Elektronische Haute Couture

Leuchtende T-Shirts, Sensorhemden und selbstheizende Pullis – technisch umsetzbar ist mittlerweile alles, doch zur Marktreife haben es bisher nur wenige »smart clothes«-Produkte geschafft.

Zugegeben, das T-Shirt, dass gleichmäßig seine Farbe ändert, den Träger je nach Witterungszustand wärmt und dabei noch ein Langzeit-EKG aufnimmt, ist noch nicht wirklich allgegenwärtig. Trotzdem entwickeln und forschen einige Unternehmen und Forschungsinstitute unablässig an elektronischer Kleidung und Geweben. Mit ihrem Know-How rüsten sie gewöhnliche Kleidung mit elektronischen Komponenten auf und eröffnen dem Träger neue Möglichkeiten. Das Wort »Funktionskleidung« bekommt dabei eine ganz neue Bedeutung.

Handschuh bleibt 5 Stunden warm

Ein Bereich, der für auf »Wearable Electronics« spezialisierte Unternehmen und Forschungsinstitute interessant ist, sind selbstheizende Kleidungsstücke. Die technischen Ansätze ähneln sich dabei: Meist wird ein leitfähiges Garn mit einer Kunstfaser zu einem Gewebe verwoben. Durch Steuerung des Stromflusses in den leitenden Fasern wird der Widerstand und damit die Wärme, die der Faden abgibt, geregelt. Das Schweizer Unternehmen Sefar stellt ein solches Gewebe bereits seit mehreren Jahren erfolgreich her. Das so genannte PowerHeat-Gewebe wird z. B. in Sportjacken, Funktions- und Arbeitskleidung eingenäht und liefert über eine Steuerelektronik und Li-Ionen-Akku steuerbare Wärme für mehrere Stunden.

Auf einem ähnlichen Ansatz basiert die »iThermX«-Plattform des Münchner Unternehmens Interactive Wear: »iThermX« ist ein fertiges Heizsystem, dass sich in unterschiedliche Textilien integrieren lässt. Die Plattform besteht aus flexiblen Wärmeleitfäden, die sich auf nahezu alle Stoffe aufbringen lassen, einer Miniatur-Elektronik mit einem 16-bit-Mikrocontroller und einem flachen und leichten Lithium-Ionen Akku. Der Mikrocontroller steuert Leistung und Temperatur der Wärmeleitfäden und kann individuell mit Heizalgorithmen programmiert werden. Alle Komponenten des Systems, also Leitungen, Signal-LEDs und Temperatursensoren sind dabei textilintegrierbar.

Eingesetzt wurde die »iThermX«-Plattform bereits im Skihandschuh »Solaris« der Firma Reusch. Das im Handschuh integrierte Textil-Heizsystem erwärmt das Handschuh-Innere nur dann, wenn die Temperatur unter einem festgelegten Wert fällt. Insgesamt ist das System in der Lage, die Temperatur im Handschuh über 5 Stunden auf einer festgelegten Temperatur zu halten.

Das T-Shirt misst die Herzfrequenz

Eine Funktion von Smart Clothes, der auch das Interesse der Medizinbranche geweckt hat, sind Kleidungsstücke mit integrierter Sensorik. Dabei werden miniaturisierte und oft wasserfeste Sensormodule in eine Weste oder ein T-Shirt eingewebt, dass direkt auf der Haut getragen wird und ständig Daten wie z.B. Puls oder Atemfrequenz messen.
Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen hat beispielsweise ein T-Shirt entwickelt, das in der Lage ist, konstant die Atemfrequenz zu messen. In das T-Shirt eingenäht sind flexible Leiterbahnen, die sich zickzackförmig um den ganzen Brustkorb spannen. Durch das Heben und Senken des Brustkorbs bei der Atmung werden diese so genannten »Atembänder« gedehnt und geben dabei ein elektrisches Signal ab. Dieses Signal wird von einem Modul erfasst, dass sich ebenfalls eingenäht im T-Shirt befindet. Die verarbeiteten Daten werden dann über ZigBee zu einem PDA übertragen, das die Daten darstellt.