Hohe Temperaturen, schlechte Sicht, das Gewicht der Schutzausrüstung, das Retten von verletzten Personen und nicht zuletzt der enorme psychische Stress, ausgelöst durch die Gefahren eines Brandeinsatzes: Feuerwehrleute sind großen Belastungen ausgesetzt, vor allem aber dem Hitzestress. Bei diesem – ab 38,5° Celsius Körperkerntemperatur – verändern sich bei den Betroffenen die Kognition und Psychophysiologie. Sie verhalten sich risikobereiter, impulsiver, treffen möglicherweise falsche Entscheidungen und überschätzen ihre körperliche Leistungsfähigkeit.
Besonders gefürchtet ist der sogenannte „Kipppunkt“, an dem Feuerwehrleute ohnmächtig werden können. „Hitzestress führt zu verminderter Leistungsfähigkeit und im schlimmsten Fall zur Ohnmacht, sodass Retter selbst gerettet werden müssen“, sagt Otmar Schneider, Geschäftsführer und Gründer der Texport GmbH.
Den kritischen Zeitpunkt erkennen
Gemeinsam mit Salzburg Research und der Universität Salzburg wurde daher nach Möglichkeiten gesucht, wie Hitzestress automatisiert mithilfe von Sensorik und einem Kühlungssystem direkt in der Feuerwehrjacke vermieden werden kann. Die erste große Herausforderung war, den richtigen Zeitpunkt automatisiert zu erkennen, an dem sich Feuerwehrleute dem „Kipppunkt“ nähern und an dem eine Intervention einsetzen sollte.
Als Lösung wurden in die textile Ausrüstung Sensoren eingearbeitet, die Schweiß bzw. die Luftfeuchtigkeit in der Einsatzjacke schätzen. In einer ersten Laborstudie saßen dafür 19 Teilnehmende mit Schutzanzug, Helm und Sauerstoffflasche in der Sauna, gingen am Laufband und beantworteten während der Belastung Fragen für einen kognitiven Test – ebenfalls mit der gesamten Ausrüstung. „Dadurch wollten wir herausfinden, mit welchen Sensoren und Parametern wir den Hitzestress zuverlässig ermitteln können und wo diese Sensoren am besten angebracht werden sollten“, sagt Severin Bernhart vom auf Bewegungsdatenanalyse spezialisierten Forschungsinstitut Salzburg Research. In der Laborstudie wurde der Algorithmus trainiert, den Zeitpunkt zu berechnen, ab dem es den Feuerwehrleuten im Anzug zu heiß wird.
Automatisiert gekühlt
Um bei Hitzestress sofort reagieren zu können, wurde ins Jackenfutter ein hitzebeständiges Luftkühlsystem eingebaut, das automatisch eingreift, sobald die Sensorik anschlägt. Salzburg-Research-Forscher Severin Bernhart. „Wir haben eine Intervallkühlung entwickelt, die sparsam mit der Luft umgeht und trotzdem effektiv ist.“
Test in der Brandsimulationsanlage
Die Prototypen der Feuerwehrjacke wurde bereits während der Entwicklung immer wieder unter realen Bedingungen in der Brandsimulationsanlage getestet. Bei der abschließenden Studie gingen zwölf Feuerwehrleute mit der neuen Feuerwehrjacke und eine Kontrollgruppe ohne dieses System unter kontrollierten Bedingungen in einen Brandcontainer und absolvierten einen simulierten Brandeinsatz. Fazit: Die Sensordaten und Rückmeldungen der Probanden haben die Wirksamkeit des innovativen Systems eindrucksvoll bestätigt.
