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

*36C3 Vorspannmusik*
[Füller, bitte in amara entfernen]

Herald-Angel Noujoum: Herzlich willkommen
zu unserem nächsten Talk, warum 3D

gedruckte Kleidung nicht die Zukunft ist.
Kurze Frage ins Publikum, wer hat schon

mal selber irgendwas 3D-gedruckt? Bitte
einmal die Hände hoch. Hab ich mir

gedacht, ich schätze, 80% der Leute, die
hier im Saal sind. Kein Wunder, ist ja

auch das Thema, deswegen seid ihr
wahrscheinlich alle hier. Zweite Frage,

wer hat schon mal versucht, Kleidung 3D zu
drucken? Bitte erneut Handzeichen. Da sehe

ich vier Leute. Und wie ist es so
gelaufen? Ich sehe eine Person, die

versucht anzuzeigen, dass es super
gelaufen ist. Die anderen zeigen 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 nochmal
Hände. Deutlich mehr, vielleicht so zehn

Leute haben darüber nachgedacht. Unsere
nächste Speakerin, Rebekka, wird euch

jetzt sagen, 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 sie 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. Also wie

man einem Computerprogramm beibringt, dass
ein Rock realistisch aussieht und

realistisch an einer virtuellen Puppe
hängt. Ich wünsche euch ganz viel Spaß mit

dem Talk. Ich hoffe, dass ihr viel lernt,
Spaß habt und bitte begrüßt unsere

Speakerin Rebekka mit einem ganz großen
Applaus. Vielen Dank!

*Applaus*
[Füller, bitte in amara entfernen]

Speakerin Rebekka/Kurfuerstin: 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 passieren müsste, damit es eine

ernstzunehmende Möglichkeit für
Alltagskleidung wäre. Ich wurde ja gerade

angekündigt als Bekleidungstechnikerin und
für den Fall, dass jemand nicht weiß, 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. Grob

vereinfacht kommt also eine Person, die
ein Design erstellt hat und sagt, ich habe

dieses Kleid entworfen. Sie hat also ein
schönes Bild, auf dem man ein bisschen

etwas erkennen kann, aber viel 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? Denn die Produktion

möchte gerne alle Informationen haben über
dieses Kleid. Und dann fragt das Design,

was? Und dann sagt die Produktion, was?
Und an dieser Stelle würde es dann 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. Genau da kommt die
Bekleidungstechnik ins Spiel als

Schnittstelle zwischen Design und
Produktion. Es 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 und Orte. Wo
soll das Ganze produziert werden, zu

welchem Zeitpunkt? All das muss geklärt
werden und dafür ist die

Bekleidungstechnik zuständig. Und diesen
Reality Check, also diese Frage der

Umsetzbarkeit, habe ich auch auf den
3D-Druck angewendet. Wer nach den Wörtern

3D-Druck und Kleidung sucht, kriegt so
ähnliche Schlagzeilen als Überschriften

von 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, 2020 werden wir alle einen

Drucker zuhause haben und dann drucken wir
uns morgens den Pullover, am Abend

schmelzen wir ihn ein und am nächsten Tag
drucken wir uns einen neuen. Inzwischen

sind diese Überschriften ein bisschen
vorsichtiger geworden mit einem

Fragezeichen am Ende. Aber man sieht auch
aus diesen Überschriften, dass da ganz

viel Hoffnung dahinter steht, dass sich
jetzt etwas ganz grundsätzlich verändert,

dass die ganze Modeindustrie umgekrempelt
wird. Es steht auch die Hoffnung der

Nachhaltigkeit dahinter mit den
Argumenten, dass das Verfahren nachhaltig

ist und Nachhaltigkeit ja auch ein großes
Thema in der Bekleidungsindustrie ist. Die

Frage ist, ob 3D-Druck jetzt die Lösung
sein könnte. Es gibt tatsächlich schon

3D-gedruckte Kleidung, das ist gar nicht
so neu oder unrealistisch. Es wurden schon

ganze Kollektion gedruckt und ich zeige
jetzt 3 Beispiele. Danit Peleg hat in

Israel ihre 5-teilige Abschlusskollektion
komplett 3D gedruckt. Ein Beispiel ist das

zweiteilige Ensemble rechts, ein Top und
ein bodenlanger Rock. Der Rock wurde

komplett mit Desktop-Printern gedruckt.
Das bedeutet, er besteht aus Modulen, die

nur A4-Größe haben, die aneinandergereiht
miteinander verbunden wurden. Das

Besondere 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. Wenn
man den Rock hochzieht, federt er nach und

springt hoch und runter. Die Jacke ist das
erste 3D-gedruckte ready-to-wear

Kleidungsstück, das man online bestellen
kann, in limitierter Auflage von 100

Stück. Sie kostet 1500 Dollar. Man kann
sich dann noch die Farbe und einen

Schriftzug am Rücken aussuchen und dann
wird die Jacke auch schon in 100 Stunden

gedruckt. Ein anderes Beispiel ist von dem
Designkollektiv Nervous System, die das

Kinematics-System entwickelt haben. Das
besteht aus Dreiecken, die mit Scharnieren

miteinander verbunden sind. Das heißt,die
ganze Fläche ist flexibel und beweglich.

Allerdings ist es aus hartem Material
gedruckt. Es ist zwar beweglich, aber

nicht elastisch, und es klappert auch ein
bisschen, wenn man damit durch die Gegend

läuft. Nach einer Weile haben sie dann
eine blickdichte Variante entwickelt. Das

Kleid rechts basiert auf derselben
Dreiecksstruktur, hat aber oben drauf

diese Art von Blütenblättern. Das heißt,
es ist 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 in der Bewegung

ineinander und übereinander schieben
können. Dadurch ist eine gewisse

Flexibilität möglich. Man kann sich in dem
Kleid bewegen und die Fläche bewegt sich

mit. Daran war unter anderem Travis Fitch
beteiligt, ein Designer, der in New York

arbeitet. Mit Travis hatte ich Kontakt.
Ich bin Bekleidungstechnikerin, ich möchte

Zahlen haben. Ich habe ihn dann gefragt,
wie ist das, woher nehmt ihr denn

überhaupt die Information, dass eine
entwickelte Struktur für so ein Kleid

geeignet ist. Woran macht ihr fest, dass
die Elastizität reicht, um die Struktur in

Kleidung einzusetzen? Macht ihr
Labortests? Und er hat gesagt, naja, ich

zieh dann daran und sage entweder, es
reicht oder es reicht nicht. Und dann kam

die Bekleidungstechnikerin in mir durch
und ich habe gesagt, wie wär es denn mit

Zahlen? Ich habe also angeboten, diese
Strukturen zu untersuchen, Laborprüfungen

zu machen, um herauszufinden, 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 diese

Beispiele nicht für den Alltag sind. Das
ist keine Alltagskleidung, das sind ganz

besondere Einzelfertigungen. Das dauert
teilweise Monate, bis sie fertig gedruckt

sind, sie bestehen aus 300 verschiedenen
Teilen, die zusammengefügt werden müssen.

Aber bei diesen Fragen, ob 3D-Druck die
Modeindustrie umkrempeln wird, muss es ja

um Alltagskleidung gehen. Einzelstücke auf
einer Modenschau krempeln nicht die

Modeindustrie um. Da muss noch irgendwas
passieren, bis das zur Alltagskleidung

kommt. Deshalb stelle ich die Frage, was
muss denn diese Kleidung für Eigenschaften

haben, um überhaupt als Alltagskleidung
gelten zu können, also als Kleidung, die

wir jeden Tag zu jeder Gelegenheit
anziehen können? Kleidung muss in erster

Linie bequem sein. Wie bequem Kleidung
ist, lässt sich durch den Tragekomfort

ausdrücken. Es gibt vier verschiedene
Aspekte von Tragekomfort. Zum einen der

psychologische, das hat 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 diesen Vortrag auf einer anderen

Fachtagung vorgetragen hätte, dann hätte
ich mir vielleicht etwas anderes

angezogen, weil es ein anderer Kontext
wäre. Und dass hier Leute im Onesie oder

im Gänsekostüm 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. Beim

hautsensorischen Tragekomfort geht es
darum, wie sich etwas auf der Haut selber

anfühlt. Oberflächen können weich sein
oder kratzig, sie können auch Allergien

auslösen. Es geht 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 durch ein

Kleidungsstück hindurch gewährt sein. 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.

Bewegungsfreiheit 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
verwendete Materialien. 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 das Kleidungsstück dort dann nicht
kaputt gehen würde. Wenn das Material an

dieser Stelle nicht elastisch ist, dann
würde die Fläche dort ausbeulen. Wenn wir

einen ganz engen Ärmel haben und das
Material ist nicht elastisch, dann wird

das an der Stelle immer diese Form
annehmen und es wird ausgebeult. Das

heißt, wir brauchen ein Material mit einer
elastischen Rücksprungskraft. Nachdem wir

diese Bewegungen gemacht haben, geht es
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 dem
Hintergedanken, dass man dann den

Tragekomfort 3D-gedruckter Kleidung
erhöhen kann und damit ein Stückchen näher

kommt zur 3D-gedruckten Alltagskleidung.
In textilen Flächen, also Stoffen, die wir

täglich tragen, kommt Elastizität durch
zwei Aspekte zustande. Einerseits durch

das Material selbst, durch ein elastisches
Material, das ist in der Regel Elastan.

Elastan kann man 300 % dehnen und dann
geht es wieder zurück in den

Ausgangszustand und es wird in ganz vielen
Kleidungsstücken benutzt. Ein ganz

übliches Mischungsverhältnis ist 98%
Baumwolle und 2% Elastan. Diese 2% reichen

dann schon, dass ein Shirt so elastisch
ist, dass man bequem reinkommt. Das Shirt

kann trotzdem total eng sein und beult
nach dem Tragen nicht aus. Die zweite

Möglichkeit, zu Elastizität zu kommen, ist
über die Struktur, also über

Strukturelastizität und das ist bei
Bekleidung in erster Hinsicht Maschenware.

Wenn man an einer Fläche aus Maschenware
zieht, bewegen sich die Maschen, verändern

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
Fäden aus Baumwolle aber in Maschen

verarbeitet, kann man eine Fläche
herstellen, die trotzdem schön beweglich

und elastisch ist. Auch bei 3D-gedruckte
Flächen ist es möglich, ein elastisches

Material einzusetzen z.B. TPU. Das steht
für thermoplastisches Polyurethan und

Polyurethan ist auch in Elastan enthalten.
Das heißt, es hat eine sehr ähnliche

Eigenschaft, weil es auf den gleichen
chemischen Eigenschaften basiert. Auch

Strukturelastizität ist möglich. Man kann
prinzipiell auch Maschen drucken, aber man

kann auch auf andere Formen zurückgreifen,
also Bögen, Spiralen oder Federn.

Strukturen, 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. Die Gestaltung 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

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 und fängt an zu

schmelzen. Im flüssigen 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 die Form ganz links,

dann braucht man dafür Stützstrukturen. In
jeder Schicht, in der der Druckkopf

irgendwo Filament ablegt, muss auch schon
diese Stützstruktur gebildet werden. Wenn

das Objekt fertig gedruckt ist, hat man
diese Säulen, die das Ganze abstützen und

die man 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. Das heißt, wenn man

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. Material für
wasserlösliche Stützstrukturen 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 passt das in den
Druckern leider noch nicht zusammen. Ich

hoffe, 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. In den
Bauraum wird eine ganze Schicht Pulver

aufgetragen. Ein Laser lässt genau da die
kleinen Pulverkörner verschmelzen, wo man

die Geometrie braucht. Dann wird eine
komplett neue Schicht Pulver aufgetragen.

Das heißt, das Pulver selbst ist schon die
Stützstruktur und man braucht keine

Säulen. Am Ende ist der 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.
Das heißt, ich hatte die Möglichkeit, ein

bisschen in die Höhe zu gehen und
Verkettungen herzustellen. Ich hatte

verschiedene Größen. Die kleinere Variante
ist viel beweglicher, die kann man sehr

leicht zusammenfalten und bewegen. Die
Module sind gegeneinander verschiebbar.

Man kann sie zusammenschieben und an ihnen
ziehen, dadurch ist die Struktur schön

beweglich. Beim anderen Verfahren war ich,
wie gesagt, in der Gestaltung

eingeschränkt. Diese Struktur basiert auf
einem Rautenmuster, das einfach in die

Höhe extrudiert wurde. Es wird dann erst
die Raute lang gezogen, bevor am Material

selber gezogen wird. Auch das hatte ich in
verschiedenen Varianten, mit größeren und

kleineren Rauten und mit verschiedenen
Schichthöhen, um 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. Wie kann

man jetzt überhaupt die elastischen
Eigenschaften prüfen? Mit einer

sogenannten Zugprüfung. Das heißt, man
testet kein ganzes Kleidungsstück, sondern

Probestreifen. Die werden in eine
Zugprüfmaschine eingespannt, die mit

konstanter Geschwindigkeit daran zieht.
Die dazugehörige Software spuckt

automatisch ein Diagramm aus, das seht ihr
auf der rechten Seite. Es zeigt die

Längenänderung in Prozent, also wie viel
die Probe schon auseinandergezogen ist und

auf der anderen Achse die aufgewendete
Kraft in Newton, also wieviel Kraft man

überhaupt braucht, 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 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. Aber was nützt mir das? Irgendwie

muss ich ja noch wissen, ob das gute
Zahlen sind oder schlechte Zahlen. Es gibt

eine Empfehlung vom Dialog Textil
Bekleidung zusammen mit dem German Fashion

Mode Verband. Das ist keine Norm und kein
Gesetz. Kleidungsstücke müssen nicht diese

Zahlen erreichen. Aber es ist eine
Empfehlung, welche Dehngungen

Kleidungsstücke ungefähr besitzen sollten
und welche Zugkräfte sie aushalten

sollten. Das ist ein kleiner Ausschnitt
daraus, das ist 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 niedrigere Zugkräfte, denn
wenn es weiter vom Körper weg ist, ist die

Dehnbarkeit nicht ganz so entscheidend.
Ich habe also diese Zahlen miteinander

verglichen und rausgefunden, die
Dehnungen, die meine Strukturen erreicht

haben, sind super. Aber die
Höchstzugkräfte werden nicht erreicht. Das

bedeutet, ich kann zwar meine Strukturen
ziehen, das ist wunderbar. Aber ich

brauche gar nicht so viel Kraft, bis sie
auseinanderreißen. Das ist schlecht. Also

es ist okay, dass ich sie dehnen kann,
aber Sie müssen ja bestimmte Kräfte

aushalten. Und wenn ich 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, 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 Variante nicht so
viel mit stoffähnlichen Eigenschaften zu

tun. Die kleine Variante ist viel
stoffähnlicher, 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 das
3D-Objekt in Schichten, und zweitens gibt

es an den 3D-Drucker die Information, wo
denn in welcher Schicht der Druckkopf sein

soll. Bei so einer Vase z.B. wäre die
unterste Schicht 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, er 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 einen
Weg gehen, aber vielleicht auch einen

anderen. Es gibt ganz viele verschiedene
Programme, und da gibt es verschiedene,

begrenzte Einstellungsmöglichkeiten. Ich
habe dann nochmal ein bisschen genauer

geguckt und habe festgestellt, dass bei
meinen Rautenstrukturen der Druckkopf

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, dass

es genau an dieser Stelle gerissen ist.
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 kein Strang direkt über die Kreuzung
geht, ist dort quasi eine Sollbruchstelle.

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 der
Druckkopf 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 sie eben an einer

anderen 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 leichter oder schwerer

auseinander gerissen werden. Das heißt,
das Verfahren selber sorgt schon dafür,

dass meine Reißfestigkeit gar nicht so
hoch ist. Ich habe ja acht verschiedene

Strukturen, acht verschiedene Varianten
geprüft. Und jetzt könntet ihr sagen, aber

wieso kommst du dann zu dieser steilen
These, dass das bedeutet, dass man 3D

gedruckte Kleidung generell nicht
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 in die Tiefe gucken,
nämlich auf die Moleküle. Textilfasern

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.
Es gibt amorphe und kristalline Bereiche.

Diese Stränge da bilden Molekülketten ab.
Da, wo sie ein bisschen durcheinander

liegen wie ein Teller Spaghetti, sind sie
nicht besonders stabil und da, wo sie

schön geordnet sind, an dieser Stelle sind
sie fest. 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

3D-gedruckten Strukturen 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 und presst ihn
durch eine Düse. Der Unterschied ist aber,

dass man hier Einfluss darauf nehmen kann,
welche Eigenschaften die Fasern am Ende

haben. Denn der Kristallisationsgrad, also
der Anteil an kristallinen Bereichen, ist

abhängig von der Abkühlrate. Das heißt, je
langsamer es abkühlt, umso mehr Zeit haben

die Molekülketten, um in einen geordneten
Zustand überzugehen. Deswegen sind die

Spinnschächte, in die diese 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 dass eine nächste
Schicht abgelegt wird, funktioniert auch

nur, wenn die Schicht darunter schon hart
geworden ist. Wir können das Ganze nicht

auf konstant hoher Temperatur halten. Beim
Pulverdruck sieht das ein bisschen anders

aus, da ist das Verfahren etwas 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 und einer

Zugkraft ausgesetzt. 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, 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 mit 3-D-Druckern

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 zu wärmen, wenn es

am Körper getragen wird. Das liegt daran,
dass textile Flächen aus Fäden bestehen.

Diese Fäden bestehen aus Fasern, wie man
auf diesem Mikroskopbild sieht. Das ist

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 isoliert und damit
gewärmt werden. Diese kleinen Abstände

sind aber auch wichtig für den
Feuchtigkeitstransport. An dieser Stelle

kann der Schweiß hindurchgehen und
verdampfen. Das heißt, es kann

gleichzeitig gewärmt und vor Überhitzung
geschützt werden. Solche kleinen, feinen

Strukturen können wir mit einem 3D-Drucker
nicht herstellen. Wir sind sehr begrenzt,

was die Feinheit angeht. Wir können jetzt
nicht unbedingt solche kleinen Luftkammern

drucken. Das heißt, einige Sachen können
3D-gedruckte Strukturen einfach noch nicht

leisten. Aber was können Sie denn
stattdessen? Wir haben tatsächlich eine

hohe Gestaltungsfreiheit, die man in der
Bekleidung jetzt eher so bei Accessoires

oder Schuhen einsetzen könnte. Also z.B.
für Armbänder, Ketten oder Brillen. Zum

Beispiel bei Kostümen, in dem Film Black
Panther wurden mehrere Kronen 3D-gedruckt.

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, werden 10 % vom Stoff regelmäßig
weggeschmissen und das ist keine gute

Bilanz. Das ist tatsächlich ein guter
Aspekt vom 3D-Druck. Die Materialien

können auch wiederverwendet werden.
Recycling ist auch ein großes Problem in

der Bekleidungsindustrie. Gerade wenn es
darum geht, dass man das Pulver nicht

wegschmeißen muss, sondern wieder
verwenden kann, ist das eine gute Sache.

Es eignet sich sehr gut, um Einzelstücke
zu fertigen. Das kommt bei herkömmlicher

Bekleidungsherstellung oft 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, in
dem es ein bisschen fester sein soll, dann

kann ich das in meinem 3D-Modell so
anlegen. Ich kann bestimmen, 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,
LEDs, irgendwelche Sensoren. Da steht aber

jetzt noch ein Fragezeichen dahinter.
Erstens ist das auch nicht richtig

Alltagskleidung, und zweitens ist das auch
noch nicht so fortgeschritten. Ein Vorteil

könnte sein, dass man in einem Schritt
gleich das komplette Kleidungsstück

herstellt. Im Moment muss erst der Stoff
hergestellt werden, dann wird es

zugeschnitten, dann wird es
zusammengenäht, dann wird vielleicht noch

einmal gefärbt. Das sind unterschiedliche
Schritte, die an unterschiedlichen Orten

stattfinden. Wenn man ein Kleidungsstück
3D-druckt, könnten alle Schritte in einem

Prozess passieren. Aber nur, wenn es in
den Bauraum vom Drucker passt. Wenn wir

viele A4-Blätter drucken, die wir dann
aneinander fügen, sind wir ja wieder in

der Situation, 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 dann im zusammengefalteten Zustand

gedruckt. Dadurch reduziert sich der
benötigte Bauraum erheblich. Irgendwo in

diesem Pulverblock ist das Kleid, das wie
in der Archäologie befreit, von den

Pulverresten gesäubert und dann
auseinanderfaltet wird. Das ist eine gute

Möglichkeit, um wirklich diesen Vorteil
von 3D-Druck zu nutzen. Die Nachteile oder

die Herausforderungen sind die 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. Die Feinheit ist wichtig
dafür, wie sich etwas auf der Haut

anfühlt, dass Feuchtigkeit transportiert
werden kann, dass Lufteinschlüsse für

Wärme sorgen. Das ist so elementar, dass
die Aspekte von Tragekomfort nicht

wirklich gegeben sind, wenn wir es
3D-drucken würden. Zeit und Kosten sind

beim 3D-Druck definitiv noch sehr
ungünstig. Es dauert ziemlich lange und es

ist auch noch ziemlich teuer. Das ist dann
noch nicht wirklich Alltagskleidung, das

sind 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 werden kann und

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 das muss mitgedacht werden, wenn

wir alles in einem Stück drucken. Das
heißt, dieser Aufbau von Stoffen aus

Fäden, die wiederum aus Fasern bestehen,
ist im Moment noch unschlagbar, was den

Tragekomfort angeht. Es gibt noch nicht
wirklich Lösungen, das im 3D-Druck zu

imitieren oder durch irgendein anderes
Verfahren oder durch irgendeine andere

Anordnung von Material auf eine andere
Weise zu lösen. Zum jetzigen Stand der

Technik ist 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 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 uns Kleidung ja noch

wärmen und blickdicht sein soll und dass
dieser Klimahaushalt gewährleistet sein

muss. Und diese Hoffnung, dass durch ein
nachhaltiges Verfahren die ganze Industrie

umgekrempelt werden kann, finde ich ein
bisschen schwierig. Denn die

Bekleidungsindustrie ist
hochproblematisch. Es gibt ganz viele

Probleme ökologischer Art,
gesellschaftlich-sozialer Art. Aber die

Hoffnung auf so eine neue Technik zu legen
und zu sagen, ja, das wird dann das alles

lösen, denn 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 damit
bin ich fertig mit meiner Präsentation und

bedanke mich fürs Zuhören.
[Füller, bitte in amara entfernen]

*Applaus*
[Füller, bitte in amara entfernen]

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. 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*

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