Junge Forscherinnen wollen personalisierte Schuhe herstellen

Albstadt/Sigmaringen.  Ist es möglich, im Labor der Hochschule Albstadt-Sigmaringen einen komplett personalisierten Schuh herzustellen, der seinem Träger wie auf den Leib geschnitten ist? Dieser Frage sind die Studierenden Veronika Ludwig und Jacqueline Dumdei im Zuge eines Start2Research-Projektes nachgegangen. Sie studieren Textil- und Bekleidungstechnologie an der Fakultät Engineering in Albstadt.

Die jungen Forscherinnen hatten das Ziel, einen Oberschuh (Schaft) aus einem thermoplastischen Obermaterial zu fertigen, der dann in einem zweiten Fertigungsschritt auf einen individualisierten Leisten mit optimaler Passform verformt wird. Auch die dämpfende Sohlenstruktur aus abriebbeständigem Kunststoff sollte individuell konstruiert und mithilfe eines 3D-Druckers gefertigt werden. Die Studierenden hatten die Idee, den Schaft zu sticken. „So entsteht kein Verschnitt und damit auch kein unnötiger Materialverbrauch“, sagt Jacqueline Dumdei. „Es sollte ein möglichst nachhaltig produzierbarer Schuh dabei herauskommen.“  

Es folgte eine Phase, in der die Studierenden viel mit verschiedenen Materialien und Herstellungsverfahren experimentierten. Dabei bestand eine von vielen Herausforderungen darin, dass die Struktur der Schuhsohle einerseits nachgeben sollte, aber dennoch stabil genug sein musste, um nicht unter Druck zu brechen.

Um virtuell ein individuelles Fußbett erstellen zu können, brauchten die Studierenden den 3D-Scan eines Fußes. Doch es tat sich ein Problem auf: Sie mussten den Fuß in schwebendem Zustand digitalisieren. „Ein stehender Fuß ist aber breiter und flacher als ein nicht belasteter“, sagt Jacqueline Dumdei. Die beim Scan erlangten Daten dienten dennoch als Basis für die thermische Verformung des gestickten Schaftes – an diesem Punkt wartete aber bereits die nächste Herausforderung auf die Studierenden. „Wir hatten große Schwierigkeiten, ein geeignetes Material zu finden, das den Temperaturen im Verformungsofen standhält“, sagen sie. Geplant war eigentlich ein 3D-gedruckter Leisten aus Metall, der in einem Sinterofen verfestigt wird. „An diesem Punkt gibt es aber noch viel Forschungsarbeit zu bewältigen.“

Das Fazit der jungen Forscherinnen lautet, dass auch mit wenig Vorwissen im Bereich Schuhherstellung und 3D-Software schnell Ergebnisse erzielt werden können, um die Umsetzbarkeit von Ideen zu testen. Die Möglichkeit, per 3D-Druck schnell einen Prototypen herzustellen, halten sie mit Blick auf die Produktion individualisierter Bekleidung und Schuhe für äußerst zukunftsfähig. „Da auf körperliche Besonderheiten und gesundheitliche Bedürfnisse eingegangen werden kann, wird der Tragekomfort deutlich verbessert. Außerdem kann die Produktion gezielt dem Bedarf angepasst werden, was ressourcenschonend und auf lange Sicht nachhaltiger ist.“

Weiterführende Informationen: Start2Research ist ein Förderprogramm der Hochschule Albstadt-Sigmaringen. Studierende mit einer Idee für ein Forschungsprojekt können darüber finanzielle Unterstützung erhalten.