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Hightech in der Jacke?

Textile Innovationen aus der Region Stuttgart
19.12.2008 | 

Unterwäsche, die Herzschlag, Atmung und Körpertemperatur überwacht. Arbeitskleidung, die Feuerwehrleute nicht nur schützt, sondern auch Informationen über Umgebungstemperatur oder Strahlung vermittelt. Blinkende LEDs in Kinderjacken für mehr Sicherheit auf dem Schulweg. Textilien, auf denen kein Schmutz haftet. Ferne Zukunft? Mitnichten: Gegenwart in der Region Stuttgart! Zahlreiche Institutionen und Unternehmen rund um die baden-württembergische Landeshauptstadt machen mit textilen Innovationen von sich reden.

Funktions- und Hightech-Textilien gehört die Zukunft: Prognosen sagen dieser innovativen Branche für die kommenden Jahre enorme Wachstumspotenziale voraus. Ein großer Anteil dieser Produkte wird für technische Zwecke eingesetzt, insbesondere Automobilbau, Bauwirtschaft, Medizintechnik sowie die Sport- und Freizeitindustrie zeigen großes Interesse an der Textiltechnik. Entsprechend groß ist der Bedarf an Forschung und Neuentwicklungen. Mit dem Institut für Textil- und Verfahrenstechnik, ITV Denkendorf, und den Hohenstein Instituten in Bönnigheim gibt es in der Region Stuttgart gleich zwei international renommierte Textilforschungs- und Dienstleistungszentren.

Das Kompetenzzentrum Technische Textilien am ITV versteht sich als Anlaufstelle für Unternehmen und Anwender von Hightech-Textilien. Dort arbeiten Maschinenbauer, Physiker und Chemiker, Verfahrens-, Elektro- und Textiltechniker sowie Informatiker, Naturwissenschaftler und Mediziner daran, Funktionsmechanismen der Natur zu entschlüsseln und auf textile Anwendungen zu übertragen. Die Umsetzung der Erkenntnisse erfolgt im direkten Austausch mit der Industrie. So sind in den vergangenen Jahren unter anderem Textilien mit dem schon lange bekannten Lotus-Effekt entstanden, der dafür sorgt, dass Schmutzpartikel auf der Oberfläche eines Stoffes nicht mehr haften können und von abperlenden Wassertropfen einfach mitgenommen werden.

Weiterhin arbeiten die Denkendorfer an Stoffen, die in der Lage sind, elektromagnetische Wellen zu dämpfen und Menschen vor Elektrosmog zu schützen. In der Biomedizintechnik sind in Kooperation mit zahlreichen Universitätskliniken Medizinprodukte entstanden, die weltweit eingesetzt werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um gewirkte Gefäßprothesen, textile Kreuzbandverstärkungen, die sich nach einiger Zeit im Körper auflösen oder um vorgeformte Vliesstoffe, die als Zellkulturträger dienen und mit deren Hilfe Ohr- oder Nasentransplantate mit körpereigenen Knorpelzellen nachgezüchtet werden können. Für die Versorgung großflächiger Wunden wurde ein neuartiger Wundverband entwickelt, der die Regeneration der Haut beschleunigt und die Schmerzen des Patienten weitgehend verhindert. Im Bereich der Faserverbundwerkstoffe arbeitet das ITV an neuen Verfahren des automatisierten Handlings der textilen Verstärkungsstrukturen, um die Herstellungskosten erheblich zu reduzieren. Im Bereich der Smart Clothes werden Kleidungsstücke mit Mikroelektronik kombiniert. So ist unter anderem ein Baby-Body entstanden, mit dessen Hilfe sich Atmung, Herzschlag und Körpertemperatur einfach überwachen lassen.

Forscher binden therapeutische Substanzen an textile Träger

Im Verbundprojekt "Solartex" arbeitet das ITV Denkendorf unter anderem eng mit den Hohenstein Instituten zusammen. Ziel ist die Integration einer solarbasierten Energieversorgung in verschiedene Kleidungsstücke. In Kooperation mit Anwenderfirmen sind Demonstrationsmodelle entstanden, die vielleicht zukünftig aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sein werden: Warnschutzjacken mit eingebauten Leuchtdioden oder Oberbekleidung, die über integrierte Solarzellen und Akkus Energie für mobile elektrische Geräte wie Mobiltelefone oder MP3-Player liefert.

Die Hohenstein Institute sind auch in der Biotechnologie aktiv, Biologen und Mediziner arbeiten mit Textilingenieuren und Chemikern zusammen an bioaktiven Wundtextilien. Da immer mehr Bakterien Resistenzen gegenüber Antibiotika entwickeln, besinnt man sich in der Medizin wieder auf herkömmliche Heilmethoden wie die Madentherapie. Damit Patienten nicht in direkten Kontakt mit den Tieren kommen müssen, isolieren die Forscher die therapeutischen Substanzen und binden diese in textilen Trägern. Durch keramische Beschichtungen lässt sich das Verkleben von Wundauflagen mit der Wunde verhindern und mit Hilfe genannter Mikrokapselsysteme werden kosmetische Substanzen kontrolliert an den Körper abgeben.

Im Bereich der Hightech-Textilien geht es aber nicht nur darum, der Natur Funktionsprinzipien abzuschauen. Am Institut für Fahrzeugbau der Universität Stuttgart (IFB) werden moderne Faserverbundwerkstoffe, wie sie seit Jahrzehnten erfolgreich im Flugzeugbau eingesetzt werden, mit "alten" Textiltechniken wie Nähen, Flechten oder Stricken kombiniert. Dadurch können komplexe Strukturen nach dem Vorbild der Natur mit einem hohen Leichtbaupotenzial realisiert werden.

Während im Flugzeugbau der Anteil kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe am Strukturgewicht bereits über 50 Prozent erreicht hat, finden sich Faserverbundwerkstoffe in der Automobilindustrie bisher vor allem in Anwendungsnischen, beispielsweise in den Energie absorbierenden Crash-Elementen des McLaren Mercedes SLR. Die Forscher am IFB sehen den Schlüssel zum Einliterauto in den Hochleistungsfaserverbundwerkstoffen, da sich durch die enorme Gewichtseinsparung auch der Kraftstoffverbrauch drastisch reduziert. Weiterhin arbeiten sie an "intelligenten" Werkstoffen, die durch die Einarbeitung sensorischer Komponenten erkennen, ob die Struktur eines Bauteils nach einer Beschädigung noch voll funktionsfähig ist.

Füße, die nach Erdbeeren duften

Auch die Artex Textile Isoliersysteme GmbH in Filderstadt-Harthausen kombiniert Faserwerkstoffe mit typischen textiltechnischen Arbeitsweisen: Hier werden Glas- und Silikatfasermatten für den Hitze-, Kälte- und Brandschutz sowie für Industrie- und Kraftwerksisolierungen zu passgenauen Isolierteilen verarbeitet. Damit Füße künftig nach Erdbeeren, Vanille oder Pinienholz duften, vertreibt die Benecke-Kaliko AG in Göppingen einen besonderen Stoff: Für Schuhobermaterial werden Duftpigmente in die Oberflächenbeschichtung der Textilien integriert. Das Material ist extrem strapazierfähig, flexibel und Wasser abweisend. Nicht weniger beeindruckend sind die technischen Textilien der Zweigart & Sawitzki GmbH &Co KG: Das traditionsreiche Sindelfinger Unternehmen bietet ein umfangreiches Sortiment von Spezialgeweben für In- und Outdooranwendungen - beispielsweise Möbelbezugsstoffe, Raumteiler, Markisen, Einzäunungen oder Schwimmbadabdeckungen - sowie für die Industrie an. PVC-beschichtete Polyestergewebe können im Fertigungsprozess so angepasst werden, dass verschiedene technische Eigenschaften erzielt werden können wie beispielsweise Schutz vor Sonnenstrahlung oder durch chemische Zusätze in der Beschichtung schwer entflammbare Gewebe.

Es gehört nicht viel Phantasie dazu, den Funktionstextilien eine große Zukunft vorauszusagen: Aus unserem Alltag werden sie bald nicht mehr wegzudenken sein. So wird an den Forschungsinstituten der Region Stuttgart mit Hochdruck an weiteren Anwendungen gearbeitet: Badeanzüge, die im Wasser nicht mehr nass werden; feine Gewebekonstruktionen, mit deren Hilfe Trinkwasser aus Nebel gewonnenen werden kann; Nervenleitschienen, die ein Auswachsen von durchtrennten Nerven ermöglichen und so Lähmungen nach Unfällen heilbar machen. Dabei spielt die verstärkte Integration von Elektronik und Mikrosystemen in Bekleidungstextilien eine wichtige Rolle - von ITV, den Hohenstein Instituten und ihren Partnern wird man gewiss noch viel hören.

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