36C3 - Warum 3D-gedruckte Kleidung NICHT die Zukunft ist

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
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