Innovative Schutzausrüstung für die Bauindustrie: Handschuhe, die Gefahren erkennen.

Arbeiter auf dem Bau, in der Halbleiterindustrie oder in Laboren kommen häufig mit giftigen Substanzen in Kontakt. Darunter sind auch Stoffe, die man weder sehen, riechen noch mit anderen menschlichen Sinnen wahrnehmen kann. Um zu verhindern, dass sie ihre schädliche Wirkung entfalten, hat die Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper-Technologien einen Color-Changing-Handschuh entwickelt.

Dieser Handschuh soll als Schutzhandschuh fungieren und sofort die Farbe wechseln, sobald er mit einem giftigen Stoff reagiert. Bauarbeiter wüssten dann sofort, dass sie einer giftigen Substanz ausgesetzt sind.

Vorteile und weitere Einsatzgebiete der Sensortechnik

Ein Vorteil ist, dass der Handschuh leicht an den jeweiligen Einsatzbereich angepasst werden kann. Ein weiteres Plus im Vergleich zu herkömmlichen Schutzmaßnahmen ist, dass die Handschuhe – im Gegensatz zu Kom-plex-Messverfahren und Wärmebildkameras – keinen Strom benötigen und wesentlich einfacher zu handhaben sind.

In Zukunft könnten die Sensormaterialien weitere Anwendungsmöglichkeiten eröffnen, zum Beispiel bei der schnellen Inspektion von Gasleitungen auf Lecks oder in der Lebensmittelindustrie, wo Qualitätsstandards in Folien oder Flaschenverschlüssen überwacht werden können.

Ein am Projekt beteiligter Experte denkt auch über integrierte Messsensoren und einen Zentnerspeicher nach. Damit ließe sich der Umgang mit gesundheitsgefährdenden Stoffen über lange Zeiträume dokumentieren und aufzeichnen. Forscher und Arbeiter könnten dann genau feststellen, wann und wie oft sie mit bestimmten Stoffen in Kontakt gekommen sind.

Funktionsweise und Herausforderungen der Sensorpartikel

Der Handschuh hat eine mit einem Farbstoff beschichtete Oberfläche. Er enthält Sensorpartikel, die als Indikator dienen und sich bei Kontakt mit Substanzen wie Kohlenmonoxid oder Schwefelwasserstoff blau färben. Der Vorteil des Farbstoffs ist, dass er durch seine Vielseitigkeit in den unterschiedlichsten Fertigungsverfahren, wie z. B. im Siebdruck, eingesetzt werden kann. Außerdem lässt er sich leicht in die Sicherheitsausrüstung integrieren, die bereits von Labortechnikern und Arbeitern verwendet wird.

Die Fraunhofer EMFT-Gruppe, die den Handschuh entwickelt, nutzt verschiedene Methoden, um die Sensorpartikel aufzubringen. Zum einen kommen konventionelle Färbe- und Druckverfahren zum Einsatz, bei denen der Farbstoff zunächst durch gezielte chemische Modifikation an das jeweilige Textil angepasst wird. Zum anderen können Textilien auch mit Sensormaterial beschichtet werden. Die notwendigen Farbstoffe werden entweder in handelsübliche Pigmente integriert oder synthetisch hergestellt.

Welches Verfahren letztlich zum Einsatz kommt, hängt auch von den Anforderungen der geplanten Anwendung ab.

Eine weitere Herausforderung liegt in der maßgeschneiderten Entwicklung der Sensorpartikel, damit ein spezieller Analyt auch wirklich erkannt und die chemische Reaktion zuverlässig ausgelöst werden kann. Außerdem muss der Farbstoff beständig und nicht abwaschbar sein.

Gefahren im Baugewerbe

Neben giftigen Substanzen lauern in der Bauindustrie eine Vielzahl weiterer Gefahren. Explosions- und Brandgefahren, Säuren, Laugen, Staub und vieles mehr. Aus diesem Grund gibt es bereits umfangreiche Empfehlungen für Schutzmaßnahmen und -ausrüstung für Arbeiter in der Bauindustrie.

Zu Schutzbrille, Mundschutz und Gummischürze könnten bald auch die farbwechselnden Handschuhe des Fraunhofer-Instituts hinzukommen.