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Eine neue, feinere Faserart macht auch ballistische Westen stichfest. Dies ist eines der innovativen Projekte, an denen Teijin Aramid arbeitet, um die Arbeitsalltag von Soldaten und Polizisten sicherer zu machen. Teijin Aramid, Faserhersteller und ehemaliger Teilbereich von AKZO, wächst schnell. Das Unternehmen, das in den Niederlanden alle Arten von Garn spinnt, entwickelt derzeit die nächste Generation von kugelsicheren Westen und Helmen.
Mit Twaron, einer Polyamidfaser und dem Pendant zum viel bekannteren Kevlar, sind sie im Laufe der Jahre zu Marktführern geworden. Jetzt, da das Patent auf ihre Mikrofaser abgelaufen ist, ist es an der Zeit für etwas Neues; eine Ultra-Mikrofaser, wie sie genannt wird, die noch feiner gewebt ist. Zum Beispiel enthält ein Quadratzoll kugelsichere Weste bis zu 10 mal mehr Garn. Eine Demonstration im monumentalen Fabrikgebäude, in dem die ballistische Forschung von Teijin stattfindet, verdeutlicht den Nutzen einer solchen Innovation. Die feineren Fasern sorgen für weniger Gewicht bei gleichem Schutz. Zum Beispiel kann der Twaron Cardigan einen 9mm Kugelschuss von einer Pistole stoppen. Ein weiterer Vorteil der feineren Faser ist, dass sie stichfest ist; Messer oder Eispickel kommen nicht durch. “Auf Grund unserer jahrelangen Forschung und dem Know How bei der Herstellung von ballistischen Fasern, konnten wir eine neue spezielle Webart entwickeln, welche uns diese neue technische Entwicklung ermöglicht.”, sagt Jan Roos, Chefingenieur bei Teijin Aramid.
Die Herstellung von Aramid beinhaltet einen komplizierten Prozess der Fadenherstellung, der das Waschen und weben des Garns erfordert. Dies ist ein Prozess, den die niederländische Arnhem Company (mit Fabriken in Delfzijl und Emmen) beherrscht und geheim hält. “Diese Webtechnologie ist das Ergebnis langjähriger Forschungen, die es uns ermöglicht haben, uns von unseren Mitbewerbern abzuheben.”
Sowohl die Strafverfolgungsbehörden als auch die U.S. Army unterhalten Geschäftsbeziehungen mit Teijin, das auch auf dem amerikanischen Markt verkauft. Das ist bemerkenswert, denn Kevlar stammt aus dem großen amerikanischen DuPont-Konzern. “Wir sind im Laufe der Jahre viel besser geworden”, sagt Marketingdirektor Martin Klang. Er wird leidenschaftlich, wenn das Thema Kevlar im Gespräch auftaucht. Seiner Meinung nach ist Kevlar rein durch das Marketing so berühmt. Die beiden Fasern wurden mehr oder weniger zur gleichen Zeit entdeckt, aber Kevlar kam früher auf den Markt. AKZO war zu diesem Zeitpunkt in finanziellen Schwierigkeiten, so dass sich der Start von Twaron um zwei Jahre verzögerte. Die Distanz ist inzwischen weitgehend überwunden. “Strafverfolgungsbehörden und das US-Militär benutzen Twaron jetzt, weil wir die ersten waren, die die neuen Gewichtsanforderungen der Armee erfüllen.”
Die Entwicklung von ballistischen Materialien mag nicht so schnell stattgefunden haben, aber es hat sicherlich Fortschritte gegeben. Christian Schmidt, Teijin-Forscher und ehemaliger Soldat, kämpfte 1993 mit 23 kg Rüstung. “Derzeit wiegt der gleiche Schutz nur 10 Kilo”, sagt er beim Einsetzen einer Schutzplatte. Der Schutz der Soldaten ist sicherlich eine andere Herausforderung, als der Polizeischutz. Eine Keramikplatte hinter der Aramid- und Polyethylenschicht sorgt dafür, dass selbst schwerste Kugeln gestoppt werden. All dies wird bei einer Schießplatzdemonstration deutlich: Twaron stoppt eine 9mm Runde, Polyethylen die Kalaschnikow Runde und mit Keramik wird ein Panzerbrechen aus einem Scharfschützengewehr gestoppt. Das bedeutet nicht, dass der Träger unversehrt bleibt; eine Tonplatte hinter der Schutzkleidung legt dar, dass ein großer blauer Fleck und ein oder zwei gebrochene Knochen werden die geringsten Verletzungen sein, die ein Soldat erleiden wird.
Auch im Krieg gibt es neue Bedrohungen. So will Teijin beispielsweise mit der neuen ultrafeinen Faser die Schäden durch Straßenbomben reduzieren. Das Problem bei dieser Art von Bombe, die in Afghanistan so erfolgreich war, besteht darin, dass die herausfliegenden Splitter so fein sind, dass die Verletzungen, die sie verursachen, nur sehr schwer zu aufzuhalten sind. Indem die Fasern von Schutzwesten so fein gemacht werden, dass diese körnigen Partikel nicht eindringen können, wird die Verletzungsgefahr reduziert. Schließlich experimentiert das Unternehmen in Wuppertal mit Helmen. Diese bestehen fast immer aus einem Polyamid, da es ein Gleichgewicht zwischen Gewicht und Schutz bietet. Die Twaron-Schichten werden mit einer hydraulischen Presse in Helmform gepresst. Das Ergebnis ist ein hartes und steifes Produkt, im Gegensatz zu der Weichballistik, die flexibel ist. Der Pressvorgang kann auch zu einer leicht verminderten ballistischen Eigenschaft führen, Kugeln ab zu fangen und die Energie der Kugeln zu verteilen. Deshalb versucht Teijin jetzt, einen steiferen Helm herzustellen. Eine Mischung aus Polyaramid und Polyethylen könnte eine Lösung bieten.
“Das ist noch in der Experimentierphase”, sagt der Niederländer Joran van der Eem, “aber das ist die Richtung, in die wir gehen.” Theoretisch wäre ein solcher Helm in der Lage, AK-47 Kugeln zu stoppen. Aber die Helme wären schwerer und damit unpraktisch. Außerdem ist Polyethylen wesentlich teurer als Aramid, und die Schutzfähigkeit ist nicht proportional zur Kostensteigerung. Auf der anderen Seite sind Aramidhelme seit 35 Jahren auf dem Markt, so dass es Zeit für etwas Neues ist. Die Bundeswehr hat die neue Helmgeneration bereits in Afghanistan getestet. Die Ergebnisse sind geheim, aber die Tatsache, dass Teijin die neuen Helme noch entwickelt, deutet darauf hin, dass es eine Nachfrage gibt. “Es ist eine bemerkenswerte Welt, die Welt des ballistischen Schutzes”, so Marketingdirektor Klang, “es ist ein sehr umkämpfter Markt, aber man hört nie viel von etwas, weil die Geheimhaltung rund um die Wehrtechnik so hoch ist”. Jetzt scheint es, dass die Industrie viel forscht, um die Menschen besser zu schützen und das Tragen dieses Schutzes angenehmer zu machen.
Ursprüngliche Quelle: De Ingenieur Magazine.