Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Hightech-Textilien gegen Hitzestress

23.10.2012
Optimierte Feuerwehrkleidung soll vor Kreislaufkollaps schützen

Nach einer Studie aus dem Jahr 2003 gehen 49% der Todesfälle bei Feuerwehrleuten in den USA auf Hitzestress zurück.* Vor diesem Hintergrund haben Wissenschaftler der Hohenstein Institute in Bönnigheim im Rahmen eines Forschungsprojektes (AiF-Nr. 16676 N) gemeinsam mit Industriepartnern spezielle Funktionsunterwäsche für Einsatzkräfte bei der Feuerwehr entwickelt.

Während die Oberbekleidung als Teil der sogenannten Persönlichen Schutzausrüstung (PSA) in den vergangenen Jahrzehnten ständig optimiert wurde und detaillierte normative Vorgaben erfüllen muss, wurden die darunter getragenen Kleidungsschichten bislang eher stiefmütterlich behandelt. Im Sport- und Freizeitbereich sind diese aufeinander, in ihrer Funktion abgestimmten Kleidungsschichten, welche die physiologischen Vorgänge des Trägers optimal unterstützen, mittlerweile Usus. Bei den Feuerwehrleuten ist die Frage des "Darunters" dagegen weitgehend Privatsache und das obwohl die Umgebungsbedingungen und die körperliche Anstrengung im Einsatz noch über die im Profisport hinausgehen.

Bei der Entwicklung eines Kleidungssystems für die Floriansjünger verfolgte Projektleiterin Dr. Bianca Wölfling aus dem Team um Dr. Jan Beringer deshalb insbesondere das Ziel, die körpereigene Kühlfunktion durch einen schnellen Abtransport des Schweißes optimal zu unterstützen und gleichzeitig eine gute Wärmeisolation zu erreichen: "Die Umgebungstemperatur und der Aktivitätsgrad der Feuerwehrleute ist abhängig von der Art des Einsatzes sehr unterschiedlich. Dieser Spagat ist nur über ein Kleidungssystem gemäß des Zwiebelschalenprinzips zu erreichen." Entsprechend erforschten die Wissenschaftler aufeinander aufbauende Kleidungsschichten, mit deren Hilfe sich die komplexen Anforderungen optimal lösen lassen. Als besonders effektiv erwiesen sich bei der hautnah getragenen Kleidungsschicht in den Laboruntersuchungen zwei Materialvarianten: Bei den sogenannten Double-Face-Materialien wird eine hydrophobe (wasserabweisende) Innenseite mit einer hydrophilen (wasseranziehenden) Außenseite kombiniert. Der sich daraus ergebende schnelle Schweißtransport weg vom Körper wurde von den Forschern gegenüber funktionellen Sporttextilien dabei noch einmal deutlich verbessert. Gleiches gilt für die zweite Materialvariante die komplett hydrophob ausgestattet wurde.

Für die nächste Kleidungsschicht, die künftig u. a. die gängigen Trainingsanzüge (Stationwear) von Berufsfeuerwehren ersetzen könnte, untersuchte das Projektteam verschiedene Membran-Materialien auf ihre Fähigkeit den Schweiß aufzunehmen und vom Körper wegzutransportieren. Darüber hinaus galt das Augenmerk aber auch der Wärmeisolation dieser Kleidungsschicht: Diese ist sowohl beim Löscheinsatz als zusätzliche Barriere gegenüber der Hitze des Brandherdes wie auch als Kälteschutz bei sonstigen Rettungseinsätzen besonders wichtig.

Gemäß dem Titel des Forschungsprojektes „Entwicklung einer physiologisch funktionellen und industriell wiederaufbereitbaren Feuerwehrschutzkleidung unter Erhalt der Schutzfunktion und Gebrauchstauglichkeit“ standen bei der Untersuchung der Oberbekleidung die Einhaltung der normativen Vorgaben hinsichtlich Flammhemmung und Warnwirkung im Vordergrund. Damit die Einsatzkleidung möglichst lange genutzt werden kann, dürfen diese Schutzwirkungen auch durch die Wiederaufbereitung, d. h. das Waschen und Trocknen, unter den extremen mechanischen und thermischen Bedingungen gewerblicher Wäschereien nicht signifikant beeinträchtigt werden. Deshalb verglichen die Wissenschaftler verschiedene Materialien auch im Hinblick auf diese Aspekte und definierten eine optimale Oberstoffkonstruktion.

Neben den Laboruntersuchungen mit dem sogenannten Hautmodell und der thermischen Gliederpuppe „Charlie“ mit deren Hilfe die thermophysiologischen Eigenschaften der einzelnen Kleidungsschichten und deren Zusammenspiel miteinander untersucht wurden, setzten die Hohenstein Wissenschaftler auch Testpersonen ein. Zu Beginn des Projektes wurden mit ihrer Hilfe marktübliche Feuerwehrausrüstungen unter realen Bedingungen in der Klimakammer getestet. Ziel war es dabei, subjektive Beurteilungen des Tragekomforts sowie physiologische Messwerte zu erhalten und diese dann in Abhängigkeit mit den im Labor ermittelten objektiven Untersuchungsergebnissen bringen zu können. Dabei zeigte sich, dass Feuerwehrleute in den bisher üblichen Monturen bereits bei einer Umgebungstemperatur von 18° C und moderater körperlicher Bewegung zu schwitzen beginnen. Mit Hilfe der zum Abschluss des Projektes durchgeführten Trageversuche wurden die objektiven Messergebnisse der optimierten Produkte durch die persönliche Beurteilung der Probanden validiert.

Kontakt:
Dr. Bianca Wölfling
E-Mail: b.woelfling@hohenstein.de
www.hohenstein.de
Projektpartner:
 Eschler Textil GmbH
 Fuchshuber Techno-Tex GmbH
 W.L. Gore & Associates GmbH
 Sympatex Technologies
 Trans-Textil GmbH
 Lion Apparel
 S Gard Schutzkleidung Hubert Schmitz GmbH & Co. KG
 Watex Schutzbekleidungs GmbH
 Tempex GmbH
Wir danken der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Textil e.V.,
Reinhardtstraße 12 - 14, 10117 Berlin für die finanzielle Förderung des IGFVorhabens AiF-Nr 16676N, die über die AiF im Rahmen des Programms zur
Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages erfolgte.

Rose-Marie Riedl | Hohenstein Institute
Weitere Informationen:
http://www.hohenstein.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Ein Wimpernschlag vom Isolator zum Metall
17.04.2018 | Forschungsverbund Berlin e.V.

nachricht Neues Material macht Kältemaschinen energieeffizienter
10.04.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nachhaltige und innovative Lösungen

19.04.2018 | HANNOVER MESSE

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics