Smarte Textilien
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Zukunft Mensch Leben

Smart Textiles: Das kann intelligente Kleidung

Smarte Kleidung klingt nach Zukunft, ist aber heute schon greifbar. Einige Innovationen sind bereit für die Serienproduktion. Was genau macht Stoffe schlau?

Das erwartet Sie hier:

Markt wächst, Prognosen sind vielversprechend
Woraus smarte Textilien bestehen
Intelligente Stoffe steuern smarte Geräte
Smarte Kleidung für Sportler und Patienten 
Smart Clothes in der Modebranche
Smart Textiles ziehen auch ins Smart Home ein
Was den Fortschritt (noch) bremst
Technologie auf Schritt und Tritt 

Wearables sind tragbare elektronische Gehilfen. Sie sollen den Alltag erleichtern. Smartwatches, True Wireless In-Ear-Kopfhörer und Co. sind nützlich und seit Jahren ein Trendthema. Marktforschungsinstitute gehen davon aus, dass Konsumenten 2020 weltweit über 50 Milliarden Dollar für Wearables ausgeben werden, wie das Handelsblatt schreibt. 

Was manche eventuell nicht auf dem Schirm haben: Zu den Wearables zählt auch smarte Kleidung. Sensoren, blinkende LEDs und Strom erzeugende Solarzellen machen aus Shirts, Socken und Sneakern smart Textiles mit intelligenten Funktionen

Markt wächst, Prognosen sind vielversprechend

Intelligente Kleidung ist keineswegs eine neue Erfindung, sie gewann in den vergangenen Jahren aber immer mehr Relevanz und Zuspruch bei den Konsumenten. Am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) forschen Designer und Elektrotechniker bereits seit 15 Jahren an Integrationstechnologien für E-Textilien.

Aktuell spüren Verbraucher im Alltag noch relativ wenig von den Smart Textiles: Das Angebot ist überschaubar. Bislang sind smarte Textilien, was den weltweiten Absatz betrifft, vergleichsweise unbedeutend. Das soll sich schon bald ändern. Analysten prognostizieren das größte Wachstum der Branche und für das Jahr 2020 einen Umsatz von knapp 1,8 Milliarden Dollar weltweit.

„Jacquard by Google erwartet bis 2025, dass jeder Zehnte auf irgendeine Weise seine Kleidung mit dem Internet verbindet“, schreibt Textil-Network. Mit der Google-Technologie können Hersteller aus der Bekleidungsindustrie wie Levi’s und Under Armour smarte Technik in ihre Produkte integrieren und sie so Smartphone-kompatibel machen. 

Woraus smarte Textilien bestehen

Für smarte Stoffe gibt es unterschiedliche Herstellungsverfahren. Die Textilien enthalten meistens Spezialfasern (leitfähige Garne), die eingesetzt werden wie gewöhnliche Fäden. Mitunter verfügen sie auch über flexible elektronische Bauteile wie Platinen. Diese werden aufgeklebt oder aufgenäht und verschmelzen optisch mit dem Textil. 

Die Sensoren in der Kleidung reagieren auf Körperfunktionen wie Herzschlag und Atemfrequenz. Sie messen den Schweißverlust oder die Umgebungstemperatur. Auch Druck- und Dehnungssensoren, Solarzellen zur Selbstversorgung mit Energie, Microchips (RFID/NFC) zum Datenaustausch und Antennen für den Signalempfang kommen zum Einsatz.

Intelligente Stoffe steuern smarte Geräte 

Teilweise lassen sich mit mit Smart Textiles technische Geräte in der Umgebung aktivieren und steuern. Und zwar direkt über die Kleidung. Die Daten übertragen sie beispielsweise via Bluetooth. Häufig dient das Smartphone noch als Signalvermittler zwischen Kleidungsstück und Gerät.

Verbessert sich die Technik, könnten Textilien schon bald selbst genug Energie bereitstellen, um damit das Smartphone oder die Headphones zu laden. Realistisch: beschichtete Shirts, die die Reibungsenergie, die beim Tragen entsteht, nutzen und daraus Strom erzeugen. 

Schon jetzt ist es möglich, über eingearbeitete Ladespulen Energie drahtlos zu übertragen. In Schuhsohlen kommen bereits sogenannte Piezokristalle zum Einsatz, die Strom erzeugen, wenn sie zusammengedrückt werden. Das Resultat: Sneaker, die Bewegungsenergie speichern, welche dann genutzt werden kann, um ein Device zu laden. 

Smarte Kleidung für Sportler und Patienten

Im europäischen Entwicklungszentrum Smart Textiles in Lustenau am Bodensee entstehen neuartige Konzepte für Wearables und E-Textilien. Geforscht wird beispielsweise an intelligenter Kleidung für Roboter, mit der sie die Umgebung besser wahrnehmen können.

Profitieren vom technologischen Fortschritt sollen insbesondere Sportler, Patienten und Berufstätige wie Feuerwehrleute. In die Ärmel ihrer Arbeitskleidung können sehr widerstandsfähige Displays eingearbeitet werden. Der Timer darin zeigt an, wie viel Restluft noch in ihrer Flasche ist. Zeitgleich informiert ein Peilsender in ihrer Jacke den Einsatzleiter über ihren Standort. 

Bei Arbeitskleidung im Beruf hat das smarte Element definitiv einen Nutzwert. Genauso sinnvoll sind smarte Zusatzfunktionen im Sport“ Michael Haupt, Smart-Textile-Experte

Im Gesundheitsbereich werden Smart Textiles beim Patienten-Monitoring eingesetzt. Ein Spezialanzug mit Sensoren misst die Vitalfunktionen über die Haut. Bei Grenzwertüberschreitungen ertönt ein Alarm, der Arzt oder das Pflegepersonal wird informiert. Das kann Leben retten und schon bald Realität werden. 

Smarte Kniebandagen mit Dehnungssensoren messen Schrittlänge und Neigungswinkel. Intelligente Shirts zeichnen Herz- und Muskelfunktionen während des Sports auf. Smarte Yoga-Hosen sind beim Training der korrekten Bewegungsausführung oder der Optimierung der Atmung behilflich, indem sie an der betreffenden Stelle vibrieren. 

Smart Clothes in der Modebranche

Während LED-Kleidung für bessere Sichtbarkeit im Straßenverkehr sorgt, setzt die Mode eher auf ausgefallene statt besonders nützliche Funktionen, etwa Smart-Ambience-Sensoren. Sie reagieren auf Klänge in der Umgebung und machen Sounds auf der Kleidung sichtbar. 

„Auch in der Mode würde ich die smarte Entwicklung ganz eindeutig als langfristigen Trend bezeichnen.“ Michael Haupt, Smart-Textile-Experte

Richtungweisend ist die Kooperation zwischen Jacquard by Google und Jeanshersteller Levi’s. Eingewebte Metallfäden und eine berührungsempfindliche Manschette im Jackenärmel ermöglichen es dem Träger, mit einem Wisch Anrufe entgegenzunehmen oder den nächsten Song auf der Playlist abzuspielen.

Smart Textiles ziehen auch ins Smart Home ein

Kühlschränke mit Display und künstlicher Intelligenz, smarte Heizkörper-Thermostate und Lichtsteuerung, WLAN-Waschmaschine: Viele sind zu Hause inzwischen zumindest mit einigen Geräten vernetzt. Doch was ist mit „weicher Ware“ wie Couch, Teppich und Gardine?

In Textilien steckt noch viel Potenzial. Das hat auch die Interior-Branche erkannt und präsentiert smarte Stoffe mit Touch-Funktion, Ambiente-Licht und eingearbeiteten Sensoren, die Luftqualität und Raumtemperatur messen, sowie spezielle Vorhänge, die Tageslicht imitieren können. 

Was den Fortschritt (noch) bremst

Smart Clothes möglichst alltagstauglich und langlebig gestalten, damit Kunden die Produkte dauerhaft nutzen können, das ist die größte Herausforderung für die Entwickler. Dafür müssen smarte Textilien noch zuverlässiger und robuster werden. Auch wenn die Optik häufig schon stimmt, gibt es noch Schwächen in Sachen Tragekomfort.

Und dann wäre da noch der Endgegner: die Waschmaschine. Beim Waschen müssen Textilien enormen Belastungen standhalten. Ziel ist, „dass die Kleidung mindestens 30 Vollwaschgänge durchsteht“, erklärt Michael Haupt. 

Hersteller beseitigen zwar zunehmend die Schwachstellen. Was kürzlich noch in Kleinserie produziert wurde, könnte bald massentauglich sein, sofern die Verbraucher mitziehen.

Das Problem: Wo die Nachfrage gering ist, bleibt der Preis hoch. Da fällt die Kaufentscheidung für Future Mode nicht leichter. Hinzu kommt, dass sich ein mit Elektronik vollgestopftes Shirt nicht so ohne Weiteres recyceln lässt wie ein nachhaltig produziertes aus Bio-Baumwolle.  

Technologie auf Schritt und Tritt 

Tragen wir smarte Textilien irgendwann täglich auf unserer Haut, haben wir einen Begleiter, der sich nicht mehr so leicht ablegen lässt wie eine Smartwatch. Wenn Kleidung mitdenkt, uns anzeigt, was wir tun sollen, kontrolliert sie uns – und sammelt zudem fleißig Daten.

Smart Textiles sind bestimmt praktisch, erleichtern den Alltag, unterstützen beim Sport und bieten neue Monitoring-Möglichkeiten. Oder sie sind einfach nur „nice to have“. Ob wir uns intelligente Kleidung wirklich anziehen wollen, uns damit abhängig machen und so die Hoheit über unser Leben abgeben, ist eine Entscheidung, die jeder für sich treffen muss. Den Konflikt im Kopf thematisiert Chris Höfner in ihrem Kommentar Jacket „… says no!“.