Wie funktionieren GORE-TEX Membranen?

Bill Gore erfindet eine mikroporöse Membrane

Die Entwicklung der GORE-TEX Membran ist für den US-amerikanischen Chemiker Bill Gore mehr als ein glücklicher Zufall gewesen, von dem bis heute Outdoor-Sportler auf der ganzen Welt profitieren. Bill Gore arbeitete in den 1950er Jahren als Forscher beim Chemiekonzern Dupont, der im Outdoorbereich mit bahnbrechenden Erfindungen und innovativen Fasern wie Nylon, Lycra, Kevlar oder Neopren nicht mehr wegzudenken ist. An der Weiterführung von Bill Gore’s Forschungen mit Polytetrafluorethylen (kurz: PTFE) sah Dupont allerdings keinen großen Nutzen, Bill Gore selbst jedoch sehr wohl.

So kam es, dass Bill Gore 1958 seinen Traum verwirklichte und seine eigene Firma mit dem Namen W. L. Gore & Associates gründete. Diese wuchs als klassisches amerikanisches Start-Up vom heimischen Keller zu einem weltweit agierenden Konzern mit über 13.000 Mitarbeitern heran. Zunächst konzentrierte sich Bill Gore darauf, neue Anwendungsmöglichkeiten für die Elektroindustrie zu erforschen, bis es seinem Sohn Bob durch Zufall gelang, PTFE so zu recken (auseinanderzuzerren, auf englisch: expand), dass in der dünnen Folie eine gleichmäßige netzartige Struktur mit winzigsten Poren entsteht. Ein neues Produkt mit bisher ungekannten Eigenschaften war gefunden: ePTFE. Das „e“ steht für „expanded“, also gereckt. Dieses Material eröffnete bislang ungeahnte Möglichkeiten und erlaubte es erstmals, Bekleidung herzustellen, die dauerhaft absolut wasserdicht und gleichzeitig dampfdurchlässig war.

Vom Material zur Anwendung

Unter dem Elektronenmikroskop werden die winzigen Öffnungen im Material sichtbar. Rund 1,4 Milliarden befinden sich auf einem einzigen Quadratzentimeter der wasserdichten Membran. Diese Poren sind 20.000 mal kleiner als ein Wassertropfen, aber 700 mal größer als Dampfmoleküle. Das heißt, Wasser kommt nicht durch, Wasserdampf aber schon. Die Physik hat es so eingerichtet, dass Moleküle bei Druck- und Temperaturunterschieden wandern wollen. Wenn wir wandern, machen wir es den Molekülen umso leichter. Denn wenn man schwitzt und die Feuchtigkeit verdunstet, kann dieser Dampf durch die GORE-TEX Membrane hindurch nach außen gelangen. Der Regentropfen hingegen, der von außen auf uns Wandersleut‘ herunterprasselt, hat hingegen keine Chance, durch die Bekleidung hindurch zu kommen; er ist viel zu riesig für die feinen Poren.

Gore sieht sich als „materialwissenschaftliches Unternehmen“. Das heißt, sie sind immer bestrebt, neue, bessere Materialien und Lösungen für Probleme ihrer Kundinnen und Kunden zu finden: Sei es für die Industrie (Technologien von Gore stecken z. B. in Smartphones, Unterseekabeln, Kompostieranlagen), die Medizin (für künstliche Blutgefäße, Stents oder medizinische Instrumente) oder eben den Textilbereich, in dem die Marke GORE-TEX bekannt ist. Ob Outdoorsport, Feuerwehr, Rettungsdienste oder Militär: dort, wo es ernst wird, müssen sich Menschen auf ihre Ausrüstung und Bekleidung verlasen können.

Die wissenschaftliche Forschung und das Testing bei Gore in den letzten Jahrzehnten führte immer wieder zu neuen Erkenntnissen. Entsprechend wurden GORE-TEX Produkttechnologien weiterentwickelt, umgestellt oder komplett neu erfunden. Bis ein neues Material, neue Produktionsverfahren, eine neue Technologie und letztlich ein neues Laminat marktreif ist, vergehen mitunter Jahre und Jahrzehnte.

Beginn einer neuen Ära

Das Jahr 2021 markiert für Gore (und in diesem Zug für die gesamte Outdoor-Branche) den Beginn einer neuen Ära: Damals präsentierte Gore eine Membran ohne Verwendung von fluorierten Materialien. Die neuen Outdoor-Textil-Technologien werden auf Basis der völlig neuen PFAS-freien ePE-Materialplattform entwickelt, bestehen also aus expandiertem Polyethylen.

Im Herbst 2022 kamen dann die ersten GORE-TEX Produkte mit der völlig neu entwickelten ePE-Membran auf den Markt: Zunächst Zweilagen-Produkte für gemäßigte Outdoor-Aktivitäten. 2023 brachte Gore zusammen mit Marken wie Mammut, Norrøna und Patagonia die erste dreilagigen Performance-Produkte in den Handel. Und 2025 kommt die neueste Generation der GORE-TEX PRO Produkte für den extremen Berg- und Expeditionseinsatz auf den Markt. „PRO“ ist seit jeher der höchste Standard und die Benchmark in Sachen Robustheit und Wetterschutz, bei gleichzeitig hervorragender Atmungsaktivität bei intensiver körperlicher Anstrengung.

Von der Membrane zum Laminat zur Bekleidung zum Outdoor-Abenteuer

Achtung, Begriffsklärung: Membrane und Laminat ist nicht dasselbe. Ein Laminat besteht (wie der Name sagt) aus einzelnen, miteinander laminierten Schichten. Bei funktioneller, wasserdichter GORE-TEX Outdoor-Bekleidung sind dies mindestens zwei: Zentraler Bestandteil ist die Membrane. Diese extrem dünne und flexible Folie macht die Bekleidung wasserdicht, winddicht und dampfdurchlässig (also atmungsaktiv). Sie ist allerdings alleine nicht stabil genug, um die mechanischen Belastungen auszuhalten, denen Bekleidung standhalten muss.

Deshalb wird die GORE-TEX Membrane durch mindestens eine Textil-Lage von außen geschützt. Das bedeutet, dass die GORE-TEX Membran mit einem Trägermaterial flächig zu einer Einheit verbunden wird. Das Obermaterial bei Outdoor-Textilien ist in den meisten Fällen ein strapazierfähiges Kunstfasergewebe aus Nylon oder Polyester. Je nachdem, wie das Innenfutter der Bekleidung konstruiert ist, spricht man von einem 2-Lagen GORE-TEX Laminat (dann ist das Innenfutter der Jacke zum Beispiel lose als Netzfutter eingehängt oder es werden etwa bei Winterjacken zusätzliche Isolationsschichten eingebaut). Bei einem 3-Lagen GORE-TEX Laminat liegt die Membrane als Sandwich zwischen Innenfutter und Oberstoff. Dadurch ist sie von beiden Seiten optimal vor Beschädigungen und Verschmutzungen geschützt. Das Innenfutter kann durch seine abgestimmten feuchtigkeitsleitenden Eigenschaften die Funktionalität des Laminats und den Tragekomfort verbessern.

Gore liefert also nicht die GORE-TEX Membrane an seine bekannten Markenpartner aus, sondern immer das komplette Laminat. Davon hat Gore eine riesige Bandbreite für alle Design- und Einsatzwünsche im Angebot, mit zig verschiedenen Oberstoffen aus unterschiedlichen Materialien und Stärken, Farben und unterschiedlichen Innenfuttern: Alles in allem rund 150 Textil-Laminate! Auch die Membrane selbst ist nicht für alle Technologien dieselbe und unterscheidet sich je nach angestrebtem Einsatzbereich. Fürs Skifahren, Bergsteigen, Trekking, Trailrunning, Wandern oderwasauchimmer: Du findest garantiert die richtige GORE-TEX Bekleidung für Deine Outdoor-Abenteuer.

Imprägnierung ≠ Wasserdichtigkeit

„Wasser perlt nicht mehr ab, also ist die Jacke nicht mehr wasserdicht.“ Falsch. Die Membrane macht eine Jacke dicht. Und zwar immer und dauerhaft. Damit das Laminat aber gut funktioniert, das heißt, auch atmungsaktiv ist und auch möglichst lange hält, ist eine Imprägnierung wichtig. Sie sorgt dafür, dass Wasser abperlt und nicht in den Außenstoff eindringt. Denn eingedrungenes Wasser bildet eine zusätzliche Barriere und behindert so den Wasserdampfdurchgang. Außerdem schützt eine Imprägnierung, auch DWR genannt (Durable Water Repellent, wobei das „D“ nicht ganz ernst zu nehmen ist), vor eindringendem Schmutz. Sie schützt so auch das gesamte Kleidungsstück vor Abrieb, was die Lebensdauer verlängert.

Also: Eine DWR ist wichtig, hat mit Wasserdichtigkeit aber erstmal nichts zu tun.

Voraussetzungen für eine optimale Funktion von GORE-TEX Membranen

Die fertigen Laminate mit der integrierten GORE-TEX Membran sind der Grundstoff für die Herstellung von wasserdichten, windundurchlässigen und atmungsaktiven Hardshelljacken, Handschuhen oder Wanderstiefeln. Damit die mikroporöse Membran beim Einsatz im Gelände, beim Sport oder bei der Arbeit ihre maximale Performance liefern kann, sollten ein paar Rahmenbedingungen erfüllt sein:

Atmungsaktivität

Damit die Membran die volle Atmungsaktivität gewährleistet, der für den Transport der Wasserdampfmoleküle durch die GORE-TEX Membran verantwortlich ist, sollte ein Temperaturgefälle der Innenseite der Membran und der Außentemperatur vorherrschen. Das bedeutet konkret, dass die Atmungsaktivität einer Jacke mit GORE-TEX Membran ideal bei niedrigen bis mittleren Temperaturen funktioniert.

In der Regel bildet die Hardshellbekleidung die wetterfeste Außenhülle, die wirkungsvoll vor Regen und Wind schützt. Damit aber nicht nur die Wasserdichtigkeit von außen gewährleistet ist, sondern auch die Atmungsaktivität perfekt funktioniert, muss die restliche Bekleidung den Wasserdampf ebenso gut vom Körper ableiten. Bereits eine „Dampfsperre“ (wie ein klatschnasses Baumwoll-T-Shirt) unter der Außenschicht reduziert die Funktionalität der GORE-TEX Membran. Deswegen greifen Outdoor-Sportler gerne zu Funktionsunterwäsche und wärmenden Zwischenschichten aus atmungsaktiven Kunstfasern oder Merinowoll-Mischgewebe, damit der Dampf ungehindert und zügig nach außen entweichen kann: Das ist gemeinhin auch als Zwiebelprinzip bekannt.

Pflege

Um langfristig die optimale Funktion der GORE-TEX Produkte zu garantieren, ist regelmäßige und richtige Pflege sehr wichtig. Durch das häufige Tragen werden Funktionstextilien im Laufe der Zeit mit Schweiß, Schmutz und Sonnencreme von innen verunreinigt, was zu einer eingeschränkten Funktion der Dampfdurchlässigkeit führt. Regelmäßiges Waschen von GORE-TEX Produkten sorgt für eine lange Haltbarkeit und eine deutlich verbesserte Atmungsaktivität.

Die Imprägnierung ist sehr wichtig für die Funktionalität eines Bekleidungsstücks. Lässt sie nach (perlt Wasser nicht mehr richtig ab), kann sie mit Hitze mehrfach reaktiviert werden! Das trockene Kleidungsstück ab in den Trockner und die Imprägnierung ist wieder wie neu. Falls nicht, muss nachimprägniert werden. Die neuen PFC-freien Imprägniermittel sind umweltverträglicher als früher, halten aber nicht so lange durch. Das bedeutet, dass die modernste Bekleidungsgeneration (egal mit welcher Technologie, egal von welchem Hersteller) mehr Pflege braucht. Sie dankt es mit einer dauerhaften, herausragenden Performance. Man kann als User also die Performance und Lebensdauer der eigenen Ausrüstung maßgeblich mit beeinflussen: Durch den richtigen Waschgang und Pflege zur richtigen Zeit.

Hier haben wir euch aufgeschrieben, wie genau ein GORE-TEX Produkt am besten gepflegt wird. Mehr Infos zu GORE-TEX Produkten und deren Pflege gibt es auch unter gore-tex.de/service/pflege