Hohenstein Innovationsbörse Stay cool and fight fire – Kleidung gegen Hitze und Flammen mit verbessertem Tragekomfort Dr. Bianca-Michaela Wölfling, Hohenstein.

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1 Hohenstein Innovationsbörse Stay cool and fight fire – Kleidung gegen Hitze und Flammen mit verbessertem Tragekomfort Dr. Bianca-Michaela Wölfling, Hohenstein Institute, Dr. Dietrich Rolle, Novotex-Isomat Schutzbekleidung GmbH, Bernd Witzgall, Theodolf Fritsche GmbH & Co. KG

2 Theodolf Fritsche GmbH & Co. KG Hersteller von Spezialgeweben für Feuerwehr, Polizei und Industrie Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001 und 5001 DuPont™ Nomex ® Partner seit 1978 35 Mitarbeiter Umsatz 2015: ca. 22 mio. €

3 Novotex-Isomat Schutzbekleidung GmbH Hersteller von Schutzbekleidung für die Feuerwehr, Wald- und Forst sowie Warnschutz Familienunternehmen, gegründet 1956 Mitarbeiter: vor Ort 31, in der Produktion ca. 300 zertifiziert nach DIN ISO 9001 verbunden mit den Firmen Eschbach und OSW

4 Ausgangslage EN 469 stellt kaum Anforderungen an den thermophysiologischen Komfort unzureichender Tragekomfort wirkt sich auf die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit aus Schweiß sollte schnell von der Feuerwehrschutzkleidung aufgenommen und nach außen abtransportiert werden

5 Ziel Entwicklung neuer Konzepte für funktionelle Feuerwehrschutzkleidung zur Verbesserung des Tragekomforts Entwicklung von innovativen Materialien (Fritsche) Verbesserung des Wärme- und Feuchtemanagements (HIT) Entwicklung neuartiger Konstruktionskonzepte (Novotex-Isomat)

6 Erstellung eines Benchmarks Vergleich marktgängiger Materialkombinationen von Oberstoff Futterstoff Membran In Bezug auf deren Leistungsfähigkeit hinsichtlich Waschoptik Mechanischer Eigenschaften Thermophysiologischer Eigenschaften

7 Erstellung eines Anforderungsprofils Einfluss auf den Tragekomfort: 1.Futterstoff 2.Isolationslage 3.Membran 4.Oberstoff  Höchster Einfluss durch Futterstoff und Isolationslage  Erstellung einer ersten Versuchsreihe innovativer Neuentwicklungen

8 Futterstoffe erste Versuchsreihe MusterBezeichnungGewicht [g/m²]Farbe 20SVP 44-650-20S DPF Power161dunkelblau 22VP 44-650-22 Diagonalwaffel167rohweiß 23VP 44-650-23 Querstruck159rohweiß 24 VP 44-650-24 DPF Power mit Füllschuss 156grau 25 VP 44-650-25 DPF Power mit Füllschuss aus hochsaugfähiger Faser 148grau

9 Waffelgewebe vergrößerte Oberfläche Lufteinschluß “Abstandshalter” zur Körperseite hin

10 Doppelgewebe zusätzliche Isolation durch hohen Lufteinschluß erhöhter Feuchtigkeitstransport vergrößerte Oberfläche trockene Oberfläche zur Körperseite hin Energieaufnahme bei Beflammung

11 Futterstoffe zweite Versuchsreihe MusterBezeichnung Gewicht [g/m²] Farbe 26 VP 44-650/26; Doppelgewebe, 100% Meta-Aramid Bindung DPF™ Power Spezialbindung mit Füllschuss 225dunkelblau 27.1 VP 44-650/27.1, Doppelgewebe, Meta-Aramid und Aramid/CV Bindung DPF™ Power Spezialbindung 224dunkelblau 27 VP 44-650/27.2, Doppelgewebe, Meta-Aramid und Aramid/CV Bindung DPF™ Power Spezialbindung 208dunkelblau 28 VP 44-650/28, Doppelgewebe, Meta-Aramid und Carbon/Acryl/CV-FR Bindung DPF™ Power Spezialbindung 223dunkelblau 29 VP 44-650/29; Doppelgewebe, 100% Meta-Aramid Bindung DPF™ Power Spezialbindung 166dunkelblau

12 Zwischenfazit aus den Versuchsreihen Favorit sind Doppelgewebe mit 200 – 225 g/m² Einsparung einer zusätzlichen Isolationslage  Dadurch leichte Aufbauten mit erhöhtem Tragekomfort möglich

13 Ausgewählte Materialien für Tragetests Aus 12 Varianten, ermittelten wir zwei Favoriten mit einem Lagengewicht von 506 bis 523 g/m², welche für Trageversuche verwendet werden MusterBezeichnung Gewicht [g/m²] Farbe Nomex Tough195dunkelblau PTFE-Membran auf Wasserstrahlvlies103 weiß/ dunkelblau K11 Futter 26; Doppelgewebe, 100% Meta- Aramid 225dunkelblau K12 Futter 27, Doppelgewebe, Meta-Aramid und Aramid/CV 208dunkelblau

14 ISO 11 092: Wasserdampfdurchgangswiderstand R et (Atmungsaktivität) Wärmedurchgangswiderstand R ct (Wärmeisolation) Thermophysiologische Charakterisierungen

15 Tragesituationen und zugehörige Messgrößen Mäßiges Schwitzen Wasserdampfdurchgangs- widerstand R et Wärmedurchgangs- widerstand R ct Sehr starkes Schwitzen Schweißtransport K f Schweißaufnahme F Trocknungszeit ∆t Stärkeres Schwitzen Schweißpufferung F d

16 Wasserdampfdurchgangswiderstand R et LS2 LS1 Atmungsaktivität steigt

17 Pufferwirkung von flüssigem Schweiß K f Pufferwirkung steigt

18 Schweißtransport F Schweißtransport steigt

19 Charakterisierung des Wärmedurchgangs DIN EN 367 : Wärmedurchgang –Flamme DIN EN ISO 6942: Wärmedurchgang - Strahlung

20 Charakterisierung des Wärmedurchgangs Wärmedurchgang-Flamme MusterK11K12 HTI 24 [s]14,813,3 HTI 24-12 [s]4,84 Leistungsstufe22 Wärmedurchgang-Strahlung MusterK11K12 RHTI 24 [s]30,229 RHTI 24-12 [s]9,99,8 Leistungsstufe22

21 Konstruktionselemente Jacke Maximale Bewegungsfreiheit durch: kurze Jackenlänge hoch angesetzte Armlöcher vorgegeformte Ärmel mit Teilungsnähten an exponierten Positionen neu konstruiertem Ärmelfisch Teilungsnähte auf Vorder- und Rückseite ergonomisch geformter Kragen

22 Konstruktionselemente Hose Maximale Bewegungsfreiheit durch: vorgeformte Knie bewegungsoptimierte Gestaltung des Schrittbereichs “Trittaussparung” am Hinterhosensaum schnelljustierbares Hosenträgersystem Weitenverstellung am Bund

23 Trageversuch bei BF Hamm Atemschutzstrecke mit 100 m Laufband 18 m Endlosleiter 52 m Übungsstrecke Hinweg 52 m Übungsstrecke Rückweg mit Transport eines 80 kg Dummy 100 m Laufband

24 Trageversuch bei BF Hamm

25

26 Trageversuche bei BF Hamm und BF Kassel Auszug Fragebogen Anschmiegbarkeit? unangenehm lappig Ο über richtig Ο bis unerträglich steif Ο Wie fühlt sich Anzug nach dem Durchlauf an? trocken Ο etwas feucht Ο feucht Ο nass Ο Beurteilung des thermophysiologischen Tragekomforts sehr gut Ο bis ungenügend Ο Zusammenfassung sehr gut Ο bis ungenügend Ο

27 Ergebnisse Trageversuche Ergebnisse für Futter 26 Wie fühlt sich Anzug nach dem Durchlauf an? trocken 2 x 26 etwas feucht 6 x 26 Beurteilung des thermophysiologischen Tragekomforts sehr gut 1 x 26 gut 7 x 26 Zusammenfassung sehr gut 1 x 26 gut 7 x 26

28 Zusammenfassung Futterstoffe mit gutem Schweißmanagement und Isolationswirkung konnten entwickelt werden intelligente Kombination von neuartigen Futterstoffen mit Nässesperre und Oberstoff ermöglicht gutes Wärme- und Schweißmanagement Konstruktion der Feuerwehrschutzkleidung wirkt sich positiv auf den Tragekomfort aus

29 Danksagung Das ZIM-Kooperationsprojekt KF2136729CJ3 wurde über die AiF Projekt GmbH im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

30 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Bianca-Michaela Wölfling E-Mail: b.woelfling@hohenstein.de Web: www.hohenstein.de Dr. Dietrich Rolle E-Mail: d.rolle@jakob-eschbach.de Web: www.novotex-isomat.de Bernd Witzgall E-Mail: witzgall@fritsche.de Web: www.tfritsche.de