Auf Spidermans Spuren
Der Durchbruch scheint geschafft: Das erste Produkt aus künstlicher Spinnenseide ist auf dem Markt. Weitere sollen folgen – auch aus noch exotischeren Biotech-Stoffen.
- Katherine Bourzac
- Karsten Schäfer
Wie bei vielen neuen Materialien kam auch bei der künstlichen Spinnenseide zuerst die Begeisterung und dann die Ernüchterung. Versprochen wurden uns kugelsichere Westen, minenfeste Hosen für Soldaten oder superelastische Kleidung für Spitzensportler und vieles mehr. Bekommen haben wir bisher nur eine Krawatte in einer Auflage von 50 Stück, die man für 314,15 Dollar bestellen kann.
Das US-Unternehmen Bolt Threads hat die Krawatte im März auf der Konferenz South by Southwest in Texas vorgestellt. Für dessen Chefwissenschaftler David Breslauer ist sie ein Beweis dafür, dass Textilien aus Spinnenseide im großen Maßstab hergestellt werden können.
Die besonderen Eigenschaften von Spinnenseide begeistern Biomaterial-Forscher und die Öffentlichkeit schon seit den 1980er-Jahren. Spinnenseideproteine bestehen aus harten, kristallinen Bereichen und elastischeren. Im Labor kann sich Spinnenseide in punkto Zugfestigkeit mit Stahl oder Kevlar messen.
Einen größeren Nutzwert als Krawatten dürften Laufschuhe aus Spinnenseide haben. Schon im vergangenen November hat Adidas den Prototyp eines Marathonschuhs aus Spinnenfaser vorgestellt. Der Verkaufsstart ist zwar nach wie vor unklar, doch der Schuh soll rund 15 Prozent leichter und dem Vernehmen nach nicht viel teurer werden als bisherige Top-Produkte.
Hergestellt wird die Faser namens Biosteel von AMSilk in Planegg bei München. "Wir verwenden ein rekombinant hergestelltes Spinnenseideprotein, das auf der europäischen Gartenkreuzspinne basiert", sagt AMSilk-Gründer Thomas Scheibel, Professor für Biotechnologie an der Uni Bayreuth. "Rekombinant" bedeutet in diesem Fall mit gentechnisch veränderten Bakterien hergestellt. Die Biosteel-Faser sei nicht nur leicht und fest, sondern mit einem Enzym auch vollständig biologisch abbaubar und ressourcenschonend herzustellen, so Scheibel.
Mit künstlicher Spinnenseide auf Spidermans Spuren (14 Bilder)
(Bild: Adidas Group)
Elf Jahre hat es bis zur Marktreife gedauert. "Wir haben uns die Seidenproteine sehr genau angesehen und sie dann so designt, dass man sie in großen Volumina produzieren kann", sagt Scheibel. "Die Herausforderung bestand darin, Seiden-Gene vollständig zu analysieren und dann gezielt, mit einer Anpassung für die Produktion, in einfachen Bakterienkulturen nachzubauen."
Der Weg zur künstlichen Spinnenseide erfordert einen langen Atem. Große Player wie BASF und DuPont sind längst wieder ausgestiegen. Und die viel gehypte japanische Firma Spiber musste den Verkauf eines Spinnenseide-Parkas auf unbestimmte Zeit verschieben. Im vergangenen Mai hatte sie die Jacke gemeinsam mit dem Outdoorhersteller North Face mit großem Tamtam für 1000 Dollar angekündigt. Auf Nachfrage sagte ein Spiber-Vertreter nun, das Unternehmen müsse noch mehr Erfahrung mit dem Herstellungsprozess sammeln.
Für Fiorenzo Omenetto, Seidenforscher an der Tufts University, ist die Krawatte von Bolt immerhin eine "greifbare Demonstration für Objekte aus einem natürlichen Material, das im Labor synthetisiert wird" – und ein Ausblick auf das, was in der Bio-Produktion demnächst noch alles möglich sein werde, und zwar nicht nur bei Textilien.
Thomas Scheibel und seine Kollegen forschen inzwischen an den Stielen, mit denen Florfliegen ihre Eier an Blättern befestigen. Dabei kommen Fasern zum Einsatz, die im Gegensatz zu Spinnenseide sehr biegesteif sind. Sie könnten als Verstärkungsmaterial in Kompositen dienen, etwa bei Autos oder Flugzeugen. Auch das nächste vielversprechende Bio-Material ist schon ausgemacht – die Faser des Muschelbarts, mit dem sich Miesmuscheln am Untergrund festhalten.
Das Einzigartige an dieser Faser: Sie ist an einem Ende steif und am anderen elastisch. Auch wenn sie nicht aus Seide besteht, sondern aus Kollagen, könnte sie sich mit Scheibels Ansatz nachbauen lassen. Damit wären ganz neue Anwendungen möglich. Bisher ist es beispielsweise noch niemandem gelungen, eine künstliche Verbindung zwischen weichen Muskeln und harten Knochen herzustellen. Scheibel könnte sich vorstellen, mit Muschelfasern die ersten synthetischen Sehnen zu bauen.
(bsc)
