Eine sportliche Vision für wetterfeste Kleider

Türsteherin und Rausschmeisser in einem

Eine Antwort liefert das ETH Spin-off Dimpora AG, das von Dr. Anna Beltzung und Dr. Mario Stucki gegründet wurde. Sie lernten sich während des Studiums der Chemieingenieurwissenschaften kennen. Am bisherigen Ende ihrer akademischen Laufbahn haben sie nicht nur einen Doktor der ETH im Wanderrucksack, sondern auch eine gemeinsame Vision: die Branche für Outdoorbekleidung auf nachhaltige Pfade zu lenken. «Und zwar mit Membranen, die weniger CO_² verursachen und keine toxischen Materialien verwenden», wie Anna Beltzung, technische Direktorin von Dimpora, sagt.

Membranen sind dünne Zwischenschichten, die – ähnlich wie Isolationsmaterial bei Häusern – in Kleidern und Schuhen nicht sichtbar sind. Sie werden bei einer Jacke zwischen der Aussen- und der wohligen Innenschicht aufgebracht. Dabei fungieren sie im Idealfall als Türsteherin und Rausschmeisser in einem: Sie transportieren den durch Schweiss entstehenden Wasserdampf nach aussen, lassen aber Regenwasser nicht rein.

Mehrstufiges Verfahren

Bei Sane Membrane funktioniert das Verfahren wie folgt: Zunächst werden geeignete Polymere – je nach Anwendung auch recycelte, biobasierte oder biologisch abbaubare Materialien – mit Füllstoffen wie Mineralien gemischt. Die verschiedenen Zutaten werden bei dieser Compoundierung gleichmässig in der Masse verteilt. Eine homogene Masse entsteht. Das genaue Rezept bleibt – wie man es aus der Werbung für Appenzeller Käse kennt – geheim. Aus der Masse wird Granulat hergestellt. Dieses wird mittels sogenannter Extrusion, einer weiteren Spezialität des IWK, zu einer dünnen Folie gepresst. «Gleichmässig auf der gesamten Breite», wie Daniel Schwendemann erklärt. 

Anschliessend werden die als Füllstoffe verwendeten Mineralien – ohne giftige Lösungsmittel – ausgewaschen und die Membranen getrocknet. «Dabei entsteht eine mikroporöse Struktur», erläutert Anna Beltzung. Mikroporös heisst, dass die Membran kleine – von Auge nicht sichtbare – Löcher aufweist. Und hier wird der Clou von Sane Membrane offenbar: Die Poren sind so gestaltet, dass Wasserdampf – etwa von Schweiss – nach aussen transportiert werden kann, während Wasser in Form von Regen oder Schnee aufgrund der Porenstruktur und der Oberflächeneigenschaften nicht eindringen kann.

Im Techpark Eichwies in Rapperswil-Jona, wo das IWK forscht und entwickelt, wurde dieser Prozess im Laufe des Projekts mit Dimpora zigmal durchgeführt. «In einem iterativen Verfahren über etwas mehr als zwei Jahre haben wir die optimale Lösung gefunden», stellt Professor Daniel Schwendemann fest. Dabei wurde an der Zusammensetzung der Masse gefeilt und der Extrusionsprozess wurde untersucht und optimiert. Das IWK warf seine mittlerweile über 20-jährige Expertise in die Wagschale. Nach jedem Entwicklungsschritt wurden die Material- und Membraneigenschaften gründlich geprüft. «Dabei ging es auch darum, das beste Verhältnis zwischen Wassersäule und Atmungsaktivität zu finden», sagt Daniel Schwendemann.

Dimpora sieht grosses Potenzial

Die Membranen kommen mittlerweile in Jacken, Schuhen, Hosen und Handschuhen verschiedener Hersteller – zum Beispiel von Snowlife – zum Einsatz. Und sie funktionieren: am Berg, im Wald, bei Regen und Schnee. Die Dimpora AG, die in Zürich zehn Personen beschäftigt, sieht grosses Potenzial für ihre nachhaltige Lösung. Der Markt für Outdoorkleider wird auf weltweit rund 2,5 Milliarden Dollar geschätzt. «Wir sehen aber auch in der Schweiz Potenzial», sagt Anna Beltzung, «so beispielsweise bei Arbeits- und Schutzbekleidung.» Auch für Uniformen – beispielsweise von Bahnen oder Armeen – sei die Technologie geeignet. «Das ist gerade vom Recyclingaspekt her spannend», sagt sie. So würde – im Vergleich zum Privaten – bei einer Neuuniformierung ziemlich viel gleichwertiges Recyclingmaterial für die Wiederverwertung zur Verfügung stehen.

«Die Zusammenarbeit bei diesem spannenden Projekt hat super funktioniert», sagt Daniel Schwendemann. «Wir sind ein tolles Team», ergänzt Anna Beltzung. Und diese erfolgreiche Zusammenarbeit wird in einem weiteren von Innosuisse geförderten Projekt mit dem Titel «Paloma» fortgeführt.

«Es geht darum, den Auswaschprozess noch umweltverträglicher zu gestalten», erklärt Beltzung. «Konkret arbeiten wir an einer Lösung, damit für das Auswaschen nur noch Wasser benötigt wird», ergänzt Schwendemann. Dimpora und das IWK feilen weiter daran, den ökologischen Fussabdruck des Produkts zu verkleinern. Und damit dazu beizutragen, dass niemand den Ewigkeitschemikalien PFAS eine Träne nachweinen muss.

Mehr Infos

Dimpora AG

IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung