The importance of a general public being informed about science and technology has never been greater. Research institutions add to informal science communication with face-to-face events, during which the public interacts with scientific prototypes, functioning as science exhibits, in order to learn about science. The relevance of these out-of-the-lab science exhibits, for enabling the visitor to actively learn through experiences, has neither been explored nor recognised. This article illuminates this relevance, context and background, concluding with a research procedure.

In der Produktentwicklung ist eine interdisziplinäre, cross-funktionale Herangehensweise zwingend notwendig, um die komplexen Rahmenbedingungen der Produktentwicklung zu beherrschen. Insbesondere an der Schnittstelle zwischen Technik und Industriedesign kommt es jedoch durch die Heterogenität im Team immer wieder zu Problemen bei der Zusammenarbeit. Eine wichtige Rolle spielen dabei die funktionale Heterogenität, die sich aus der Zugehörigkeit zu Funktionseinheiten ergibt, sowie die fachliche Heterogenität, die durch Unterschiede bezüglich Wissen, Kompetenzen oder der (Aus-)Bildung entsteht. Die Forschungslage zu diesen berufsbezogenen Heterogenitätsmerkmalen wird als ambivalent beschrieben, weshalb sie in diesem Beitrag näher beleuchtet wird.

Materialien geben Produkten ihre Hülle, werden vom Betrachter unterschiedlich wahrgenommen und sind maßgeblich für die Akzeptanz oder Ablehnung eines Produktes verantwortlich. Obschon die Überprüfung der Akzeptanz von Materialen aus ökologischer und ökonomischer Sicht Sinn macht, beschränken sich Akzeptanzmodelle bislang weitgehend auf Technikinnovationen. Im Rahmen der Dissertation soll deshalb ein Akzeptanzmodell zur Überprüfung der Akzeptanzbereitschaft von Materialien entstehen. Aus der Perspektive des Designs werden am Beispiel Ledersubstitution Einflussfaktoren und Akzeptanzbarrieren definiert, ein neues Akzeptanzmodell zur Optimierung oder Gestaltung von Materialien entwickelt und mit bestehenden Ledersubstituten erprobt. Kurz gefasst lässt sich die Arbeit wie folgt beschreiben: Methodisch fokussiert sich die Arbeit auf die Entwicklung eines Materialakzeptanzmodells um das Ziel der Arbeit, die Optimierung und Gestaltung von akzeptierten Lederalternativen, zu erreichen. Warum sich die Arbeit auf Leder und seine Substitute beschränkt wird im folgenden Abschnitt erläutert.

Der Zuwachs an Textile Waste ist eine zentrale Herausforderung der Textilbranche. Der Bedarf nach Textilien steigt und Textilien werden in Ausgestaltung und Funktionalität zunehmend komplexer. Oft werden dabei unterschiedliche Eigenschaften verschiedener Materialien genutzt. Dies führt zu einem Materialmix, der das Textil-Recycling vor zusätzliche Herausforderungen stellt. Das Projekt verbindet die Herausforderung steigender Mengen an Textile Waste mit dem Anspruch, komplexe textile Produkte zu schaffen.

Hohe Produktivität und niedrige Kosten sind zentrale Kriterien von Produktionsmaschinen. Doch auch die Qualität und Leistungsfähigkeit der Mensch-Maschine-Schnittstelle (humanmachine interface – HMI) gewinnt an Relevanz bei der Gesamtbewertung einer Maschine. Das liegt auch daran, dass der Mensch als Maschinenbediener oder -überwacher in digitalisierten und Hochgeschwindigkeitsproduktionsprozessen schnell zum Flaschenhals der Informationsverarbeitung und damit ein limitierender Faktor für die Produktivität werden kann. Denn mit der Digitalisierung der Produktionssysteme erweitert sich die Menge an verfügbaren Informationen drastisch und neue Komplexfunktionalitäten wie Assistenzsysteme und dezentrale Überwachungsaufgaben führen zu neuen vielschichtigen Bedienfunktionen. Moderne HMIs müssen dabei nicht nur ergonomisch, sondern auch intuitiv und leistungsfähig sein und mit den richtigen Bedienfunktionen ein reibungsloses und sicheres Bedienen der Maschinen unterstützen.

Es besteht weitgehender Konsens darüber, dass Designer mit anderen Beteiligten gemeinsam bereits in frühe Phasen von Innovations- und Entwicklungsprozessen eingebunden werden müssen. Unterschiedliche Ausbildungsformen, Begriffe, Methoden und Fachkulturen von Designern und den traditionell in Technologieentwicklung involvierten Ingenieuren und Naturwissenschaftlern erschweren oder verhindern in der Praxis oftmals eine effektive Zusammenarbeit. Dieses Buch widmet sich in diesem Kontext dem bislang nur unzureichend gelösten Problem der Akquise des für den Designentwurf relevanten Wissens aus dem individuell verfügbaren Repertoire: Während diese bei Experten weitgehend intuitiv abläuft ist, stellt sie insbesondere für ingenieurwissenschaftlich vorgebildete Designnovizen ohne spezifische methodische Unterstützung ein Problem dar. Um geeignete Methoden auswählen und entwickeln zu können, wird in einem umfangreichen theoretischen Teil untersucht, wie dieses individuelle Designwissen charakterisiert ist. Auf Grundlage einer umfassenden Definition von Designwissen werden potenziell geeignete Methoden zur Unterstützung dessen Akquise dargestellt und bewertet. Reflexive Methoden auf der Basis generischer Fragelisten sowie narrative Methoden auf Basis von Nutzer-Archetypen (Personas) und normativen Szenarien bilden dabei den Schwerpunkt. Der empirische Teil umfasst vier Untersuchungen. Der tatsächliche Effekt von spezifischen reflexiven und narrativen Methoden bei der individuellen Wissensakquise wird in drei Studien mit experimentellem Charakter nachgewiesen und diskutiert. Eine vergleichende explorative Feldstudie zum Einsatz von Methoden in der beruflichen Praxis von Designern und Konstrukteuren ergänzt die Erkenntnisse und hilft, diese in einen breiteren Kontext einzuordnen.

Es besteht weitgehender Konsens darüber, dass Designer mit anderen Beteiligten gemeinsam bereits in frühe Phasen von Innovations- und Entwicklungsprozessen eingebunden werden müssen. Unterschiedliche Ausbildungsformen, Begriffe, Methoden und Fachkulturen von Designern und den traditionell in Technologieentwicklung involvierten Ingenieuren und Naturwissenschaftlern erschweren oder verhindern in der Praxis oftmals eine effektive Zusammenarbeit. Dieses Buch widmet sich in diesem Kontext dem bislang nur unzureichend gelösten Problem der Akquise des für den Designentwurf relevanten Wissens aus dem individuell verfügbaren Repertoire: Während diese bei Experten weitgehend intuitiv abläuft ist, stellt sie insbesondere für ingenieurwissenschaftlich vorgebildete Designnovizen ohne spezifische methodische Unterstützung ein Problem dar. Um geeignete Methoden auswählen und entwickeln zu können, wird in einem umfangreichen theoretischen Teil untersucht, wie dieses individuelle Designwissen charakterisiert ist. Auf Grundlage einer umfassenden Definition von Designwissen werden potenziell geeignete Methoden zur Unterstützung dessen Akquise dargestellt und bewertet. Reflexive Methoden auf der Basis generischer Fragelisten sowie narrative Methoden auf Basis von Nutzer-Archetypen (Personas) und normativen Szenarien bilden dabei den Schwerpunkt. Der empirische Teil umfasst vier Untersuchungen. Der tatsächliche Effekt von spezifischen reflexiven und narrativen Methoden bei der individuellen Wissensakquise wird in drei Studien mit experimentellem Charakter nachgewiesen und diskutiert. Eine vergleichende explorative Feldstudie zum Einsatz von Methoden in der beruflichen Praxis von Designern und Konstrukteuren ergänzt die Erkenntnisse und hilft, diese in einen breiteren Kontext einzuordnen.:0 VORWORT v 0.1 Danksagung v 0.2 Anmerkungen zu Form und Sprache vii 0.3 Einordnung der Arbeit in den Designforschungskontext viii 1 EINFÜHRUNG 1 1.1 Wissenschaftliche Problemlage 1 1.2 Methodisches Vorgehen 7 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 9 2.1 Entwerfen 9 2.1.1 Neues Schaffen 9 2.1.2 Entwurfsdisziplinen 10 2.1.3 Innovation 21 2.1.4 Kreativität 27 2.2 Entwurfsaufgaben als Probleme 33 2.2.1 Entwurfsaufgaben als schwach strukturierte Probleme 34 2.2.2 Entwurfsaufgaben als bösartige Probleme 37 2.2.3 Entwurfsaufgaben als komplexe Probleme 39 2.2.4 Entwurfsaufgaben als wissensreiche Probleme 41 2.2.5 Entwurfsprobleme als Kategorie 43 2.2.6 Zusammenfassung 45 2.3 Entwurfsprozesse 47 2.3.1 Entwerfen als menschliches Problemlösen 47 2.3.2 Entwerfen als reflexive Konversation 53 2.3.3 Entwerfen als psychisch regulierte Tätigkeit 56 2.3.4 Vorgehensmodelle in den Disziplinen 68 2.3.5 Zusammenfassung 72 2.4 Entwurfswissen 74 2.4.1 Eingrenzung des Begriffs 74 2.4.2 Nicht-Wissen und Unsicherheit 80 2.4.3 Vor- und Erfahrungswissen 83 2.4.4 Fakten- und Episodisches Wissen, Sach- und Handlungswissen 86 2.4.5 Soziokulturelles und Alltagswissen 89 2.4.6 Implizites und explizites Wissen 92 2.4.7 Objektives, subjektives, rationales und emotionales Wissen 100 2.4.8 Zusammenfassende Definition 103 2.5 Methoden zur Wissensakquise 108 2.5.1 Markt- und Zielgruppenanalysen 109 2.5.2 Anforderungslisten 113 2.5.3 Brainstorming und Derivate 117 2.5.4 Assoziation und Analogiebildung 119 2.5.5 Entwurfszeichnen und Entwurfshandeln 122 2.5.6 Fragenbasierte Selbstreflexion 124 2.5.7 Narration 126 2.5.8 Persona 129 2.5.9 Szenario 135 2.5.10 Methodenakzeptanz in der Praxis 143 2.6 Zusammenfassung und Auswahl geeigneter Methoden 147 3 EMPIRISCHE UNTERSUCHUNGEN 151 3.1 Methodeneinsatz in frühen Entwurfsphasen in der Praxis von Designern und Konstrukteuren 154 3.1.1 Problem und Fragestellungen 154 3.1.2 Aufbau und Durchführung der Untersuchung 157 3.1.3 Ergebnisse der Untersuchung 160 3.1.4 Interpretation und Diskussion 176 3.2 Unterstützung der Anforderungsermittlung durch fragenbasierte Selbstreflexion 180 3.2.1 Problem und Fragestellungen 180 3.2.2 Aufbau und Durchführung der Untersuchung 183 3.2.3 Ergebnisse der Untersuchung 184 3.2.4 Diskussion und Interpretation 186 3.3 Unterstützung der Akquise von Designwissen durch narrative Methoden 189 3.3.1 Problem und Fragestellungen 189 3.3.2 Aufbau und Durchführung der Untersuchung 192 3.3.3 Ergebnisse der Untersuchung 197 3.3.4 Interpretation und Diskussion der Ergebnisse 205 3.4 Unterstützung der Akquise von Designwissen durch fragenbasierte Selbstreflexion 211 3.4.1 Problem und Fragestellungen 211 3.4.2 Aufbau und Durchführung der Untersuchung 212 3.4.3 Ergebnisse der Untersuchung 216 3.4.4 Interpretation und Diskussion der Ergebnisse 227 4 ZUSAMMENFASSUNG 233 5 AUSBLICK 243 6 VERZEICHNISSE 247 6.1 Literaturverzeichnis 247 6.2 Abbildungsverzeichnis 282 6.3 Tabellenverzeichnis 285 6.4 Abkürzungs- und Symbolverzeichnis 287 7 ANHANG 289