Moulded Nature

Als vor einem halben Jahrhundert Designer wie Verner Panton und Luigi Colani mit ihren knallbunten Kunststoffmöbeln die Wohnzimmer revolutionierten, dachte noch niemand daran, dass der nahezu beliebig formbare Wunderwerkstoff einmal zum Inbegriff der globalen Müll- und Ökokrise werden sollte.

Low-tech generierte Biokunstoffe in Beat Karrers Studio in Zürich

Doch es gibt Hoffnung: Schon seit Jahren forschen internationale Materialhersteller an ökologischen Alternativen und stehen mit vielseitig anwendbaren und biologisch abbaubaren Kunststoffen in den Startlöchern. Ziel ist es langfristig die aus zahllosen Materialien zusammengesetzten Alltagsgegenstände aus möglichst wenigen Material-Bausteinen neu zu gestalten, um den Recyclingprozess zu vereinfachen oder sogar einen natürlichen Abbau zu ermöglichen.

Formteil aus PLA Granulat, beim Vitra Workshop in Boisbuchet

Genauso wie bei „normalen“ Kunststoffen bestehen auch Biokunststoff aus unzähligen Molekülketten, den Polymeren, welche wiederum aus Grundbausteinen, den Monomeren, gebildet werden.
Im Gegensatz zu synthetischen Polymeren, die aus fossilen Rohstoffen gewonnen werden, bezieht sich der Begriff Biopolymer auf die Herkunft der Grundbausteine für die Polymere, welche aus nachwachsenden Ressourcen stammen. So setzen sich Biopolymere aus Bestandteilen oder Erzeugnissen lebendiger Organismen, also Pflanzen, Tieren oder Bakterien zusammen: Dies können Stärke aus Kartoffeln, Weizen oder Mais, Zellulose aus pflanzlichen Zellwänden oder Proteine wie Seide, Spinnennetze oder Haare sein. Die Länge und der molekulare Aufbau der Ketten bestimmen die Materialeigenschaften. Sie können je nach Herstellungsprozess und Materialformulierung reguliert und durch zugesetzte Additive, wie beispielsweise Naturfasern, optimiert werden. Die Vielfalt der erprobten Biokunststoffe ist bereits heute beeindruckend.

Formteil aus PLA Granulat

Das eine ist das Material, das andere ist seine Anwendung, denn erst durch serielle Verarbeitung hat sich die aufwendige Entwicklung neuer Werkstoffe gelohnt. An dieser Stelle ist die Kompetenz von Produktdesignern und -herstellern gefragt - vor allem von jenen, die nach Höherem streben.
Einer von Ihnen ist der Schweizer Beat Karrer. Gemeinsam mit dem Biochemiker Michael Kangas beschäftigt er sich mit neuen Verarbeitungsmöglichkeiten verschiedener Biopolymere. Auf die ergebnisreichen low-tech Experimente in ihrer Zürcher Hexenküche folgten schon bald weiterführende Kooperationen mit verschiedenen Materialherstellern und einem Forschungsinstitut.

Beat Karrer während des diesjährigen Vitra Workshops in Boisbuchet

"Da wir nicht über die nötigen Gerätschaften verfügen, beschränken wir uns eher auf Grundlagenforschung und Machbarkeitsstudien und testen neue Einsatzgebiete aus. Funktioniert eine Idee bei uns im Studio, kontaktieren wir einen möglichen Projektpartner, präsentieren den „proof of concept“ und besprechen weitere Schritte [...] Als Designer übersetzen wir die Anwendungsmöglichkeiten der Materialien in marktfähige Produkte, Design ist eine Sprache die jeder versteht", erklärt Karrer.

Workshop in Boisbuchet

Vitra Workshop
In diesem Sommer hat Beat Karrer bereits den zweiten Workshop im südfranzösischen Boisbuchet diesem Thema gewidmet. 11 Teilnehmer aus 6 Ländern haben Halbfabrikate aus unterschiedlichen Biopolymeren auf ihre Eigenschaften geprüft und ihre Anwendungsfelder erprobt. Selbst wenn für Karrer nicht das perfekte Produkt, sondern eine unerschrockene Herangehensweise im Vordergrund stehen sollte, sind die Ergebnisse erstaunlich ausgereift.

Materialstudien mit PLA Granulat

PLA-Granulat
PLA (Polymilchsäure) ist einer der bedeutendsten Biokunststoffe. Er entsteht durch die Polymerisation von Milchsäure und ist besonders vielfältig. Aufgrund seiner guten thermoplastischen Eigenschaften eignet sich PLA besonders für kurzlebige Verpackungen, also Tiefziehprodukten oder Folien. Je nach Zusammensetzung kann es aber auch für dauerhafte Produkte eingesetzt werden.
In Boisbuchet experimentierten die Kursteilnehmer mit einem PLA-Granulat, das die Firma Fkur zur Verfügung stellte.

Leuchte aus PLA Granulat

PLA Vlies
Dieses Vlies kann verarbeitungsbereit bezogen werden und besteht aus PLA getränkten Kokos-, Sisal- und/oder Hanffasern. Während das thermoplastische PLA die Form bestimmt, dienen die Naturfasern als Verstärkung des Materials. Während des Workshops konnte das Vlies, im Gegensatz zum Granulat, ohne besonderen technischen Aufwand erhitzt und anschliessend dauerhaft verformt werden.

Materialstudien mit PLA Vlies