Aus der Branche

Aus Luft- und Raumfahrt, Automobilbau oder Windkraft sind Textilfasern bereits nicht mehr wegzudenken. Technische Textilien, zum Beispiel aus Kohlenstofffasern, sowie aus ihnen produzierte Halbzeuge werden auch das Bauwesen nachhaltig verändern. Die innovativen Werkstoffe und Bauteile bergen enormes Potenzial für die Branche. Dies zu heben, ist ein Ziel des Vereins AACHEN BUILDING EXPERTS. Hierfür bringt er alle relevanten Akteure zusammen.

Ressourceneffizientes und nachhaltiges Bauen mit technischen Textilien
Textilbeton oder Gelege aus textilen Werkstoffen weisen entscheidende Vorteile gegenüber klassischen Baustoffen wie Stahl, Glas und Beton auf. Die textile Bewehrung im Betonbau ermöglichst aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit vergleichsweise schlanke Betonbauteile mit geringem Eigengewicht, die dennoch sehr tragfähig und beständig sind. Die enorme Gewichtseinsparung senkt Transportkosten und ermöglicht es, höher zu bauen. Dies spart Grundfläche. Textilbeton benötigt darüber hinaus bis zu 80 Prozent weniger Beton. Daher schont der Baustoff Ressourcen, zum Beispiel den knapp werdenden Bausand. Besonders die starke Reduktion des Zementbedarfs ermöglicht 80 Prozent weniger Kohlendioxid-Emissionen. Die Zementherstellung der globalen Bauwirtschaft verursacht höhere CO2 -Emissionen als der weltweite Luftverkehr. Somit leistet Textilbeton einen wichtigen Beitrag zum ressourceneffizienten und nachhaltigen Bauen – der Zukunft der Bauwirtschaft.
Bei der Membranbauweise spielt die Leichtigkeit der Konstruktionen eine große Rolle. Hiermit lassen sich große Flächen überdachen. Gleichzeitig wird die textile Architektur höchsten ästhetischen Ansprüchen gerecht. Bekanntes Beispiel bildet das Gerry-Weber-Stadion mit seiner etwa 6.000 m2 umfassenden Dachkonstruktion.
Tragende Komponenten beim textilen Bauen sind textile Konstruktionen aus Hochleistungsfasern. Sie zeichnen sich durch extrem hohe Festigkeiten auch bei hohen Zugkräften aus - bei gleichzeitig geringem Gewicht. Meist werden die textilen Ausgangsmaterialien vor ihrer Verwendung zusätzlich beschichtet oder imprägniert. Diese Behandlungen ermöglichen spezifische Funktionalisierungen für den jeweiligen Zweck. Dies sorgt für eine große Anwendungsbreite. Teilweise sind textile Bauteile lichtdurchlässig, gleichzeitig schützen sie vor Wärme. Auch verbessern „Hightex“-Materialien akustische Eigenschaften von Räumen. Nicht zuletzt bieten textile Architekturen nahezu unbegrenzte Möglichkeiten der Form- und Farbgebung.

Aachener Innovationsnetzwerk fördert Wissenstransfer
„Die vielfältigen Möglichkeiten des Baustoffes Textil und das hohe Potenzial von technischen Fasern und Textilien sind in der Baubranche noch viel zu wenig bekannt“, so Goar T. Werner, Geschäftsführer des AACHEN BUILDING EXPERTS e. V. (ABE). Daher führt der ABE gezielt Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammen. Unterstützt wird er dabei unter anderem vom Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA) an der RWTH Aachen University. „Bauunternehmer und Architekten fragen sich, wo sie technische Textilien anwenden können und welche Vorteile diese Bauprodukte haben. Die Anbieter technischer Textilien wiederum überlegen: Wo können wir unsere innovativen Produkte unterbringen?“, weiß Prof. Dr.-Ing. Thomas Gries, Leiter des ITA. Zur Beantwortung eben dieser Fragen auf beiden Marktseiten und der Vernetzung dieser beiden „Welten“ will der ABE, das interdisziplinäre Kompetenznetzwerk für innovatives Bauen, beitragen. Dabei kooperiert der ABE ebenfalls eng mit den Instituten für Baustoffforschung (ibac) der RWTH Aachen University sowie dem TFI - Institut für Bodensysteme an der RWTH Aachen e.V. „Gemeinsam sorgen wir für den entsprechenden Wissenstransfer und bieten mit unserem `Innovationsnetzwerk Textiles Bauen´ ein Forum dafür, dass Innovationen eng am Bedarf der Bauwirtschaft entstehen“, erläutert Goar T. Werner.

Ein guter Schlaf ist wichtig für die Regeneration von Körper und Geist. Im Rahmen eines KTI-Projekts mit dem St. Galler Start-up Dagsmejan wollen Textilforscherinnen der Hochschule Luzern den Schlafkomfort steigern. Dafür nahmen sie den Pyjama ins Visier.

Meist aus Baumwolle, oft weit und bequem: Bis heute ist der Pyjama das beliebteste Schlaf-Outfit. Gross verändert hat er sich aber bis heute nicht. Ganz im Gegensatz zu Sporttextilien. «Hier wurden in den letzten Jahrzehnten deutliche Innovationssprünge gemacht, unter anderem durch den Einsatz von neuartigen Textilfasern und Körperkartierungen, die sich positiv auf den Komfort und sogar auf unsere Leistungsfähigkeit auswirken», sagt Catarina Dahlin vom St. Galler Startup Dagsmejan. Um herauszufinden, wie sich technologische Entwicklungen aus dem Sporttextilbereich auf den Pyjama übertragen lassen, spannte das Unternehmen im Rahmen eines KTI-Projektes mit der Empa und dem Departement Design & Kunst der Hochschule Luzern zusammen.

Parallelen zum Sport
«Im Zentrum stand die Frage, wie ein Pyjama helfen kann, unsere Körperfunktionen im Schlaf zu unterstützen, also zum Beispiel die Temperatur zu regulieren oder Feuchtigkeit abzutransportieren», erklärt Isabel Rosa Müggler, Textilforscherin an der Hochschule Luzern. Ziel sei es nicht gewesen, das Nachtgewand in ein Sport-Outfit zu verwandeln, betont sie. «Wir müssen uns darin in erster Linie wohlfühlen.
Aber wir bewegen uns natürlich nachts viel und schwitzen oder frieren.» Und das könne – neben anderen Faktoren – dazu führen, dass wir unruhig schlafen und uns morgens wie gerädert fühlen.

Darüber, wie sich der schlafende Körper verhält, gibt es bereits aufwendige Untersuchungen, die die Hochschule und die Empa mit eigenen Erkenntnissen ergänzten. Beispielsweise testete das Hochschulteam die Einschlafposition verschiedener Probanden und fragte nach deren Schlafverhalten. Damit sollte unter anderem geprüft werden, welche Zonen eines Textils auf welche Art beansprucht werden. Typischerweise dehnt sich der Stoff an den Knien, Ellenbogen und am oberen Rücken besonders stark, wohin er sich in den Kniekehlen, in der Armbeuge oder am Bauch zusammenfaltet. «Ein solches Wissen ist wichtig für den späteren Designprozess. Zum Beispiel bei Fragen wie: Welche Materialien und Konfektionierungen eignen sich besonders für welche Körperpartien? Wie muss die Silhouette sein und wo werden welche Nähte gesetzt?», so Isabel Rosa Müggler.

Warme Zonen, kühle Zonen
Flexibel muss die moderne Schlafbekleidung auch in Bezug auf unser Temperaturempfinden sein. Hier gibt es Unterschiede zwischen Männern und Frauen. Letztere frieren nicht nur tendenziell öfter, sie schwitzen auch teils an anderen Stellen, zum Beispiel am Brustbein, Männer hingegen eher am Kreuz oder am ganzen Bauch. Dort, wo besonders viel Schweiss entsteht, muss der Stoff in der Lage sein, die Feuchtigkeit schnell abzutransportieren. Wo Wärme nötig ist, beispielsweise an den Schultern und in der Nierenregion, sollte ein Textil den Körper vor Zugluft schützen. Für Isabel Rosa Müggler ist klar: «All diesen unterschiedlichen Bedürfnissen kann man heute mit sehr angenehm zu tragenden und oftmals natürlichen Materialien, der passenden Verarbeitung und Gestaltung entgegenkommen». Ihre gesammelten Erkenntnisse stellte das Luzerner Team in einem Design-Guide zusammen. «Auf der Basis möchten wir nun eine Pyjama-Produktlinie in drei Varianten – Basic, Cool und Warm – entwerfen», erklärt Catarina Dahlin. Geplant ist, dass die Kollektion in ein bis zwei Jahren auf den Markt kommt.

Die Forschung geht weiter
Nachdem die Arbeiten an diesem Projekt nun abgeschlossen sind, arbeiten die drei Projektpartner bereits zusammen an der nächsten Idee: Untersucht werden soll dabei das Zusammenspiel verschiedener Schlaf-Textilien – dem Pyjama und beispielsweise der Bettwäsche oder der Matratze. «Wie beim ersten Projekt bleibt auch hier unser Ziel, in einem design-getriebenen Prozess den Einsatz von natürlichen Fasern in funktionalen Textilien zu erforschen und zu verbessern», sagt Isabel Rosa-Müggler von der Hochschule Luzern.