Die Wissenschaft des thermoregulierenden Stoffdesigns

Apr 26, 2024

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Foto: Mit freundlicher Genehmigung von Coalatree

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Im Jahr 1972 absolvierte Alfred Wainwright eine 190 Meilen lange Wanderung durch Nordengland, von der Irischen See bis zur Nordsee. In seinem Buch „Coast to Coast“ über die Wanderung bemerkte Wainwright: „Es gibt kein schlechtes Wetter, nur unpassende Kleidung.“

Während es schwer ist, Wainwrights Moxie nicht zu bewundern, könnten engagierte Trailrunner zu dieser Aussage noch ein paar Ergänzungen haben. Es stellt sich heraus, dass schlechtes Wetter herrscht, sei es gefrierender Regen oder eine besonders eisige Piste. Aber angesichts der Innovationen in der Thermoregulierung gibt es auch gut geeignete Kleidung und innovative Stoffdesigns.

Wie Dr. Tasha Lewis, Professorin für Mode- und Einzelhandelsstudien an der Ohio State, erklärt, gibt es in der Tat Stoffe, die Feuchtigkeit effektiv von der Haut wegleiten, Wärme ohne Gewicht spenden und vor Wind und Wasser schützen können – ein Schichtenarsenal, das dies kann Halten Sie warm und trocken, auch wenn das Wetter alles andere als schön ist.

„Power-Dressing ist nicht nur etwas fürs Büro“, sagt Lewis. „Es kann eine Möglichkeit sein, sich mit der richtigen Kleidung auszustatten, um den Elementen in verschiedenen Situationen zu trotzen, sodass man sich sowohl auf das Schutzniveau als auch auf den Komfort verlassen kann.“

Natürlich werden wir nicht alle zu Experten wie Lewis, aber das Verständnis der Grundlagen kann den Verbrauchern helfen, ihre Ausrüstung mit Bedacht auszuwählen und den Schwerpunkt beim Laufen bei kühlem Wetter zu Recht auf das Erlebnis und nicht auf die Bedingungen zu legen. Für diejenigen von uns, die Vier-Jahreszeiten-Läufer werden und Drei-Jahreszeiten-Komfort genießen möchten, gibt es eine ganze Reihe von Optionen, die von klassisch bis hochmodern reichen. Hier sind einige Stoffe und Designs, die für die kühlen Frühlingsausflüge eine Überlegung wert sind.

Es gibt einen Grund, warum bestimmte Stoffe und Muster zum Synonym für Wärmeregulierung geworden sind. Bei einem kürzlichen Ausflug wagte ich mich in das Middlesex Fells Reservat nördlich von Boston und verirrte mich aufgrund einer falschen Abzweigung (und Sturheit) sofort. Angesichts der kalten Bedingungen hätte es schnell schlimmer werden können, aber mir war nie zu heiß oder zu kalt, auch weil ich den gleichnamigen Tracksmith Fells Waffle Merino Layer mit seiner bewährten Gitterkonstruktion trug.

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Schon seit mindestens 10.000 v. Chr. nutzt der Mensch Wolle als Material für Kleidung und Textilien. Wolle kann Wärme speichern, da kleine Lufteinschlüsse in den Fasern die Wärme zirkulieren lassen, wodurch sie besser auf Temperaturschwankungen reagieren kann. Es kann helfen, Sie warm zu halten, wenn es kalt ist, und kühl zu halten, wenn es draußen heiß ist. Keratin, ein Protein, das in Tierhaaren vorkommt, fungiert als natürlicher Isolator und macht etwa 90 Prozent des Wollgewichts aus. Ein weiterer Grund für den hohen Bekanntheitsgrad von Wolle als Funktionsmaterial liegt darin, dass sie den Träger auch dann noch warm hält, wenn es draußen feucht ist. Wolle ist sehr saugfähig, was bedeutet, dass sie Feuchtigkeit länger speichern kann, bevor Sie sich feucht anfühlen. Wolle bleibt auch im gesättigten Zustand warm (was lebensrettend sein kann).

„Vor 1940 gab es weder Polyester noch Nylon. Sie haben aus gutem Grund Naturfasern verwendet“, sagt Dr. Juan Hinestroza, Professor für Faserwissenschaft und Bekleidungsdesign an der Cornell University. „Tiere können am Nordpol und in extrem heißen Umgebungen am Äquator überleben. Sie haben im Laufe der Jahrhunderte der Evolution gelernt, ihre Temperatur zu kontrollieren.“

Nun werde ich am Nordpol vielleicht nicht lange überleben können, aber während meines Laufs trug ich auch die Reigning Champ Waffle Knit Merino Beanie, die dazu beitrug, die 10 Prozent des Wärmeverlusts, der über den Kopf entsteht, zu bewahren. Merinoschichten mit Waffelmuster sind sowohl atmungsaktiv als auch in der Lage, Wärme in den Taschen zu speichern, die durch das Waffelmuster entstehen (denken Sie daran, wie die Taschenstruktur von Waffeln den Sirup so köstlich einschließt). Merino ist außerdem antimikrobiell, dank des Lanolins in der Schafwolle, das es vor Infektionen schützt, sodass Sie schwitzen können, ohne dass ein Gestank entsteht. Diese Eigenschaft macht es außerdem resistent gegen Schimmel und Mehltau, was zu einem langlebigeren Stoff führt.

Es gibt keine mit Fleece gefütterten Eisbären da draußen, die dem arktischen Winter trotzen (so bezaubernd dieses Bild auch sein mag). Fleece ist ein synthetisches Material, das in den 1970er Jahren bei Malden Mills (heute Polartec) erfunden wurde.

„Fleece bezieht sich auf einen gebürsteten Strickstoff und sorgt für Wärme, da die kleinen Fasern die Fähigkeit haben, die Wärme nah am Körper zu halten“, sagt Lewis.

Fleece besteht aus Polyester, einem Stoff aus Kunststofffäden, der in den 1940er Jahren erfunden wurde. Dabei handelt es sich um eine Mischung aus Erdöl und Erdölderivaten (mehr zu den Umweltauswirkungen von Kunststoffen hier), die durch eine chemische Reaktion Polyesterfasern entstehen lässt, die zu Fäden gesponnen werden. Der Stoff hat einen erhabenen, strukturierten Oberflächenflor, der Lufteinschlüsse erzeugt, die die Körperwärme im Kleidungsstück einschließen und verhindern, dass sie entweicht. Synthetische Materialien wie Fleece leiten Wasser gut ab, können Wärme speichern und trocknen im feuchten Zustand schnell. Die Air-Pocket-Konstruktion hilft dabei, Feuchtigkeit von der Haut wegzuleiten, sodass sich der Träger warm und trocken fühlt.

Power Grid-Fleece wurde von Polartec entwickelt, um die Gesamtmasse zu reduzieren, aber auch Wärme zu speichern, indem es ein Gittermuster verwendet, das im Wesentlichen ein Waffelstrick ist, bei dem Fleece anstelle von Baumwolle oder Wolle verwendet wird. Stellen Sie sich eine gleichmäßige Vliesschicht vor. Wenn Sie einen Großteil dieses Stoffes in einem rechteckigen Muster aushöhlen, erhalten Sie ein Kleidungsstück, das in den erhabenen Bereichen die gleiche Dicke behält, in den Vertiefungen jedoch deutlich weniger Dicke.

Solche Strickmuster vergrößern den Raum zwischen den Garnen, bemerkt Lewis, was durch den zwischen Haut und Kleidungsstück geschaffenen Raum für Wärme sorgt. Da sie für Hochleistungsaktivitäten konzipiert sind, wird die warme Luft, wenn ein Läufer beginnt, Körperwärme zu erzeugen, im Wesentlichen Teil des Kleidungsstücks und bleibt im Gitter eingeschlossen. So kann das gesamte Kleidungsstück gleichzeitig leichter und wärmer sein.

Der GhostFleece Polartec Power Grid Half Zip von Satisfy ist eine funktionsreiche Option für Läufer, die in ihre Winterausrüstung investieren möchten. Es ist äußerst warm und leicht und verfügt über Belüftungseinsätze zum Ableiten der Wärme, eine Brusttasche zur Aufbewahrung, Daumenschlaufen und flache Nähte, um Scheuerstellen zu verhindern.

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Für eine Kapuzenversion verwendet Johannes Thermal von District Vision ein italienisches Gitterfleece zusammen mit einer hohen Halsmanschette und integrierten umklappbaren Handschuhen für höchste Vielseitigkeit. Patagonias klassischer R1-Fleecepullover ist in seinen Funktionen relativ einfach gehalten, bietet aber viel leichte Wärme. REI bietet auch eine Reihe von Trailrunning-Oberteilen mit Power Grid-Technologie zu einem günstigeren Preis an, darunter den Swiftland Half-Zip Running Pullover.

Mono-Air-Fleece

Fleece ist zwar atmungsaktiv, warm und schnell trocknend, neigt aber auch dazu, viele Fasern abzuwerfen, wodurch es weniger haltbar ist als andere Materialien. Im Gegensatz zu Baumwolle oder Wolle werden synthetische Stoffe wie Polyester, Nylon, Fleece und Elasthan aus Materialien auf Erdölbasis hergestellt. Beim Waschen dieser Kleidungsstücke werden winzige Partikel freigesetzt, die schließlich zur Verbreitung von Mikroplastik in lokalen Ökosystemen beitragen.

Um dieses Problem anzugehen, hat die schwedische Marke Houdini in Zusammenarbeit mit Polartec Mono Air Fleece entwickelt, das dank eines kreisförmigen Designs im Stoff einen Bruchteil der Fasern abwirft. Die Fleecetaschen sind in eine Strickbarriere eingewebt, die verhindert, dass überschüssige Fasern aus dem Kleidungsstück austreten. Somit bleibt die Wärme immer noch im Vlies eingeschlossen, wie bei einer Waffel- oder Gitterstruktur, aber diese Taschen sind nicht offen. Man speichert die gesamte Wärme sowie den Großteil des Mikroplastiks, das sonst in Wassereinzugsgebiete versickern würde.

Der Mono Air Houdini verwendet nicht nur recycelte Materialien, sondern ist selbst recycelbar und würde dank seiner langlebigen Konstruktion eine gründliche Tracht Prügel einstecken, bevor Sie sich von ihm trennen möchten. Es verfügt über Vier-Wege-Stretch, Daumenschlaufen und einen Trichterkragen, sodass Sie es für besonders kalte Tage ganz nach oben schließen können. Obwohl es leicht ist, ist dieses Teil für eine Laufschicht etwas robuster und daher ideal für Tage mit geringer Laufleistung im Wald, an denen die Anstrengung nicht zu groß ist und Wärme im Vordergrund steht.

Für diejenigen, die lieber auf die Evolution vertrauen und die Natur beibehalten, gibt es Marken, die über die klassische Schafwolle hinausgehen und überzeugende Ergebnisse erzielen. PAKA stellt Wolle aus Alpakafasern her. Sein Everyday Baselayer war eine unglaublich weiche und warme Überraschung auf meinen Trail-Läufen in diesem Winter.

Alpakafasern sind dreimal leichter als Schafwolle, und wenn man bedenkt, dass Alpakas zwischen 11.000 und 16.000 Fuß über dem Meeresspiegel grasen, speichert die Form der Faser auf natürliche Weise Wärme. Das Wasserrückhaltegewicht der Alpakafaser beträgt ebenfalls 8 Prozent, verglichen mit 16–20 Prozent bei Schafwolle, sodass Sie in dieser Schicht nach Herzenslust schwitzen können, ohne durchnässt und kalt zu werden.

Arms of Andes stellt auch Leggings aus Alpakawolle her, die zum Wandern gedacht sind, aber in der leichten Version ausreichend warm zum Laufen sind, ohne dass Sie überhitzen. Alpacas of Montana hat kürzlich auch eine Laufweste aus Alpakafaser auf den Markt gebracht. Fügen Sie noch ein paar Laufsocken von Fluff Alpaca und die All-Paca Fleece Beanie von der Appalachian Gear Company hinzu und Sie können von Kopf bis Fuß selbstbewusst und bequem Alpaka tragen.

Wenn es darum geht, warm zu bleiben, gibt es nichts Besseres, als seinen Körper zu kennen und die Kleidung intelligent anzuziehen. Hinestroza nennt viele Faktoren, die die Thermoregulation beeinflussen, von persönlichen Faktoren wie Wärmeentwicklung und Schweiß bis hin zu Umweltfaktoren wie Luftqualität, Temperatur und Bedingungen. „Es geht um die Schnittstelle zwischen diesen beiden Umgebungen“, sagt er. Natürlich können Schichten helfen, diese Schnittstelle zu bewältigen, aber da jeder unterschiedliche Vorlieben für Waffelbeläge hat, gibt es keine allgemeingültige Lösung, um bei Winterläufen warm zu bleiben.

Sowohl Lewis als auch Hinestroza mahnen zur Vorsicht hinsichtlich der Behauptungen der Unternehmen. Die Faserwissenschaft ist ein differenziertes Gebiet und Marketingaussagen werden nicht immer durch gründliche Forschung gestützt. „Es gibt einige Marken, die klimaneutral sind, aber nur auf Facebook oder Twitter“, scherzt Hinestroza. „Oder sie sagen, dass sie diese Chemie verwenden, oder ihr Stoff ahmt dieses Verhalten nach. Dafür muss man aber einen Nachweis erbringen. Natürlich kann man dieses Verhalten nachahmen – auf Instagram.“

Lewis stimmt zu. „Es gibt Testmethoden, um die Wärme von Kleidungsstücken zu messen, und die Behauptungen könnten wahr sein“, sagt sie. „Aber wir müssen die Daten sehen!“ Wenn es jedoch an der Zeit ist, eine Schicht Kleidung gegen die Kälte anzuziehen, hat sie das passende Kleidungsstück. „Ein Rollkragenpullover aus leichter Jersey-Wolle war einer meiner Favoriten“, sagt Lewis. Wie bei Waffeln sind die Klassiker manchmal einfach die befriedigendsten Optionen.