Daunen, Wolle & Co. - Warme Hülle für kalte Tage

„Es gibt kein schlechtes Wetter – es gibt nur falsche Kleidung.“ Mit den ersten Stürmen und Morgenfrösten gewinnt diese Binsenweisheit jeden Herbst wieder an Aktualität. Aber welche Funktionen muss Kleidung überhaupt erfüllen und wie schaffen moderne Materialien das?

Was sind die Grundfunktionen von Kleidung?

Kleidung hilft dem Menschen, sich dem Umgebungsklima gegenüber zu behaupten. D. h. sie muss uns einerseits warm halten und andererseits die Verdampfung des Schweißes ermöglichen, so dass der Körper bei Bedarf ausreichend gekühlt wird.

Warum tragen wir Kleidung und kein Fell?

Der Verlust des Felles stellt in der Geschichte der Menschwerdung einen Meilenstein dar. Wie alle Säugetiere regulieren Primaten ihre Körpertemperatur über die Atmung, was den Umfang der Wärmeabfuhr aber stark einschränkt. Der Frühmensch nutzte zur Wärmeabfuhr dagegen den ganzen Körper und wurde damit in Punkto Ausdauer und Anpassungsfähigkeit den meisten Tieren überlegen. Zudem wurde erst über das Schwitzen am Körper die Kommunikationsfähigkeit über Sprache für den „nackten Affen“ auch bei großer Hitze oder unter Anstrengung möglich. Wirklich effektiv ist die Fähigkeit zu schwitzen jedoch nur, wenn kein Fell die Luftzirkulation behindert. In dem Laufe der Evolution verlor der Mensch deshalb weitgehend sein Körperhaar.

Die Besiedelung kälterer Weltregionen wurde für den Frühmenschen in der Folge nur durch die Erfindung schützender Kleidung möglich. Aber selbst unter klimatischen Bedingungen, die einen Körperschutz durch Kleidung eigentlich unnötig machen, entwickelten sich im Rahmen der kulturellen Entwicklung aus ethisch-religiösen Motiven heraus typische Bekleidungsformen.

Warum muss unser Körper vor Kälte geschützt werden?

Der Mensch ist wie alle Säugetiere ein Warmblüter, dessen Temperatur (37 ° C) im Körperkern, also in Kopf und Rumpf , in recht engen Grenzen konstant gehalten werden muss. Schon eine geringe Abweichung der Kerntemperatur um 2 ° C nach oben oder unten kann im Körper zum Versagen wichtiger Funktionen führen.

Durch die Organ- und Muskeltätigkeit wird im Körper ständig eine wechselnde Menge von Wärme produziert, dieser „Leistungsumsatz“ wird in Watt angegeben. Um die Temperatur im Körperkern konstant zu halten, müssen Wärmeproduktion und Wärmeabgabe des Menschen gleich groß sein. Dazu bedarf es komplizierter Regelmechanismen. So wird z. B. durch die Verdunstung von Schweiß auf der Haut dem Körper sehr effektiv Wärme entzogen. In kalter Umgebung verringert der Körper die Durchblutung von Händen und Füßen und reduziert so die Wärmeabgabe. Durch Kältezittern kann der Körper vermehrt Wärme produzieren. Rund 90% der Wärmeenergie wird über die Haut und damit durch die Kleidung abgegeben, nur rund 10% über die Atmung.

An der Körperoberfläche herrscht eine größere Toleranz gegenüber Temperaturabweichungen. Am Rumpf, in dem sich viele wichtige Organe empfinden, sind die tolerierten Abweichungen noch am kleinsten. An Händen und Füßen akzeptieren wir hingegen Temperaturabweichungen nach unten um 10°C und mehr.

Wie hält uns Kleidung warm?

Es sind nicht die textilen Materialien der Kleidung, die uns warm halten – sondern die von der Kleidung festgehaltene Luft: Aufgabe der Kleidung ist es, für eine Luftschicht um den Körper herum zu sorgen, die als Isolationsschicht gegenüber dem Umgebungsklima dient. Ähnlich wie bei einer Thermoskanne, bei der ebenfalls Luft zwischen der Außen- und Innenwand als Isolator dient, wird die vom Körper selbst erzeugte Wärme durch das Luftpolster in der Kleidung am Körper gehalten. Jedes Fasermaterial, egal ob Wolle, Seide oder Chemiefaser, hat eine mindestens zehnmal so hohe Wärmeleitfähigkeit wie Luft. Nähme man statt Schafwolle für einen Pullover Stahlwolle, würde nur etwa zehn Prozent der Wärmeisolation verloren gehen.

Entscheidend dafür, wie warm wir ein Kleidungsstück empfinden, ist deshalb dessen Fähigkeit, Luft zwischen den Fasern festzuhalten und den Austausch mit der Umgebungsluft zu unterdrücken. Nach diesem Prinzip funktionieren in der Natur auch die Felle von Säugetieren und das Gefieder von Vögeln.

Deshalb muss ein Kleidungsstück aber nicht nur einen guten Wärmeisolationswert bieten, abhängig vom Einsatzbereich muss es auch winddicht sein, damit das isolierende Luftpolster nicht zerstört wird. Außerdem spielt die Konfektion, d. h. die Schnittgestaltung und Verarbeitung, eine große Rolle: So verhindern elastische Gummibündchen zum Beispiel, dass durch die Körperbewegungen ein übermäßiger Luftaustausch stattfindet, was den wärmenden Effekt der Kleidung erhöht. (Verschließbare) Ventilationsöffnungen zum Beispiel unter den Achseln helfen andererseits durch den Luftaustausch mit der Umgebung überschüssige Wärmeenergie in Belastungssituationen nach außen abzuleiten.