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 Europäisches Exzellenzzentrum für Glasforschung
17.03.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Vollautomatisierte Herstellung von CAD/CAM-Blöcken für kostengünstigen, hochwertigen Zahnersatz
16.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise