Daten dank Printed Electronics: So wird Kleidung zum Alleskönner

Innovationen sind der Motor im Sportmarkt. Sie wecken Begehrlichkeiten beim Konsumenten und rechtfertigen höhere Verkaufspreise. Viele Innovationen kamen in den letzten Jahren aus dem Bereich Stoffe. Immer leichter, atmungsaktiver, dehnbarer sind sie geworden und manche glauben, viel mehr Funktion lässt sich gar nicht mehr realisieren. Doch weit gefehlt.

Die Impulse kommen diesmal nicht aus der Textil-, sondern aus der Elektronikindustrie. Flexible und gedruckte Elektronik verspricht in Zukunft weit mehr Funktionen in Stoffe integrieren zu können als das bisher möglich war. Sie wird in den kommenden Jahren immer mehr Anwendungsfelder erobern, sind sich Experten einig: von der Supply Chain über den Retail bis hin zu Equipment und Bekleidung.

Dass der Prozess nicht schnell geht, liegt auch daran, dass die Industrien wenige Berührungspunkte haben. Johannes Becker, Director Competence Center PrintTronic der Schreiner Group und spezialisiert auf gedruckte Elektronik, hat deshalb auf dem ISPO Digitize Summit über neue Anwendungsgebiete gesprochen und den offenen Dialog mit der Sportbranche gesucht.

Gedruckte Elektronik bezeichnet die Kombination von leitfähigen Materialien mit Lack- und Farbsystemen, die großflächig und kostengünstig auf Folie, Papier oder andere Träger wie etwa Textilien in mehreren Schichten übertragen werden. „Die Flexibilität richtet sich dabei nach dem Trägermaterial: Je flexibler das ist, desto flexibler kann auch das ganze elektronische Element werden“, erklärt Johannes Becker.

Gedruckt wird über die gängigen Druckverfahren, wie wir sie schon lange kennen, was die Kosten im Zaum hält. Diese aufgedruckte leitfähige „Farbe“ übernimmt die Aufgaben der konventionellen Elektronik. Sie kann natürlich Strom leiten und darüber hinaus weitere Dinge tun, die für den Sport besonders interessant sind: Sie kann als Heizelement dienen, als Reflektor, als Antenne, als Bedienoberfläche für angeschlossene elektronische Geräte und als Sensor für unterschiedlichste Messungen. 

Viele Unternehmen überlegen gerade, wie sie die Kommunikation zwischen Brand und Konsument verbessern können. Schnittstelle ist das Produkt, das mittels integrierter NFC Technologie (Near Field Communication) und einer App auf dem Smartphone des Konsumenten eine Verbindung herstellen und Inhalte ausspielen kann. Bisher dachte man vor allem an NFC Etiketten, die schon jetzt gedruckt werden, flexibel sind, hautverträglich und natürlich waschbar.

Doch genauso gut können es Aufnäher und Patches sein, integrierte Schnittteile oder andere Accessoires, die an der Bekleidung befestigt sind und zum Designelement werden. „Man muss aber verstehen, dass die NFC-Technik nur ein Teil des ganzen Eco-Systems sein kann“, erklärt Becker. „Man muss zuerst überlegen, welche Informationen man über das Produkt ausspielen will und wie man es schafft, dass der Kunde es mehrfach zur Kommunikation nutzt.“

„Alles, was in Form chemischer Prozesse messbar ist, lässt sich gut über gedruckte Elektronik darstellen“, erklärt Becker weiter. So können Sensoren den Schweiß eines Sportlers analysieren und seine Gesundheit überwachen. Auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit lassen sich messen. Ein Temperaturmanagement könnte dann gleich die integrierte Heizung aktivieren, die ebenfalls über gedruckte Elektronik funktioniert.

Erstes kommerzielles Beispiel hierfür lieferten die Olympischen Winterspiele 2018, als die US-amerikanische Mannschaft in Ralph-Lauren-Jacken einlief, die mit gedruckten Heizelementen im Jackenfutter ausgestattet waren. Nur Sensoren hatten sie nicht. Die Jacke wurde limitiert für 2.495 US-Dollar in nur wenigen Tagen ausverkauft.

Auch Druckpunkte können gemessen werden, wo beispielsweise festgestellt wird, an welchen Stellen ein Schuh nicht passt oder – noch ausgefeilter - wo die Dämpfung eines Schuhs abgenutzt ist und ein Neukauf angeraten wäre.

Es geht noch weiter. Kleidung selbst kann zur Kreditkarte werden, indem sie ihren Träger ausweist und identifiziert. „Man kann sich zum Beispiel auch vorstellen, dass ein bestimmtes Fantrikot Zugang zu ausgewählten Bereichen ermöglicht“, erklärt Becker. Die Produkte identifizieren ihre Träger und können Informationen über Aufenthaltsorte, Aktivitäten etc. generieren. Man könnte als Brand herausfinden, wie die eigenen Produkte tatsächlich genutzt werden, ob Sneaker beispielsweise beim Sport oder im Alltag getragen werden.

Damit lassen sich auch Sicherheitsaspekte verknüpfen, die entweder der Sicherheit der Träger dient oder aber dem Produktschutz, wenn es darum geht, gestohlene Ware oder Schwarzmarktware zu identifizieren.

Betrachtet man die Supply Chain und den Weg, den ein Produkt vor seinem Verkauf zurücklegt, ergeben sich weitere Anwendungsfelder. So kann mit der Technologie die Bewegung der Artikel im Laden nachgezeichnet werden. Der Händler sieht, welche Produkte immer wieder anprobiert, aber nie verkauft werden – sie gefallen zwar, passen aber nicht.

Integrierte RFID (Radio Frequency IDentification)-Chips, die ebenfalls gedruckt und über elektromagnetische Wellen identifiziert werden, können in der Produktion darüber Auskunft geben, wo sich welches Produkt befindet. Becker: „Immer wenn ein Produkt gescannt wird, werden Daten erhoben, Produkt und Ort miteinander kombiniert.“

Daraus lassen sich Rückschlüsse über den Fortschritt der Produktion ziehen, die etwa beim Rückruf von Produkten dabei helfen, den Fehler genau zu lokalisieren.