Anwendungszentrum für Holzfaserforschung HOFZET®

Forschungsprojekt

»Designer in Lab«

inBETWEEN – Individuelle und nachhaltige Möbel aus Organoblech mit Alttextilien

Sitzmöbel sollen stabil, schön und bequem sein. Sie bestehen daher oft aus einem tragfähigen Korpus sowie einem Polster. Der Designer Jonathan Radetz denkt das ganz neu. Mit Unterstützung des Fraunhofer WKI entwickelt er einen Stuhl, bei dem Sitzschale und Polster in einem Schritt aus Organoblech hergestellt werden. Für das Gewebe kommen ausgemusterte und recycelte Textilien zum Einsatz. Ein so hergestelltes Möbel ist leicht, lässt sich günstig produzieren und bietet eine große Material- und Formvielfalt. Stühle sind nur der Anfang – die Technologie lässt sich auf andere Anwendungsbereiche übertragen.

ndzeichnung und Computervisualisierung eines Stuhls, der aus einer Sitzschale und einem Metallgestell mit vier Füßen besteht.
© Studio Jonathan Radetz
Designentwurf für einen Stuhl aus Organoblech mit integrierter Polsterung.
Eine Hand hält ein ca. 15 x 15 cm großes, flaches Probestück mit einer kreisförmigen Auswölbung in der Mitte. Die Oberfläche besteht aus einem beschichteten und dadurch leicht glänzenden Textilgewebe. Die Auswölbung hat keine Beschichtung und wird vom Daumen leicht eingedrückt.
© Fraunhofer WKI
Die partielle Polsterung des Organoblechs entsteht durch das Aussparen der Imprägnierung und Hinterfüttern der textilen Komponente.

Organoblech ist ein textilbasierter Verbundkunststoff, der sich ähnlich wie Metallblech unter Wärmeeinwirkung umformen lässt. Er besteht aus einem Fasergewebe, das in eine thermoplastische Kunststoffmatrix eingebettet ist. Als Fasermaterial kommen meist endliche Rohstoffe wie Glas, Aramid oder Carbon zum Einsatz. Am Fraunhofer WKI entwickeln wir seit einiger Zeit Organobleche auf Basis von Naturfasern wie Flachs oder Hanf sowie Recyclingfasern für verschiedene Anwendungsfälle. Zusätzlich zu den nachhaltigen textilen Halbzeugen nutzen wir für die Matrix vermehrt rezyklierte oder biobasierte Kunststoffe, etwa aus Zuckerrohr, Maisstärke oder Milchsäure.

Für die neuartige Sitzschale arbeiten wir mit dem Designer Jonathan Radetz daran, die Eigenschaften der beiden Komponenten des Organoblechs gezielt zu nutzen. Kunststoffmatrix und Gewebe dienen zusammen als tragende Struktur, geben also den nötigen Halt. Durch das Einbetten in die Matrix erhält das Gewebe gleichzeitig eine schützende Imprägnierung. Im selben Prozessschritt wird im Bereich der Sitzfläche die Imprägnierung ausgespart und das Gewebe wird hinterfüttert. So entsteht ein Organoblech mit partieller Polsterung. Dieses verarbeiten wir im nächsten Schritt mithilfe einer Form zu einer Sitzschale .

Eine besondere Herausforderung besteht bei der Verwendung von ausgemusterten und recycelten Textilien, da hier die genaue Zusammensetzung des Textils nur bedingt zu ermitteln ist. Dadurch lässt sich die Kompatibilität zwischen Faser und Matrix schwer vorhersagen und gezielt beeinflussen. Wir verfolgen im Projekt verschiedene Ansätze, um Alttextilien dennoch für die Herstellung von Möbeln aus Organoblech nutzbar zu machen.

 

Gesellschaftliche Relevanz

Je leichter ein Produkt, desto geringer ist der Bedarf an Transportenergie. Stabile, langlebige Möbel aus leichtem Organoblech können zu mehr Ressourceneffizienz beitragen – insbesondere, wenn man Bio-Kunststoffe und Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen oder Alttextilien einsetzt.

Die Möbel sind gut recycelbar, denn: Die Organobleche lassen sich schreddern und einschmelzen. Das Material kann dann zum Beispiel per Extrusion zu Terrassendielen verarbeitet werden. Oder man macht daraus kurzfaserverstärktes Kunststoffgranulat für Spritzgussteile wie Mehrwegverpackungen oder Transportbehälter. Auch eine Wiederverwertung im Ganzen ist denkbar.

Der Stuhl als vielgenutztes Möbelstück soll die Leistungsfähigkeit und Gestaltungsvielfalt von Organoblech mit partieller Polsterung veranschaulichen. Die Technologie könnte in vielen anderen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, etwa bei der Herstellung von Bushaltestellen, schallabsorbierenden Raumteilern oder dem Interieur von Fahrzeugen.

 

Wirtschaftliche Vorteile

Für Möbelhersteller ergeben sich neue Möglichkeiten, auf das Kundenbedürfnis nach individuellen und preisgünstigen Möbeln einzugehen. Die Herstellung von Möbeln aus Organoblech bietet ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich Materialauswahl und Formgebung sowie Prototyping und Skalierbarkeit.

Perspektivisch könnten auch viele andere Unternehmen von der Technologie profitieren. Sie eignet sich für die Innenausstattung von Räumen aller Art, etwa in Autos, Zügen, Schiffen oder Gebäuden. Selbst ein Außeneinsatz in geschützten Bereichen wie Bushaltestellen oder Wartebereichen auf Bahnhöfen ist denkbar.

Für Unternehmen, die mit Alttextilien handeln, eröffnen sich neue Absatzmöglichkeiten.

Projektpartner

  • Studio Jonathan Radetz (Idee und Projektleitung)

Förderung

Fördermittelgeber: Fraunhofer-Gesellschaft über ihr Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design«

Laufzeit: 1.3.2021 bis 30.9.2021

Mehr Informationen

Wissenschaft, Kunst und Design

Fraunhofer fördert interdisziplinäre Projekte zwischen Natur- und Geisteswissenschaften. Ziel: Kreative Lösungen für komplexe gesellschaftliche Herausforderungen.