Mit selbstgebauten Skis auf die Piste

Beim Betreten des Werklabors im ETH Zentrum sticht einem ein leicht penetranter, synthetisch anmutender Geruch in die Nase. Mehrere lange Tische mit metallenen Wannen f¨¹llen den kleinen Raum. Es herrscht munteres Treiben im Kurs Integrative Ski Design and Fabrication Workshop des Bachelors Maschineningenieurswissenschaften. Studenten schwirren emsig um die Tische, suchen sich ihre Materialien zusammen und bereiten sich auf das bevorstehende Programm vor: die Skirohlinge Schicht f¨¹r Schicht in der sogenannten Sandwich-Bauweise anzufertigen.

Die fachliche Leitung vor Ort hat Tobias Luthe inne, Professor an der Hochschule Chur und Gr¨¹nder von Grown. Die Firma hat sich unter anderem auf das nachhaltige Design der Skiproduktion spezialisiert. Organisiert wird der Kurs von Kristina Shea, ETH-Professorin f¨¹r Engineering, Design und Computing, unterst¨¹tzt wird sie von ihren Mitarbeitern Thomas Lumpe und Jonas Schwarz. Zusammen mit den Studenten gehen sie jeden Mittwochnachmittag im Werklabor der Frage nach, wie sich Nachhaltigkeit in Engineering und Design am Beispiel von Skis verbinden lassen.

Schritt f¨¹r Schritt zum eigenen Ski

Die Studenten bestreichen die Ski-Unterseite mit dem zur Zeit ?kologisch vertr?glichsten Zweikomponenten-Harz, danach folgen mehrere Lagen an Natur- und Kunstfasern. Vier Materialien stehen dabei zur Auswahl: Flachs-, Basalt-, Glas- und Karbonfasern. Die Wahl des Materials beeinflusst technische Eigenschaften wie die Schwingungsd?mpfung und Gewichtseinsparung des Skis sowie auch dessen ?kologischen Fussabdruck.

Die zum Workshop parallel veranstaltete Vorlesungsreihe hat dabei Fr¨¹chte getragen. ?Fast alle Studenten verzichten auf die ?kologisch problematischen Karbonfasern und bevorzugen die nat¨¹rlichen Flachs- und Basaltfasern?, freut sich Tobias Luthe.

Drei bis vier Lagen sp?ter arbeiten die Studenten den Kern des Skis ein. Dieser ist aus leichtem Balsaholz gefertigt und mit Flachseinlagen verst?rkt. Seine richtige Platzierung ist wichtig f¨¹r die Balance und Steifigkeitsverteilung des Skis. Um die sp?ter erw¨¹nschte Vorspannung des Skis zu erhalten, arbeiten sie in einer gebogenen Metallwanne, die einer Halfpipe ?hnelt.

Nach erneut drei bis vier Schichten Material decken die Studierenden den Ski luftdicht mit einer Folie ab, damit sie ein Vakuum erzeugen k?nnen. Dieses ¨¹bt einen ausreichend hohen Druck auf den Ski aus, was zu einer luftfreien Verbindung zwischen den einzelnen Schichten f¨¹hrt und mit dem ¨¹berm?ssige Harzmasse verdr?ngt wird. Zur Beschleunigung des Aush?rtens werden die Skis in einen Autoklav geschoben und w?hrend 45 Minuten einer Temperatur von ungef?hr 70 Grad ausgesetzt.

Danach s?gen die Studenten die ¨¹berstehenden Schichten ab, fr?sen und schleifen Seitenwangen und Oberseite, und verleihen dem Ski den letzten Schliff durch das ?len der Holzbereiche mit nat¨¹rlichem Lein?l. Zum Schluss ¨¹berpr¨¹fen die Studierenden mit einem Stresstest die Biegungsf?higkeit der Skis.

Nach bestandener Pr¨¹fung, sechs Kurstagen und vielen zus?tzlichen Arbeitsstunden im Werklabor, geht es endlich auf die Piste im ?sterreichischen St. Anton. Bei strahlendem Sonnenschein testen die Studenten mit akrobatischen Spr¨¹ngen und hohem Fahrtempo die Stabilit?t der Skis. Wie erhofft, ¨¹berstehen alle Exemplare die actionreiche Abfahrt ohne Kratzer.

Auch die Organisatoren des Kurses sind bei der Testfahrt dabei und sehr zufrieden mit den Resultaten des Workshops. ?Wir haben von allen positives Feedback erhalten und w¨¹rden den Workshop gerne auch in Zukunft anbieten?, verk¨¹ndet Thomas Lumpe.