Die zweite internationale Textilkonferenz in Dresden gab einen Überblick der aktuellen Textilforschung. Im Zentrum standen dabei Textilien, die mit neuen Technologien einen verbesserten Arbeitsschutz gewährleisten sollen.
Schutztextilien im Fokus
In Deutschland wird auf dem Fachgebiet der Textilien in 17 spezialisierten Instituten geforscht. Über viele Jahre hinweg wurden die Ergebnisse der Grundlagenarbeit zumeist auf institutseigenen Veranstaltungen präsentiert. Um im Bereich der textilen Grundlagenforschung auf dem Laufenden zu bleiben und mit Experten in persönlichen Kontakt zu treten, mussten Unternehmen daher zahlreiche verschiedene Konferenzen besuchen. Diese „Forschungstouren“ waren mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Um der Branche eine kompakte Informationsmöglichkeit zu bieten, präsentieren die sächsischen Textilforschungsinstitute in Dresden, Chemnitz und Greiz und die nordrhein-westfälischen Institutionen in Aachen, Mönchengladbach und Krefeld ihre Ergebnisse seit dem Jahr 2007 auf einer gemeinsamen Veranstaltung. Die „Aachen Dresden International Textile Conference“ bot auch 2008 eine ansprechende Wissensplattform.
Zu den wichtigen Zukunftsthemen gehörten vom 4. bis 5. Dezember in Dresden unter anderem auch innovative Schutztextilien. In verschiedenen Vorträgen informierten Institute aus aller Welt über aktuelle Entwicklungen aus den Bereichen Hitze- und Flammschutz, Feuerwehrbekleidung und Schutzbekleidung für Arbeiten mit handgeführten Lasern sowie ballistischer und Pilotenschutzausrüstung. Weitere Vorträge und Kurzpräsentationen widmeten sich dem Trendthema Smart Textiles. Diese ermöglichen durch eingebaute textile Sensoren die Erfassung verschiedener Körperfunktionen des Trägers, darunter die Herzfrequenz oder die Körpertemperatur. Wie auch die Gewebe sollen diese Technologien dazu beitragen, die Schutzwirkung von persönlichen Schutzausrüstungen weiter zu verbessern. Dem Schutz während der Arbeit, das zeigte die Dresdner Konferenz, räumen die Institute einen wichtigen Platz ein. So gilt es vor allem, die Feuerwehrbekleidung zu verbessern. Zukünftig sollen etwa durch spezielle, in der Bekleidung untergebrachte Sensoren wichtige Lebensfunktionen und die Temperaturbedingungen erfasst und der Standort der Feuerwehrleute ständig bestimmt werden. Von der Verwirklichung dieser Vision ist die Wissenschaft aktuell allerdings noch ein gutes Stück entfernt. Zwar hat eine Arbeitsgruppe des Textilforschungsinstituts Thüringen-Vogtland bereits textilbasierte, tragefreundliche Elektroden entwickelt, die sich in Bekleidungsteile einarbeiten lassen. Allerdings fehlt es derzeit noch an geeigneten Datenübertragungssystemen, mit deren Hilfe sich die erfassten Informationen an eine Zentralstelle weiterleiten lassen. Zudem ist auch die Frage nach der geeigneten Pflege solcher Hochleistungbekleidung noch nicht hinreichend geklärt.
Eine Optimierung von Feuerwehr-Schutzbekleidung kann daneben aber auch durch neuartige Gewebe erreicht werden. So hat sich eine Forschergruppe des schwedischen Instituts Swerea IVF mit der Verbesserung der Temperatureigenschaften von Hitzeschutzbekleidung durch den Zusatz von Phase Change Materials (PCMs) beschäftigt. Bei den PCMs handelt es sich um temperaturausgleichende Substanzen, die in der Lage sind, Wärme zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. In einer heißen Umgebung oder bei körperlicher Aktivität nehmen die PCMs die Temperaturenergie auf und verzögern so ein Aufheizen des Körpers. Sinkt die Umgebungs- oder Körpertemperatur ab, wird die gespeicherte Wärmeenergie wieder abgegeben. Durch diese Eigenschaften erhoffen sich die schwedischen Forscher auch eine Verbesserung des Temperaturverhaltens von Geweben für Feuerwehrbekleidung. In Versuchen haben sie eine spezielle Faser entwickelt, deren Kern aus mikroverkapselten Paraffinen besteht. Dieser Kern wird dann beispielsweise mit einem Polyesterpolymer ummantelt. Auf diese Weise konnte das Institut eine textile Faser herstellen, die gegenüber bestehenden Fasern eine erheblich bessere temperaturausgleichende Wirkung zeigt. Allerdings bleibt fraglich, ob sich solche Systeme im Bereich der Feuerwehrbekleidung durchsetzen. Denn einerseits müssen erhebliche Mengen der teuren PCMs verarbeitet werden, um die enorme Hitzeenergie eines Feuers aufnehmen zu können. Andererseits sind PCMs aufgrund ihres paraffinischen Wirkstoffs brennbar. Und außerdem steht die Entwicklung einer Kernmantelfaser mit einer Außenhülle aus Aramid noch aus.
Dennoch bleibt die Entwicklung verbesserter funktioneller Schutzbekleidungssysteme für Feuerwehrleute wichtig. Ein Grund dafür ist die erhöhte Risikobereitschaft vieler Träger. So erzielen die derzeit für Feuerwehrbekleidung eingesetzten textilen Materialien und deren mehrschichtiger Lagenaufbau einen hohen Wärmewiderstand und verführen den Nutzer zu leichtsinnigem Handeln. Denn der gewollt hohe Schutz vor thermischer Einwirkung kann sich durch taktisch falsches Vorgehen bei der Brandbekämpfung umkehren. Laut Ulrich Pasch, Institut der Feuerwehr Sachsen-Anhalt in Heyrothsberge, erkennt der Feuerwehrmann die Gefahr der thermischen Überbelastung seines Körpers im Einsatz oft zu spät und kann im Extremfall zusammenbrechen. Angesichts solcher praktischer Erfahrungen erscheint die Entwicklung eines textilen Systems, das den Körper vor Überhitzung schützt, auch für die Zukunft sinnvoll.
Forschung in diesem Bereich betreibt auch das Indian Institute of Technology in Neu-Delhi. Dort wird an Möglichkeiten gearbeitet, die Isolationswirkung eines Textils schon vor dessen Einsatz zu bestimmen. Die Forscher entwickelten ein künstliches neuronales Netzwerk, das Aussagen über die thermische Abschirmwirkung von Textilien zulässt. Allerdings beschränkt sich die Untersuchung derzeit noch auf eine geringe Zahl von Textilien.
Die Forschungsaktivitäten für verbesserte Schutztextilien gehen über die Gefahrenquellen von Hitze und Feuer hinaus. Sie schließen auch Laserstrahlen ein, die beispielsweise in der Zahnmedizin, der Schmuckindustrie oder dem Schiffbau eingesetzt werden. Die hochenergetischen Lichtstrahlen stellen eine Gefahrenquelle am Arbeitsplatz dar. Daher muss beim Arbeiten mit handgeführten Lasern eine geeignete Schutzbekleidung getragen werden. Doch derzeit fehlen sowohl die genaue Definition einer geeigneten Schutzausrüstung als auch die entsprechenden Prüfmethoden für die Gewebe. Daher hat sich das sächsische Textilforschungsinstitut aus Dresden mit diesen Aufgaben beschäftigt. Die Forscher untersuchten den thermischen Einfluss der Strahlung von verschiedenen Lasertypen in Abhängigkeit vom Strahlungsabstand beim Einsatz unterschiedlicher Textilien. Das Institut kam zu dem Ergebnis, neben Leder weisen nur mit Aluminium beschichtete Aramidgewebe eine ausreichende Schutzwirkung gegen Laserstrahlen auf. Sie haben einen geringen Hitzedurchgang und schützen die Haut daher ausreichend vor Verbrennungen. Die Gewebe geben einer Person ausreichend Zeit, sich aus der Gefahrenzone zu entfernen. Außerdem sind sie nicht brennbar, was die Schutzwirkung erhöht. Flammhemmend ausgerüstete Textilien aus Baumwolle oder Gewebe mit einem hohen Aramidanteil und einem Flächengewicht von etwa 300 g/m² leisten dies nicht. Um zukünftig eine genauere Aussage über die Schutzwirkung von Textilien gegenüber Laserstrahlen machen zu können, sollten die Stoffe nach Meinung der Experten in Schutzklassen von 1 bis 3 eingeteilt werden. Dadurch ergebe sich eine klare Zuordnung, die dem Anwender ausreichende Informationen über den Schutz vor direkten und indirekten Auswirkungen des gebündelten Lichts liefere.
Schutzbekleidung wird aber nicht nur im zivilen Leben getragen. Vor allem im militärischen Bereich kann sie lebenswichtig sein. Daher wurde die Vortragsreihe „Innovative Schutztextilien“ durch zusätzliche Präsentationen in diesem Bereich abgerundet. Der auf Sicherheitsausrüstungen für den Flugsektor spezialisierte Hersteller Autoflug aus Rellingen stellte beispielsweise einen luftgekühlten ABC-Schutzanzug für Piloten vor. Dabei ging die Referentin Katja Franke auch auf die Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von dreidimensionalen Flächen, die für eine gute Luftdurchströmung sorgen, ein. Das Erdinger Wehrwissenschaftliche Institut für Werk-, Explosiv- und Betriebsstoffe hingegen erläuterte die vielfältigen militärischen Anforderungen an Einsatzbekleidung der Bundeswehr. Außerdem ging der Vortragende Ulrich Kraemer mit Blick auf die anwesenden Forschungsinstitute auf das Verbesserungspotenzial der Kampfuniformen ein. Dieses liege in erster Linie in der Gewichtsverringerung. Durch technische Textilien soll das Gewicht von etwa 40 Kilogramm einer vollständigen Ausrüstung zukünftig reduziert werden. Dazu kann beispielsweise auch eine Entwicklung aus dem polnischen „Institute of Security Technology“ beitragen. In Lodz arbeitet ein Forscherteam an leichteren und gleichzeitig preiswerteren textilen Kugelschutzwesten.
In parallel stattfindenden Vortragsreihen wurden aktuelle Untersuchungsergebnisse zu weiteren zukunftsweisenden Technologien vorgestellt. Dabei standen beispielsweise der textile Leichtbau, Polymertechnologien und funktionelle Materialien im Vordergrund. Für die Textilpflegebranche interessante Aspekte blieben dagegen weitgehend unbeachtet. Mit der Aufbereitung von Textilien beschäftigten sich die Expertenvorträge nur am Rande. Bei der Entwicklung von Problemlösungen wird die Pflege der Textilien meist gar nicht erst berücksichtigt. Bezeichnenderweise zählte das wfk-Forschungsinstitut aus Krefeld nicht zu den Organisatoren der gemeinsamen Konferenz. Auch die Hohensteiner Institute fehlten auf der Liste der Veranstalter. Dabei kommt der professionellen Aufbereitung von Schutzausrüstungen allein schon aus wirtschaftlichen Gründen große Bedeutung zu. Denn die zunehmend vielfältige und entsprechend teure Ausstattung muss mehrfach einsetzbar sein. Was nutzt die beste persönliche Schutzausrüstung, wenn sie nur einmal getragen werden kann? Somit bietet der Markt innovativer Textilien und Schutzausrüstungen grundsätzlich interessante Wachstumspotenziale für die Textilpflegebranche.Dipl.-Ing. Sabine Anton-Katzenbach