MATERIALEXPERIMENTE UND NEUE MATERIALIEN

Materialexperimente und neu entwickelte Materialien führen zu neuen Gestaltungsmöglichkeiten. Daher werden vor allem nachhaltige Materialien von Designschaffenden entwickelt. Dabei werden gestalterische Aspekte in den Vordergrund gestellt. Im Gegenzug zur technologischen Materialentwicklung werden von Beginn an Anwendungsmöglichkeiten untersucht. Das Anwendungspotenzial spielt daher eine zentrale Rolle bei der Weiterverfolgung einer Materialidee oder eines Materialexperiments.

Die Materialwahl im Designprozess

Die Materialwahl ist ein entscheidender Erfolgsfaktor für das Design physischer Produkte. Dafür ist sowohl die technische (Materialeigenschaften und -qualität) als auch die optische Materialqualität (Wahrnehmung eines Materials) ausschlaggebend. Die Form- und Farbgebung kann zum Beispiel stark die Wahrnehmung der Materialqualität beeinflussen. Daher ist für Produktdesigner die Materialwahl eine zentrale Gestaltungstrage. Dafür muss eine Vielzahl an technischen und optischen Aspekten berücksichtigt werden. Aber auch Fragen wie: Ist das Material langlebig, wie entwickelt es sich mit zunehmendem Alter, nutzt sich das Material ab oder wird es sogar schöner? Naturmaterialien wie Holz verändern zum Beispiel mit der Zeit ihre Farbe. Können Produkte repariert werden, oder lohnt sich eine Reparatur aufgrund des Materials gar nicht? Kann das Material nach einer ersten Lebensphase für ein weiteres Produkt genutzt werden? Funktioniert das Material im Rahmen der Kreislaufwirtschaft? Kann es nach dem Prinzip Cradle to Cradle (von der Wiege zur Wiege) in Wertstoffkreisläufe geführt werden? Wo kommt der Werkstoff her und mit welchem Aufwand (CO₂-Ausstoß) muss er hergestellt und transportiert werden? Ist das Material sozial vertretbar (Arbeitsbedingungen der Menschen)?

Wann sind Materialexperimente oder Materialentwicklungen notwendig?

Grundsätzlich reicht es für viele Gestaltungsfragen aus, bewährten Materialien zu verwenden. Sich an Materialien von bestehenden Produktlösungen anzulehnen, genügt aber nicht immer. Die Verwendung solcher Werkstoffe könnte zum Beispiel nicht mehr zeitgemäß, nicht nachhaltig oder von den Menschen nicht mehr erwünscht sein. Ein weiterer Grund für neue Materiallösungen kann am Interesse von Designschaffenden liegen. Zum Beispiel, um ein Material ansprechender zu inszenieren. Wenn die konstruktiven Eigenschaften eines Materials gestalterisch ausgereizt werden, müssen fast immer Experimente und Tests durchgeführt werden. Statische Berechnungen sind in solchen Fällen gut, sollten aber mit Materialtests und Modellen kontrolliert werden. Zu Materialentwicklungen kommt es entweder aufgrund von Erkenntnissen während Materialexperimenten oder durch den gezielten Ansatz, ein neues Material zu entwickeln. Der Grund dafür kann vielfältig sein: Interesse an etwas Neuem, ein nachhaltigeres Material, Ressourcenreduktion, die Nutzung von Abfällen oder grundsätzlich das Fehlen einer geeigneten Materiallösung.

Muster Materialexperimente: Holz verdichten

Materialexperimente

Materialexperimente kommen unweigerlich zur Anwendung, wenn ein Material außerhalb der typischen Anwendungsbereiche oder anders als normal verwendet wird. Zum Beispiel, wenn eine andere Farb- und Formgebung für ein Design gefordert ist, als die üblicherweise mit diesem Material möglich ist. Auch die Materialeigenschaften können sich bei der Nutzung außerhalb der Norm verändern. Materialien unter bestimmten Umwelteinflüssen oder statischen Belastungen müssen geprüft werden. Weitere Fragen können Materialexperimente notwendig machen: Welche konstruktiven Möglichkeiten bietet das Material bei entsprechender Formgebung? Wie stark kann ich das Material formen oder die Oberfläche gestalten (zum Beispiel prägen)? Auch verschiedene Verfahrenstechniken wie beispielsweise der 3D-Druck, Lasergravieren oder 3D-Fräsungen können ein experimentelles Arbeiten nötig machen. Ein Material kann unterschiedlich bearbeitet werden, was wiederum zu neuen Erkenntnissen und Anwendungsmöglichkeiten führen kann. Hierfür sind diverse Hilfsmittel und kreatives Handeln besonders gefragt. Bestehende Materialien können zudem auch kombiniert werden, was zu neuen Materialien führen kann. 

Experiment untypische Materialverarbeitung und Nutzung (Tisch/ Hocker aus Carbon- und Glasfasermatten). Fotos: Michael Strantz

Materialentwicklungen

Materialentwicklungen sind sehr zeitaufwendig und daher im Designbereich fast nur als unabhängige Arbeit ohne konkreten Gestaltungsauftrag realisierbar. Zum Beispiel als Masterarbeit an einer Hochschule. Materialien werden dabei häufig aus der Gestaltungs- und nicht aus der technologischen Perspektive entwickelt. Solche anwendungsstarken Materialien können ohne weiteres im dekorativen Bereich, zum Beispiel zur Wandgestaltung, eingesetzt werden. Für technisch beanspruchte Anwendungen sind Materialprüfwerte wie beispielsweise die Bruchfestigkeit oder die Brandbeständigkeit wichtig. Solche Materialprüfungen werden dann in der Regel in Zusammenarbeit mit Materialtechnologen erhoben. Durch ein gesteigertes Interesse an nachhaltigen Materialien engagierten sich Designschaffende in den letzten 20 Jahren vermehrt im Bereich der Materialentwicklung. Vor allem biogene Materialien, zu denen sämtliche nachwachsende Rohstoffe zählen, wurden dabei häufig untersucht. Erdölbasierte Materialien sind heute allgemein betrachtet wesentlich besser entwickelt und werden daher von Gestaltenden eher unter Aspekten des Upcyclings oder der Form- und Farbgebung untersucht. Aufgrund der gewaltigen Materialeigenschaften von erdölbasierten Materialien wurden biogene Materialien lange Zeit vernachlässigt. Historisch betrachtet wurden natürliche Rohstoffe oft vergessen oder als Abfall angesehen. Aufgrund der fehlenden Potenzialausschöpfung ist dieser Materialentwicklungsbereich nach wie vor auch für Gestaltende interessant. 

Versuche zur Materialherstellung mit Pilzen

Fazit zu Materialexperimenten und -entwicklungen

Materialexperimente können vielfältig sein, sie können für technische als auch rein optische Gestaltungsfragen notwendig sein. Ob mit Materialien experimentiert wird oder sogar ein neues Material sinnvoll ist, hängt vom jeweiligen Projekt ab. Aus meiner Sicht lohnen sich Materialexperimente fast immer, da Erkenntnisse daraus häufig zu neuen Gestaltungsoptionen und Ideen führen. Zudem können Materialexperimente immer zu unerwarteten Lösungen führen. Zufällig können neuartige und ohne das Experiment nicht bedachte Aspekte entdeckt werden. Experimente führen aber nicht immer zu großen Erkenntnissen, sorgen aber zumindest dafür, das Materialpotenzial besser zu verstehen. Für die Entwicklung neuer Materialien ist für Designschaffende hauptsächlich der Bereich der nachwachsenden Rohstoffe interessant. Viele natürliche Materialien wurden im Laufe des 20. Jahrhunderts von erdölbasierten Materialien abgelöst oder sogar vergessen. Ein nachhaltigeres Denken sorgt aber mittlerweile für ein Comeback natürlicher und bereits vergessener Materialressourcen.