Strähle+Hess

Intelligenz mit Kuscheleffekt

03.02.2012 | Autor / Redakteur: Axel de Schmidt / Bernd Otterbach

Textilien sind immer häufiger als Werkstoff für technische Innovationen im Innenraum gefragt. Der Trend zum Leichtbau könnte diese Entwicklung noch weiter verstärken.

Kirsten Schönharting war bis Ende 2011 Geschäftsführerein der Strähle+Hess GmbH. Als sie vor zehn Jahren in die Geschäftsleitung des Anbieters von Spezialtextilien für den Automobilinnenraum eintrat, standen gerade die Bereiche Einkauf und Elektronik ganz oben auf der Agenda der Automobilhersteller. Die Materialien im Innenraum fristeten eher ein Nischendasein. Der Textil-Anteil lag im gesamten Fahrzeug bei relativ unerheblichen 20 Kilo.

Dabei gingen die Einsatzmöglichkeiten von Textilien schon damals weit über das bloße Design von Oberflächen im Fahrzeug hinaus. Dazu zählen nicht zuletzt zahlreiche für den Fahrzeugnutzer nicht sichtbare Anwendungen, deren Bedeutung aber kaum zu überschätzen ist.

Über die Jahre lagen Lösungen rund um das Design von Innenraum-Komponenten klar im Fokus, deren funktionale Bedeutung häufig nur optisch gegenüber dem Designaspekt im Hintergrund bleibt. Farblich konzentrierte sich die Palette auf ein uniformes Mausgrau. Insofern bot sich nicht nur für die funktionale Aufwertung von textilen Materialien im gesamten Fahrzeug ein großes Entwicklungspotential. Auch kreative Designer waren gefragt, dem immer stärker werdenden Trend zur Individualisierung der Kundenwünsche auch im Fahrzeuginnenraum mit völlig neuen Gestaltungsideen und Materialkonzepten zu entsprechen.

Hinzu kommt der seit einigen Jahren zu beobachtende Trend zur Nachhaltigkeit, der einen immer stärkeren Fokus auf die Herkunft und Produktionsprozesse eingesetzter Werkstoffe richtet und zusätzliches Interesse an textilen Materialien weckt. Die Vision eines gescannten Fahrzeughimmels, dessen Wollmaterialien auf Faser und Garn geprüft werden, rückt näher.

Textilanteil steigt weiter

Bis zum Jahr 2010 kletterte der Textil-Anteil im Fahrzeug auf 28 Kilo, Tendenz weiter steigend. „Textil ist ein Riesenthema geworden“, sagt Kirsten Schönharting. Die Zeit sei reif für neue Materialkonzepte, da die Differenzierung durch den serienmäßigen Einzug von Leder und Holz auch in den Innenraum der unteren Fahrzeugklassen sehr viel schwieriger geworden ist.

Heute bieten sich in der Herstellung und Gestaltung von Textilien zahlreiche Möglichkeiten, vom Beschichten, Kaschieren, Prägen, Bedampfen, Metallisieren über eine gewaltige Farbpalette bis zu den unterschiedlichsten Konstruktionen in den Bindungen der verschiedensten textilen Materialien.

In der Mehrzahl der Fahrzeuge aus europäischer Produktion sind robuste Polyestergewebe verarbeitet, die sich durch ihre UV- und Lichtbeständigkeit auszeichnen. Allerdings handelt es sich bei Polyester um ein ölbasiertes und damit entsprechend preissensibles Material.

Einige Hersteller setzen bereits alternative Materialien ein, etwa EPP (Expandiertes Polypropylen). Diese Materialien haben zwar bereits Einzug in die Rücksitzunterbänke verschiedener Fahrzeugmodelle (VW, Porsche) gehalten. Sie stoßen allerdings häufig wegen der fehlenden Farbechtheit an Grenzen.

Auch mit Naturfasern verbinden sich zwar viele Wünsche im Hinblick auf mehr Nachhaltigkeit. Sie sind aber in der Gesamtbilanz mit dem damit verbundenen Wasserverbrauch differenziert zu betrachten. Mittelfristig dürfte daher Polyester das Basismaterial für textile Lösungen im Innenraum bleiben, nicht zuletzt als Recyclat.

Allerdings sollen die „Textilien der Zukunft“, so Schönharting, „intelligente Textilien“ sein, also Materialien mit Zusatzfunktionen. „Smart Textiles“ ist hier das Stichwort.

OEMs haben eigene Akzente

Inzwischen haben fast alle Automobilhersteller das Thema Textil im Auto für sich entdeckt, allerdings mit jeweils eigenen Akzenten und unterschiedlichen Zielrichtungen. Entwicklungsabteilungen und industrienahe Forschungsinstitute arbeiten, teilweise bereits seit einigen Jahren, intensiv an Projekten, die auf den Einsatz textiler Materialien im Fahrzeuginnenraum abzielen. So erbrachte ein Projekt zum „Initialwärmeempfinden bei Kfz-Sitzen“ am Hohenstein Institut für Textilinnovation, Bönnigheim, die Erkenntnis, dass Textilien beim Wärmeempfinden auf Sitzen gegenüber Leder aufgrund ihrer schnelleren Anpassung an die Körpertemperatur einen deutlichen Vorteil haben.

Künftig könnte das Material mittels sensorischer Elemente im Textil selbsttätig einen eventuell erforderlichen Heiz- oder Kühlimpuls für den Sitz auslösen. „Mit diesem Sitz, der eine Leistung von ca. 80 W hat, kann man so komfortabel fahren, wie mit einer Klimaanlage mit mindestens 1.500 bis 2.000 W“, erläutert Dr. Jan Beringer, Wissenschaftlicher Leiter der Abteilung Function and Care. „In Zukunft wird das Textil im Sitz selbst das Heizelement sein.“ Wenn es gelingt, den Fahrzeuginsassen direkt am Körper zu klimatisieren, könnte der Energiebedarf der Klimaanlage über die Batterie entsprechend reduziert werden.

In der Batterieentlastung dürfte auch für die Elektromobilität eine interessante Perspektive bestehen. In diesem eher indirekten Zusatzeffekt liegt wohl das eigentliche Potential von Textilien in Elektrofahrzeugen. Dagegen bewerten Experten ihre Rolle in Leichtbaukonzepten eher zurückhaltend: „Aufgrund des relativ geringen Gewichtes der textilen Oberwaren schätzen wir das Potential zur Gewichtsreduzierung bei gleichbleibend hohen Qualitätsanforderungen und ohne Abstriche beim Kundennutzen als vergleichsweise gering ein“, sagt Sylvia Droll, Leiterin Zentrale Werkstoff- und Korrosionstechnik bei Audi.

Kombination von textilen und elektronischen Komponenten

Neben dem Energiemanagement spielen in der Kombination von elektronischen und textilen Komponenten auch sicherheitstechnische Überlegungen eine wichtige Rolle.

So war die Zielstellung des Verbundprojektes „SeatSen“ ein textilintegriertes Sensorsystems zur Erkennung von Sitzbelegung und Sitzposition in Fahrzeugen zu entwickeln, das in der Steuerung der Airbag- und Gurtwarnfunktionen eingesetzt werden kann. Der mikrosystemtechnische Lösungsansatz für das Sensorsystem basiert auf textilen Schaltungsträgern, auf denen mikroelektronische Bauelemente mittels einer speziellen Aufbau- und Verbindungstechnik kontaktiert werden.

Allerdings „lässt in der Verbindung von Textil und Elektronik häufig noch die Zuverlässigkeit zu wünschen übrig“, räumt Sabine Gimpel, Bereichsleiterin Forschungsmanagement beim Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V. (TITV), Greiz, ein. Auch an der automatischen Bestückung sei noch zu arbeiten, um die Kosten in den Griff zu bekommen.

Ein weiterer zentraler Forschungsschwerpunkt beim TITV ist die Verknüpfung von sensorischen Elementen mit textilen Materialien im Lichtbereich. Ein Beispiel ist die Integration von Sensoren und LED-Beleuchtung in den Dachhimmel.

Neben allen funktionalen Optionen bleiben textile Materialien jedoch dafür prädestiniert, mit innovativer Technik und modernem Design einen besonderen kreativen Akzent im Fahrzeuginnenraum zu setzen. Ein ausgefallenes Beispiel ist hier die Umgarnung von Instrumententafel und Mittelkonsole mit durchsichtigen Spezialtextilien, die Strähle+Hess für das Mercedes-Benz Concept A-Class kreierte. Mit „translucent silver ray of light“ strickten die Textilspezialisten nach den exakten Vorgaben der Mercedes-Benz-Designer auf einer Großrundstrickmaschine einen hochelastischen Stoff, der dem Innenraum des Concept-Cars durch die metallisch-glänzenden Fäden eine technische Linie gibt. Sein Zwillingsbruder bekam durch das aluminiumbedampfte „translucent aluminum ray of light“ ein noch futuristischeres Aussehen.

Mittelfristig erwarten Branchenexperten einen Schwerpunkt in den Bereichen, in denen der Fahrer direkt mit dem Fahrzeug in Berührung kommt, also neben dem Sitz die Türverkleidung sowie die Mittelarmlehne. Allerdings sind von textilen Materialien auch keine Lösungen für jede neue Anforderung zu erwarten. So wird die häufig diskutierte Frage, inwieweit flexible moderne Textilfasern die Fahrzeuginsassen vor dem zunehmenden Elektrosmog im Innenraum abschirmen könnten, nur am Rand diskutiert. Denn das Textil, welches selektiv die richtige Strahlung herauszufiltern in der Lage ist, dürfte noch viele Jahre die Entwickler beschäftigen – Ausgang ungewiss.

Paradigmenwechsel im Innenraum

In der langfristigen Perspektive sind die Hersteller gefordert, auf die völlig andere Erwartungshaltung einer jungen Generation an ihr, im Gefolge von Carsharing-Modellen, gar nicht mehr so individuelles Fahrzeug, entsprechende Antworten zu finden. Für eingesetzte Textilien könnten dann modulare Aspekte der schnellen Substitution von Komponenten, der selbstreinigenden Funktion oder der anti-bakteriellen Wirkung eine zentrale Rolle spielen. Wenn der Fahrzeughalter immer seltener unter seinem Autohimmel „wohnt“, sondern zunehmend als Zwischenmieter auf den Sitzbezügen Platz nimmt, kündigt sich ein grundsätzlicher Paradigmenwechsel im automobilen Innenraum an.