Aus der Branche

Die Hochschule Niederrhein (HSNR) verstärkt ihr internationales Engagement. Dazu plant sie die Einführung eines Double Degree-Bachelorstudiengang zum Thema Smart Textiles/Textile Electronics ab 2025/2026. Neben der University of Borås in Schweden, die das Studienangebot ebenfalls einführen will, möchten die Hasselt-University in Belgien und das industrienahe Politeknik STTT Bandung in Indonesien einzelne Module in ihrem Lehrplan übernehmen.

An den Inhalten arbeiten die Projektpartner im Rahmen des Projektes „Edu4SmartTex“, das mit knapp einer Million Euro vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) gefördert wird.

Tina Martina, Direktorin der Politeknik, Dr. Ida Nuramdhani und ihr Kollege Dr. Mohamad Widodo sind aktuell in Krefeld und Mönchengladbach, um sich über die Umsetzung der Lehre an der HSNR zu informieren und in einem Workshop das gemeinsame Lehrmodul „Sustainability and Circular Economy“ (Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft von Smart Textiles) zu erarbeiten. Hier werden Lehr-Inhalte und Ziele diskutiert. Das Modul soll eines von insgesamt sieben des geplanten Studiengangs sein.

Involviert sind neben dem Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik auch die Fachbereiche Elektrotechnik und Informatik, Wirtschaftswissenschaften, Sozialwesen sowie Design, um Synergieeffekte zu nutzen und Kompetenzen zu bündeln.

„Austausche an den Partnerhochschulen sind ein wichtiger Punkt für uns. Zudem werden viele Lehrveranstaltungen digital ablaufen, sodass sich die Studierenden flexibel von überall zuschalten können“, so der wissenschaftliche Mitarbeiter Joel Schüßler, der das von Professorin Anne Schwarz-Pfeiffer (Textil- und Bekleidungstechnik) und Professorin Ekaterina Nannen (Elektrotechnik und Informatik) initiierte Projekt begleitet.

Weitere geplante Module beschäftigen sich unter anderem mit Programmierung und App-Entwicklung, Unternehmensgründung sowie Forschung und Industrie. In diesem Fall soll auch mit einem Praxispartner zusammengearbeitet werden.

Es sieht aus wie ein normales Shirt, doch es hat es in sich:  Das neue SmartTex Shirt transferiert mittels integrierter Sensoren physiologische Daten von Astronautinnen und Astronauten über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk zur Erde.  Auf diese Weise sollen die Auswirkungen der Weltraumumgebung auf das menschliche Herz-Kreislauf-System, vor allem in Hinblick auf langfristige bemannte Weltraum-Missionen, bewertet und dokumentiert werden. Getestet wird das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Kooperation mit der DSI Aerospace Technology, der Medizinischen Fakultät der Universität Bielefeld sowie dem textilen Forschungspartner Hohenstein entwickelte SmartTex im Rahmen des Projekts Wireless Compose-2 (WICO2) zum ersten Mal vom deutschen ESA-Astronauten Dr. Matthias Maurer, der am 30. Oktober 2021 für sechs Monate zu seiner Mission Cosmic Kiss auf der Internationalen Raumstation ISS aufbricht.

„Schon bei den Vorgängerprojekten Spacetex (2014) und Spacetex2 (2018) konnten wir wertvolle Einblicke in das Zusammenwirken von Körper, Bekleidung und Klima unter Schwerelosigkeit gewinnen.“, erklärt Hohenstein Senior Scientific Expert Dr. Jan Beringer. Die damals durch den Einsatz des ESA-Astronauten Dr. Alexander Gerst gelieferten Erkenntnisse flossen nun unmittelbar in die Entwicklung des neuen SmartTex Shirts bei Hohenstein mit ein. „Matthias Maurer kann sein maßgeschneidertes Shirt während der (all)täglichen Arbeit auf der Internationalen Raumstation komfortabel am Körper tragen. Dafür haben wir seine Körpermaße als Grundlage für unsere Schnittentwicklung und die Herstellung des Shirts verwendet. In das Shirt haben wir die nötigen Sensoren sowie Datenverarbeitungs- und Kommunikationsmodule schnitttechnisch so integriert, dass sie so wenig wie möglich stören und unabhängig von der Tragesituation immer an der richtigen Stelle positioniert sind. Das ist die Voraussetzung dafür, dass die relevanten physiologischen Daten zuverlässig gemessen werden können.” Das SmartTex Shirt soll ein durchgängiges Bild der Vitalfunktionen von Astronautinnen und Astronauten liefern. Besonders relevant wird das für zukünftige langfristige bemannte Weltraum-Missionen zu Mond und Mars.

So wird Matthias Maurer beim Experiment BEAT (Ballistocardiography for Extraterrestrial Applications and long-Term missions) als erster Astronaut ein mit Sensoren ausgestattetes T-Shirt tragen, das seine Ballistokardiografie-Daten wie Puls und relativen Blutdruck misst. Dafür wurden die Sensoren im DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln in der Forschungsanlage :envihab kalibriert. Aus dem Datenmaterial ebenfalls ausgelesen werden können Details zur Kontraktionsrate und zu Öffnungs- und Schließzeiten der Herzklappen, die normalerweise nur über Sonographie oder Computertomographie zugänglich sind. Ziel ist es, die Auswirkungen der Weltraumumgebung auf das menschliche Herz-Kreislauf-System zu untersuchen. Um diese Auswirkungen realistisch analysieren zu können, werden die ballistokardiografischen Daten von Matthias Maurer vor, während und nach seinem Aufenthalt auf der ISS erfasst. Für die Zukunft ist ein Technologietransfer des SmartTex Shirts zur Anwendung im Bereich Fitness oder auch in der Telemedizin denkbar.

Wireless Compose-2 (WICO2)
Das Projekt wurde geplant und vorbereitet vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie seinen Kooperationspartnern DSI Aerospace Technology, Hohenstein und der Universität Bielefeld. Das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk liest Sensordaten aus und kann die Position von Menschen und Objekten im Raum durch Laufzeiten von Funkimpulsen bestimmen. Es steht zudem als Plattform für mehrere Versuche auf der ISS zur Verfügung. Dabei werden die ermittelten Daten innerhalb des Netzwerkes zwischengespeichert und in regelmäßigen Abständen von den Astronauten ausgelesen. Diese Datenpakete werden dann über die ISS-Verbindung zur Erde transferiert und von den Forschungsteams auswertet. Seine Energie kann das Kommunikationsnetzwerk durch Solarzellen aus künstlichen Lichtquellen selbst erzeugen.

Es ist eine der beliebtesten Veranstaltungen am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein: die Präsentation der Ergebnisse der Projektarbeiten aus dem vergangenen Semester. 297 Studierende haben in 29 interdisziplinär zusammengewürfelten Zehnergruppen unter industrienahen Bedingungen praxisorientierte Projekte bearbeitet. Jetzt wurden die Ergebnisse im Laufe eines ganzen Tages in Zwölf-Minuten-Präsentationen im Audimax in Mönchengladbach vorgestellt.

Wiederkehrende Themen bei den 29 Projekten waren Nachhaltigkeit und Recycling. Projektgruppe 15 entwarf für das fiktive Label Sailmade neue Produkte aus alten Segeln. Ein ausgedientes Segel wurde zum Sitzsack umgenäht, gefüllt wurde es mit alten Schwimmbrettern und Poolnudeln. Zudem entwarfen die Studierenden Accessiores wie Mützen und faltbare Trinkbeutel, die aus Abfallprodukten aus der Segelbranche entstanden. Gruppe zwei entwickelte gemeinsam mit Walther Faltsysteme eine nachhaltige Verpackungslösung für die Textillogistik. Die entworfene Transportbox kann im Gegensatz zu herkömmlichen Verpackungen immer wieder benutzt werden, ist für die Mitarbeitenden in den Modegeschäften einfacher zu handhaben und schont nicht nur Ressourcen, sondern auch den Geldbeutel der Händler.

Professorinnen und Professoren des Fachbereichs wählten am Ende des langen  Tages das Siegerteam aus: Es gewann das Team Project_20: Diese Studierenden erstellten für die Internationale Woche der Schmal- und Smarttextilien, die vom 19. bis 23. Februar an der Hochschule Niederrhein stattfindet,  tagungsbegleitende Materialien. Unter anderem realisierten sie gemeinsam mit der Düsseldorfer Produktionsfirma Neuland Films ein Werbevideo.
 
„Die Veranstaltung Projekte ist eine eigenständige Lehrveranstaltung, die im Curriculum aller Bachelorstudiengänge verpflichtend im 5. Semester verankert ist“, sagt Professor Dr. Klaus Hardt vom Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik. Die Studierenden sollen anhand einer konkreten Themenstellung für echte Auftraggeber Erfahrungen sammeln. „Für mich war es das erste Mal, dass ich mit einem realen Auftraggeber zusammengearbeitet habe. Es war eine sehr wertvolle Erfahrung“, sagt Verena Zirbs, die am Fachbereich Designingenieurwesen mit dem Schwerpunkt Mode studiert. Gemeinsam mit dem Mönchengladbacher Unternehmen Gina Lehnen entwarf ihr Projektteam eine dreiteilige Loungewearkollektion.