beispiel ist das Pangolin Dress, das auch aus einer Struktur
besteht, aus verschiedenen Modulen, die sich ineinander schieben können, oder ein
bißchen übereinander schieben können in der Bewegung. Und auch dadurch ist eine
gewisse Flexibilität möglich. Dadruch kann man sich in dem Kleid also bewegen und
diese Fläche bewegt sich mit. Und an dem war unter anderem Travis Fitch beteiligt.
Das ist ein Designer, der inzwischen in New York arbeitet. Mit dem hatte ich
Kontakt. Den habe ich mal gefragt. Ich bin Bekleidungstechnikerin, ich möchte Zahlen
haben und hab ihn gefragt, wie ist das, woher nehmt ihr denn überhaupt die
Information, dass das für so ein Kleid geeignet ist, wenn ihr so eine Struktur
entwickelt. Also woher sagt ihr jetzt, ok, das reicht jetzt an Elastizität, um das
als Kleidung einzusetzen? Macht ihr da irgendwie Labortests? Und er hat gesagt,
naja, ich zieh dann daran und dann sag ich, reicht oder reicht nicht. Und dann
kam die Bekleidungstechnikerin in mir durch und ich habe gesagt, wie wär es denn
mit Zahlen? Und hab ihm dann also angeboten, mal diese Strukturen wirklich
zu untersuchen, Laborprüfungen zu machen, um also herauszufinden, was da tatsächlich
dahinter steckt, wie die Eigenschaften denn in Zahlen und Einheiten ausgedrückt
werden können. Das waren jetzt nur drei von vielen Beispielen. Es gibt auf
Modenschauen, auf Laufstegen noch viele weitere. Es ist klar, dass das Beispiele
jetzt nicht für den Alltag sind. Das ist keine Alltagskleidung, das was ganz
Besonderes, das sind Einzelfertigungen. Das dauert teilweise Monate, bis das
fertig gedruckt sind, besteht aus 300 verschiedenen Teilen, die zusammengefügt
werden müssen. Aber bei diesen Fragen, wird das die Modeindustrie umkrempeln, an
dieser Stelle muss es ja um Alltagskleidung gehen, weil Einzelstücke
auf einer Modenschau krempeln nicht die Modeindustrie um. Da muss noch irgendwas
passieren, bis das zur Alltagskleidung kommt. Und an dieser Stelle stelle ich
dann die Frage, aber was muss denn dann diese Kleidung für Eigenschaften haben, um
überhaupt als Alltagskleidung gelten zu können, also Kleidung, die wir jeden Tag
und zu jeder Gelegenheit anziehen können? Und an dieser Stelle ist besonders
wichtig, das Kleidung erstmal bequem sein muss. Wie bequem Kleidung ist, lässt sich
durch den Tragekomfort ausdrücken. Da gibt es vier verschiedene Aspekte von
Tragekomfort. Zum einen der psychologische, das hat was mit Modetrends
zu tun, mit der Gesellschaft, mit Individualität und Abgrenzung. Dass ich
jetzt hier in T-Shirt und Hoodie stehe, das passt halt gut auf diesen Kongress.
Wenn ich das jetzt hier auf einer anderen Fachtagung vorgetragen hätte, dann hätte
ich mir vielleicht etwas anderes angezogen, weil eben das dieser Kontext
ist. Und dass hier Leute im Onesie oder im Entenkostüm rumfahren, ist auch sehr
speziell für diese Gruppe hier. *Lachen*
Das bedeutet, in diesem Kontext kann man sich sehr wohlfühlen in dieser Bekleidung
und in einem anderen Kontext würde man sich vielleicht nicht so wohlfühlen,
obwohl sich an dem Kleidungsstück selber nichts geändert hat und das ist dieser
psychologische Tragekomfort. Der hautsensorischen Tragekomfort, da geht es
darum, wie sich etwas auf der Haut selber anfühlt. Oberflächen können weich sein
oder kratzig, oder können auch Allergien auslösen. Da geht es wirklich um den
direkten Kontakt auf der Haut. Der physiologische Tragekomfort ist auch sehr
wichtig, da geht es nämlich um den Klima- Haushalt und darum, dass Kleidung wärmt,
aber andererseits auch erlaubt, dass Feuchtigkeit abgeführt werden kann. Denn
der menschliche Körper hat ja dieses tolle System, uns vor Überhitzung zu schützen,
indem wir anfangen zu schwitzen und diese Feuchtigkeit dann verdampft. Diese
Verdampfung muss aber gewährt sein durch ein Kleidungsstück hindurch. Das macht
Kleidung für uns und manche Kleidung besser als andere. Und das ist ganz, ganz
wichtig dafür, dass wir uns überhaupt wohlfühlen in unserer Kleidung. Der vierte
Aspekt ist der ergonomische Tragekomfort, da geht es um Bewegungsfreiheit, und damit
hab ich mich etwas genauer beschäftigt. Diese Bewegungsfreiheit die kommt
einerseits dadurch zustande, wie ein Kleidungsstück geschnitten ist, also in
erster Linie, wie weit oder wie eng es ist. In zweiter Hinsicht durch die
Elastizität der Materialien, die überhaupt verwendet werden. Das ist total wichtig,
denn es gibt Stellen am Körper, zum Beispiel die Knie oder die Ellbogen, wo
man 50% Dehnung braucht. Wenn man diese Bewegung macht, dann muss an dieser Stelle
gewährleistet werden, dass ich das überhaupt machen kann. Es wäre auch gut,
wenn es an dieser Stelle dann nicht kaputt gehen würde. Also nicht der Ellenbogen
sondern das Kleidungsstück, was obendrüber ist. Wenn das Material, was an dieser
Stelle eingesetzt ist, nicht elastisch ist, dann würde die Fläche der Stelle
ausbeulen oder sich verziehen. Wenn wir einen ganz engen Ärmel haben und das
Material ist nicht elastisch und ich mach ständig so, dann wird das an der Stelle
immer diese Form annehmen und ist ausgebeult. Das heißt, wir brauchen ein
Material, was eine elastische Rücksprungskraft hat. Nachdem wir diese
Bewegungen gemacht haben und wieder gerade gehen, geht das wieder in den
Ursprungszustand zurück. Das heißt, wenn eine Fläche überhaupt nicht elastisch ist,
dann ist sie gar nicht so gut geeignet, um sie überhaupt als Kleidung einzusetzen.
Das ist im Prinzip möglich, aber dann muss man das ausgleichen durch den Schnitt
eines Kleidungsstücks, dann kann es eben nicht so eng sein. Wenn man es weiter
macht, dann ist es kein Problem, wenn die Fläche nicht elastisch ist. Mein Gedanke
war, wenn ich herausfinden kann, wie in 3D-gedruckten Flächen oder Strukturen die
elastischen Eigenschaften sind und wodurch sie überhaupt beeinflusst werden, dann
kann ich das gezielt einsetzen. Mit diesem Hintergedanken, dass man dann den
Tragekomfort 3D-gedruckter Kleidung erhöhen kann und damit ein Stückchen näher
kommt in dieser Alltagskleidung 3D-gedruckt. Wenn man jetzt guckt wie in
textilen Flächen, also Stoffen, die wir täglich tragen, Elastizität überhaupt
zustande kommt, dann ist das wieder durch zwei Aspekte. Einerseits durch das
Material selbst, durch ein elastisches Material, das ist in der Regel Elastan.
Elastan ist super, das kann man 300 % dehnen und dann geht es wieder zurück in
den Ausgangszustand und wird eben auch in ganz vielen Kleidungsstücken benutzt. Ein
ganz übliches Mischungsverhältnis ist 98% Baumwolle und 2% Elastan. Diese 2% reichen
dann schon, dass ein Shirt so bewegbar ist, dass man da reinkommt. Es kann
trotzdem total eng sein und beult nicht aus nachdem man es an hat. Die zweite
Möglichkeit, zu Elastizität zu kommen, ist über die Struktur, also über
Strukturelastizität und das ist bei Bekleidung in erster Hinsicht Maschenware.
Und an dieser Stelle passiert das jetzt also wenn man an einer Fläche zieht in die
Richtung, dann bewegen sich die Maschen, dann verändern sie ein bisschen die Form
und geben ein bisschen von ihrem Faden an die benachbarten Maschen ab. Dadurch kann
man eine elastische Fläche erzielen, auch mit Materialien, die an sich keine hohe
Elastizität haben. Baumwollfasern z.B. haben keine hohe Elastizität. Wenn man die
aber in Maschen verarbeitet, kann man eine Fläche herstellen, die trotzdem schön
beweglich ist und elastisch. Und wenn man das jetzt überträgt auf 3D-gedruckte
Flächen ist es auch hier möglich, ein elastisches Material einzusetzen z.B. TPU.
Das steht für thermoplastisches Polyurethan und Polyurethan ist auch in
Elastan enthalten. Das heißt, das hat eine sehr ähnliche Eigenschaft, weil es auf den
gleichen chemischen Eigenschaften basiert. Auch Strukturelastizität ist möglich. Man
kann im Prinzip auch Maschen drucken, aber man kann auch auf andere Formen
zurückgreifen, also Bögen, Spiralen oder Federn. Sachen, die man entweder
zusammendrücken kann oder an denen man ziehen kann, sodass man erstmal an der
Struktur zieht und noch nicht an dem Material selber. Welche Gestaltung man da
machen kann ist aber abhängig vom Druckverfahren. Es gibt ja verschiedene
3D-Druckverfahren und nicht alle sind gleich geeignet, um verschiedene Formen
herzustellen. Für meine Forschungen habe ich mich auf zwei Verfahren beschränkt
oder fokussiert. Zum einen das FLM- Verfahren, das steht für Fused Layer
Modeling, manchmal auch FDM genannt, für Fused Deposition Modeling. Das ist ein
Schmelzschichtverfahren, das bedeutet, ein Filament wird erwärmt, fängt an zu
schmelzen. Das bedeutet es ist thermoplastisch, man erwärmt es und
dadurch wird es dann flüssig. Und in diesem Zustand wird es durch eine Düse
geführt, die auf dem Druckbett einen Strang ablegt. Dadurch kann man dann eine
Geometrie gestalten. Wenn man ein Objekt mit einem sogenannten Überhang hat, so wie
ganz links diese Form seht, dann braucht man dafür Stützstrukturen. Das heißt in
jeder Schicht, die man druckt, die der Druckkopf irgendwo Filament abgibt, muss
auch schon diese Stützstruktur gebildet werden. Wenn das dann fertig gedruckt hat,
hat man also wie so kleine Säulen, die das Ganze abstützen, die man dann hinterher
entfernt. Das Entfernen ist kein Problem, wenn man mit einem festen, harten Material
druckt, dann kann man das abbrechen und abfeilen. Wenn man das mit etwas
Elastischem druckt, sieht das anders aus, dann ist da nichts mit Abbrechen. Wenn man
daran zieht, dann wird es halt länger. Da hat man dann noch nicht so viel gewonnen.
Das heißt, wenn man jetzt irgendwelche Geometrien mit Überhängen oder mit
Verschachtelung haben möchte, dann eignet sich dieses Verfahren nicht sehr gut. Denn
wenn man Stützstrukturen hat, die man nicht abbrechen kann, sondern irgendwie
mit der Schere abschneiden muss, dann hat man ja nun wirklich gar nichts gewonnen an
Zeit oder anderen Vorteilen von diesem Verfahren.
Zwischenruf: Wasserlösliche Stützstrukturen!
Speakerin: Ja, gute Idee, funktioniert leider mit TPU noch nicht. Also zumindest
nicht mit dem was so auf dem Markt ist. Also es gibt wasserlösliche
Stützstrukturen, das ist in der Regel PVA, das kann man dann hinterher mit Wasser
lösen. Da passen aber die Schmelztemperaturen nicht zusammen. Das
TPU braucht eine hohe Temperatur zum Schmelzen, ich habe mit 215° gedruckt und
an dieser Stelle ist das PVA schon zersetzt. Das braucht eine sehr viel
niedrigere Temperatur. Also theoretisch eine gute Idee, im Moment, was möglich ist in diesen Druckern
passt das leider noch nicht zusammen. Ich bin da froher Hoffnung, dass da vielleicht
noch etwas Neues entwickelt wird, was dann zusammenpasst. Das andere Verfahren ist
das SLS-Verfahren, das Selective Laser Sintering, das ist ein
Pulverdruckverfahren. Das heißt in den Bauraum wird eine ganze Schicht Pulver
aufgetragen. Ein Laser lässt dann genau da die kleinen Pulverkörner verschmelzen, wo
man die Geometrie braucht. Dann wird eine komplett neue Schicht Pulver aufgetragen.
Das heißt, an dieser Stelle ist das Pulver selber schon die Stützstruktur und man
kann sich diese Säulen sparen, hat dann am Ende den komplette Bauraum mit Pulver gefüllt
und irgendwo da drin ist dann die Struktur, die man gedruckt hat. Das Pulver
kann man dann hinterher entfernen und auch nochmal wiederverwenden. Ich habe dann für
meine Forschung verschiedene Strukturen getestet. Die linke und die mittlere sind
mit dem Pulverdruckverfahren hergestellt worden. Das heißt, an dieser Stelle hatte
ich die Möglichkeiten, ein bisschen in die Höhe zu gehen, so eine Art Verkettungen
herzustellen und hab das in verschiedenen Größen gehabt. Eine größere Variante, eine
kleinere. Und die kleinere ist logischer Weise viel beweglicher, die kann man
wirklich super schön zusammenfalten und bewegen. Diese kleinen Module sind dann
also gegeneinander verschiebbar. Man kann die ein bisschen zusammenschieben und mann
kann an ihnen ziehen, und dadurch ist das Ganze schön beweglich. Und mit dem anderen
Verfahren, da war ich, wie gesagt, eingeschränkt in der Gestaltung. Das heißt
das ist ein bisschen simpler. Das basiert auf einem Rautenmuster, was dann einfach
in die Höhe extrudiert wurde. An dieser Stelle wird also erst die Raute lang
gezogen, bevor am Material selber gezogen wird. Auch das hatte ich in verschiedenen
Varianten, einmal in größeren Rauten und kleineren Rauten und dann mit
verschiedenen Schichthöhen, um so ein bisschen zu gucken, welche Variante welche
elastischen Eigenschaften hat und ob man dann sagen kann, dass dieser oder jener
Faktor entscheidend ist für die elastischen Kennwerte, die ich da
herausfinde. Wie kann man jetzt überhaupt die elastischen Eigenschaften prüfen? Mit
einer sogenannten Zugprüfung. Das heißt, man testet kein ganzes Kleidungsstück, man
testet Probestreifen, also sowas hier, spannt das in eine Zugprüfmaschine ein,
und diese Maschine zieht dann daran mit konstanter Geschwindigkeit. Die
dazugehörige Software spuckt automatisch ein Diagramm aus, das seht ihr auf der
rechten Seite. Und zwar wird darauf gemessen, erstens die Längenänderung in
Prozent, also wie viel das jetzt schon auseinandergezogen ist und auf der anderen
Achse die aufgewendete Kraft in Newton, also wie viel Kraft man braucht überhaupt,
um diese Längenänderung zu erreichen. Aus diesem Diagramm kann man ablesen, welche
Dehnung, Elastizität und Zugfestigkeit oder auch Reißfestigkeit ein Material hat.
An dieser Stelle noch einmal der Hinweis, dass Dehnung und Elastizität nicht
dasselbe ist. Ich kann etwas dehnen, und wenn es dann so lang bleibt, dann ist es
halt ausgebeult. Und ich kann etwas auseinanderziehen und wenn es an dieser
Stelle dann noch elastisch dehnbar ist, dann geht es, nachdem ich loslasse, wieder
in den Ursprungszustand zurück. Das sind zwei verschiedene Größen, die man aber
auch aus diesem Kraft-Dehnungs-Diagramm ablesen kann. Das habe ich mit all meinen
verschiedenen Varianten gemacht. Da muss man dann natürlich auch mehrere Proben
machen, Mittelwerte bilden usw. Ich habe dann Zahlen und Einheiten herausbekommen.
Ich will ja immer Zahlen und Einheiten haben. Habe dann also diese Zahlen gehabt.
Super. Aber was nützt mir das jetzt? Irgendwie muss ich ja noch wissen, ob das
gute Zahlen sind oder schlechte Zahlen. An dieser Stelle gibt es eine Empfehlung vom
Dialog Textil Bekleidung zusammen mit dem German Fashion Mode Verband. Das ist keine
Norm, das ist jetzt kein Gesetz. Kleidungsstücke müssen nicht diese Zahlen
erreichen. Aber es ist eine Empfehlung, was Kleidungsstücke ungefähr für Dehnungen
besitzen sollten und welche Zugkräfte sie aushalten sollten. Das ist ein kleiner
Ausschnitt daraus, das ist dann noch einmal aufgesplittet nach Produktgruppen,
also Hosen und Röcke müssen etwas anderes aushalten können als z.B. Unterwäsche.
Wenn es körperfern geschnitten ist, also etwas weiter, dann reichen auch etwas
niedrigere Zugkräfte, denn wenn es weiter vom Körper weg ist, ist die es nicht ganz
so entscheidend, wie es an dieser Stelle dann gezogen wird. Ich habe also diese
Zahlen miteinander verglichen und rausgefunden, die Dehnungen, die meine
Strukturen erreicht haben, sind super. Gar kein Problem. Aber die Höchstzugkräfte
werden nicht erreicht. Das bedeutet, ich kann zwar meine Strukturen ziehen, und das
ist wunderbar. Aber ich brauche gar nicht so viel Kraft, bis sie auseinanderreißen.
Das ist schlecht. Also es ist zwar okay, dass ich die irgendwie dehnen kann, aber
Sie müssen ja bestimmte Kräfte aushalten. Und wenn ich also dann meinen Ellbogen
anwinkel und an dieser Stelle reißt es dann schon auseinander, hab ich nichts
gewonnen. Die Reißfestigkeit dieser 3D-gedruckten Strukturen liegt also
deutlich unter den geforderten Werten für Bekleidung. Dann wollte ich ja noch
rausfinden, was denn überhaupt die Faktoren sind, die da rein spielen, warum
was wie elastisch ist. Was ich aus meinen Zahlen rauslesen konnte, ist dass die
Größe meiner Elemente tatsächlich einen Einfluss hatte. Die großen Varianten haben
bessere Werte erzielt als die kleine Variante. Allerdings hat die große jetzt
nicht so viel mit stoffähnlichen Eigenschaften zu tun. Wenn dann ist das
schon ein bisschen näher dran, hat aber leider nicht so gute Werte bekommen.
Außerdem kam noch ein unerwarteter Faktor von der Seite rein, und zwar das Slicing-
Programm. Das Slicing-Programm hat zwei wesentliche Aufgaben. Erstens unterteilt
es mein 3D-Objekt in Schichten, und zweitens gibt es an den 3D-Drucker die
Information, wo denn in welcher Schicht der Druckkopf sein soll. Wenn man jetzt so
eine Vase z.B. hätte, dann wäre die unterste Schicht also komplett gefüllt,
denn man will ja Wasser reingießen und es soll nicht rausfließen. Das heißt, der Weg
vom Druckkopf könnte ungefähr so aussehen wie hier, der soll dann immer in Reihen
hin und her gehen, um das komplett auszufüllen. Die zweite Schicht wäre ein
Ring und da würde der Druckkopf vielleicht so machen, vielleicht würde er aber auch
einen anderen Weg gehen. Es gibt ganz viele verschiedene Programme, und da gibt
es begrenzte Einstellungsmöglichkeiten. Ich habe dann nochmal ein bisschen genauer
drauf geguckt und habe festgestellt, dass bei meinen Rautenstrukturen der Druckkopf
also einen ganz bestimmten Weg gegangen ist, und zwar bis zu dieser Kreuzung und
dann wieder zurück in eine andere Richtung. Am Mikroskop kann man dann genau
sehen, an dieser Stelle ist es gerissen. Denn der Druckkopf ist kein einziges Mal
über diese Kreuzung rüber gegangen. An dieser Stelle sind bloß alle Stränge ein
kleines bisschen miteinander verschmolzen, nämlich immer dann, wenn ein neuer, heißer
Strang des Weges kam und ein bisschen in den anderen übergegangen ist. Aber
dadurch, dass keinen 3D-gedruckten Strang habe, der da komplett drüber geht, ist das
meine Sollbruchstelle quasi. Und genau da ist auch die Struktur gerissen. In einer
anderen Variante, die eigentlich auf exakt demselben Muster basiert, hat das Slicing-
Programm etwas Anderes entschieden. Nämlich, dass es genau bis zum Knick der
Raute gehen soll. Logischerweise ist dann genau da die Sollbruchstelle entstanden.
Deswegen sehen die Proben nach dem Reißen auch anders aus, weil die eben an anderer
Stelle gerissen sind. Das erklärt auch meine niedrige Reißfestigkeit, weil ich
gar nicht so sehr am Material selber ziehe, sondern an diesen
Verbindungsstellen und je nachdem, wie die halt sind, kann das schneller oder
leichter oder schwerer auseinander gerissen werden. Das heißt, das Verfahren
selber sorgt schon dafür, dass meine Reißfestigkeit gar nicht so hoch ist.
Jetzt habe ich ja acht verschiedene Strukturen, acht verschiedene Varianten
geprüft. Und jetzt könntet ihr sagen, aber wie kommst du dann trotzdem zu dieser
steilen These, dass das bedeutet, dass man 3D-gedruckte Kleidung nicht so empfehlen
sollte. Kann ja sein, dass andere Strukturen viel bessere Werte hätten. Ja,
das kann sein. Aber aus dem Verfahren selber ergeben sich bestimmte
Begrenzungen, was diese Werte angeht. Da muss man noch mal ganz in die Tiefe
gucken, nämlich auf die Moleküle. Textile Fasern haben von sich aus schon eine sehr
hohe Reißfestigkeit. Naturfasern, z.B. Baumwolle, Wolle oder auch Flachs, also
Leinen, haben im Inneren schon eine gleichmäßige Anordnung der Molekülketten.
Und das heißt wir haben entweder amorphe oder kristalline Bereiche oder eine
Mischung davon. Das sind also diese Stränge, die man da sieht. Die bilden
Molekülketten ab. Und an der Stelle, wo sie ein bisschen durcheinander liegen wie
ein Teller Spaghetti, an der Stelle sind sie nicht besonders stabil und der Stelle,
wo sie schön geordnet sind, an dieser Stelle sind sie fest. Und Naturfasern
haben von sich aus schon einen hohen Grad an kristallinen Bereichen, also eine hohe
Festigkeit. Das heißt, Fasern haben von sich aus schon eine hohe Reißfestigkeit,
die meine Strukturen jetzt hier nicht haben können. Und wenn es um synthetische
Fasern geht, dann hat man sogar noch die Möglichkeit, Einfluss darauf zu nehmen,
wie reißfest sie sind. Es gibt verschiedene Verfahren, um Fasern zu
spinnen, und mindestens eins davon ist eigentlich sehr ähnlich zum 3D-Druck. Man
verflüssigt den Kunststoff oder das Material, was man also als Faser haben
will und dann wird es durch eine Düse gepresst und wird zur Faser. Also sehr
ähnlich zum 3D-druck eigentlich. Der Unterschied ist aber, dass man hier
Einfluss darauf nehmen kann, welche Eigenschaften die Faser am Ende hat.
Denn der Kristallisationsgrad, also der Anteil an kristallinen Bereichen, ist
abhängig von der Abkühlrate. Das heißt, je langsamer sowas abkühlt, umso mehr Zeit
haben diese Molekülketten, um in einen geordneten Zustand überzugehen. Deswegen
sind die Spinnschächte, in die die Fasern gesponnen werden, auch beheizt, um eine
möglichst langsame Abkühlrate zu haben, damit diese Fasern einen möglichst hohen
Kristallisationsgrad haben und damit eine möglichst hohe Reißfestigkeit. Diese
Möglichkeit haben wir beim 3D-Druck gar nicht. Wir können zwar eine beheizte
Druckplatte einsetzen. Das hat dann aber nur einen Einfluss auf die ersten zwei
Schichten vielleicht, danach nicht mehr. Außerdem wollen wir ja, nachdem der Strang
abgelegt wird, dass er möglichst schnell aushärtet. Denn sonst würde er zur Seite
wegschmelzen. Und wir wollen ja eine Geometrie haben, die festgelegt ist. Das
soll nicht irgendwie sofort zerfließen, nachdem es abgelegt haben. Und dass eine
nächste Schicht abgelegt wird, funktioniert auch nur, wenn die Schicht
darunter schon hart geworden ist. Wir können nicht das Ganze auf konstant hoher
Temperatur halten. Beim Pulverdruck sieht das ein bisschen anders aus, da ist das
Verfahren ein bisschen besser geeignet, um eine höhere Reißfestigkeit herzustellen,
und die Strukturen hatten auch tatsächlich bessere Ergebnisse, was die Reißfestigkeit
angeht. Außerdem haben wir bei Synthetikfasern noch eine Möglichkeit, die
Festigkeit zu erhöhen, nämlich durch das Verstrecken. Die Fasern werden, nachdem
sie gesponnen wurden, nochmal durch Walzen geführt, es wird eine Zugkraft auf die
Faser aufgelegt. Dadurch wird nochmal der Kristallisationsgrad erhöht. Die Moleküle
werden gezwungen, sich noch mehr auszurichten. Das führt auch dazu, dass
der Faserdurchmesser ein bisschen kleiner wird, also meine Faser wird noch feiner,
noch weicher und gleichzeitig fester. Das erklärt, warum textile Fasern so viel
höhere Festigkeiten haben, während sie aber so viel feiner sind als das, was man
aus dem 3-D-Drucker herstellen kann. Textile Fasern haben außerdem den Vorteil,
dass sie wunderbar wärmen können, und zwar durch isolierende Lufteinschlüsse. Das
heißt, überall da, wo kleine Kammern entstehen, hat eine textile Fläche die
Möglichkeit uns zu wärmen, wenn es am Körper getragen wird. Das liegt daran,
dass also so textile Flächen aus Fäden bestehen. Diese Fäden bestehen aus Fasern,
wie man auf diesem Mikroskopbild sieht. Das ist jetzt kein grober Teppich, das ist
ein Mikroskopbild von einem Stoff. Diese ganzen kleinen Fasern würde man jetzt mit
grobem Auge nicht sehen. An all diesen Stellen kann Luft eingesperrt werden und
an dieser Stelle kann dann gewärmt werden. Diese kleinen Abstände sind aber auch
wichtig für den Feuchtigkeitstransport, weil an dieser Stelle der Schweiß verdampfen
und dadurchgehen kann. Das heißt, es kann gleichzeitig gewärmt und
vor Überhitzung geschützt. Solche kleinen, feinen Strukturen können halt nicht
herstellen mit dem 3D-Drucker. Wir sind sehr begrenzt, was die Feinheit angeht.
Wir können jetzt nicht unbedingt solche kleinen Luftkammern drucken. An der Stelle
ist man noch sehr begrenzt was das Verfahren angeht. Das heißt, einige Sachen
können 3D-gedruckte Strukturen einfach noch nicht leisten. Aber was können Sie
denn stattdessen? Wir haben eine hohe Gestaltungsfreiheit tatsächlich, die man
in der Bekleidung jetzt eher so bei Accessoires oder Schuhen einsetzen könnte.
Also sowas wie für Armbänder, Ketten, Brillen. Das ist überhaupt gar kein
Problem, da kann mann dieses Potential total gut nutzen. Zum Beispiel bei
Kostümen, in dem Film Black Panther wurden mehrere Kronen 3D-gedruckt. Das ist ein
super Beispiel dafür, was man mit diesem Verfahren machen kann. Theoretisch ist es
auch nachhaltig, allein dadurch, dass es eine additive Fertigung ist. Das heißt, es
wird nur da Material aufgebaut, wo man es tatsächlich benötigt. Das steht im großen
Gegensatz zu herkömmlicher Bekleidungsherstellung. Wenn man ein Stück
Stoff zuschneidet, kann man, wenn man wirklich gut ist, eine Auslastung von 90 %
erreichen. Dadurch, dass Schnittteile unterschiedliche Formen haben. Das heißt
10 % vom Stoff wird regelmäßig weggeschmissen und das ist keine gute
Bilanz. Das ist tatsächlich ein guter Aspekt vom 3D-Druck an dieser Stelle. Die
Materialien können auch wiederverwendet werden. Recycling ist auch ein großes
Problem in der Bekleidungsindustrie. Gerade wenn es darum geht, dass man das
Pulver dann einfach nicht wegschmeißen muss, sondern wieder verwenden kann, ist
das eine gute Sache. Es eignet sich sehr gut, um Einzelstücke zu fertigen. Das ist
in der Bekleidung oft nicht möglich oder kommt dann gleich mit sehr hohen Kosten
des Weges. Es ist im Prinzip auch möglich, im selben Produkt verschiedene
Materialeigenschaften zu erstellen. Wenn ich jetzt einen Schulterbereich habe, und
sage, ok da soll es irgendwie ein bisschen fester sein, dann kann ich das in meinem
3D-Modell einfach schon so anlegen. Ich kann sagen, ok hier soll mehr Material
aufgebaut werden. Wenn ich das aus Stoff mache, dann müsste an dieser Stelle eine
Naht sein, es müsste ein anderes Material sein oder ich müsste es mit einer
zusätzlichen Schicht verstärken. Im 3D-Druck könnte das alles im selben
Schritt passieren. Es gibt im Prinzip auch die Möglichkeit, noch weitere
Zusatzfunktionen einzubringen, also Kabel noch einzubringen, LEDs, irgendwelche
Sensoren. Da steht aber jetzt noch ein Fragezeichen dahinter. Erstens ist das
auch nicht richtig Alltagsbekleidung, und zweitens ist das jetzt auch noch nicht so
fortgeschritten, dass das irgendwie Standard ist. Ein Vorteil könnte sein,
dass man in einem Schritt gleich das komplette Kleidungsstück herstellt. Im
Moment ist das ja so, es muss erst der Stoff hergestellt werden, dann wird es
zugeschnitten, dann wird es zusammengenäht, dann wird vielleicht noch
einmal gefärbt. All das sind unterschiedliche Schritte, die an
unterschiedlichen Orten stattfinden. Wenn man jetzt ein Kleidungsstück 3D-drucken
würde, könnten man alle diese Schritte in einem in einem machen. Aber eben auch nur,
wenn es in den Bauraum vom Drucker passt. An der Stelle wo wir dann sagen, wir
drucken ein A4-Blätter und hängen das wieder zusammen, sind wir ja wieder in
dieser Stelle, dass alles erst zusammengebaut werden muss. Ein bisschen
cleverer ist das, was Nervous System entwickelt hat, nämlich eine Software, die
das Kleid direkt digital zusammenfaltet und es wird dann im zusammengefalteten
Zustand gedruckt. Dadurch reduziert sich der Bauraum, den man dafür braucht,
erheblich. Das heißt, man hat dann also irgendwo in diesem Pulverblock das Kleid,
muss das da irgendwie wie in der Archäologie erst einmal befreien, von den
Pulverresten säubert und dann auseinanderfaltet wird. Das ist eine gute
Möglichkeit, um wirklich diesen Vorteil von 3D-Druck, dass das in einem Schritt
passiert, zu nutzen. Anders sehe ich da noch große Probleme. Die Nachteile oder
die Herausforderungen sind eben diese ungenügende Reißfestigkeit, die aus dem
Verfahren selber kommt, da kann man tatsächlich auch nicht so viel machen. Wir
sind noch sehr begrenzt, was die Feinheit angeht. Standard-Düsendurchmesser sind 0,4
Millimeter und bei Fasern bewegen wir uns eher im Mikrometer-Bereich. Das sind große
Unterschiede. Diese Feinheit ist eben wichtig dafür, wie sich etwas auf der Haut
anfühlt, dass Feuchtigkeit transportiert werden kann, dass Lufteinschlüsse für
Wärme sorgen. Das ist an dieser Stelle so elementar, dass also diese vier Aspekte
von Tragekomfort nicht wirklich gegeben sind, wenn wir es 3D-drucken würden. Zeit
und Kosten ist definitiv noch sehr ungünstig was so 3D-druck angeht. Es
dauert ziemlich lange und es ist auch noch ziemlich teuer. An dieser Stelle wieder,
das ist dann noch nicht wirklich Alltag, das sind dann eben Einzelteile. Definitiv
geklärt werden müssten noch die Pflegeeigenschaften. Kann man so ein Teil
dann überhaupt waschen? Wenn es Alltagskleidung ist, wird es jeden Tag
getragen. Und dann möchte man bitte auch, dass es gewaschen wird und dann sauber
ist. Wenn wir über Bekleidung reden, müssen wir auch immer über
Verschlussmöglichkeiten reden, irgendwie muss man ja ins Kleidungsstück reinkommen.
Das heißt Reißverschlüsse, Knöpfe, Haken, Ösen. All sowas muss dann mitgedacht
werden, wenn es darum geht alles in einem Stück zu drucken. Das heißt, dieser Aufbau
von Stoffen aus Fäden, die dann wiederum aus Fasern bestehen, ist im Moment noch
unschlagbar, was den Tragekomfort angeht. Es gibt noch nicht wirklich Lösungen, das
zu imitieren im 3D-Druck oder durch irgendein anderes Verfahren oder durch
irgendeine andere Anordnung von Material auf eine andere Weise zu lösen. Zum
jetzigen Stand der Technik ist also 3D-gedruckte Kleidung nicht nur nicht die
Zukunft, sondern eigentlich noch nicht einmal die Gegenwart. Denn die Gegenwart
ist ja, dass wir Stoffe aus textilen Fasern haben, und das funktioniert richtig
gut. Und 3D-gedruckte Strukturen können das noch nicht leisten. Das heißt jetzt
nicht, dass man aufhören sollte, daran zu forschen. Und wer da vorhin gesagt hat,
dass das schon gut geklappt hat mit dem 3D-drucken von Kleidung, da bin ich sehr
interessiert, was daran gut geklappt hat und ob da vielleicht andere Aspekte noch
dabei sind, die ich nicht bedacht habe. Aber es sollte nicht vergessen werden, was
überhaupt die Grundfunktionen von Kleidung ist und diese Kunstwerke, die ich am
Anfang gezeigt habe, die sind super und ich finde die großartig und daran sollte
bitte auch weiter geforscht werden. Aber dabei eben nicht vergessen, dass Kleidung
ja irgendwie uns noch wärmen soll, dass das irgendwie blickdicht sein soll und
dass dieser Klimahaushalt gewährleistet sein muss. Und diese Hoffnung, dass durch
ein nachhaltiges Verfahren die ganze Industrie umgekrempelt werden kann, oder
durch andere Fertigungsprozesse diese komplette Industrie verändert werden kann,
die finde ich ein bisschen schwierig. Denn die Bekleidungsindustrie ist
hochproblematisch. Es gibt ganz viele Probleme ökologischer Art,
gesellschaftlich-sozialer Art. Aber jetzt die Hoffnung auf so eine neue Technik zu
legen und zu sagen, ja, das wird dann das alles lösen, weil das ist ja dann
nachhaltig, dann drucken wir halt einfach alles mit einem 3D-Drucker und dann ist
dieses Nachhaltigkeitsproblem gelöst, das sehe ich eher nicht so. Also gerne daran
weiterforschen, Grundfunktionen dabei aber nicht vergessen und nicht darauf ausruhen,
dass eine neue, innovative Technik das wohl schon alles lösen wird, sondern die
Bekleidungsbranche gerne an allen anderen Stellen revolutionieren. Aber sich nicht
darauf verlassen, dass der 3D-Druck das schon alles, alles lösen wird. Und an
dieser Stelle bin ich fertig mit meiner Präsentation und bedanke mich fürs Zuhören.
*Applaus*
Herald-Angel Noujoum: Ja, vielen Dank, das war eine ziemliche Punktlandung, wir haben
leider keine Zeit für Fragen, es tut mir Leid für alle Leute, die gerade zu den
Mikrofonen strömen. Aber ihr seht ja hier, wo ihr Rebekka noch erwischen könnt, ihr
könnt ihr auf Twitter eine Frage stellen unter @Kurfuerstin zum Beispiel. Ihr könnt
sie bestimmt auch gleich nach dem Talk noch erwischen. Vielleicht nicht gleich
hier vorne, sondern irgendwo ein bisschen weiter hinten. Sie muss ja auch erst noch
ihre Postkarten lesen. Aber es gibt sicherlich noch Zeit und Möglichkeit, um
sich über 3D-Druck und Bekleidung aus dem 3D-Drucker auszutauschen. Noch einmal
einen ganz, ganz herzlichen Applaus für Rebekka und schön, dass ihr alle da wart.
*Applaus*
*Abspannmusik*
Untertitel erstellt von c3subtitles.de im Jahr 20??. Mach mit und hilf uns!