Smarte Textilien für alle Wetterlagen

Gerade bei wechselhaftem Wetter ist es schwierig, die passende Kleidung zu finden. Im Projekt RespothermTex der Hochschule Albstadt-Sigmaringen entwickeln Wissenschaftler intelligente Textilien, die sich automatisch an das jeweilige Klima anpassen.

Das Forschungsteam RespothermTex der Hochschule Albstadt-Sigmaringen: Charles Tchouboun, Manuela Bräuning, Jörn Felix Lübben, Julia Eva Frick, Axel Keck und Julia Melnikov (v. l. n. r.) © Hochschule Albstadt-Sigmaringen

Ob Pullis, Jacken oder Hosen – Bekleidung dient in erster Linie dazu, die Körpertemperatur des Menschen zu regulieren und bei etwa 37 Grad Celsius zu halten. Zudem schützt sie vor Wind, Regen und Sonne. Doch zu viel Wärme beeinträchtigt den Tragekomfort von Kleidung genauso wie zu wenig. Daher sollte Kleidung im Idealfall beides können – überschüssige Körperwärme und -feuchtigkeit nach außen abführen und den Körper vor Auskühlung schützen. Noch haben Textilien aber den Nachteil, dass sie sich nicht an wechselnde Klimabedingungen anpassen können.

Thermoresponsive Polymere

An der Hochschule Albstadt-Sigmaringen widmet sich eine Forschungsgruppe um die Textilingenieurin Manuela Bräuning und den Chemiker Jörn Felix Lübben der Entwicklung intelligenter Textilien. Das besondere an diesen Textilien ist, dass sich ihre Poren aktiv öffnen, sobald der Körper zunehmend Wärme und Feuchtigkeit abgibt. Möglich machen das sogenannte thermoresponsive Polymere, die auf den Poren des Textils aufgetragen werden. Hierbei handelt es sich um spezielle Kunststoffmoleküle, die in Abhängigkeit von der Temperatur ihre Größe verändern. Überschreitet die Temperatur im Gewebe einen kritischen Wert, ziehen sich die Polymere zusammen. Die Folge: Die Poren des Textils öffnen sich, und es findet ein kontrollierter Luft- und Wärmeaustausch statt. Bei niedrigen Temperaturen dehnen sich die Polymere aus und verschließen die Poren. Sie öffnen sich erst wieder, wenn sowohl die Temperatur als auch der Feuchtegehalt der Luft einen festgelegten Mindestwert überschreiten.

Für Outdoor und Arbeit

Im Projekt gehen Bräuning und Lübben mit ihrem Team in mehreren Schritten vor: Zunächst wählen sie aus den kommerziell verfügbaren thermoresponsiven Polymeren die für ihre Zwecke geeignetsten aus und tragen sie mithilfe verschiedener Verfahren auf Textilien auf. Der behandelte textile Stoff wird anschließend getestet und so lange optimiert,  bis Prototypen von temperatur- und feuchteregulierenden Textilien entwickelt und hergestellt werden können. Einsatz finden sollen die intelligenten Textilien vor allem in der Outdoorbekleidung, im Arbeitsschutz oder in medizinischen Anwendungen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Forschungsprojekt im Rahmen der Förderlinie „FHprofUnt" des Programms „Forschung an Fachhochschulen" mit rund 648.000 Euro.