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 Schäden im Leichtbau erkennen durch Ultraschallsensoren
10.12.2019 | Technische Universität Braunschweig

nachricht Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden
10.12.2019 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Im Focus: Geminiden - Die Wünsch-dir-was-Sternschnuppen vor Weihnachten

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Die Geminiden, die Mitte Dezember zu sehen sind, sind der "zuverlässigste" der großen Sternschnuppen-Ströme mit bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde. Leider stört in diesem Jahr der Mond zur besten Beobachtungszeit.

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die „Geminiden“ sorgen Mitte Dezember immer für ein schönes Sternschnuppenschauspiel. In diesem Jahr sind die...

Im Focus: Electronic map reveals 'rules of the road' in superconductor

Band structure map exposes iron selenide's enigmatic electronic signature

Using a clever technique that causes unruly crystals of iron selenide to snap into alignment, Rice University physicists have drawn a detailed map that reveals...

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

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

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Was Vogelgrippe in menschlichen Zellen behindert

10.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Schäden im Leichtbau erkennen durch Ultraschallsensoren

10.12.2019 | Materialwissenschaften

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