Entwicklung von smarten Innenbodenteilen zur situativen Komfortanpassung von Schuhen

Mit der Entwicklung smarter Komfortanpassungsmöglichkeiten befasste sich das ISC mit dem Projektpartner PFI im Rahmen des AIF-Projektes „Smarter Schuhkomfort – Entwicklung von smarten Innenbodenteilen zur situativen Komfortanpassung von Schuhen“. Ziel des Projekts war die Entwicklung von neuartigen Schuhinnenbodenteilen, deren Eigenschaften vom Träger mit Hilfe einer smarten Ansteuerung modifizierbar sind. Das Projekt ist in den Themenfeldern „Wearable electronics“ und „Komfort“ angesiedelt. Das IGF-Vorhaben 18466N wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert, wofür an dieser Stelle herzlich gedankt wird.

Der Alltag der meisten Menschen, ob in Beruf oder Freizeit, ist durch häufige Tätigkeitswechsel gekennzeichnet. Obwohl ständig wechselnde Alltagssituationen es angemessen erscheinen lassen, haben nur die wenigsten Menschen im Laufe des Tages die Möglichkeit, ihr Schuhwerk zu wechseln oder entsprechend anzupassen.  Um den Komfort des Schuhwerks in möglichst vielen Situationen zu verbessern, gibt es eine Vielzahl an „nachrüstbaren“ Schuhinnenkomponenten, dazu gehören hauptsächlich Innenbodenteile wie Einlegesohlen, Fersen- und Ballenpolster oder Fußbetten. Dies erfordert jedoch, dass der Träger seinen Schuh ausziehen muss, um ihn an seine Bedürfnisse anzupassen. Des Weiteren gibt es Komponenten, bei denen eine Veränderung nicht mehr rückgängig gemacht werden kann – sozusagen eine irreversible Veränderung am Schuh. Da der Komfort nicht nur vom Träger selbst, sondern auch von der Tragesituation abhängig ist, sind irreversible Anpassungen nicht geeignet, um einen ständigen und situationsangepassten Komfort des Schuhs zu garantieren. Zudem ist ein manuelles Austauschen von Komponenten in Abhängigkeit von der Tragesituation häufig sehr aufwändig.

Hauptaufgabe des Projektes war die vorwettbewerbliche Entwicklung von neuartigen Schuhinnenbodenteilen, deren Eigenschaften vom Träger mit Hilfe einer smarten Ansteuerung modifizierbar sind. Der Träger soll die Innenbodenteile an sein individuelles Komfortbedürfnis und an die jeweilige Tragesituation anpassen können, indem er sie hart oder weich und darüber hinaus steif oder flexibel einstellt. Die Umsetzung gelang dank eines eigens entwickelten „Tetris“-Dämpfers sowie einer speziell aufgebauten Biegesteifigkeitsstruktur.  Die Ansteuerung der Module wurde über eine Smartphone-App realisiert.  Das Projekt zeigte die Umsetzbarkeit sowohl an Funktionsmodellen als auch an Testschuhen. Die Lösungserarbeitung erfolgte in zwei Phasen:

1. Untersuchung der Rahmenbedingungen und der Einstellparameter für die Adaptierbarkeit von Innenbodenteilen inklusive Fernsteuerung sowie Labortests mit einem Messschuh;
2. Implementierung der technischen Umsetzung am „realen“ Schuh, Systemintegration und Evaluation.

Das Projekt schuf die Voraussetzungen zur Implementierung neuartiger, universell einsetzbarer Produkte für die Schuhindustrie, den stationären Schuhfachhandel, die Orthopädieschuhtechnik und die Zulieferindustrie. Die individuelle Anpassbarkeit des Innenbodens an die situativen Bedürfnisse des Kunden stellt für Hersteller und Anbieter einen klaren Wettbewerbsvorteil dar.

Das Ergebnis des Projektes sind smarte Schuhbodenteile, die sich in Abhängigkeit der Tragesituation und des Komfortbedürfnisses des Trägers individuell hinsichtlich Dämpfungseigenschaften und Biegesteifigkeit einstellen lassen.  So kann der Träger unterschiedlichen Alltagssituationen mit einer einzigen schuhinternen Lösung begegnen. Egal ob gehen, stehen, sitzen, treppenlaufen oder fahrradfahren, der Schuh kann situationsgerecht angepasst werden.

Mehr Informationen zu diesem Forschungsvorhaben finden Sie hier.

 

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