3D printen voor Outdoorproducten brengt circulaire economie dichterbij

Door het gebruik van innovatieve 3D-geprinte rugkussens hebben we met de Novum 3D een conceptstudie ontwikkeld van een recycleerbare rugzak. Dit is weer een grote stap in de richting van de circulaire economie en biedt ons veel nieuwe inzichten voor holistische duurzame productontwikkeling, want idealiter kan een product aan het einde van zijn levenscyclus weer volledig worden gerecycled in het productieproces.

Novum 3D - Een prototype voor duurzame rugzakken van de toekomst Toekomst

Je kunt op het eerste gezicht zien dat de Novum 3D geen gewone Rugzak is. Het gladde, ongeverfde en licht doorschijnende materiaal van de rugzak, inclusief de riemen, heeft een uitgesproken futuristische uitstraling. Er zijn geen naden - alles is gelast. In plaats van schuimvulling zijn er bijna bizarre geometrische structuren van kleine plastic stokjes op de rug. De Novum 3D zou zo uit een sciencefictionfilm kunnen komen en is inderdaad bedoeld om een blik in de toekomst te werpen. Het is een conceptstudie om radicale nieuwe ontwerpbenaderingen uit te proberen en tastbaar te maken.

Er werden slechts tien exemplaren geproduceerd, die niet bestemd zijn voor de verkoop, maar inzichten zullen verschaffen voor toekomstige producten in ons VAUDE-assortiment. Onze vindingrijke geesten in het innovatieteam zijn niet alleen bezig met het ontwikkelen van een functioneel betere rugzak, maar vooral met het boeken van vooruitgang in duurzame productieprocessen en het zetten van een grote stap in de richting van een echte circulaire economie. Met onze eerste recyclebare rugzak bewijzen we dat comfort, functie en duurzaamheid niet op gespannen voet met elkaar hoeven te staan.

3D-geprint met innovatieve honingraatconstructie.

Draadloze lasnaad maakt zuivere producten mogelijk.

Recyclebaar gespontwerp dankzij sjaalconstructie.

Goed geventileerd en comfortabel dankzij innovatieve 3D-geprinte rugvulling

Maar hoe zijn duurzaamheid en comfort nu precies met elkaar te verzoenen? De opvallende rasterstructuren van de rugvulling zijn een cruciaal onderdeel. Ze komen uit een 3D-printer van onze samenwerkingspartner Oechsler AG (in het Engels). Op het eerste gezicht lijken ze op honingraten. Wie beter kijkt, ziet echter dat er geen gesloten cellen zijn, gescheiden door wanden. In plaats daarvan overspannen talloze kunststof tralies een driedimensionaal netwerk waar de lucht net zo goed doorheen kan stromen als onze observerende blik. Maar de verbeterde ventilatie is slechts één voordeel van deze veelbelovende nieuwe kussens ten opzichte van klassiek schuim. Door de rasterstructuur en de dikte van de stokjes gericht te variëren, kunnen we bovendien de conformiteit van de kussens vrijwel naadloos verdelen in zones van verschillende hardheid. Zo kan de padding bijvoorbeeld steviger zijn bij de heupen, waar het gewicht van een volle rugzak meer druk uitoefent, dan in het gebied van het midden en de bovenrug. Sommige fietsers kennen deze technologie al van zadels, waar de drukverdeling op dezelfde manier kan worden geoptimaliseerd.

De 3D-geprinte rugkussens zijn een cruciaal onderdeel van de Novum 3D.

Wat nieuwe mogelijkheden in comfort biedt, helpt ook bij de duurzaamheid. De open 3D-structuur met zijn honingraatstructuur is van nature een zeer stabiele vorm, met zo min mogelijk materiaalgebruik. Dit bespaart gewicht op de rugzak en middelen in de productie. Kai Vogt, hoofd van de afdeling Innovaties, benadrukt nog een ander aspect:

«Bij 3D-printing speelt het additieve printproces ook zijn voordelen uit: Er is geen overschot of afval.»

De gebruikte kunststof (thermoplastisch polyurethaan of kortweg TPU) kan bovendien worden gerecycled en verwerkt tot nieuwe producten. Een belangrijk aspect dat het VAUDE Inno team ertoe bracht om ook de andere onderdelen van een rugzak van de grond af opnieuw te bekijken.

Besprechung der 3D-Druck Polster an verschiedenen RucksäckenBesprechung der 3D-Druck Polster an verschiedenen Rucksäcken
Kai Vogt met innovatiemanager Dr. Frank Michel in het eigen testcentrum

De eerste recyclebare rugzak dankzij zuivere Materialen

Niet voor niets zijn de schouderbanden, riemen, heupgordel en de eigenlijke pakzak van de Novum 3D van hetzelfde materiaal gemaakt. De onderdelen hoeven niet te worden gescheiden om de rugzak aan het einde van zijn levenscyclus te kunnen recyclen. Het hier gebruikte materiaal ziet er anders uit dan de rugvulling, maar het is ook TPU. En het plastic heeft nog een eigenschap die het een goed alternatief maakt voor textiel: het kan worden gelast.

«Zo konden we een rugzak produceren zonder naden.»

legt Kai Vogt uit. Want het naaigaren alleen al zou een ander materiaal zijn dat moet worden gescheiden voordat het in een single-sort proces kan worden gerecycled. Daarmee nemen we een van de grootste hindernissen weg die een echte recycling van outdooruitrusting tot nu toe in de weg stonden. Rugzakken zijn meestal gemaakt van een verscheidenheid aan materialen die alleen met enorme inspanningen of praktisch helemaal niet van elkaar kunnen worden gescheiden: verschillende materialen, garens, tapes, schuim, metalen en plastic onderdelen. Vaak worden materialen gebruikt die zelfs afzonderlijk niet met dezelfde kwaliteit kunnen worden gerecycleerd. De Novum 3D daarentegen bestaat bijna volledig uit TPU. We hebben het over een rugzak van één materiaal. Omwille van het milieu is het hoofdmateriaal ongeverfd. Maar alle niet-TPU-onderdelen, zoals de aluminium rugsteunen, kunnen heel gemakkelijk worden verwijderd.

Einzelne Rucksack-Schnittteile aus weißem TPU.Einzelne Rucksack-Schnittteile aus weißem TPU.
Zuivere TPU rugzakonderdelen.
Einzelteile werden im Sinn der Kreislaufwirtschaft fadenlos zusammengeschweißt.Einzelteile werden im Sinn der Kreislaufwirtschaft fadenlos zusammengeschweißt.
Draadloos - individuele onderdelen zijn aan elkaar gelast.
3D-Druck Rückenpolster werden aufgeschweißt.3D-Druck Rückenpolster werden aufgeschweißt.
3D-geprinte rugvulling is vastgelast.

Holistisch klimaatvriendelijk door korte productieroutes

Een duurzaam productontwerp is slechts het halve werk - voor VAUDE is het hele productieproces belangrijk. De Novum 3D werd daarom volledig in Duitsland ontwikkeld en geproduceerd. De CO2-uitstoot door lange transportroutes van afzonderlijke onderdelen wordt zo tot een minimum beperkt. Dit werd mogelijk gemaakt door de samenwerking met het Frankische bedrijf Oechsler. Als ontwikkelingspartner hebben de experts in 3D-printing ons geholpen bij het ontwerp en de uitvoering van de rugbekleding. Het grootste deel van de ontwikkeling en productie vond plaats in onze vestiging in Tettnang in Zuid-Duitsland.

De toekomst van de circulaire economie met 3D printtechnologie

Verschillende 3D printing rasterstructuren zorgen voor ideale drukverdeling

De Novum 3D wordt momenteel getest in onze eigen laboratoria in Tettnang. De eerste indrukken zijn veelbelovend - vooral wat betreft het comfort en de ventilatie van de 3D-vulling. Omdat het niet alleen om een technisch prototype gaat, maar om een conceptstudie, zullen we in juni 2022 voor het eerst een pronkstuk tentoonstellen op de vakbeurs "OutDoor by ISPO" in München. Ondertussen zullen enkele van de tien exemplaren in praktijktesten moeten laten zien wat ze kunnen. Dan is het tijd om de balans op te maken en met een nuchtere blik de voordelen op het gebied van functie en duurzaamheid te vergelijken met de hogere productiekosten. Uiterlijk op dat moment wordt duidelijk dat een conceptstudie als de Novum 3D meer met wetenschap dan met science fiction te maken heeft. Het geeft ons tastbare inzichten in hoe en in welke mate we de nieuwe technologieën in toekomstige producten - niet alleen rugzakken - kunnen integreren. Vogt heeft er alle vertrouwen in:

«Wij geloven dat de toekomst van technische outdoorproducten ligt in recycleerbaarheid en circulaire economie en verenigbaar is met compromisloze prestaties.»

legt Kai Vogt uit. Immers, naaigaren zou alleen al een ander materiaal zijn dat moet worden gescheiden voordat het naar soort kan worden gerecycled. Daarmee nemen we een van de grootste hindernissen weg die een echte recycling van outdooruitrusting tot nu toe in de weg stonden. Rugzakken zijn meestal gemaakt van verschillende materialen die alleen met enorme inspanningen of praktisch helemaal niet van elkaar kunnen worden gescheiden: verschillende materialen, garens, tapes, schuim, metalen en plastic onderdelen. Vaak worden materialen gebruikt die zelfs afzonderlijk niet met dezelfde kwaliteit kunnen worden gerecycleerd. De Novum 3D daarentegen bestaat bijna volledig uit TPU. We hebben het over een rugzak van één materiaal. Omwille van het milieu is het hoofdmateriaal ongeverfd. Alle niet-TPU-onderdelen, zoals de aluminium rugsteunen, kunnen echter heel gemakkelijk worden verwijderd.

Een utopie? Met de Novum 3D wordt deze visie tastbaar.

Rugzakken met AEROFLEX 3D rugsysteem:

Mountainbiker in den DolomitenMountainbiker in den Dolomiten
Zullen we binnenkort de innovatieve technologie van de Novum 3D in de bergen zien? De toekomst ziet er veelbelovend uit. Foto: Markus Greber

Hoe kan ik een rugzak wassen?

Hoe vind ik het juiste rugsysteem?