Dominic Krucker, Dokumentation «Lynx», BA Objektdesign 2023

Prozessdokumentation, Bachelorarbeit

Hochschule Luzern Design & Kunst Objektdesign

Lynx

Juni 2023

Dominic Krucker

dominic.krucker@outlook.com

Mentorat: Christof Sigerist

Mentorat schriftlich: Dagmar Steffen

Lynx

Angesichts des wachsenden Interessens am Outdoor-Sport soll die Verwendung von nachhaltigen und robusten Materialien in der Branche gefördert werden. Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung eines Sheltersystems, welches die Vorteile eines konventionellen Trekkingzeltes mit den nachhaltigen Eigenschaften eines Zeltes aus natürlichen Materialien kombiniert. Das System setzt auf eine langlebige Konstruktion, die eine einfache Reparatur ermöglicht. Im Zentrum des Projekts stehen die multifunktionale Anwendung für 1-2 Personen und die modulare Erweiterungsmöglichkeit in unterschiedlichen Gruppengrössen.

SDG

Das Projekt setzt sich mit dem SDG 12 “Nachhaltiger Konsum und Produktion” auseinander.

Inhalt

Kontext

Ausgangslage, Motivation

Aufgewachsen in der Pfadi und unzählige Nächte draussen verbracht. Wobei ganz draussen nicht unbedingt. Meistens waren zwischen mir und der freien Natur einige schützende Lagen Dämm-Materialien und Textilien. Mit der äussersten dieser Schichten möchte ich mich in dieser Arbeit auseinandersetzen. Die Leidenschaft der Übernachtung im Zelt oder Biwak begleitet mich auch heute noch. Seit meinen ersten Nächten im Zelt haben sich die Eigenschaften meines Schlafsystems stark geändert. Aktuell nutze ich ein kleines Zelt aus mehrlagig beschichtetem Nylon. Perfekt für Mehrtagestouren zu zweit oder allein.

Seit längerem mache ich mir Gedanken zu diesem äusseren Schutz vor den Elementen. In meiner Pfadfinderzeit übernachteten wir auf einem stationären Lagerplatz immer in Gruppenzelten aus schwerer Baumwolle. Auf mehrtägigen Wandertouren trugen wir unsere mobile Behausung in Form quadratischer Armee-Zeltblachen aus Baumwolle, die wir abends jeweils zu einem Zelt zusammenknoteten. Damit verbrachten wir die Nächte unter dem Schutz mehrheitlich natürlicher Materialien.

Aus eigener Erfahrung weiss ich, dass sich mittlerweile bei einigen Jugendgruppen und vor allem im Privatbereich auf Mehrtageswanderungen, sowie an OpenAirs, Zelte aus Kunststoff etabliert haben. Ich erkenne im Solo- und Kleingruppentrekking die durch Verwendung neuer Werkstoffe hervorgerufenen KomfortBedürfnisse, wie kleines Packmass, Gewicht, Insektenschutz, Preis, einfacher Aufbau. In Anbetracht dessen, dass Nachhaltigkeit auch in der Outdoorbranche vermehrt eine wichtige Rolle einnehmen muss, ist die aktuelle Entwicklung mit Risiken verbunden. Obschon Zelte aus natürlichen Textilien eher schwer und unhandlich sind, bieten sie unzählige Vorteile wie beispielsweise optimales Klima, Robustheit, Langlebigkeit, einfache Reparierbarkeit, Resistenz gegen Funkenflug.

Die erfolglose Suche nach einem alternativen Trekkingzelt, welches die Vorteile eines Kleinzeltes aus Kunststoff mit den nachhaltigen Eigenschaften eines Zeltes aus mehrheitlich natürlichen Materialien vereint, bestärkte meine Idee, eine vertiefte Auseinandersetzung in diesem Bereich anzugehen.

Anwendungsort, Einsatzgebiet

• Mehrtagestouren & stationär

• Wald

• voralpines Gelände

• leichtes alpines Gelände

• Frühling

• Sommer

• Herbst

• Winter (bedingt)

«Entwicklung eines Sheltersystems bestehend aus mehrheitlich natürlichen Werkstoffen.»

Ich entwickle ein mobiles Sheltersystem, welches auf Trekkingtouren ein witterungsgeschütztes Übernachten ermöglicht. Dieses soll mehrheitlich aus natürlichen Werkstoffen bestehen, sowie den heutigen Anforderungen an Komfort und den zukunftsorientierten Ansprüchen einer ökologischen Nachhaltigkeit entsprechen. Um eine attraktive Alternative zu modernen herkömmlichen Zelten bieten zu können, werden die positiven Eigenschaften jener Produkte berücksichtigt, anschliessend kompromissbereit und lösungsorientiert umgesetzt.

Das geplante Objekt sollte in begrenzten Platzverhältnissen aufgerichtet werden können und Platz für mindestens eine Person inkl. Gepäck bieten. Eine Erweiterungsmöglichkeit, um den Shelter für mehrere Personen zu nutzen, ist ebenfalls angedacht. Bei der angesprochenen Zielgruppe handelt es sich um Menschen

mit der Leidenschaft zum Aufenthalt in der freien Natur, sowie all jene, die sich auf mehrtägigen Wanderungen eine ökologisch nachhaltige, langlebige und mobile Behausung wünschen und mit ihrem Produkt eine Vorreiterrolle übernehmen möchten.

Das Produkt soll auf die positiven Eigenschaften nachwachsender Werkstoffe in der Outdoorbranche aufmerksam machen und so die Wiedereingliederung jener Materialien im Markt vereinfachen. Ein Umdenken des Konsums von Natur und Bergwelt sowie der dazu benötigten Ausrüstung soll angeregt und so die Nachfrage einfach zu reparierender und langlebiger Produkte wieder gesteigert werden. Bewusst geniessen, erhalten, Sorge tragen und pflegen, anstelle von schneller, weiter und dem neuesten SaisonTrend entsprechend.

«Für nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster sorgen»

In dieser Arbeit liegt der Fokus auf den Zielen des SDG 12 der insgesamt 17 Sustainable Development Goals und wird unter anderem in folgenden Punkten thematisiert.

• Nachhaltige Trekking-Biwak-Shelter erstellen

• Auf nachwachsende Rohstoffe setzen und alternative Lösungen suchen

• Verwendung nicht nachwachsender Rohstoffe auf ein Minimum reduzieren

• Imprägnierung nicht umweltbelastend

• Materialverbrauch optimieren, reduzieren

• Langlebigkeit, Robustheit und Reparierbarkeit durch Konstruktionsdetails gewährleistet

• End of Life, Trennung in einzelne Komponenten zur Wiederverwertung mitplanen

Inspiration & Mood

Sonstiges

• Weinbergschnecke

• Shelterbau

• Lagerbau

• Materialpflege

• Minimalismus

• Multifunktionalität

• Pfadi, Jubla, etc.

• Transa, Bächli, Hajk

• Trekking, Bushcraft

• Ausrüstungs-Faible

Konstruktion und Form

• Spatz Zelte

• Zeltblachen Pfadi/Armee

• Schwarzzelte

• Canvas Bedroll

• Tarp, Tarptent

• Biwaksack

• Tipi

• Jurte

• polarmond Zelte

Material

• Gewachste Baumwolle

• Oilskin

• Holz

• Knotentechnik

• Aluminium

Formfindung

Erste Ideenskizzen

Geometrie

Ausgehend von einer oder mehreren geometrischen Grundflächen, aus Papier gefaltet und geheftet.

Feldversuch

In einem Feldversuch entstanden erste begehbare Räume im 1:1. Das Gefühl für die Grösse und die wirkenden Kräfte auf die Materialien wurden verdeutlicht. Eine erste spannende Form für ein Schnittmuster zeichnet sich ab.

Folgende Materialien definierten die Versuchsparameter: 3x3m Reststoff Baumwolle, 2m Bogengestänge, Blachen-Klemmen, Trekkingstöcke, Holzstöcke, Karabiner, Schnüre, Heringe, Bäume, Seil

1:10 Einzelplane offen

In einer ersten Serie entstanden drei 1:10 Modelle von möglichen Aufbauvarianten mit der entstandenen Form aus dem Feldversuch.

Hier ein offener Aufbau der einzelnen Shelterplane als Tarp über zwei Trekkingstöcke gespannt. Der vorhandene Platz reicht für zwei Personen und Gepäck.

1:10 Einzelplane geschlossen

Beim geschlossenen Aufbau der einzelnen Shelterplane reduzieren sich die Platzverhältnisse zu Gunsten des verbesserten Witterungsschutzes etwas. Zwei Personen ohne Gepäck oder eine Person mit Gepäck finden darin Platz. Die Raumhöhe ermöglicht aufrechtes Sitzen innerhalb des Shelters.

1:10 Doppelplane geschlossen

Zwei Shelterplanen werden miteinander am First verbunden und bilden einen grösseren Raum für 3-4 Personen. Die Konstruktion ist genügend hoch, damit aufrechtes Stehen im Innenbereich möglich ist.

Verbindung, Doppelknopfleiste

Eine geeignete Verbindung für die einzelnen Shelterplanen zu finden, stellt eine der Kernaufgaben dieses Projektes dar.

Zu Beginn entstehen zwei 1:1 Muster zur Funktionsüberprüfung, zudem ist eine „Pfadiblache“ als Beispiel für die Doppelknopfleiste vorhanden.

Vorteile

• Bewährtes System

• Leichtes Gewicht

• Einfache Montage/Demontage

• Intuitive Handhabung

• Einfache Reparatur möglich

• Blachenknöpfe lokal hergestellt

• Austauschbare Schrauben-Variante wie FREITAG Hosenknöpfe möglich

Nachteile

• Exakte Herstellung notwendig

• Knopflöcher, hoher Nähaufwand

• Breiter Saum nötig, mehr Textil

Verbindung, Jurtenschlaufen

Vorteile

• Bewährtes System bei Grosszelten

• Witterungsbeständigste der drei Varianten

• Knebelverschlüsse könnten durch Nutzer:in eigenständig ersetzt werden

• Robust

• Niederkomplexe Kleinteile

• Effizientere Herstellung als Doppelknopfleiste

Nachteile

• Höheres Gewicht durch doppelte Regenleiste

• Schlecht lösbare Metallteile (Recycling)

• Viele einzelne Verbindungsteile

• Aufwändiges Durchschlaufen beim Aufbau

Vorteile

• Interpretation einer Kederleisten- Verbindung, bietet Grundlage für eine weiterführende Entwicklung

• Individuelle Positionierung

• Verringerung des Herstellungsaufwandes durch minimale Bearbeitung an der Shelterplane

• Kann als Abspannpunkt dienen

• Wassserdichtigkeit durch „gerollte“ Verbindung

Nachteile

• Löst sich durch starke Scherbewegungen der Zeltplanen

• Punktuelle Belastung auf dem Textil

• Fummelige Anwendung

• Schlecht nutzbar bei eingefrohrenem Textil

• Viele lose Kleinteile

• Abhängig von Textildicke

Verbindung, „Kedersegmente“

Abspannpunkte

Die Abspannpunkte der Shelterplane sind die Zonen, welche der grössten Belastung standhalten müssen. Daher ist eine Lösung zu suchen, welche robust ist und bei einem Defekt leicht ersetzt werden kann.

Die Planenklemme aus dem Baumarkt überraschte mich in ihrer einfachen Funktion. Sie wurde auch für den ersten Feldversuch verwendet und ist äusserst belastbar.

Spannknoten (Prusik)

+ Keine zusätzliche Komponente erforderlich, funktioniert mit jedem Leinendurchmesser

- Knotenkenntnisse erforderlich, schwierige Bedienung bei kalten und nassen Händen

Zweilochspanner

+ Einfache Verstellung, geringer Fertigungsaufwand, kann aus Holz gefertigt werden

- Klobig, roh

Dreilochspanner Dreieck

+ Sehr leichte Komponente, günstige Herstellung, funktioniert mit verschiedenen Leinendurchmessern

- Starke Reibung an der Spannleine durch flache Konstruktionsweise

Scheibenspanner

+ Einfache Funktionsweise, unterschiedliche Durchmesser möglich

- Verstellung hakt manchmal, schwerer als Dreilochspanner

Maillon Rapide Delta

+ Kann von alten Paraglidern reused werden, einfach zu verstellen durch Halbmastwurfknoten, multifunktional

- Schwer da aus Edelstahl, Knotenkenntnisse erforderlich, muss für gewünschte Spannung etwas überspannt werden

Dreilochspanner gerade

+ Erprobteste Variante, aus verschiedenen Materialien möglich

- Langweilig da zu oft gesehen

Leinenspanner

Ringspanner

+ Ansprechende Ästhetik, einfache Handhabung, skalierbar

- Etwas grösseres Packmass

Karabinerspanner

+ Multifunktionale Komponente für diverse Anwendungen, kann gelöst und um Baum geschlauft werden

- Etwas höheres Gewicht, eher teuer

Knebel/Splintspanner

+ Kann gelöst und um Baum geschlauft werden, skalierbar, einfach zu ersetzen, robust

- Verlustgefahr, eher klobig

Material I

Recherche zu den einzelnen Materialien und Komponenten

Im Rahmen des Projekts ist es erforderlich, mögliche Materialien zu untersuchen und miteinander zu vergleichen. Nachfolgend ist eine Auswahl an untersuchten Materialien mit einigen Vor- und Nachteilen aufgeführt.

• Textil

• Farbwahl Textil

• Nähgarn

• Seile & Kordeln

• Bänder

Polyester & Nylon

Vorteile

• Leichtes Gewicht und geringes Packmass

• Preiswert

• Gängigste Materialien für Trekkingzelte

Nachteile

• Beschichtung aus PU oder Silikon erforderlich, danach kein Recycling mehr möglich

• Erdölbasiert

• Geringe UV-Beständigkeit

• Nicht atmungsaktiv

• Flattergeräusche im Wind

Cuben Fiber, Dyneema, DCF

Vorteile

• Kleb- und schweissbar

• Ultraleicht und kleinstes Packmass

• Reissfest

• Absolut wasserdicht

• Keine Beschichtung notwendig (Laminat)

Nachteile

• Hoher Energieaufwand bei der Herstellung

• Anfällig auf Reibung und Durchstechen

• Erdölbasiert

• Nicht atmungsaktiv

• Teuer

Oilskin (Baumwolle)

Vorteile

• Kann mit richtigen Ölen, Wachsen und Baumwolle zu 100% nachwachsend produziert werden

• Bio Qualität möglich

• Hohe UV-Beständigkeit

• Schöne Materialalterung

• Könnte als Bodenplane funktionieren

Nachteile

• Hohes Gewicht und grosses Packmass

• Muss regelmässig gewachst, geölt werden

• Weniger atmungsaktiv als unbehandelte

Baumwolle

Baumwolle, EtaProof, Ventile

Vorteile

• Atmungsaktiv, kein Kondenswasser

• Baumwollzelt braucht kein Innenzelt

• Schnell trocken, mehr offene Verdunstungsfläche

• Wasserdicht auch ohne Behandlung, durch aufquellen der Fasern

• Beste Rohstoffqualität (EtaProof, Ventile)

• Natürliches Material, in Bio Qualität erhältlich

• Hohe UV-Beständigkeit

• Natürlicher UV Schutz

• Hohe Lebensdauer

• Gute Isolation gegen Hitze und Kälte

• Geräuschlos im Wind

• Einfache Verarbeitung

• Hoher Nutzungskomfort

Nachteile

• Teuer

• Schwerer als Kunststoffvarianten und grösseres Packmass

• Nimmt Wasser auf

• Anfällig auf Schimmel, daher schimmelhemmende Ausrüstung nötig

• Regelmässige Pflege notwendig

Textil

Farbwahl Textil

Angenehmes Farbspektrum

Ungebleichte Baumwolle in roher Farbe, wäre die ökologischste Variante. Zwangsläufig entstehende Flecken durch den Gebrauch, wären auf einer rohweissen Textilfläche eher unschön. Bei gefärbten Textilien stören diese weniger und bewaren so die Attraktivität eines Produktes. Von der Zielgruppe wird auf Nachfrage mehrheitlich eine unauffällige Farbe gewünscht. Des Weiteren ist es wichtig, dass im Zeltinneren eine angenehme Atmosphäre geschaffen wird. Das durch den Stoff einfallende Licht soll in einem warmen Farbspektrum liegen.

Polyester

Vorteile

• Hohe Reissfestigkeit

• Theoretisch recycelbar

Nachteile

• Nicht biologisch abbaubar

• Weniger UV-beständig

• Quillt nicht auf zusätzliche Abdichtung der Nähte erforderlich

• Erdölbasiert

Leinenzwirn

Vorteile

• Hohe Reissfestigkeit

• Gutes Quellverhalten

• Naturprodukt

• Biologisch abbaubar

• Als Schweizerprodukt aus lokalen Rohstoffen produzierbar

Nachteile

• Nicht nähmaschinentauglich nur Handnähbar

• Ungleichmässige Dicke

Nähgarn

Baumwolle

Vorteile

• Hohe UV-Beständigkeit

• Gutes Quellverhalten

• Naturprodukt

• Biologisch abbaubar

Nachteile

• Mässig gute Reissfestigkeit, mit Doppeloder Dreifachstich jedoch gutes Ergebnis möglich

Corespun

Vorteile

• Verbindet die besten Eigenschaften von Polyester und Baumwolle

• Reissfest

• UV-beständig

• Bestes Garn für Zeltherstellung

• Gutes Quellverhalten

Nachteile

• Nicht recycelbar da Polyester und Baumwolle enthalten sind

Eine Entscheidung zu treffen, welches Garn für die Nähte verwendet werden soll, gestaltet sich mit Blick auf die gewünschte Rezyklierbarkeit des Produktes als grosse Herausforderung. Ein Kompromiss ist vermutlich unvermeidbar. Corespun als langlebigste Variante ist nicht biologisch abbaubar und reine Baumwolle nicht gleich robust wie Corespun. Die Nähte halten das Textil zusammen und haben dementsprechend massgeblichen Einfluss auf die Langlebigkeit des Produktes.

Kernmantelseil Synthetik

Vorteile

• Hohe Reissfestigkeit

• Theoretisch recycelbar

• Sehr dünne Durchmesser möglich

• Leicht

• Saugt sich nicht mit Wasser voll

• Gut sichtbare Farben möglich

• Diverse Kunststoffarten möglich

Nachteile

• Scheuerempfindlich

• Erdölbasiert

• Nicht biologisch abbaubar

Recyclingseil Synthetik

Vorteile

• Monomaterial

• Leicht

• Sehr dünne Durchmesser möglich

• Hergestellt aus Recyclingmaterial z.B. rPet

• Recycelbar

Nachteile

• Scheuerempfindlich

• Erdölbasiert

• Nicht biologisch abbaubar

Sisal

Vorteile

• Nachwachsender Rohstoff

• Empfehlung der Seilerei für grössere Zelte

• Biologisch abbaubar

Nachteile

• Mässig bis hohe Wasseraufnahme

• Mässige Verrottungsbeständigkeit

• Steife Haptik

• Eher dickere Durchmesser

Seile & Kordeln

Hanf

Vorteile

• Nachwachsender Rohstoff

• Biologisch abbaubar

• Auch dünnere Durchmesser möglich

• Gute Reissfestigkeit

• Wachsimprägnierung möglich

• Gute Scheuerfestigkeit

• Als Schweizerprodukt aus lokalen Rohstoffen produzierbar

Nachteile

• Hohe Wasseraufnahme

• Geringe Verrottungsbeständigkeit

Polyester

Vorteile

• Als Monomaterial recycelbar

• Nimmt kein Wasser auf

• Leicht

• Hohe Reissfestigkeit

Nachteile

• Scheuerempfindlich

• Erdölbasiert

• Nicht biologisch abbaubar

Baumwolle

• Nachwachsender Rohstoff

• Kompostierbar

Vorteile Nachteile

• Imprägnierung notwendig

• Mässige Reissfestigkeit

Bänder

Leinen

Vorteile

• Nachwachsender Rohstoff

• Kompostierbar

• Gute Reissfestigkeit

• Als Schweizerprodukt aus lokalen Rohstoffen produzierbar

Nachteile

• Imprägnierung notwendig

Erkenntnisse

In diversen Gesprächen und Interviews mit Zelthangar, Transa, Textil-, Band- und Garnherstellern, erlangte ich grundlegende Erkenntnisse zu meinen Ideen, die mich veranlassten, mein Vorhaben und die Idealvorstellung der aktuellen Realität anzupassen.

Gruppengrösse und Lagerbau beim Trekking

Im privaten Umfeld besteht eine geringe Nachfrage nach Produkten, die grössere Lagerbauten ermöglichen, wie diese in den Jugendorganisationen (Pfadi, Jubla, Cevi, etc.) realisiert werden. Es bestätigt sich die Vermutung, dass vieleher ein Bedarf für Kleinzelte und Shelter für eine kleinere Gruppen von 1-4 Personen besteht.

Der Aspekt von grossen Flächen-Verbindungen muss mit dem geplanten Sheltersystem daher nicht zwingend bedient werden.

Kein Zelt, sondern ein Sheltersystem

Die Bezeichnung des geplanten Objekts ist klar vom Zelt abzugrenzen. Ein Zelt umfasst in der Regel ein Aussenund Innenzelt mit Zeltboden und bildet eine rundum geschlossene Lösung.

Im Rahmen dieser Arbeit wird das Sheltersystem in erster Linie als äusseren Schutz vor der Witterung definiert. Es bietet einen besseren Rundumschutz als ein einfaches Tarp und eine individuellere, multifunktionalere Nutzung als ein Zelt. Weitere Komponenten zur Aussenhülle wie z.B. Bodenplane oder Moskitonetz sind angedacht, gehören jedoch (noch) nicht zum Sheltersystem.

In den meisten Fällen reicht auf einer Trekkingtour eine Isolationsmatte gegen Kälte und Feuchtigkeit vom Boden. Ein Innenzelt ist bei einer Lösung aus Baumwolle nicht nötig.

Formgestaltung

Konkave Kantenschnitte verbessern die Abspannung grosser Flächen, zudem lassen sie ein Tarp oder Zelt eleganter und sportlicher wirken. Ist jedoch auch etwas aufwändiger in der Herstellung.

Nachhaltigkeit

Sowohl die Kompostierung am End of Life als auch eine komplett geschlossene Kreislaufwirtschaft ist aktuell noch Wunschdenken.

Bei einem Sheltersystem oder auch einem Zelt handelt es sich um ein Produkt, welches in seiner Funktion zuverlässig sein muss. Daher sind Kompromisse, die zu Lasten dieser Funktionalität eingegangen werden, mit Schwierigkeiten verbunden. Dies betrifft vor allem die Wasserdichtigkeit und die Schimmelresistenz von natürlichen Textilien. Aktuell werden für die Imprägnierung von Zelttextilien natürliche Wachse eingesetzt, welche zur verbesserten Produkteigenschaft zusätzlich mit einem Anteil an synthetischen Bestandteilen versetzt werden.

Eine anschliessende Kompostierung und Rückgewinnung der Rohstoffe ist daher schwierig.

Um die Nachhaltigkeit eines Sheltersystem zu steigern, macht es daher Sinn, den Fokus auf die Langlebigkeit, Robustheit, einfache Reparierbarkeit und lokale Produktion des Produktes zu legen.

Lokale Produktion in der Schweiz

Um eine lokale Herstellung in der Schweiz zu ermöglichen, ist unter anderem auf effizient produzierbare Details mit geringem Zeitaufwand zu setzen.

Der Fokus liegt dabei auf der Shelterplanen-Verbindung. Aus Sicht der Produktion wäre es effizient, ein Element nachträglich auf die Shelterplane zu applizieren. Als Beispiele dafür dienen Reissverschluss oder Klettverschluss. Diese können mit minimalem Aufwand in einem Arbeitsschritt angebracht werden.

Eine Knopfloch-Variante ist hingegen mit vielen weiteren Arbeitsschritten verbunden und stellt eine aufwändige und zeitintensive Lösung mit höherem Kostenaufwand dar.

Anpassung Form

Bei der Überprüfung im Massstab 1:5 bestätigt sich die Vermutung, dass konkav geschnittene Kanten ein verbessertes Ergebnis beim Abspannen der einzelnen Shelterplanen erzeugen.

Prototyp I

Schnittmuster

Die Verbindung der einzelnen ShelterPlanen ist noch nicht definiert. Daher ist eine entsprechend grosszügige Saumzugabe eingerechnet, um genügend Spielraum für Versuche zu haben.

Anzeichnen, Zuschnitt & Zusammennähen

Für den Prototyp I kommt ein ausgemusterter Baumwoll-Zeltstoff, von schwererer Qualität zum Einsatz. Die Verarbeitung gestaltet sich dadurch etwas schwieriger als beim geplanten Originalstoff.

Erster Aufbau, Indoor

Einzelvariante offen, Einzelvariante geschlossen und die Doppelvariante aufgehängt ohne Gestänge.

Abspannungen und Verbindung der beiden Shelterplanen funktionieren behelfsmässig mit Planenklemmen.

Verbindung I

Applizierbare Lösung

Die Verbindung der einzelnen Shelter-Planen bildet eine der Kernaufgaben des Projekts. Im Gespräch mit dem Schweizer Zelthersteller Zelthangar zeichnete sich ab, dass ein Verbindungselement wie ein Reissverschluss oder ein ähnlich einfach applizierbares Element wünschenswert ist. Dies senkt den Zeit- und Kostenaufwand für die Herstellung enorm und gestaltet dadurch eine lokale Produktion in der Schweiz attraktiv.

Ein nachträglich appliziertes Element vereinfacht zudem die Reparatur im Fall eines Defekts, sowie die Trennung einzelner Werkstoffe am EOL.

Lösungsansätze mit den Kedersegmenten (Kapitel Formfindung) oder auch Planenclips und Stoffklemmen sind aus Sicht der Herstellung denkbar, da diese erst durch die Nutzer:in angebracht würden. Tendenziell müssten solche Elemente eher massiv ausgeführt werden, um den Belastungen Stand zu halten. Die Montage bei jedem Aufbau des Shelters könnte sich etwas zeitintensiver gestalten und die Abstände zwischen den einzelnen Klemmelementen müssten eingemessen werden. Vor allem nach einer längeren Trekkingtour, am Abend, wird die Geduld der Nutzer:in damit zusätzlich auf die Probe gestellt, was die Freude an einem Produkt massgeblich beeinflussen wird.

Zusammengefasst: Herstellungsaufwand optimieren, um lokale Produktion zu ermöglichen. Eine einfache Handhabung durch die Nutzer:in steigert die Attraktivität des Produkts.

Der daraus resultierende Lösungsansatz bietet eine als Halbfabrikat vorgefertigte Knopflochleiste, welche einfach appliziert werden kann. Mit der Ausführung der zugehörigen Verbindungselementen wie Knöpfe oder Knebel, wird die einfache Handhabung massgeblich beeinflusst.

Belastungsprobe

Die Zugbelastung bei einem Baumwolltextil beträgt gemäss eigenen Messungen auf einen Verbindungselement ca. 6 kg bzw. auf einen Eck-Abspannpunkt bis zu 15 kg. Bei windigen und stürmischen Verhältnissen, schätze ich, steigert sich die Belastung auf die einzelnen Punkte um ein Vielfaches. Zudem verringert sich die Stabilität der einzelnen Komponenten durch die natürliche Alterung während der Nutzung.

Daher rechne ich als Richtwert für die Mindestanforderung der Belastbarkeit für die Knopfleiste, das Vierfache des unter normal Bedingungen gemessenen Zuggewichts.

Um ein Gefühl für die Materialien zu erhalten, dient mir als Versuchsaufbau eine Hängewage, die jeweils das höchste gemessene Gewicht speichert, bis das Knopfloch aufreisst. Getestet wurden folgende Bänder mit entsprechenden Ergebnissen.

• >90 kg Polyesterband

genähtes Knopfloch

• 40 kg Polyesterband

zusammengenäht ZickZack

• 35 kg Autogurt

genähtes Knopfloch

• 29 kg Autogurt

ohne genähtes Knopfloch

• 23 kg Leinenband

zusammengenäht ZickZack

• 11 kg Leinenband

genähtes Knopfloch

• 9 kg Baumwollband

genähtes Knopfloch

• 6 kg Baumwollband

Knopflochband industriell

SlotWebbing aus Polyester?

Seit einigen Jahren verarbeiten grössere Brands wie Fjällräven, Lundhags und Klättermusen bei ihren Produkten sogenannte LoopWebbing und SlottWebbing. Diese Bänder entspringen dem Kletterbereich und sind eine Abwandlung der Daisychains zur Personensicherung und Materialorganisation. An Rucksäcken bieten sie zusätzliche Befestigungsmöglichkeiten für Ausrüstung im Aussenbereich. Vor allem im Kletterbereich ist Ausrüstungsverlust durch Materialversagen zu vermeiden, daher entsprechen diese Gurtbänder hohen Qualitätstandards und halten starken Belastungen stand.

Im Gespräch mit dem Schweizer Bandhersteller

Verwendung eines Monomaterials, bei welchem

Flexibles Verbindungselement

• Einfach in der Handhabung

• Ökologisch sinnvoll

• Verträglich mit Gurtband

• Haptisch und optisch ansprechend

• Zusatzfunktion als Leinenspanner

• Kompatibel mit unterschiedlichen Leinen

• Sichtbarkeit (Verlustgefahr minimieren)

• Austausch- und Reproduzierbarkeit

• Lokale Produktion möglich

• Gleichbleibende Qualität

• Leicht

Technische Formensprache

Für eine Zielgruppe mit Affinität zu technischer Outdoorausrüstung. Zur Funktions- und Formüberprüfung werden die ersten Verbindungsteile aus Plexiglas und Karton ausgelasert.

Aluminium ist für diese Verbindungskomponente ein geeignetes Material. Es ist dauerhaft, witterungsbeständig und kreislauffähig.

Vor der Bestellung einer grösseren Anzahl gelaserter Musterteile für den Prototypen, wird die Form nochmals im 1:1 mit der Juweliersäge ausgesägt, auf die Funktion und das Design überprüft.

Die Aluminiumoberfläche könnte farbig eloxiert werden um den „Tec-Gear-Charakter“ zusätzlich zu verstärken. Damit wäre jedoch weiterer Energieaufwand nötig, was der Idee des Projekts widerspricht.

Daher werden die Teile trowalisiert und erhalten so eine interessante Optik mit angenehmer Haptik durch leicht gebrochene Kanten.

Überprüfung im Material

Steiler Austrittswinkel verhindert einfaches Herausgleiten aus dem geschlitzten Gurtband

Stumpfer Eintrittswinkel vereinfacht das Einsetzen in das geschlitzte Gurtband

Material II

Reuse

In einem bereits abgeschlossenen Projekt setzte ich mich mit alten Paraglidern auseinander. Daher war mir bekannt, dass Gleitschirme, Fallschirme und Notfallschirme eine begrenzte Lebensdauer haben und zudem regelmässig gewartet werden müssen. Vor allem bei ausgemusterten Schirmen fällt viel Leinenmaterial an. Dieses ist aus Sicherheitsgründen zum Fliegen nicht mehr zugelassen und wird meistens entsorgt. Für die Abspannung und die Verbindung der Shelterplanen sind die Leinen jedoch noch perfekt geeignet. Bei Gleitschirmleinen handelt es sich um dünne Kernmantelseile, bestehend aus Dyneema- oder Aramidfaserkern mit Polyestermantel. Diesen Hightechmaterialien kann ein zweites Leben gegeben und so neue Ressourcen gespart werden. Ein einzelner Paraglider verfügt mit rund 300m Leinen über genügend Material für die Abspannleinen von ca. 20-30 einzelnen Shelterplanen.

Die Farbigkeit trägt zudem der Sichtbarkeit der einzelnen Abspannpunkte bei und verleiht dem Shelter einen individuellen Charakter.

EtaProof

Hauptmaterial aus nachwachsendem Rohstoff

Corespun

Langlebigste Option mit besten Eigenschaften

Aluminium

Robust, leicht, kreislauffähig

Gurtband Polyester

Robust, leicht, Monomaterial

Definitive Materialwahl

Trekkingstöcke

Auf einer Trekkingtour sowieso immer dabei, multifunktionale Gewichtersparnis, Aufbau ist auch mit einem Fahrrad, Kanupaddel, Holzstöcken und Bäumen möglich

Gleitschirm-Leinen

Reuse anstelle Verarbeitung von neuen Rohstoffen

Lynx

Die Namensgebung des Objekts entspringt der Betrachtung des Sheltersystems aus der Frontalperspektive des Doppelaufbaus. Die Assoziation mit einem Luchsohr bei der Betrachtung des Eingangs erscheint naheliegend. Der Luchs passt als Einzelgänger auch zum geplanten Produkt, welches ebenfalls als Solovariante funktionieren wird.

Verbindung II

Doppelte Überlappung schmal

Doppelte Überlappung breit

Erweiterter Witterungsschutz

Das geschlitzte Gurtband allein hält leichtem Regen über eine kurze Dauer vermutlich stand. Dauerregen würde jedoch zum Problem werden. Aus diesem Grund ist eine zusätzliche Überlappung über das Gurtband mit dem dichten Baumwolltextil erforderlich.

Ein erster Versuch erfolgt mit der doppelten Überlappung der Regenleisten, ähnlich wie bei einer Jurtenschlaufung üblich.

Die doppelt überlappenden Regenleisten müssen zusätzlich leicht fixiert werden, damit starker Wind sie nicht öffnen kann.

Diese Art des erweiterten Witterungsschutz garantiert, eine hohe Dichtigkeit, ist jedoch auch mit einem grossen Herstellungsaufwand verbunden.

Zudem ist bei jeder Shelterplane eine weitere Fläche an Textil notwendig, was zusätzlich ins Gewicht fällt.

Daher wird diese Variante nicht die definitive Lösung sein.

Giebelleiste

In der Giebelleisten-Variante wird das geschlitzte Gurtband entlang der Shelterplanenkante ähnlich einem Reissverschluss angenäht. Der Textilverbrauch bleibt dabei auf einem Minimum. Eine zusätzliche Giebelleiste bildet den zusätzlichen Regenschutz. Somit kann sie zu Gunsten des Gewichts Zuhause gelassen werden, wenn eine Soloübernachtung geplant ist. Beim Prototyp I kommt diese Variante zur Anwendung und wird auf ihre Funktion getestet.

Details I

Abspannpunkte

Beim Prototyp I werden zu Testzwecken zusätzliche Abspannlaschen an die Ecken genäht. Geplant ist, diese nur zu nutzen, sofern die Abspannung über die geschlitzten Gurtbänder nicht möglich ist.

Die beiden Abspannlaschen in der Planenmitte sind jedoch fix und dienen als zusätzliche Spannpunkte für den Aufbau in der Solo- und Tarpvariante. Die Maillon Rapide Delta dienen hier als Platzhalter für D-Ringe aus Aluminium. Gegebenenfalls werden die Laschen auch ohne zusätzliche Komponenten gebraucht. Der Outdoortest I wird weitere Erkenntnisse aufzeigen.

Outdoortest I

Solo Variante geschlossen

Ziel des ersten Outdoortests ist herauszufinden, ob sich die einzelnen Varianten wie geplant aufbauen lassen und welche Problemstellen vorhanden sind.

Doppel Variante geschlossen

Doppel Variante offen

Erkenntnisse & Problemstellen

Die erste Nacht, trotz kurzem intensivem Regen, dicht gehalten und trocken geblieben.

Für den Prototypen I musste aufgrund langer Lieferzeit der originalen SlotWebbing Bänder, die geschlitzten Gurtbänder aus normalen Polyesterbändern gefertigt werden. Dafür wurden mit der Nähmaschine in regelmässigen Abständen Knopflöcher angebracht.

Als Verbinder dienen, ebenfalls behelfsmässig, Holzknebel mit Kordel. Dadurch entsteht eine gewisse Ungenauigkeit, welche Problemstellen zusätzlich hervorheben.

Für den Prototypen II gilt es unter anderem folgende Punkte anzupassen.

• Gurtbänder müssen um die ganze Shelterplane genäht werden.

• Saumbreite muss schmäler sein, dafür die Ecken zusätzlich verstärken.

• Die Abspannung muss exakt über die Ecken passieren, nur so können Falten vermieden werden. Die Verwendung von zusätzlichen Abspannlaschen anstelle der Abspannung über die geschlitzten Bänder ist vermutlich die bessere Option.

• Die Regenleiste sollte eine flache Form anstelle eines Giebels aufweisen, zudem soll sie auch nachträglich auf das Shelter montiert werden können.

• Der Abschluss auf der Zeltspitze sollte zusätzlich abgedeckt und vor Regen geschützt werden.

• Abspannpunkte in der Planenmitte müssen um 90 Grad gedreht werden, damit die Kräfteverteilung gleichseitig ist. Zudem ist die richtige Positionierung auf der Kappnaht wichtig.

• Alle Abspannpunkte mit Alu-Ringen verstärken. Vermindert die Reibung und erhöht die gesamte Lebensdauer des Shelters.

Prototyp II

5000m Nähgarn passen nicht auf die Haushaltsnähmaschine, die angefertigte Spulenhalterung schafft Abhilfe.

Abperleffekt des imprägnierten Baumwoll-Textils.

Fertigungsprozess

Angepasstes Schnittmuster plotten, anzeichnen, zuschneiden, Stoffbahnen mit Kappnaht zusammennähen

Heften, Nähen, Heften, Nähen, Nähen, Nähen...

Geschlitztes Gurtband heften und annähen, Gurtband umschlagen und Eckverstärkungen einnähen, mittlere Abspannpunkte aufnähen, Ecklaschen annähen

Regenleiste und Zeltspitze

Die zweite Version der Regenleiste ist in einer flachen Ausführung gestaltet. Dafür wäre ein breiteres Gurtband erforderlich, im Rahmen des Prototypen II wird dies durch ein ergänzendes Stoffband simuliert. Die Zeltspitze schützt bereits vor Regen, muss für den nächsten Prototypen jedoch nochmals angepasst werden.

Vorbereitung auf den Outdoortest II

Für den Outdoortest II hatte ich in meiner Idealvorstellung ursprünglich geplant, mindestens zwei Tage am Stück mit dem Shelter unterwegs zu sein, um es auf Herz und Nieren zu testen. Aufgrund der fortgeschrittenen Zeit liegt dies ausserhalb des Möglichen und ich verbringe stattdessen eine Nacht in der Natur der näheren Umgebung.

Ebenfalls anders als geplant, verzögert sich die Lieferung der Aluminium-Verbinder. Daher müssen für den ersten Aufbau Verbindeteile aus MDF herhalten. Sie wurden für diesen Testzweck geometrisch nochmals etwas angepasst, um der neuen Materialität gerecht zu werden.

Outdoortest II

Lynx Solo geschlossen

Bei diesem Aufbau finden zwei Personen ohne Gepäck Platz. Bei der Nutzung durch eine Person bleibt genügend Platz für Gepäck und Raum zum Kochen. Aufrechtes Sitzen ist im Eingangsbereich problemlos möglich.

Lynx Solo Tarp

Ideal für den Aufbau ohne Trekkingstöcke, für die Nutzung in Kombination mit einer Hängematte, als Gruppenunterstand oder geräumigen Schlafplatz für zwei Personen mit Gepäck.

Lynx Doppel offen

Zwei verbundene Shelterplanen bilden gemeinsam einen Raum für 3-4 Personen je nach Gepäck. Die Konstruktion ist genügend hoch, so dass aufrechtes Stehen im Innenbereich möglich ist. Durch die Veränderung der Abspannpunkte und Aufbauhöhe kann der Hinterausgang komplett und der Vorderausgang teilweise geschlossen werden.

Erste Nacht

Ich verbringe die Nacht in der Doppel Variante da viel Gepäck und Kameraausrüstung mit dabei ist. Im Bodenbereich kommt eine aufblasbare Isolationsmatte zum Einsatz. Das Klima innerhalb des Shelters ist mit der beidseitigen Öffnung angenehm reguliert. Die kühle Abendluft bleibt draussen, genau wie auch die warmen Sonnenstrahlen bis zum Abbau gegen Mittag des nächsten Tages.

Details II

Eine Nacht im Prototyp II und der mehrfache Auf- und Abbau des Sheltersystems innerhalb kurzer Zeit brachte diverse neue Erkenntnisse, die vor allem den Aufbau selbst betreffen. Eine davon ist die Doppel-Variante mit vorgesetztem Trekkingstock. So ist der Zugang in den Zeltinnenbereich einfacher und das Ein- und Ausräumen gestaltet sich einfacher.

Die gelaserten Aluminiumteile dienen als Verbinder der einzelnen Shelterplanen. Sie werden mittels Gleitschirmleinen gegen Verlust gesichert und untereinander verbunden. Die Verbinder sind ebenfalls als Leinenspanner konzipiert und funktionieren zudem als Kordelstopper.

Ausstattung und Gewicht

Um mit den leichten Trekkingzelten auf dem Markt mithalten zu können, muss die 1-2 Personenvariante, sprich eine Shelterplane inklusive Zubehör, insgesamt unter 2 kg Gesamtgewicht liegen. Mein Ziel war es daher seit Beginn, den Prototyp II unter diese Gewichtsmarke zu bringen. Aktuell wiegt das Set des Lynx Solo geschlossen ohne Trekkingstöcke rund 1.72 kg was den Erwartungen entspricht.

Bei einem Prototypen III lässt sich das Gewicht durch diverse Optimierungen und ein etwas leichteres Textil nochmals reduzieren. Somit ist schätzungsweise ein Gewicht von 1.3 kg für die Lynx Solovariante ein erreichbares Ziel.

Shelterplane Verbinder Regenleiste Zeltspitze Abspannleine 2 m Heringe ultraleicht Heringe mittel Trekkingstock Leki

Lynx Solo ohne Trekkingstöcke + 2 Trekkingstöcke

Lynx Doppel ohne Trekkingstöcke + 4 Trekkingstöcke

Beispiel Zusatzmaterial aus dem Handel Moskitonetz 2-3 Pers. Bodenplane

Lynx Solo Textilmenge

Lynx Solo Gurtband

Lynx Solo Nähgarn

(1 Shelterplane, 4 Verbinder, 3 Abspannleinen, 2 Heringe mittel, 5 Heringe Ultraleicht)

(2 Shelterplane, 20 Verbinder, 2 Abspannleinen, 2 Heringe mittel, 8 Heringe Ultraleicht, Regenleiste, Zeltspitze)

Erweiterte Aufbauvarianten

Das geschlitzte Gurtband entlang der Shelterplanen-Kanten bietet die flexible Möglichkeit, eine Verbindung mit einer weiteren Plane einzugehen. Zusätzlich benötigte Abspannpunkte, z.B. bei starkem Wind oder bei individueller Aufbauvariante, werden ebenfalls über das geschlitzte Gurtband fixiert.

Die Visualisierungen zeigen drei Varianten für einen erweiterten Aufbau des Sheltersystems. Möglichkeiten bieten sich jedoch noch viele weitere.

Oben: Lynx Solo Solo

Mitte: Lynx Doppel Doppel

Unten: Lynx Solo Doppel

Ausblick

Das mobile Sheltersystem Lynx erfüllt die geplanten Funktionen des witterungsgeschützten Übernachtens auf Trekkingtouren. Reagieren auf eine dynamische Gruppengrösse, sowie auf gegebene Platzverhältnisse ist über das Verbindungssystem der Shelterplanen einfach möglich. Dank des moderaten Gewichts bietet es eine Alternative zu den modernen herkömmlichen Trekkingzelten in einer langlebigen, reparierbaren und nachhaltigen Form.

Um das gesamte System noch multifunktionaler zu gestalten und weiteren Nutzer:innen ausserhalb des Trekkingbereichs zugänglich zu machen, sind diverse Erweiterungen denkbar.

Lightversion

Schon bei einem Prototyp III ist geplant, das Gewicht zu reduzieren, indem ein leichteres Textil, leichtere Gurtbänder und Komponenten eingesetzt werden.

Details anpassen

Zur weiteren Entwicklung von Lynx müssen einige Details angepasst werden. Unter anderem ist geplant, die Regenleiste zu verschmälern, sowie die Zeltspitze weiter zu entwickeln und zu verkleinern.

Lynx Zubehör

Aus den Textilresten bietet sich an, eine Tasche für die Heringe, Verbinder und Abspannleinen herzustellen. Zudem ist geplant, eine Anleitung zu gestalten, die mögliche Aufbauvarianten beschreibt, sowie alle nötigen Infos und Eigenschaften beinhaltet.

Vom Shelter zum Camping-Zelt

Um das Shelter auf den Komfort eines Camping-Zelts zu erweitern, sind diverse Komponenten denkbar. Sofern die gleichen Ansprüche an die Eigenschaften und Nachhaltigkeit gestellt werden, sind diese mit einem ähnlichen Entwicklungsaufwand wie die Lynx-Shelterplane verbunden.

Mögliche Komponenten:

• Bodenplane

• Moskitonetz / Innenzelt

• Vorzelt

• Plane Eingangsbereich „Türe“

• Erdstreifen für Langzeitaufbau

• Verbesserte Zeltofenöffnung

• Zeltorganizer

• Reparaturset, inkl. Reinigungs- und Pflegematerial

Von 3- auf 4-Saison

Puristen würden wahrscheinlich sagen, Lynx funktioniert auch im Winter. Aktuell sehe ich das Sheltersystem jedoch als 3-Saison Lösung. Mit einem Zeltofen wie bei Tipis üblich und dem „Solo Doppel“ Aufbau, könnte jedoch auch im Winter bei angenehmen Temperaturen übernachtet werden. Dann ist jedoch nicht mehr die Rede von Trekking, sondern eher von Winter-Camping. Als möglicher Lösungsansatz, um ein rundum geschlossenes Winter-Setup zu schaffen, ist die Herstellung einer zusätzlichen, kleineren Shelterplane, welche den Eingangsbereich verschliesst.

Dank

An dieser Stelle bedanke ich mich herzlich bei allen, die mich in dieser Arbeit unterstützt und massgeblich zum Gelingen dieses Projekts beigetragen haben.

Praktische Arbeit

• Christof Sigerist (Mentor)

• Zelthangar

Diego Walder

• Adventure Xpert

Kajo

• Transa

Stefan Roggli

• Stotz Fabrics

• Huberband

• Streiffband

• extremtextil

Schriftliche Arbeit

• hajk

• Madeira Garne

• Gunold Garne

• FREITAG

• Mitarbeitende Werkstätten HSLU D&K

• Anita & Markus Krucker

• Kommiliton:innen

• Landwirtschaftsbetrieb Sedel LU

• Prof. Dr. Dagmar Steffen (Mentorin)

• Zelthangar

Diego Walder

• Transa

Stefan Roggli

• Stotz Fabrics

• Anita & Markus Krucker

• Kommiliton:innen

Lynx

Bachelorarbeit Objektdesign 2023

Dominic Krucker