Test von Feststoffmatten

  • Moin!

    Vor einigen Jahren habe ich eine Messreihe bei uns im Gemeinschafts-Kühlhaus erstellt.
    Der Versuchsaufbau war denkbar einfach: Eine Sonde zu Temperaturmessung wurde auf den Boden der Kältekammer platziert, darauf die Isomatte mit der Wärmflasche gelegt.
    (Da es in der Kältekammer keinen Stromanschluss für ein Heizkissen gibt, war ich bei der Wärmequelle auf eine Wärmflasche mit Wasserfüllung angewiesen. Die Wassertemperatur betrug frisch aus dem Wasserkocher 100 Grad).

    Raumtemperatur am Boden: –17 Grad Celsius
    Temperaturmessung unter der Matte, jeweils nach 10 Minuten.

    Die Messwerte:

    • Eva-Matte Extex, 50kg/m³, 1 cm: .......... +4,4 Grad
    • Kanchen Junga, 0,8 cm: ....................... +4,3 Grad
    • Therm-a-Rest Ridgerest, 1,2 cm: .......... +2,6 Grad
    • Karrimor Z-Matt, 1,1 cm: ........................ +2,4 Grad
    • Therm-a-Rest Z-Lite, 1 cm: ................... +2,3 Grad
    • NoName Evazote, 30 kg/m³, 1,4 cm: ...... +1,4 Grad
    • 4 × 0,4er-Eva-Matte, 30 kg/m³, 1,6 cm: . +0,7 Grad
    • Evazote-Matte, 30kg/m³, 1,2 cm: ............ +0,3 Grad
    • 2 × 1,1er Karrimor Z-Matt, 2,2 cm: ........... -0,1 Grad
    • 2 x 1er-Therm-a-Rest Z-Lite, 2 cm: ......... -0,6 Grad
    • 2 × 0,8er Kanchen Junga, 1,6 cm: ............ -1,2 Grad
    • 3 × 0,8er Kanchen Junga, 2,4 cm: ........... -2,2 Grad
    • Globi Eva-Matte, 50 kg/m³, 19 mm: .......... -2,2 Grad

    Wie vermutet, rücken die Messdaten enger zusammen, sodass eigentlich ein feineres Messwerkzeug erforderlich wäre.
    Für eine grobe Orientierung reicht mir der Vergleich jedoch aus.

    Nehmen wir einmal nur die beiden ersten und letzten Werte der Messreihe als Beispiel für einen Interpretationsversuch.
    Ich glaube nicht, dass die weicheren Kanchen-Junga-Matten wirklich mit der Isolationsfähigkeit der 50 kg/m³ Evazote-Matten mithalten können.
    Mein Testaufbau vernachlässigt komplett die Kompression der Isolationsschicht durch das Körpergewicht des Schläfers. Dies wird bei der Outdoor-Nutzung einen entscheidenden Unterschied machen.
    Eine Kombination von Matten übereinander erzeugt offensichtlich einen hohen Isolationswert!
    Hier lohnt es sich scheinbar Mattenkombinationen verwenden, anstatt nur eine einzelne mitzunehmen. Vermutlich wird es meist auf die Kombination aus einer langen Matte und einer Torsomatte hinauslaufen.

    VG. -wilbo-

  • Temperaturmessung unter der Matte, jeweils nach 10 Minuten.

    Hier lohnt es sich scheinbar Mattenkombinationen verwenden, anstatt nur eine einzelne mitzunehmen. Vermutlich wird es meist auf die Kombination aus einer langen Matte und einer Torsomatte hinauslaufen.

    Mein Testaufbau vernachlässigt komplett die Kompression der Isolationsschicht durch das Körpergewicht des Schläfers. Dies wird bei der Outdoor-Nutzung einen entscheidenden Unterschied machen.


    Mit der Interpretation wäre ich vorsichtig, da die Versuchszeit für Wärmetransfer sehr kurz ist, es hat sich vermutlich kein Wärmegleichgewicht eingestellt (was es auch nicht kann, da die Wasserflasche auch immer kälter wird). Spannend wäre noch gewesen, die Temperatur des Wassers zu messen.

    Deine Interpretation würde vor allem Sinn machen, wenn sich zwischen den beiden Matten eine Luftschicht bildet, diese würde jedoch praktisch wieder verdrückt werden. Ausserdem wird Sie zum Teil wiedersprochen (Versuch 3x Kuncha = 2.4 cm ist anscheinend schlechter als 1x19 mm Globi EVA - und der Versuch 1 und 2 zeigen eigentlich das EVA=1cm und 1x Kuncha 8 mm gleichwertig wären - 0.1°C Unterschied sehe ich als mindeste Messgenauigkeit an)

    Um den Wärmeverlust durch die Matte sauber zu messen, wäre eine konstante Wärmequelle nötig, sowie die Entwicklung der Temperatur auf dem Boden. Des weiteren wäre es wichtig, dass die Wärmequelle auch ca. 37°C hat (da der Wärmeverlust vor allem durch das Temperaturgefälle bestimmt wird. Durch das viel höhere Temperaturgefälle, hast eventuell Effekte in die Wege geleitet, die nicht relevant sind (Konvektion etc.).


    Fragen für den Testaufbau :

    -wie wird die Kühlkammer gekühlt ? (über den Boden, über die Wände ?, über die Luft ?) Hast Du den Testaufbau immer am gleichen Ort durchgeführt und hast Du immer die gleiche Fläche genommen (relevant für den Wärmeverlust, welcher nicht durch die Matte, sondern über die Seiten weggeht).

    -Konntest Du sicherstellen, dass die Temperatur zwischen zwei Tests wieder auf -17°C zurückgeht ?

    -Wie hast Du die Temperatur konkret gemessen ? Infrarot ?


    Nicht falsch verstehen, finde die Messreihe super für einen ersten Wurf.

  • Ein Problem war damals, eine konstante Wärmeabgabe, gleichmäßig über eine Fläche zu erzeugen und auf der Unterseite die Temperatur ebenfalls möglichst flächig messen zu können. (Im Prinzip wäre es ein vereinfachter Testaufbau der ASTM F3340-18 Norm).

    Soweit ich mich ans Arbeiten mit der Wärmflasche erinnere, haben die Messwerte bei Körpertemperatur nur sehr geringe Unterschiede aufgewiesen. Hier müssten die Temperaturen sehr fein und in exakt vorgegeben Zeiteinheiten gemessen werden. Damit sich die Messdaten überhaupt unterscheiden und nicht im Rauschen untergehen, habe ich die Temperatur deutlich erhöht.

    -wie wird die Kühlkammer gekühlt ? (über den Boden, über die Wände ?, über die Luft ?) Hast Du den Testaufbau immer am gleichen Ort durchgeführt und hast Du immer die gleiche Fläche genommen ...

    Die Kühlkammer wird über ein Gebläse gekühlt.

    Ja, ich habe durchgehend am gleichen Ort gemessen. Da es so ein kleines Sonden-Termometer am Kabel war, lag der Messpunkt aber immer an einer anderen kalten Stelle.

    ... (relevant für den Wärmeverlust, welcher nicht durch die Matte, sondern über die Seiten weggeht).

    Ein interessanter Gedanke von Bohnenbub war, dass die seitliche Wärmeabgabe der Luftmatten bei dem Normtest ja gar nicht berücksichtigt wird.

    Nicht falsch verstehen, finde die Messreihe super für einen ersten Wurf.

    Dank Dir!

    Diese kleine Versuchsreihe sollte nur eine Hilfe zum Verständnis sein.
    Durch die Tests erklärt sich für mich zum Beispiel, warum eine Eierkarton-Matte, wie die Z-Lite, nach der ASTM F3340-18 Norm so gut abschneidet. Rein von der Materialstärke hat diese Matte ja nur 1 cm Schaumstoff zu bieten, der natürlich keine Wunder wirkt!

    Und damit kommen wir wieder zu den Messungenauigkeiten und immanenten Schwächen derartiger Versuchsaufbauten.
    Es bleibt immer nur ein Modell des »echten Lebens«, was uns bestenfalls hilft, die richtigen Fragen zu stellen und uns nicht vom oberflächlichem Marketing blenden zu lassen.

    VG. -wilbo-

Jetzt mitmachen!

Du hast noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registriere dich kostenlos und nimm an unserer Community teil!