Ersetzen die Menschen bald ihre «dummen» Kleider durch eine breite Palette an smarten Textilien?

Vergisst man im Alltagsstress, zu trinken, warnt ein smartes Hemd vor Dehydration. Ein Brillengestell ist sogar fähig, die verschlungenen Nahrungsmittel zu erkennen. Bis anhin ist in intelligente Kleider und Accessoires vor allem die Technologie der Smartphones und Smartwatches geflossen. Sie beschränkt sich aber fast ausschliesslich auf die Aufnahme und Auswertung des Standortes und der Fortbewegung. Bestenfalls messen sie dem Träger sporadisch den Puls. Bald aber kann unsere Kleidung mehr. Viel mehr. Sie wird unser allgemeines Befinden samt Emotionen, Energieversorgung und Gesundheit analysieren.

Jeder Biss wird aufgezeichnet

Dass die banale Alltagskleidung körperliche Parameter wie EKG oder Atemfrequenz kontrollieren kann, ist zwar noch Zukunftsmusik. Doch die am EU-Projekt SimpleSkin beteiligten Forscher und Industriepartner haben sich der Massenproduktion smarter Kleider stark genähert. Nicht nur, was den Sportbereich betrifft. Aus dem Nischenprodukt kann in den nächsten Jahren eine Massenware entstehen. Das dreijährige Forschungsprojekt hatte klar zum Ziel, die Grundlagen zu legen, damit smarte Alltagsklamotten günstig für die breite Masse hergestellt werden können.

Mehrere Prototypen warten jetzt nur noch auf das Interesse der Industrie und des Marktes: Das eine jede Schluckbewegung aufzeichnende Hemd sieht wie ein herkömmliches Shirt aus. Jeder Schluck und Biss wird von einem mit weichen Sensoren ausgerüsteten Nackenband im Kragen aufgezeichnet.

«Ein bereits bestehender Algorithmus kann dank diesen Aufzeichnungen die verzehrten Kalorien abschätzen oder ein Signal geben, wenn jemand zu wenig trinkt oder zu viel gegessen hat», erklärt Jingyuan Cheng, Koordinationsleiterin des SimpleSkin-Projektes beim Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz in Kaiserslautern. Da sich die Schluckbewegungen je nach Nahrungsmittel unterscheiden, kann ein solcher Algorithmus abschätzen, ob es sich um einen kalorienarmen Apfel, eine deftige Wurst oder stark zuckerhaltige Schokolade handelt.

Der wohl ständigste Begleiter im Alltag, die Brille, kann ebenfalls erkennen, was jemand isst. «Für uns war vor allem interessant, wie die Messtechnologie in ganz alltägliche Gegenstände integriert werden kann», erläutert Oliver Amft von der Universität Passau. Sein Team hat eine intelligente Brille entwickelt, die wie ein konventionelles Modell aussieht, jedoch die Schädelvibrationen während des Kauens registriert: Eine Banane, die nur wenig Kraft abverlangt, schwingt auf dem Monitor tiefer aus als ein Stück Brot, das einen intensiven Kauvorgang im Mund auslöst.

«Gemessen wird eigentlich das Kaugeräusch, der Sound. Ein Apfel klingt anders als eine Pasta», erklärt Gerhard Tröster, Leiter des Instituts für Elektronik an der ETH Zürich, die für SimpleSkin die Verbindungstechnik entwickelt hat: Die Informationen der Sensoren im smarten Hemd oder der intelligenten Brille werden auf ein Handy geleitet, wo Algorithmen sie auswerten. Die Kombination von präzisen Sensoren in den Kleidern und raffinierten Smartphone-Algorithmen eröffnet eine fast uferlose Entwicklung neuer Apps. «Nun geht es schrittweise vorwärts. Die einzelnen Errungenschaften müssen wie ein Puzzle zusammengesetzt werden. Wir stehen erst am Anfang», meint ETH-Professor Tröster. Solche Technologien würden jedoch schnell entwickelt, und die Textiltechnik sei bereits bereit.

Gewebe aus der Schweiz

Auch Schweizer Unternehmen zeigen sich interessiert an der Verschmelzung von Sensoren und Gewebe. Im Falle eines Booms könnten die smarten Kleider sogar der Schweizer Textilindustrie zu einem neuen Aufschwung verhelfen. Denn ihr Export hat 2016 nur in den Bereichen der technischen Gewebe und der Heimtextilien zugenommen. Das für das smarte Hemd und weitere Prototypen verwendete Sensor-Matrix-Gewebe stammt vom Schweizer Spezialisten modernster Gewebetechnologien, der Sefar AG in Heiden AR, die das nötige Know-how besitzt: Die virtuellen Sensoren werden in Form von elektrisch leitfähigen Metallfasern direkt in den Polyester gewoben oder in mehreren Schichten wie ein Sandwich zu einem grossflächigen Sensor zusammengebaut.

«Wir könnten sofort in grossen Mengen produzieren», bestätigt Peter Chabrecek, Forschungs- und Entwicklungsmanager des Textilunternehmens, ein Marktleader der Power-Matrix-Gewebe, die insbesondere in der Filtrations- und Automobilindustrie oder für Solarzellen angewendet werden. Auch die Waschbeständigkeit dieser neuen smarten Kleider wurde getestet: Wäscht man ein solches Hemd wöchentlich, hält das Nackenband ungefähr ein Jahr.

Noch schneller als auf dem Kleidermarkt dürften sich smarte Textilien im Sicherheits- und Wohnbereich durchsetzen: Ein Teppich zählt bereits alle in einem Raum anwesenden Menschen, und ein smarter Sitzüberzug, der die Bewegungen eines Autofahrers, dessen Blickrichtung oder Drehbewegungen registriert, kann ein Signal auslösen, sobald der Chauffeur döst. Der schlaue Autositz soll den Fahrer vor Unfällen bewahren.