NIR – Mythos oder Realität?

Was ist NIR? NIR steht für Nahinfrarotstrahlung. Der Zweck dieses Artikels besteht darin, ein grundlegendes Verständnis der Auswirkungen von Nahinfrarotstrahlung auf die Herstellung, Verwendung und Wartung von Militärkleidung und Ausrüstung zu vermitteln. Wir sind keine Fachleute auf dem Gebiet der elektromagnetischen Strahlung, aber wir wissen aus der Praxis, wie sich diese Dinge auf unsere Arbeit und die Bedürfnisse der Endbenutzer auswirken.

Bei diesem Artikel handelt es sich nicht um bahnbrechende wissenschaftliche Forschung, sondern um eine praxisnahe Antwort auf eine Reihe von Fragen, die andernfalls möglicherweise schwer zu beantworten wären. Wir haben die praktischen Elemente von der Raketenwissenschaft und die Fakten von den Missverständnissen getrennt und alles in ein leicht lesbares Format gepackt.

Im Text verwendete Abkürzungen und Begriffe:

Infra? Ultra? Der sichtbare Teil der elektromagnetischen Strahlung bzw. das für das menschliche Auge sichtbare Licht liegt im Wellenlängenbereich von 380–750 nm. Rot liegt am oberen Ende dieses Spektrums. Allerdings bedeutet „Infra“ in Infrarot etwas, das "unterhalb" oder "darunter" liegt, da sich der Begriff auf die Frequenz bezieht, die umgekehrt proportional zur Wellenlänge ist. Ähnlich verhält es sich mit dem "jenseits" von Violett am anderen Ende des Spektrums: Ultraviolett hat eine kürzere Wellenlänge, aber eine höhere Frequenz. Immer noch bei uns? Gut!

• IR: Infrarot, also die gesamte Infrarotstrahlung, ist ein häufig verwendeter, aber sehr weit gefasster Begriff.
• NIR: Nahinfrarot, für das menschliche Auge unsichtbares "Licht".
• LWIR: Langwelliges Infrarot, auch als Wärmestrahlung bekannt – unsichtbar, aber als Wärme empfunden.

Darüber hinaus gibt es noch weitere Klassifikationen für Infrarot, auf die wir dieses Mal jedoch nicht näher eingehen.

NIR und LWIR und warum sie völlig unterschiedlich sind.

In diesem Kontext bezieht sich NIR auf das unsichtbare Licht, das mit einem Nachtsichtgerät (NV) gesehen wird. LWIR hingegen steht für Wärmestrahlung, die mit einer Wärmebildkamera sichtbar wird. Diese beiden sind völlig unterschiedlich und sollten nicht miteinander verwechselt werden. Ein NV-Gerät kann die LWIR-Wärmesignatur nicht sehen und eine Wärmebildkamera kann NIR-Licht nicht sehen. Es gibt Geräte, bei denen beide Sensoren kombiniert sind und das Bild als Kombination aus beiden angezeigt wird, es handelt sich jedoch weiterhin um zwei völlig unterschiedliche Phänomene.

Das von einem NV-Gerät erzeugte NIR-Bild ist im Wesentlichen eine Schwarzweiß- (oder Schwarzgrün-)Version der sichtbaren Welt. Das Bild eines Wärmebildgeräts (LWIR) offenbart Temperaturunterschiede (warme Objekte versus kühlere Umgebung). Keines der beiden ist perfekt; beide haben ihre Stärken und Schwächen. Der Schutz vor Wärmebildtechnik ist eine eigenständige Kunstform, auf die wir hier nicht eingehen.

Was kann im Dunkeln gesehen werden?

NIR-Licht ist für das menschliche Auge unsichtbar und begleitet fast immer alle natürlichen und künstlichen Lichtquellen (wie die Sonne, elektrisches Licht usw.). Grundsätzlich gilt: Wo auch immer es ein wenig sichtbares Licht gibt, gibt es auch NIR-Licht. Mit einem Nachtsichtgerät können Sie auch einen IR-Strahler verwenden – allerdings kann dieser die Position des Nutzers bei Gegenüberwachung offenbaren, da das NIR-Licht des Strahlers, Infrarot-Laserpointer und ähnliche Geräte durch das Nachtsichtgerät des Gegners sichtbar sind.

Das Nachtsichtgerät erkennt verschiedene NIR-Reflexionen

Ein Nachtsichtgerät sieht sowohl sichtbares Licht als auch das unsichtbare NIR-Licht und stellt seine Wahrnehmungen auf einem Display in einer für das menschliche Auge sichtbaren Form dar. Bei schwachem Licht besteht das vom Nachtsichtgerät erzeugte Bild sowohl aus sichtbarem als auch aus NIR-Licht. In einer stockdunklen Umgebung zeigt das Nachtsichtgerät bei Verwendung von künstlicher IR-Beleuchtung ein Bild, das ausschließlich aus NIR-Licht besteht. Je mehr das vom Nachtsichtgerät gezeigte Bild auf NIR-Licht basiert, desto mehr kann es von dem abweichen, was das bloße Auge sieht.

Die NIR-Welt, die durch ein Nachtsichtgerät gesehen wird, ist monochromatisch, das heißt einfarbig oder "schwarzweiß" (mit neuen Innovationen gibt es jedoch Ausnahmen). Das Nachtsichtgerät erkennt nur, wie stark oder schwach verschiedene Oberflächen in der Umgebung NIR-Licht reflektieren. Nicht reflektierende Bereiche werden auf dem Bildschirm des Nachtsichtgeräts sehr dunkel dargestellt, während stark reflektierende Bereiche sehr hell erscheinen.

Verschiedene Materialien und Oberflächen wie Baumstämme, Felsen, Blätter und Schnee reflektieren NIR-Licht unterschiedlich – manche mehr, manche weniger. In bebauten Umgebungen erschweren künstliche Materialien und andere Extreme die Situation zusätzlich.

Die Figur in der Mitte trägt eine Uniform aus Wolle mit M05 Waldtarnmuster-Stoff an den Verstärkungen, Taschen und der Kapuze. Der Stoff im Vordergrund ist das britische Basha DPM-Camouflage. Der Stoff im Hintergrund ist ein Olivgrün DD Tarp 3x3 mit einer schwarzen Schrotflinte auf einem Berghaus Crusader-Rucksack.

Camouflage gegen Nachtsichtüberwachung

Ein weit verbreiteter und ganz falscher Irrglaube ist, dass die Ausrüstung "kein NIR-Licht reflektieren darf". Nein, so einfach ist es nicht. Um sich vor der Überwachung durch Nachtsichtgeräte zu verbergen, muss die Ausrüstung NIR-Licht genau richtig reflektieren, mit der gleichen Intensität wie die Umgebung, in die sie sich einfügen soll. In der Praxis sollte das Camouflage-Muster wie eine Schwarz-Weiß-Version des Aussehens wirken, das es mit bloßem Auge bei Betrachtung durch ein Nachtsichtgerät hat, und somit „NIR-konform“ sein.

Einen tatsächlichen „NIR-Schild“ gibt es nicht. Es gibt keine magische Substanz, die auf ein fertiges Kleidungsstück oder eine Ausrüstung aufgetragen werden kann, um es plötzlich für ein Nachtsichtgerät (oder eine Wärmebildkamera, wie manchmal behauptet...) unsichtbar zu machen. Der Schutz vor Nachtsichtüberwachung wird durch die Verwendung präzise entwickelter Farbstoffe im Camouflage-Muster erreicht, die NIR-Licht genau in der gewünschten Intensität reflektieren.

Verschiedene Materialien erfordern die Entwicklung individueller Farbstoffe. Was bei einem Material funktioniert, funktioniert möglicherweise nicht bei einem anderen, und dann gibt es die Herausforderungen bei der Kompatibilität unterschiedlicher Materialmischungen. Zum Beispiel kann das Drucken eines vierfarbigen NIR-konformen Camouflage-Musters auf einen Baumwolle/Polyamid-Stoff eine erhebliche Herausforderung darstellen.

Die Finnlands Streitkräfte haben strenge Anforderungen an die NIR-Reflexionswerte der Farben in Camouflage-Uniformen und Ausrüstung festgelegt. Diese werden dann in Laboren mit verschiedenen Instrumenten getestet, um sicherzustellen, dass die Materialien die gewünschte Leistung erbringen. Um die NIR-Kompatibilität unserer militärisch genutzten Särmä TST Kleidung und Ausrüstung sicherzustellen, verwenden wir Materialien und Komponenten, die von zuverlässigen Lieferanten gemäß den Anforderungen der Streitkräfte hergestellt werden. Die „visuelle“ Qualitätskontrolle erfolgt mit Nachtsichtgeräten, um das Produkt in dem „Licht“ zu sehen, auf das es wirklich ankommt.

Der NIR-kompatible Särmä TST L5 Thermo Patrouillen-Overall und der CP15 Kampfrucksack erscheinen bei Betrachtung durch ein Nachtsichtgerät wie abgebildet. Die Person ist sichtbar, jedoch nicht aufgrund mangelnder NIR-Kompatibilität. Bei Camouflage und Schutz vor Entdeckung geht es um mehr als nur NIR-Probleme.

Vorsicht vor NIR-Gefahren

Bei militärischer Ausrüstung sind die NIR-Eigenschaften der Materialien sehr wichtig, ebenso wichtig wie die Tarnung vor Überwachung mit bloßem Auge. Bei ziviler Ausrüstung spielt dies überhaupt keine Rolle, und die Entwicklung von Farbstoffen zur Erzielung der gewünschten NIR-Reflexion ist ein kostspieliges Unterfangen. Dies ist einer der Gründe, warum zivile Materialien billiger sind als ihre militärischen Gegenstücke.

Daher ist es verständlich, dass „Billighersteller“ von Militärausrüstung und anderen zivilen Produkten Materialien verwenden, deren NIR-Eigenschaften nicht berücksichtigt wurden. Diese Artikel fallen bei der Betrachtung durch ein Nachtsichtgerät oft hellweiß oder tiefschwarz auf. Tarnmuster können zu einem hellen Durcheinander verschmelzen. Oft gibt es starke Kontraste zwischen Textilien und Gurtband, und ein mit PALS-Gurtbandsystem überzogener ziviler Rucksack kann wie ein strahlend weißer Sack mit pechschwarzen Streifen unter einem Nachtsichtgerät aussehen.

Sogar kleine Ausrüstungsgegenstände und Details können eine Gefahr darstellen. Schon eine Kleinigkeit, wie die Nutzung eines falschen Klettverschlusses am Ärmel einer Jacke, kann als „NIR-Reflektor“ wirken, der bei Bewegung aus der Ferne sichtbar sein kann. Zur falschen Zeit am falschen Ort könnte das tödlich sein.

Auf dem Bild sind seitlich NIR-kompatible grüne und Schneetarnung CP15-Rucksäcke zu sehen. Der Hintergrund ist schmutziger Schnee. In der Mitte ist ein schwarzer Sturmrucksack, dessen Stoff bei Betrachtung durch ein Nachtsichtgerät nicht mit der Farbe der Riemen übereinstimmt.

Im Hintergrund ist ein Särmä TST Combat Pack (NIR-kompatibel gemäß den Spezifikationen der Streitkräfte) mit einer Tasmanian Tiger Tac Pouch 4 darauf, zu sehen. Das Foto wurde durch ein PVS-14-Nachtsichtgerät mit dem geräteeigenen NIR-Strahler aufgenommen. Wie gezeigt, ist der Kontrast ziemlich ausgeprägt. Insbesondere in Bewegung kann selbst ein kleiner "NIR-Reflektor" den Benutzer aus großer Entfernung verraten, wenn er erkannt wird.

Wartung von NIR-konformem Material

Ebenso wichtig wie die Sicherstellung der NIR-Konformität von Militärkleidung und Ausrüstung ist es, dass dieser Effekt über die gesamte Lebensdauer des Artikels erhalten bleibt. Dies erfordert eine ordnungsgemäße Wartung, weshalb die Finnlands Streitkräfte beispielsweise das Waschen ihrer Camouflage-Uniformen zu Hause verbieten. Um dieses Verbot ranken sich allerlei Legenden. Unter den vielen Gerüchten ist das vielleicht größte Missverständnis, dass die "NIR-Schutzsubstanz" beim Waschen verschwindet und diese mythische "Schutzsubstanz" in der Wartungskette der Verteidigungsstreitkräfte nach dem Waschen erneut zur Kleidung hinzugefügt wird. Nein, das ist nicht der Fall. Der Grund für das Verbot der Verteidigungsstreitkräfte, Camouflage-Uniformen zu Hause zu waschen, liegt in den optischen Aufhellern in vielen Waschmitteln und Textilweichspülern:

"Ein optischer Aufheller ist eine fluoreszierende Substanz, die Textilien oder Papier weißer erscheinen lässt, als sie tatsächlich sind. Die Moleküle der in Textilwaschmitteln verwendeten fluoreszierenden Agenten können die unsichtbare ultraviolette Strahlung der Sonne in sichtbares weißes Licht mit kurzer Wellenlänge umwandeln. Dadurch wird der vergilbte Farbton eines ursprünglich weißen Kleidungsstücks, das mit der Zeit vergilbt ist, kaschiert. Auch farbige Kleidungsstücke wirken dadurch heller." (Source: Zeitschrift Tieteen Kuvalehti.)

Der Zweck optischer Aufheller ist es, die Farben der Kleidung ansprechender wirken zu lassen. Leider hat dies aus militärischer Sicht sehr schädliche Auswirkungen, wenn man es durch ein Nachtsichtgerät betrachtet. Durch optische Aufheller "ruinierter" Stoff kann mehr NIR-Licht reflektieren als vorgesehen. Das bedeutet, dass eine Camouflage-Uniform möglicherweise nicht mehr den beabsichtigten Schutz vor der Überwachung durch Nachtsichtgeräte bietet. Nicht gut.

Wie sollte Militärkleidung gewaschen werden?

Da es keine readily available information oder Antworten gab, haben wir ein einfaches Experiment durchgeführt. Wir haben Stoffe, die den NIR-Anforderungen der Finnlands Streitkräfte entsprechen, in verschiedenen Waschmitteln gewaschen, gespült, trocknen lassen und dann die Auswirkungen mit Nachtsichtgeräten überprüft. Die Ergebnisse dieses Tests waren ziemlich uneindeutig, da wir durch nur einen Waschgang keine wirkliche Veränderung erzielen konnten. Möglicherweise sind mehrere Waschgänge und eine ausreichende Menge optischer Aufheller erforderlich, um schädliche NIR-Effekte zu verursachen. Aber trotzdem: Das Waschen von NIR-konformen Artikeln sollte sorgfältig erfolgen und geschieht auf eigene Gefahr!

Um auf der sicheren Seite zu sein, hier ein paar gute Faustregeln zur NIR-Wartung:

Einige gute Faustregeln

• Je mehr "Farbe-dies-und-das" das Waschmittel hat, desto schlechter ist es
• Bleichmittel und Waschmittel für Weißes sind im Allgemeinen sehr schlecht
• Je natürlicher das Waschmittel, desto sicherer die Wahl
• Waschmittel mit einem Allergie-Label sollten keine optischen Aufheller enthalten

Zusammenfassung

1. NIR und LWIR (Wärmestrahlung) sind völlig unterschiedliche Dinge. Sie zu verwechseln ist gefährlich.

2. Ein Kleidungsstück "schützt" nicht vor NIR; es ist so gemacht, dass es sich durch Reflexion von NIR mit einer bestimmten Intensität in die Umgebung einfügt.

3. Ein getarntes Ausrüstungsstück sollte sich sowohl mit dem bloßen Auge als auch durch ein Nachtsichtgerät gleichermaßen in das Gelände einfügen – dies bedeutet NIR-Konformität.

4. Wählen Sie Ihr Waschmittel sorgfältig aus und vermeiden Sie solche mit optischen Aufhellern.

Und am Allerwichtigsten

Wenn Sie nicht verstanden haben, worum es in diesem Artikel geht, machen Sie sich keine Sorgen – wahrscheinlich betrifft es Sie nicht und Sie können nachts weiterhin ruhig schlafen.