Konsumelektronik 22.11.2002, 18:22 Uhr

Waschmaschinenfeste Elektronik

Der Chip im Oberhemd ersetzt das Fieberthermometer und sagt der Waschmaschine, welcher Waschgang richtig ist. Science-Ficition? Nein, denn die so genannten Wearable Electronics sind im Kommen, wie jetzt die Münchener Messe Electronica zeigte.

Diese Idee lag eigentlich längst auf der Hand, nachdem elektronische Schaltungen immer kleiner geworden sind: z.?B. einen MP3-Spieler direkt in gewöhnliche Bekleidung zu integrieren. So hat man ihn zuverlässig immer dabei – ähnlich wie zukünftig auch ein Handy, medizinische Diagnose-Elektronik, Überwachungssysteme und vieles andere mehr. „Doch von dieser Idee zur praktischen Umsetzung ist es real ein beachtlicher Weg“, wie Stefan Jung aus dem Forschungslabor der Firma Infineon resümierte. „Es mussten eine ganze Reihe nicht einfacher Probleme gelöst werden – aber wir haben es geschafft.“ Und jetzt sei Infineon seines Wissens nach das einzige Unternehmen, das bereits hochgradig in die Bekleidung integrierte Elektronik vorgestellt habe. Also Dinge wie den sensortasten- oder sprachgesteuerten MP3-Spieler in einer Jacke, den Infineon auf der Fachmesse Electronica in München präsentieren konnte.
Im Kern geht es beim Entwickeln „intelligenter“ Bekleidung darum, Chips sowie miniaturisierte Sensoren in ganz spezielle Gehäuse zu verpacken, die sich dann direkt auf textiles Gewebe aufbringen lassen. Außerdem werden in Zusammenarbeit mit der Textilindustrie neuartige Stoffe entwickelt, die feine und dennoch robuste Leiterbahnen zum Verbinden der einzelnen Bauelemente aufweisen. Der Clou bei alledem: Schon heute kann man diese ganzen elektronischen Dinge nicht nur so ausführen, dass sie sogar eine Säuberung per Waschmaschine überstehen „man könnte auch gleich noch drahtlos lesbare, textile Etiketten mit Informationen einfügen“, sagt Jung, „die einer künftigen, gleichfalls intelligenten Waschmaschine sagen, auf welche ganz spezifische Weise die fragliche Kleidung behandelt werden muss.“ Während der aktuelle MP3-Spieler noch per Batterie betrieben wird, wäre es bei vielen Chips und Sensoren mit geringem Strombedarf auch möglich, sie per Körperwärme zu betreiben. Jung: „Dazu haben wir Mikro-Thermo-Elektrische-Generatoren (MicroTEG) entwickelt, die sich gleichfalls im Stoff z.?B. eines Hemdes unterbringen lassen.“ Sie arbeiten nach dem Prinzip eines invertiert geschalteten Peltier-Elements und geben bei einer Temperaturdifferenz von 4 Kelvin ( = 4 °C) zwischen Haut und Außenwelt pro Quadratzentimeter aktiver Chip-Fläche ein µW an elektrischer Energie ab das reicht z.?B., um eine Armbanduhr zu betreiben. Und mit steigender Temperaturdifferenz steigt die elektrische Leistung im Quadrat.
Diese Elemente, die sich sowohl parallel als auch in Reihe schalten lassen, werden in billigen Standard-Silizium-Prozessen hergestellt, sollen aus umweltfreundlichen Werkstoffen bestehen, praktisch unbegrenzt haltbar sein und gleichfalls normale Waschvorgänge überleben. Mit ihnen als „geborene“ Temperatursensoren sowie in Verbindung mit weiteren Messfühlern und einer zusätzlichen Auswerte- sowie Kommunikations-Elektronik wären körpernah zu tragende Hemden denkbar, die der laufenden Gesundheitsüberwachung alter und kranker, aber durchaus auch gesunder Personen dienen, meint Jung.
Ebenfalls im Visier haben Jung und seine Kollegen aus der Forschungsabteilung Uniformen, die per Elektronik erkennen, wer sie gerade – zu Recht oder nicht – trägt ebenso Autositze, die melden, ob sie leer sind oder nicht, und ganz allgemein Systeme der Biometrie sowie der Identitätskontrolle, die zum Beispiel an eine ferne Zentrale fortlaufend melden, wo eine bestimmte Person sich gerade aufhält.
Aber nicht alles, was mit elektronisch aufgerüsteten Stoffen zu tun hat, steht in so enger Nähe zum sprichwörtlichen „Großen Bruder“. Denn man könnte auch in Hotelhandtücher berührungsfrei arbeitende, äußerst flexible Transponder einfügen, die Großwäschereien die Verwaltung der täglichen Wäscheberge spürbar erleichtern könnten.
Schon heute steht Infineon mit mehr als 200 Unternehmen nicht nur aus der Textil-Branche in Verbindung, um die Möglichkeiten der intelligenten Kleidungsstücke auszuloten. Wir werden uns also erneut auf eine ganz neue Zeit mit leider ebenfalls wieder sich ausweitenden Kontroll- und Überwachungsmöglichkeiten einstellen müssen. Denn dass die skizzierten Techniken kommen, daran dürfte inzwischen kaum mehr zu zweifeln sein: Viele Unternehmen arbeiten inzwischen in diesem Sektor, z.?B. Philips, IBM, Seiko und natürlich auch die Fraunhofer-Gesellschaft. EGON SCHMIDT

Von Egon Schmidt

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