Kunststoffwissen erleben

Autoren: Prof. Dr. Gion A. Barandun, Leiter Fachbereich Faserverbundtechnik / Leichtbau am IWK, Dominik Stapf, Leiter Prüftechnik am IWK, Romana Battaglia, wissenschaftliche Mitarbeiterin am IWK

An der OST – Ostschweizer Fachhochschule wurde hierfür ein interdisziplinäres Lehrmodul aufgebaut, das Kunststoff-Know-how und Prozesstechnik auf faszinierende Weise vermittelt: Studierende entwerfen, bauen und testen funktionale Ski aus faserverstärkten Kunststoffen.

Das Modul richtet sich bewusst nicht nur an angehende Ingenieurinnen und Ingenieure, sondern steht Teilnehmenden aus unterschiedlichen Studienrichtungen offen – auch jenen ohne ausgeprägten technischen Hintergrund. Der Ski dient dabei als greifbares, emotional besetztes Produkt, an dem sich zentrale Prinzipien der Auslegung & Fertigungstechniken in der Kunststoff- und Verbundwerkstofftechnik exemplarisch vermitteln lassen. Materialwahl, Lagenaufbau, Faserorientierung und Fertigungsprozesse werden nicht abstrakt behandelt, sondern unmittelbar mit einem realen Bauteil verknüpft. Das «Bauteil», der Ski, kann anschliessend direkt auf der Piste oder im Tiefschnee erlebt werden – damit entsteht eine ganz neue Verbindung zwischen der Technik (den verwendeten Materialien, dem Lagenaufbau, dem Design) und dem subjektiv empfundenen Resultat beim Fahren.

Im ersten Schritt werden den Studierenden eigene Skikonzepte auf Basis definierter funktionaler und mechanischer Anforderungen nähergebracht. Diese werden in konkrete Laminatdesigns übersetzt und mit geeigneten Herstellungsverfahren umgesetzt, in diesem Fall mit Prepregs und dem Autoklav-Verfahren. Der gesamte Prozess – vom Zuschnitt über den Lagenaufbau bis zum fertigen Bauteil – wird bewusst in studentischer Eigenverantwortung durchgeführt und fachlich begleitet.

Ein zentrales Element des Moduls ist die systematische Prüfung der hergestellten Ski. Mithilfe eines eigens aufgebauten Prüfstands werden Biegesteifigkeit, Torsions- und Schwingungsverhalten objektiv erfasst. Diese Messdaten bilden die Grundlage für eine ingenieurwissenschaftliche Bewertung der Konstruktionen. Ergänzt werden sie durch einen betreuten Praxistest auf der Piste, bei dem die Studierenden ihre Ski selbst fahren und subjektiv beurteilen. Der direkte Vergleich zwischen Messwerten und persönlichem Fahrerlebnis schärft das Verständnis für Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in faserverstärkten Kunststoffen auf besonders eindrückliche Weise.

Neben den technischen Aspekten werden im Modul auch ökologische und gesundheitliche Fragestellungen des Wintersports reflektiert, ohne den Fokus von der Kunststofftechnik wegzulenken. Gerade diese ganzheitliche Sichtweise trägt dazu bei, unterschiedliche Betrachtungsweisen zusammenzuführen und den Blick über das eigene Fachgebiet hinaus zu erweitern. Dazu gehören auch kurze Experteninputs, zum Beispiel durch Benedikt Germanier von zai Ski – und damit noch eine weitere Perspektive aus Sicht eines Skiherstellers.

Die Erfahrungen aus den bisherigen Durchführungen zeigen deutlich: Der hohe Praxisanteil und der sichtbare Anwendungskontext führen zu einer vertieften Auseinandersetzung mit Werkstoffen und Prozessen. Gleichzeitig wirkt der Spassfaktor – das Arbeiten an einem realen Produkt und dessen Erprobung – stark motivationsfördernd. Viele Studierende berichten von einem nachhaltig gesteigerten Interesse an technologischen Aspekten, gerade auch weil Zusammenhänge sichtbar werden, die vorher gar nie hinterfragt wurden.

Für die Kunststoffindustrie liegt hierin eine wichtige Erkenntnis: Projekt- und anwendungsorientierte Lehrformate können entscheidend dazu beitragen, technisches Verständnis zu vertiefen, Hemmschwellen abzubauen und junge Menschen frühzeitig für Werkstoffe und Prozesse zu begeistern. Das gezeigte Modul versteht sich daher nicht als isoliertes Lehrprojekt, sondern als Beispiel dafür, wie praxisnahe Ausbildung zukünftige Fachkräfte für die Welt der Kunststoffe gewinnen kann – mit Neugier, Systematik und nicht zuletzt mit Freude an der Technik.