Eduard Arzt und sein Team am Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart, später am Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken, gehören seit zwei Jahrzehnten zu den weltweit führenden Bionik-Forschern. Ihr Spezialgebiet: Haftung. Geckos, Käfer, Miesmuscheln und Wasserläufer dienen als Vorbilder für eine neue Generation industrieller Klebstoffe, medizinischer Implantate und Roboter-Greiftechniken. Die deutsche Forschung an dieser Schnittstelle bleibt international tonangebend.
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Stellen Sie sich vor, eine Echse läuft kopfüber an einer Glasscheibe. Genau diese Beobachtung beschäftigt Materialwissenschaftler seit Jahrzehnten und führte zu Klebstoffen, die ohne Klebstoff funktionieren. Das ist nicht Spielerei, sondern handfeste Materialforschung mit Milliarden-Marktpotenzial.
Das Wichtigste in Kürze
- Max-Planck Stuttgart und Leibniz INM Saarbrücken führend in bionischer Haftforschung
- Gecko-Effekt nutzt Van-der-Waals-Kräfte ohne Klebstoff, wiederverwendbar
- Käferfüße inspirieren biomimetische Haftfolien für Unterwasser-Anwendungen
- Miesmuschel-Sekret als Vorbild für medizinische Klebstoffe in feuchter Umgebung
Wie der Gecko-Effekt zur Technik wurde
Der Gecko haftet an Glas, Decken und Wänden ohne Saugnapf, ohne Klebstoff, ohne Krallen. An jeder Zehe sitzen Millionen mikroskopisch kleiner Härchen, sogenannte Setae, die an ihren Enden zu hundertfach feineren Spateln aufgespalten sind. Diese enorme Kontaktoberfläche erzeugt Van-der-Waals-Kräfte, schwache Anziehungskräfte zwischen Molekülen, die in der Summe ausreichen, um den Gecko zu halten. Eduard Arzt und sein Team haben dieses Prinzip in technische Oberflächen übertragen: Polymerstrukturen mit Millionen winziger Stempel pro Quadratzentimeter, die ohne Klebstoff haften und sich rückstandsfrei lösen lassen. Bereits seit den 2000er Jahren wandern diese Erkenntnisse in Industrieanwendungen.
Warum Käferfüße unter Wasser kleben können
Während der Gecko an trockenen Oberflächen brilliert, scheitert er auf nassem Glas. Käfer hingegen halten sich an Pflanzenblättern fest, die regelmäßig nass werden. Ihre Füße kombinieren mikroskopisch feine Härchen mit einem öligen Sekret, das Kapillarkräfte erzeugt. Forschende der Universität Kiel und der TU München übertrugen das Prinzip auf biomimetische Folien, die unter Wasser an Glasplatten haften. Anwendungen finden sich in der Schifffahrt (sensorbestückte Klebepatches an Rumpf-Außenseiten), in der Medizintechnik (Pflaster, die auch auf nasser Haut halten) und in der Robotik (Greifer, die nasse Produkte sicher handhaben). Auch hier liefert die Natur Lösungen, die mit klassischen Klebstoffen nicht erreichbar sind.
Bionik ist keine Forschung über Geckos. Bionik ist eine Methode, mit der man 3,8 Milliarden Jahre Evolutions-Optimierung ohne Lizenzgebühren nutzen kann. Wer Materialforschung 2026 ohne biologische Vorbilder betreibt, arbeitet mit angezogener Handbremse.
— Michael Dobler, Herausgeber Dr. Web
Wie Miesmuschel-Sekret Zahnimplantate verbessert
Die Miesmuschel klebt mit einem Sekret, das sie selbst in der Brandungszone an Felsen festhält. Das Protein heißt Mefp (Mussel foot protein) und enthält die Aminosäure Dopa, die ungewöhnlich starke Bindungen zu nahezu jeder Oberfläche eingeht. Forschende am Leibniz-Institut für Polymerforschung in Dresden und an der Uni Kiel haben synthetische Versionen dieses Klebstoffs entwickelt. Eine besonders spannende Anwendung sind dentale Klebstoffe: Sie müssen unter feuchten Bedingungen im Mund haften, was klassische Klebstoffe nicht zuverlässig schaffen. Erste Produkte sind in der klinischen Testphase. Parallel arbeiten Forschende an Wundverschluss-Klebstoffen, die das Nähen ersetzen sollen.
Wo Stuttgart und Saarbrücken international stehen
Im Bionik-Ranking der bioinspirierten Materialforschung gehören Stuttgart und Saarbrücken seit zwei Jahrzehnten zu den Top-Adressen. Eduard Arzt war Gründungsdirektor des Leibniz-Instituts für Neue Materialien (INM) in Saarbrücken und prägt die deutsche Materialforschung bis heute. Parallel arbeitet das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart, hervorgegangen aus dem alten Institut für Metallforschung, an verwandten Fragestellungen. Die Verbindung in die Industrie ist eng: BASF, Henkel, 3M und mehrere deutsche Mittelständler beziehen Forschungsergebnisse direkt aus diesen Instituten. Mehr zur Verbindung von Bionik und Robotik findet sich im Dr.-Web-Hauptartikel, ergänzende Begriffe wie Soft Robotics oder Aktuator stehen im Robotik-Glossar bereit.
Was Mittelständler aus der Materialforschung mitnehmen sollten
Drei Botschaften stehen im Raum. Erstens: Bionische Materialien sind keine Zukunftsmusik, sondern Industrie-Praxis. Wer mit Klebstoffen, Beschichtungen oder Oberflächen arbeitet, sollte die Forschungsergebnisse von Stuttgart, Saarbrücken, Kiel und Dresden auf dem Schirm haben. Zweitens: Patente sind oft offen oder unter Open-Innovation-Lizenzen verfügbar, weil die zugrunde liegenden biologischen Prinzipien nicht patentierbar sind. Drittens: Die Eintrittsschwelle ist niedriger als gedacht. Wer eine konkrete Anwendung im Kopf hat (etwa einen Greifer, der nasse Produkte handhaben soll), kann mit einem Forschungsanruf an der TU München oder am INM Saarbrücken in 48 Stunden eine erste Einschätzung bekommen.
Die Botschaft ist eindeutig: Stuttgart und Saarbrücken sind nicht nur deutsche Universitätsstädte, sondern globale Hotspots für bionische Materialforschung. Wer 2026 Innovation sucht und an Geckos, Käfern oder Miesmuscheln vorbeischaut, hat die Augen am falschen Ort.
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