Unter einer Feuerwehrjacke schwitzt man. Meist sind Einsatzkräfte schon nach dem Anlegen ihrer 20 Kilogramm schweren Ausrüstung verschwitzt, die hohen Temperaturen bei einem Brand belasten den Körper zusätzlich. Wird immer mehr Schweiß produziert, steigt die Luftfeuchtigkeit unter der Jacke immer mehr. Bis der Körper es nicht mehr schafft, sich abzukühlen. An diesem „Kipppunkt“ drohen Feuerwehrleute zu kollabieren. Eine intelligente Feuerwehrjacke will diesen Wendepunkt nun frühzeitig erkennen.

Die Forschungsgesellschaft Salzburg Research entwickelte die Jacke im Auftrag des Feuerwehrausstatters Texport und in Kooperation mit der Universität Salzburg. Eingebaute Sensoren erkennen, wann eine Person zu überhitzen droht. Ein Kühlungssystem in der Jacke wird daraufhin ausgelöst. Texport-Geschäftsführer Otmar Schneider gilt als Initiator des Projekts, er erklärt seine Beweggründe für das Forschungsprojekt so: „Meine Vision ist, Hitzestress bei Feuerwehrleuten automatisiert zu vermeiden. Denn Hitzestress führt zu verminderter Leistungsfähigkeit und im schlimmsten Fall zu einer Ohnmacht, sodass Retter selbst gerettet werden müssen.“

Sensoren eingebaut

Wie startet man ein solches Forschungsprojekt? Zunächst war es eine Herausforderung, automatisiert festzustellen, wann dieser „Kipppunkt“ für Feuerwehrleute erreicht ist, an dem sie zu kollabieren drohen. Für eine erste Laborstudie wurden daher Sensoren in die Textilien eingearbeitet, die Schweiß und Luftfeuchtigkeit in der Jacke schätzen sollten. Die Studienteilnehmer:innen mussten mit Schutzanzug, Helm und Sauerstoffflasche in die Sauna und anschließend aufs Laufband. Danach mussten sie Fragen für einen kognitiven Test beantworten.

Severin Bernhart vom Forschungsinstitut Salzburg Research, das auf Bewegungsdatenanalyse spezialisiert ist, erklärt: „Dadurch wollten wir herausfinden, mit welchen Sensoren und Parametern wir den Hitzestress zuverlässig ermitteln können und wo diese Sensoren am besten angebracht werden sollten.“ Mit diesen Daten konnten sie einen Algorithmus trainieren, der den Zeitpunkt des „Kipppunkt“ berechnen kann. Ein erster Prototyp der Jacke wurde gebaut.

Tropenklima unter der Feuerwehrjacke

Das Gefühl unter einer Feuerwehrjacke könne man sich wie in den Tropen vorstellen, sagt Severin Bernhart. Durch den vielen Schweiß wird die Luft unter der Jacke immer feuchter, bis sie irgendwann gesättigt ist. Dann funktioniert das körpereigene Kühlsystem nicht mehr und die Körperkerntemperatur steigt immer weiter. An diesem Punkt steigt das Risiko der Dehydrierung und eines Kollaps. Hier kommen nun die textilen Sensoren in der Jacke ins Spiel: Sie können die Menge an Schweiß und die Luftfeuchtigkeit in der Jacke grob messen und das Startsignal für das Kühlsystem geben.

Bernhart folgt dem Vergleich von vorher, die Kühlung sei wie „wenn man trockene Luft aus Sibirien in die Tropen hineinpustet“. Trockene, frische Luft werde über textile Luftschläuche in Impulsen in die Jacke geleitet. Die Luft stammt aus einer kleinen „Sodastream-großen“ Sauerstoffflasche. Man müsse sehr sparsam mit der Luft umgehen, erreiche aber durch die regelmäßigen Luftimpulse dennoch einen Kühlungseffekt.

In drei Jahren am Markt

Bisher waren die Prototypen-Tests in der Brandsimulationsanlage sehr erfolgreich. Die Testpersonen hätten die Kühlung als sehr angenehm beschrieben. Jannic Wälde von der Universität Salzburg war mit den objektiven Messungen betraut. Ob eine steigende Körpertemperatur wirklich verhindert werden konnte, ist derzeit noch nicht klar. Die Auswertung läuft noch. Würden sich die Vitalparameter der Feuerwehrleute tatsächlich verbessern, wäre das ein wichtiger Schritt hin zu sichereren Einsätzen. Denn bei Hitzestress verhalten sich Menschen risikobereiter, impulsiver, treffen möglicherweise falsche Entscheidungen und überschätzen ihre körperliche Leistungsfähigkeit.

Bernhart sieht auch großes Potential am weltweiten Markt für Feuerwehrausrüstung. In den USA herrschen zum Beispiel strengere Auflagen als in Österreich, die Feuerwehrkleidung kann dort mit bis zu 35 Kilogramm knapp doppelt so viel wiegen wie hierzulande. Das führe auch zu viel mehr kollabierenden Feuerwehrleuten in den USA. Hier könnte die kühlende Feuerwehrjacke Abhilfe schaffen.

Bernhart hofft, in einem Folgeprojekt die Sensorik und Kühlung weiter zu verbessern. In den bisherigen Feldmessungen wurde die Kühlung halbautomatisch ausgelöst, das soll in Zukunft vollkommen automatisch möglich sein. Laufen die weiteren Tests so erfolgreich wie bisher, könnte das System in drei Jahren auch in realen Einsätzen verwendet werden. Und für weniger Schweiß unter der Feuerwehrjacke sorgen.