Funktionskleidung
Forschung mit Folien

In Bekleidungslabors tüfteln Textilentwickler an Wunderwaffen für den Wintersport. Ob mit Gore-Tex, Nanotechnologie, oder dem derzeitigen Boom-Material "Softshell" - die High-Tech-Kleidung ist nicht nur für Sportler, sondern auch für Ski-Schicke und die Armee.

Sam sieht nicht gut aus. Unbekleidet steht er bewegungslos zwischen den Edelstahlwänden der Klimakammer. Versorgungsleitungen führen da in sein Inneres, wo normalerweise ein Gesicht hingehört, Datenleitungen führen hinaus. Niemand darf ihn in seinem Verlies besuchen, denn das würde den Versuch gefährden: Sam wird gerade klimatisiert. Für einen Marsch bei drei Grad Außentemperatur, 80 Prozent Luftfeuchte, eingehüllt in mehrere Schichten Funktionskleidung. Mit vollem Namen heißt Sam „Sweating Agile Thermal Manikin“, also etwa „schwitzende, bewegliche, heizbare Puppe“.

Der lebensgroße Dummy, gebaut von den Textilforschern der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt St. Gallen (EMPA), ist allzeit bereit und absolut berechenbar: Aus 125 winzigen Düsen sickert Feuchtigkeit auf seine Haut aus Kunststoff und Aluminiumstaub. Ein Schnapsglas voll oder vier Liter pro Stunde – je nach Befehl aus dem Kontrollraum. Sam kann gehen, steigen, Rad fahren. Und Sam entwickelt bei alledem auch noch Abwärme, stufenlos regelbar. Ein Stück High Tech in Menschengestalt, das auch der Schweizer Armee schon zu neuer Winterkleidung verholfen hat. Deren bisherige Ausrüstung entsprach mit ihrem Anteil an Baumwollunterwäsche und Wollpullis nicht einmal mehr dem Ausrüstungsstand durchschnittlicher Skitouristen.

Und so machten sich die Forscher in einer der aufwendigsten Studien ihrer Art daran, den Zusammenhang zwischen Bekleidung und Leistung genau zu untersuchen – zunächst mit Armee-Freiwilligen, die sich in den St. Gallener Labors kontrolliert verausgabten. Die Erkenntnis: „Der Temperaturbereich, in dem der Mensch volle Leistung bringt, ist sehr schmal“, sagt Markus Weder, Leiter der Abteilung Bekleidungsphysiologie der EMPA. „Nur zwischen knapp 37 und etwa 38,5 Grad im Körperinneren funktionieren wir optimal. Hochleistungssportler verkraften kurzzeitig bis 40 Grad Kerntemperatur. Dann fliegt dem Menschen, salopp gesagt, die Sicherung raus.“

Die Hitze erwies sich als das Problem bei der Konstruktion von Winter-Funktionskleidung: Man kann sich bis zur Kugelform mit Daunen ausstopfen. Das hält sicher warm – solange man sich nicht bewegt. Nur 20 bis 25 Prozent seiner Energie setzt der Mensch in mechanische Leistung um, der Rest ist Abwärme. Ein Langlauf-Profi kann so die Heizleistung einer Herdplatte erreichen, selbst gemächliche Schneeschuh-Wanderer heizen mit etwa 500 Watt. Das Gegenmittel: Bis zu zweieinhalb Liter Schweiß pro Stunde entwickelt der Körper, um Verdunstungskälte zu erzeugen. Das funktioniert aber nur, wenn der Schweiß hautnah verdunsten kann, sobald er entsteht – und nicht erst, wenn der Wintersportler im Schnee sitzt, um eine Pause zu machen. Nasse Klamotten isolieren miserabel. Der Mensch, eben noch erhitzt wie ein Jagertee in der Thermoskanne, kühlt aus. Funktionskleidung unterstützt die Haut bei ihren Kühlversuchen und ist beim Pausieren schnell warm und trocken.

Um den Menschen für solche Situationen ideal zu rüsten, zu kühlen, zu wärmen, trocken zu halten und zu schützen werden immer neue Stoffe, Schnitte und Stoffkombinationen ersonnen. Bekleidungsserien, deren verschiedene Schichten aufeinander aufbauen. Jackenschnitte, die an verschiedenen Stellen verschiedene Laminate verwenden – elastischere, wenn der Stoff dort stark bewegt wird, abriebfestere an stark beanspruchten Stellen, unter den Achseln schweißdurchlässigere. Unternehmen wie Schoeller, Polartec oder W.L. Gore liefern den bekannten Sportswearmarken immer neue Hightechstoffe. Sie versuchen ständig, mit noch stärkerer Dampfdurchlässigkeit, besserem Tragekomfort oder geringerem Rascheln zu punkten.

Stoffe werden mit Nanotechnologie ausgerüstet, um das Wasser noch stärker abperlen zu lassen. Dieser von Pflanzen abgeschaute Effekt hält den Stoff nicht nur trocken, sondern auch länger sauber. Andere futuristische Materialien kopieren das Verhalten eines Tannenzapfens: sie schließen ihre Poren bei Kälte und öffnen sich stärker, wenn der Sportler sich bewegt und damit zu heizen und zu schwitzen beginnt. Beim derzeitigen Boom-Material, den „Softshell“-Stoffen, optimieren die Textil-Zauberer den Stoff je nach Einsatzzweck: hochelastische, dosiert winddurchlässige Stoffe schützen bei besonders bewegungsintensiven Sportarten, winddichte Softshells halten Wanderer und Pistenskiläufer im Komfortbereich. Das Bemühen um maximalen Tragekomfort hat sich längst vom puren Regenschutz verabschiedet.

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