Dazu muss man erstmal einen "Fehler" haben.
Wir haben doch ein konkretes Beispiel: den Fahrradrahmen.
Nun gut, seitdem Carbonrohre in Alu-Muffen geklebt wurden, wurde von irgendeiner Seite angemerkt, dass der Diamantrahmen den Werkstoff im Grunde nicht nutzt und andere Formen möglich und für bestimmte Zwecke günstiger wäre. Das mag ja auch in gewiser Weise richtig sein. Nun kommt man heute nicht so richtig daran vorbei, weil die UCI den Diamantrahmen gesetzt hat. Dem muß man natürlich nicht folgen.
Ein Fahrradrahmen wird vertikal belastet, tordiert um die Längsachse, Ober- und Unterrohr werden widerum in sich verdreht, das Sattelrohr nach links und rechts auf Biegung belastet, der Hinterbau wieder vertikal belastet und in sich verdreht.
Die höchst belasteten Stellen sind im Unterrohr kurz hinter dem Steuerrohr, im Tretlagerbereich usw.
Ungeachtet dessen, ob das so wirklich hinhaut hier eine Grafik über ( eine beispielhafte) Verformung von einer Firma die Statik Software für "Tragwerksplanung" anbietet, hier eines zur Bemessung von Carbonfasern:
Die Belastungen haben, um es laienhaft auszudrücken fast immer mindestens zwei Richtungen, und mehr heitlich wird in allen möglichen Richtungen gestreckt, gestaucht, verdreht.
Damit das Rad hinreichend stabil ist, und das ist ja nun die Hauptaufgabe des Rahmens, eben den Fahrer zu tragen, alle Komponenten zu verbinden und den BElastungen zu widerstehen, kann man m.E. entweder eine Rohrkonstruktion erstellen, die aber im Grunde zwangsläufig die Eigenschaften haben muß, die auch Metallrohre aufweisen.
Oder einen wie auch immer geformten Hohlkörper, der die selben Belastungen aufnimmt. Da gibt es genug Beispiele vom Z-Rahmen, "Nervenzelle", Schleife usw. bis hin zu (fast) einteiligen Diamantrahmen.
Ich denke, dass die Belastungen zu komplex sind , um für jede wirklich zielgenau die "richtige" Faser, in die "richtige" Richtung legen zu können, andererseits die Aufgabe des Fahrradrahmens wieder zu einfach, um eine allzu vertiefte Optimierung rechtfertigen zu können.
Insofern ist die Rohrkonstruktion aus Rohren, die eben in alle Richtungen belastet werden können, kein falscher Ansatz. Dass es Alternativen gibt, tut dem keinen Abbruch.
Dazu kommt imme noch, dass das Gerät seinen Fahrer nicht nur tragen muß, sondern, damit der sich optimal bewegen kann, auch noch passen muß.