Nase vorn in der Schweißfuß-Forschung

„Zieht Ihr bitte die Schuhe aus?“ Dieser Satz kann so manchen in Nöte stürzen. Vor allem wer gerne Sportschuhe trägt oder gar im Sommer ohne Strümpfe darin unterwegs ist, dürfte das Problem kennen. Buttersäure, Ammoniak und weitere Substanzen, die entstehen, wenn Bakterien den Schweiß zersetzen, verbünden sich zu einem unheil- und geruchsvollen Gemisch.

Die gute Nachricht: Es liegt nicht allein am Fuß. Einige Textilbestandteile im Schuhinnern oder in Strümpfen sind wie dafür geschaffen, alle Aromen zur vollen Entfaltung zu bringen. Wer jetzt denkt, das hätte mit Forschung nichts zu tun, der irrt. Denn die Textilien haben es in sich. Die Firma, die Schuhe mit Innenfutter auf den Markt bringt, das Gerüche hemmt, statt sie zu entfachen, hat die Nase vorn.

Im Wettstreit mit dem Billigschuh liefert sie dem Kunden am Schuhregal ein gutes Argument, lieber ein paar Euro mehr in die Hand zu nehmen. „Für Hersteller, die nicht mit niedrigem Preis dank billiger Löhne und Materialien punkten können und wollen, ist solche Innovation bare Münze wert“, sagt Professor Andreas Schütze. So ist es denn auch die Schuh- und Strumpfindustrie, die großes Interesse an den Forschungen seines Lehrstuhls für Messtechnik an der Saar-Uni zeigt.

Das Team von Prof. Schütze hat sich auf intelligente Gas-Sensorsysteme aller Art spezialisiert. Diese elektronischen Sinnesorgane können alles Erdenkliche erfassen und messen – so auch Gase erschnuppern -, ähnlich, teilweise sogar genauer, und vor allem objektiver als die menschlichen Vorbilder. In einem gemeinsamen Projekt mit dem Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens (PFI) und den Hohensteiner Instituten machen sich die Forscher diese Fähigkeit zu Nutze. Begleitet wird das Projekt von mittelständischen Firmen der Schuh- und Strumpfbranche; mit dabei sind die Unternehmen Colortex, Falke, Gabor, Räuchle, Ricosta, Solor, Steitz Secura, h&b Strumpf und Kunert.

Die Sensor-Experten der Saar-Uni entwickeln ein Messverfahren für Textilgerüche, das ganz objektiv und exakt messen soll, wie unangenehm der Geruch ist, wenn der Schuh oder Strumpf benutzt wird. Will eine Firma zukünftig etwa ein neuartiges Materialgemisch für das Innenfutter testen, gibt sie die Schuhe in die Prüfung: Diese wird mit Systemen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Schütze zum Beispiel am PFI Pirmasens oder an den Hohensteiner Instituten durchgeführt. Erst wird der Schuh dem Ernstfall ausgesetzt: Er wird von einem Probanden mehrere Stunden beim Sport oder sonst im Alltag getragen.

Anschließend kommt der Schuh in eine Testkammer, in der optimierte Messbedingungen herrschen: „Um die Lebensdauer der Sensoren zu erhöhen, wird die Luft im Inneren der Kammer befeuchtet. Dabei werden Störfaktoren wie Temperatur- und Feuchte-Änderungen zusätzlich erfasst, um diese später in die Signalauswertung einfließen zu lassen“, erklärt Stephan Horras. Der Diplom-Ingenieur ist wissenschaftlicher Mitarbeiter von Professor Schütze. Die Ausdünstungen aus dem Schuh werden abgesaugt und an mehreren Sensoren vorbeigeführt. Die elektronischen Nasen erfassen den aktuellen Geruch. „Dies geschieht in Form eines komplexen Signalmusters. Ein angeschlossener Laptop vergleicht dann das Muster mit zuvor trainierten Gerüchen, und das ähnlichste Muster und die damit verbundene Geruchsbelastung werden angezeigt“, erläutert Horras.

Richtiger Riecher nicht nur für Schuhe und Strümpfe

Woher aber wissen die Forscher, welche dieser Signalmuster der menschlichen Nase stinken? Der Sensor erfasst zunächst ja nur abstrakte Werte. „Wir müssen den Zahlen- und Datenwerten die entsprechenden menschlichen Empfindungen zuordnen“, erklärt Professor Schütze. Um herauszufinden, welche Muster unangenehme Gerüche signalisieren, erfolgt eine Versuchsreihe am lebenden Subjekt. Probanden stecken ihre Nasen in den Versuchsschuh und bewerten auf einer Skala von 1 bis 5 inwieweit ihre subjektive Geruchs-Schmerzgrenze unter- oder überschritten wird. Anhand dieser Angaben erarbeiten die Forscher eine Datenbank, die zeigt, welche Werte und Muster welcher Reaktion der echten Nasen entsprechen. „Wir vergleichen die Muster der Sensor-Messungen mit den Ergebnissen aus den Tests mit den Versuchspersonen und können so bestimmen, ob das neue Material unangenehme Schweißgerüche fördert oder nicht“, erläutert Schütze.

Schütze und seine Gruppe arbeiten nun daran, ihre Geruchstest-Methode weiter zu optimieren. „Unser Ziel ist, das Verfahren soweit zu automatisieren, dass es eigenständig Messungen durchführt und sich dabei selbst optimiert“, erklärt er. Ein besonderer Vorteil der Entwicklung: Sie ist transportabel und kann flexibel zum Einsatz kommen. Die „3S“ GmbH, ein Unternehmen, das aus Schützes Lehrstuhl gegründet wurde, soll unter anderem diese Technologie vermarkten und für Firmen als Dienstleistung anbieten. Denn das Potenzial des Verfahrens erschöpft sich nicht in Schuhen und Strümpfen. Insbesondere auch Sportbekleidungshersteller sind Zielgruppe der Saarbrücker Messtechnik-Spezialisten: Neue Materialien für Funktionsunterwäsche lassen sich ebenso testen wie solche für Lauf- oder Skibekleidung. Die Anwendungs-Möglichkeiten des Sensor-Systems reichen sogar noch weiter: bis hin zur Lebensmittelbranche. Ein großer Markt also, den die Saarbrücker mit ihrer Forschung anvisieren. „Etwa in zwei Jahren soll das Verfahren anwendungsreif sein. Wir können dann maßgeschneiderte Systeme mit Sensoren, Elektronik und Software für aussagekräftige Testläufe zur Verfügung stellen“, so Schütze. Gute Aussichten also, dass in gar nicht mehr ferner Zukunft die ersten Schuhe und Strümpfe mit einem Anti-Schweißfuß-Gütesiegel in die Regale der Geschäfte kommen … und der Satz „Bitte ohne Schuhe“ dann auch seinen Schrecken verliert.

Kontakt:

Universität des Saarlandes:
Prof. Andreas Schütze: Tel: 0681/302-4663;
E-Mail: schuetze@lmt.uni-saarland.de
Diplom-Ingenieur Stephan Horras: Tel: 0681/302-3904,
E-Mail s.horras@lmt.uni-saarland.de
PFI Pirmasens:
Alessandra Gaiotto, Tel.: +49 (0) 6331 2490 16,
alessandra.gaiotto@pfi-pirmasens.de
Hohensteiner Institute:
Dr. Maria Mayer, Tel.: +49 (0) 7143 271-615,
m.mayer@hohenstein.de

Media Contact

Claudia Ehrlich idw

Weitere Informationen:

http://www.lmt.uni-saarland.de/

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