«Unser Interesse gilt dem Know-how-Transfer für
Schweizer Unternehmen der Sportbranche, die dort auf den vorderen
Plätzen mit dabei ist», erklärte Domenico Alexakis,
Präsident Sport Cluster Schweiz. «Swiss Made» und
«Swiss Quality» seien noch immer starke
Wettbewerbsvorteile, vor allem für den Export von hochwertigen
Sportprodukten. «Wir müssen für den Ligaerhalt beim
Forschen, Entwerfen und Herstellen vorne dabei bleiben, dazu
braucht es interdisziplinäre Zusammenarbeit auf allen
Ebenen», so Alexakis.
«Erst wenn gute Ideen zu marktfähigen Produkten werden,
kann man von einer Innovation sprechen», betonte René
Rossi, Leiter der Empa-Abteilung «Schutz und
Physiologie». «Dabei sind auf dem Weg vom Labor zur
Industrieproduktion viele Hürden zu überwinden, die ohne
Exzellenz, interdisziplinäre Kooperation und Konstanz in der
Forschungstätigkeit nicht zu bewältigen sind.» Das
grundlegende Verständnis der Wechselwirkung zwischen
Körper und Materialien, bilde die unverzichtbare Basis
für Entwicklungen, besonders im Hinblick auf funktionale
Sportbekleidung. «Moderne Fasermaterialien ermöglichen
den direkten Einbau von Sensoren in adaptive Funktionsbekleidung.
Damit ergeben sich neue, nicht-invasive Möglichkeiten zur
Überwachung der Körperfunktionen, zum Beispiel für
Herztätigkeit oder Hautfeuchtigkeit und Temperatur»,
zeigte Rossi an einigen Prototypen beispielhaft auf.
Wohlgefühl trotz Schwitzen
Damit sich der Mensch bei sportlicher Aktivität
wohlfühlt, muss seine Bekleidung hauptsächlich zwei
Funktionen erfüllen: den Schweiss vom Körper
wegtransportieren und gleichzeitig eine Überhitzung
verhindern. «In dieser Kombination liegt die Herausforderung
für innovative Textilmaterialien», erklärte Rossis
Kollege Simon Annaheim, «denn erst bei optimaler
Thermoregulation ist der Körper voll
leistungsfähig.» Mit Hilfe von Schwitzpuppen werden an
der Empa grundlegende Erkenntnisse gewonnen. «Dank
Simulationen am Körpertorso verstehen wir die
thermophysiologischen Anforderungen an Sport- und Schutzbekleidung
und ihre Wechselwirkung mit dem menschlichen Körper heute viel
genauer. So können wir leichtere und verbesserte funktionale
Mehrschichtbekleidung entwickeln». Aktuelle Beispiele
dafür sind Hitzeschutzanzüge für Feuerwehrleute oder
eine Kühlweste, die mit der vom Körper abgegebenen
Feuchtigkeit selbst Verdunstungskälte erzeugt.
Möglichst leicht, gleichzeitig aber genügend stabil und
damit sicher müssen Sportgeräte sein. «Die Empa
bietet hier als Versuchs- und Testlabor viele Stärken»,
führte Bernhard Weisse von der Abteilung «Mechanical
Systems Engineering» aus. Die Forscher
untersuchen nicht nur Mountainbikes und Rollstühle
für den Behindertensport, sondern analysieren mit ihren
Theoriemodellen auch die Beanspruchung von künstlichen
Hüftgelenken oder Wirbelimplantaten. «Für die
Formoptimierung ist Ingenieurwissen gefragt, um mit
Simulationsanalysen und Computerberechnungen ein verbessertes
funktionales Design zu entwickeln», so Weisse weiter. An
einem Pfeilbogen für Sportschützen führte er
anschaulich aus, wie durch innovatives Design gleichzeitig eine
Gewichtsreduktion und Optimierung der Bogensteifigkeit erreicht
werden konnte.
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