Weben, wirken, legen und wickeln

Martina Metzner
26. August 2020
Der fertige Massivholzfaden kann gewebt, gewirkt, gelegt oder gewickelt werden. (Foto: Bau Kunst Erfinden)

Im Forschungsprojekt „Tethok“ werden textile Gestaltungsmöglichkeiten aus massiven Weidenholzfäden für Leichtbaukonstruktionen in Design und Architektur untersucht. 

Das für seine Materialexperimente bekannte Institut „Bau Kunst Erfinden“ von Professorin Heike Klussmann an der Universität Kassel untersucht zusammen mit weiteren Instituten im Forschungsprojekt „Tethok“ textile Gestaltungsmöglichkeiten aus Massivholzfäden und verbindet damit „altes“ Material und Handwerk mit neuer Technologie. Ausgangspunkt ist ein optimierter Endlosfaden aus Weidenholz, der in unterschiedlichen Bindungen zu Textilien weiterverarbeitet wird, die als Leichtbaumaterial in Produktdesign, Fahrzeugbau und Architektur eingesetzt werden können. Damit erweitert das interdisziplinäre arbeitende Team die textilen Konstruktionsmethoden im Leichtbau, die bislang mit Materialien wie Kunststoff-, Carbon- oder Glasfasern durchgeführt wurden. 

Verkreuzungsrhythmus, Fadenrichtung und Fadendichte stehen genauso in Wechselwirkung zueinander wie Querschnitt des Massivholzmonofils. (Foto: Bau Kunst Erfinden)

Die Forschung konzentriert sich dabei vor allem auf die Entwicklung eines Weidenholzmonofil (Monofil = Endlosfaden), der maschinell verarbeitet werden kann. Die Forscher haben sich für Weidenschienen entschieden, die auch für die Korbflechterei eingesetzt werden, da sie durch ihre langen Zellen und Fasern besonders flexibel sind. Für die Flexibilität reicht einfaches Tauchen in Wasser. Um diese Weidenschienen zu gewinnen, werden 1,50 Meter lange Streifen mit einem Querschnitt von bis zu 7 Millimeter Breite und 1 Millimeter Dicke von Weidenruten manuell oder maschinell herausgeschnitten. So entsteht ein Fadenquerschnitt mit einer flachen Unterseite und einer gewölbten Oberseite, die höheren Belastungen standhält als die Unterseite. Durch spezielle maschinelle Anwendungen werden unterschiedliche Querschnitte getestet. Sodann werden die Weidenschienen stirnseitig verbunden – dazu werden aktuell verschiedene Fügeprozesse untersucht wie Blatt- oder Längsstoßverbindungen.

Der aus Flechtweiden gewonnene Holzfaden kann sogar geknotet werden. (Foto: Bau Kunst Erfinden)

Der fertige Endlosfaden kann gewebt, gewirkt, gelegt oder gewickelt werden: Dabei untersuchen die Forscher unter anderem, welche textile Bindungsart welche Flexibilität und Belastung zulässt und wie sich Querschnitte des Massivholzmonofils zu Textilbindungsart verhalten. Neben der klassischen maschinellen Verarbeitung (Wirken, Weben) lassen sich die Massivholzfäden auch robotisch legen und wickeln, sodass gleichzeitig auch die Konstruktion entsteht. Spezielle Simulationsprogramme erlauben den Forschern, verschiedene Varianten und dabei Fügegeometrie sowie Belastungswerte zu testen. 
Das Ergebnis sind planare, einfach und doppelt gekrümmte symmetrische und asymmetrische Flächen sowie Röhren und Verzweigungen bis hin zu völligen Freiformen. Die Oberflächen können dabei plan, dicht, offen oder reliefiert sein – das Forscherteam untersucht gleichzeitig auch die ästhetische Seite. Durch ein gleichzeitiges Einarbeiten von Funktionsfasern mit berührungssensitiven, wärme- und lichtleitenden oder photoaktiven Funktionen, könnten die Holztextilien sogar zu Smart Textiles aufgerüstet werden. 

An „Tethok“ beteiligte Institute
Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“, Experimentelles und Digitales Entwerfen und Konstruieren, Trennende und Fügende Fertigungsverfahren, Institut für Werkstofftechnik – Kunststofftechnik, Bauwerkserhaltung und Holzbau, Baumechanik/Baudynamik

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