Arbeitskleidung: Was sind „Smart Textiles“?

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Nach Smartphones und dem Smart Home werden nun auch Kleidungsstücke einer Intelligenzkur unterzogen. Diese bietet signifikante Vorteile für die persönliche Schutzausrüstung und erleichtert das Arbeiten. Doch was gibt der Markt her und welche Funktionen könnten in Zukunft in die Workwear integriert werden?

Lesedauer: min | Bildquelle: Pixabay User Voltamax, Skylotec GmbH, Jaquard by Google, Kübler GmbH

Von: Tim Knott

Digitalisierung, Industrie 4.0, Internet der Dinge – die aktuelle Arbeitskultur ist im Umbruch. Logisch also, dass sich diese Veränderungen auch auf die Persönliche Schutzausrüstung (PSA) der Experten in Industrie, im Handwerk oder Bauhof auswirkt. Doch der Reihe nach: Arbeitskleidung hat im Laufe der Jahrzehnte einige Entwicklungsschritte durchlaufen. Dabei ist sie nicht nur schicker geworden, sondern erfüllt durch die Integration spezieller Gewebearten auch wichtige Funktionen, wie z.B. verstärkten UV-, Feuer-, oder Schnittschutz. Diese „passiven“ Eigenschaften sollen nun jedoch um „aktive“ ergänzt werden. Unter den Schlagworten „Smart Textiles“ und „Smart Clothing“ werden Elektronik-Komponenten in Kleidung integriert, um zahlreiche Funktionen, wie Beleuchtung, Konnektivität und Wärme zu realisieren.

Elektronik und Textilien also: Trotz der deutlichen Vorteile klingt das nach einer Kombination, die so gar nicht zusammenpassen will. Solche Bedenken sind allerdings – genau wie das Thema – nicht neu. So geht die eigentliche Bezeichnung „Smart Material“ auf das Jahr 1989 zurück, als es japanischen Forschern erstmals gelang, einen Seidenstoff mit einem Shape-Memory-Effekt zu versehen (Anm. d. Red.: Der Stoff konnte sich so an eine frühere Formgebung „erinnern“). Auch in Deutschland forscht u.a. das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration schon seit mehr als zehn Jahren an entsprechenden Lösungen. Dennoch sind kommerzielle „Smart Clothes“ eher eine Randerscheinung. Auch im Workwear-Bereich. Selbst auf der vergangenen A+A – der internationalen Leitmesse für betriebliche Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit – sind entsprechende Produkte rar gesät.

„Smart Textiles“: wenige Produkte im Workwear-Bereich

Allerdings existieren bereits Firmen, die erfolgreich „Smart Textile“-Konzepte in Arbeitskleidung umsetzen, wie zum Beispiel eine aktive Beleuchtung. Beispielsweise integriert die all2work GmbH zusätzlich zu den herkömmlichen Reflektoren noch LED-Streifen in ihre Jacken, die über eine Powerbank gespeist werden. Ein Sensor sorgt dafür, dass das Licht an die Umgebungshelligkeit angepasst wird. Somit bleibt der Energieverbrauch möglichst nachhaltig. Neben Licht lässt sich auch die Leistung von Wärme-Aggregaten in „Smart Clothes“ über Sensoren steuern. Zwar gibt es schon Jacken und Westen, die mittels Akkus beheizt werden können, allerdings sind diese nicht „smart“, d.h. sie haben keine Hardware verbaut, die die ausgegebene Wärme an die Außentemperatur anpasst. Dies will nun die Firma Kübler Workwear ändern. Geplant ist eine „Smart Textile“-Jacke mit Heiz-Elementen und induktiver Ladefunktion für Smartphones.

Smarte Fallschutz-Lösungen werden dagegen schon jetzt mehrfach angeboten. So bieten z.B. die Skylotec GmbH und die Bornack GmbH eine Airbagweste an, deren Sensoren einen Sturz des Trägers erkennen. Sobald diese einen Fall registrieren, blasen sie die Weste auf, um Schaden zu verhindern.

Ausblick: „Smart Clothes“-Workwear

Natürlich ist damit das Potenzial der „Smart Textiles“ bei Weitem noch nicht erreicht. Im Gegenteil: Wie bei den meisten Innovationen, sind es die Produkte der Tech-Riesen wie Google, die einen Eindruck vermitteln, was smarte Kleidung von morgen alles leisten kann. So stellt der Suchmaschinen-Betreiber mit seiner Tochterfirma Jacquard Minicomputer her, die sich mit Jeansjacken und Rucksäcken verbinden lassen. Dadurch ist es möglich, zahlreiche Funktionen eines Smartphones mit speziellen Paneelen vom Rucksackgurt oder Jackenärmel aus zu steuern. Über minimalistische Berührungen auf dem Paneel können so verschiedenste Apps, wie Navigation, Telefon etc. angesteuert werden.

Diese Innovation soll auch bei der PSA Einzug halten. Unter dem Stichwort „Connectivity“ versuchen sich erste Firmen an Fernsteuerungen nach Vorbild der Google-Tochter. Nur sollen Anwender damit nicht auf das eigene Handy zugreifen, sondern auf schweres Gerät wie Formatkreissäge, Betonmischer oder eben den Häcksler. Neben einer vereinfachten und komfortablen Bedienbarkeit würde auch die Sicherheit erhöht, da z.B. der Not-Aus-Schalter einfacher erreicht werden könnte.

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Mehr Sicherheit durch Sensoren

Des Weiteren bieten „Smart Textiles“ die Möglichkeit, mittels Sensoren in der Arbeitskleidung den Gesundheitszustand des Trägers zu überwachen. Schon heute verfügen Anzüge von Feuerwehrmännern über eine solche Technologie. Während eines Einsatzes werden die geografische Position, die Umgebungshitze und die Gesundheitsdaten der jeweiligen Person von der Zentrale aus überwacht. Allerdings ist die Anwendung nicht allein auf solche Extreme beschränkt. Auch Sicherheitsaspekte in Industrie, Handwerk oder Bauhof lassen sich mit der smarten Arbeitskleidung realisieren. So könnten die Totmann-Einrichtungen an diversen Geräten durch eine Anwender-Vernetzung verbessert werden. Sollte dieser während der Ausführung einer Aufgabe ohnmächtig werden, senden Sensoren in der Kleidung ein Signal an die benutzten Maschinen und Geräte. Diese werden augenblicklich abgestellt, was Verletzungen oder Schlimmeres verhindert.

Dieselbe Technologie eignet sich auch, um Zusammenstößen zwischen Mensch und Maschine vorzubeugen, die durch unübersichtliche Arbeits-Situationen sowie tote Winkel entstehen. Hier warnen „Smart Textiles“ den Träger sowie den Maschinenführer durch Vibration, Licht und Geräusche, sobald die Sensoren herannahende Maschinen oder Arbeiter registrieren.

Trotz der signifikanten Vorteile der „Smart Clothes“ setzten führender PSA-Hersteller die Technik bis jetzt kaum um. Kaum einer der etablierten Player setzt derzeit auf smarte Workwear. Ein Grund ist vermutlich eine mangelnde Nachfrage seitens der Kunden, da das Thema immer noch recht unbekannt ist. Sollte sich das innerhalb der kommenden Jahre ändern, ist es unschwer vorstellbar, dass auch herkömmliche Arbeitskleidung den ein oder anderen Technologiesprung vollziehen wird.

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