Interview

Neues aus der Tarnkappenforschung.

© Thomas Pajot – Fotolia

3.11.2015 (bz) – Bernd Zimmermann (bz)sprach mit Dr. Jan Beringer (jb), Leiter F&E, Abteilung Function and Care, über die neueste Forschung der Hohenstein Institute. Dort versucht man nämlich, die Tarnkappenfunktion von Textilien noch weiter zu perfektionieren.

 

"Selbst für die Infrarot-Kamera kaum noch sichtbar."

Dr. Jan Beringer, Leiter F&E,
Abteilung Function and Care
Bildquelle: Hohenstein Laboratories

bz: Sicherheits-Berater direkt führte kürzlich bereits ein Interview zum Thema High-tech-Textilien, die ganz erstaunliche, der Sicherheit dienende Eigenschaften besitzen. Jetzt lese ich in einer Ihrer Pressemitteilungen, dass Sie bei den Hohenstein Instituten Grundlagenforschung zur Entwicklung neuer Textilien treiben. Und die soll der Tarnung von Menschen dienen. Erfinden Sie da gerade die legendäre Tarnkappe?

jb: Das ist jetzt natürlich journalistisch überspitzt gefragt. Die korrekte Antwort wäre: Tarnung ja, Kappe im Sinne von Kopfbedeckung nein. Wir sprechen lieber von Tarndrucken für Textilien, die wir so weit optimieren wollen, dass sie selbst mit einer Infrarotkamera nachts nicht mehr erkannt werden können.

bz: Wenn ich den Inhalt Ihrer Pressemitteilung richtig wiedergebe, setzen Sie drei Hebel an, um Menschen unsichtbar zu machen: Sie wollen erstens die für den Tageslichteinsatz bestimmten Tarndrucke optimieren. Sie arbeiten zweitens daran, dass Tarndrucke auch nachts nicht mehr von Infrarotkameras erkannt werden können. Und drittens wollen Sie für Textilausrüstung sorgen, die die verräterische Wärmestrahlung eines menschlichen Körpers noch besser zurückhält.

jb: Tarndrucke, also bestimmte Muster, die auf Textilien gedruckt werden und bei Tageslicht in bestimmten Geländeumgebungen funktionieren, gibt es ja schon lange. Denken Sie zum Beispiel an Wüstentarn-, Schnee oder Waldtarndrucke, wie sie seit jeher beim Militär verwendet werden. Hier gibt es ja durchaus schon Muster und Farben, die sich bewährt haben.

Übliches Tarnmuster mit drei bis fünf
Farben in Erd- und Olivtönen
Bildquelle: Hohenstein Institute

Wir nehmen nun diese mit dem menschlichen Auge gewonnenen Erfahrungswerte und überprüfen bzw. verbessern diese unter Einsatz moderner Technik. Wir haben die dazu erforderliche apparative Ausstattung. Mit dem sogenannten Spektralphotometer nehmen wir also Farbmessungen an Textilien vor. Damit können wir exakt feststellen, welche Anteile des Lichtspektrums von bestimmten Farben absorbiert und welche reflektiert werden. Die vergleichen wir dann mit den realen Gegebenheiten, z. B. einer Winterlandschaft, die kalte Farbtemperaturwerte erzeugt, und passen sie anschließend entsprechend an. Das Ganze passiert zum Teil natürlich auf sehr abstraktem Niveau – unter Einsatz von Software. Wir halten also nicht ein Textil in den Wald und beurteilen den Tarneffekt subjektiv, sondern wir arbeiten zum Beispiel mit Histogrammen, wie man sie auch aus der Fotografie kennt. Statt eines Bildes vom Textil oder der Umgebung sehen wir also Grafiken, die die 350.000 mit dem Auge unterscheidbaren Farbtöne darstellen können.

bz: Als ambitionierter Hobbyfotograf weiß ich, dass Farbfotografie und Infrarotfotografie zweierlei sind. D. h., Ihre Forschung zur Tarnung bei Tageslicht wird sich von der zur Tarnung bei Nacht unterscheiden?

jb: Das Prinzip ist schon das Gleiche: Das Textil muss die gleiche Farbtemperatur wie der Hintergrund besitzen. Und es geht hier wie dort um Absorbtion oder Reflektion von Licht oder Wärme. Allerdings haben wir es nachts bzw. in der Infrarotfotografie nicht mit Farbwerten zu tun, sondern mit Grautönen, schwarz und weiß. Wir versuchen deshalb, Textilien mit speziellen Farbstoffen so zu behandeln, dass sie Infrarotstrahlung genauso reflektieren bzw. absorbieren wie die Umgebung. Eine Infrarotkamera kann somit keine Unterschiede mehr detektieren – ein mit diesem Textil bekleideter Soldat wird quasi unsichtbar. Wir sind also in der Lage, ein weißes T-Shirt nachts vor einer Infrarotkamera weiß oder auch schwarz aussehen zu lassen, je nachdem, ob unsere Farbstoffe Energie zurückgeben oder eben schlucken.

Eine Wärmebildkamera, die nicht nur kurzwellige, sondern auch langwellige Infrarotstrahlung erfasst, kann die Wärmesignatur eines Menschen aber dennoch sichtbar machen. Zudem gibt es aufgrund der menschlichen Anatomie Schwachstellen, an denen Körperwärme bevorzugt austreten kann, also die Öffnungen für den Hals oder die Enden der Hosenbeine bzw. Ärmel. Um dies zu verhindern, reicht der Einsatz von Farbstoffen nicht aus. Wir haben deshalb Chemiefasern mit Indiumzinnoxid-Nanopartikeln entwickelt, mit denen wir die Textilien beschichten. Dabei handelt es sich um transparente Halbleiter, wie sie auch in Touchscreens und Smartphones eingesetzt werden. Damit gelingt es uns, dass die Wärmestrahlung einer Person ohne nennenswerte Einbußen beim Tragekomfort noch besser absorbiert wird.

bz: Wann werde ich eine Tarnkappe im Outdoorshop kaufen können?

Die Hohenstein Institute prüfen
mit Spektralphotometern
Bildquelle: Hohenstein Institute

jb: Das hängt ganz davon ab, ob und wann Unternehmen unsere Forschungsergebnisse praktisch umsetzen. Unser Forschungsprojekt wird öffentlich gefördert und ist nicht Ergebnis einer konkreten Beauftragung aus der Industrie. Die Forschungsergebnisse kann man für einen sehr geringen Betrag in der Größenordnung von etwa 20 Euro bei uns erwerben. Und ein potenzieller Tarnkappenhersteller hat sich nach meiner Kenntnis auch noch nicht dafür interessiert. Ich muss Sie also noch etwas vertrösten.

Neben der Bereitstellung von Forschungsergebnissen und unabhängig von der öffentlichen Förderung führen wir natürlich auch Auftragsarbeiten aus. Wenn also zum Beispiel ein Hersteller die Tarntauglichkeit seiner Uniformen spektrometisch prüfen lassen möchte, leisten wir dies natürlich gern in Übereinstimmung mit der DIN EN 410.

bz: Vielen Dank für dieses Gespräch, Herr Dr. Beringer.

 

Kontakt zum Interviewpartner:
j.beringer@hohenstein.de (Dr. Jan Beringer)

Kontakt zur Redaktion:
bz@sicherheits-berater.de (Bernd Zimmermann)