Spinnenseide: Die Naturfäden revolutionieren Mode, Kosmetik, Raumfahrt und Medizin

Stärker als Stahl, elastischer als Gummi - Spinnenseide kann die Mode, Medizin und Raumfahrt revolutionieren. Wir erklären dir, welche Möglichkeiten dieses besondere Gewebe bietet und wo es heutzutage schon im Einsatz ist.

Das Wichtigste zum Thema Spinnenseide

• Sie ist wasserabweisend, entzündungshemmend, hypoallergen und biologisch abbaubar. Dazu auch noch 25-mal belastbarer als Stahl, dehnbarer als Nylon, zehnmal dünner als Menschenhaar und dreimal so reißfest wie Kevlar, das Material, aus dem kugelsichere Westen sind.

• Das Material, von dem hier die Rede ist: Spinnenseide, also die Fäden, aus denen Spinnen ihre Netze weben. Spinnenseide soll bald eine große Rolle in Mode, Medizin, Kosmetik- oder der Autoindustrie spielen.

• Es gibt nachhaltige und tierfreundliche Wege, an den Wunderfaden zu kommen, ohne dafür Spinnen zu töten. Denn mittlerweile können die Fäden synthetisch im Labor hergestellt werden.

• Hier erfährst du, wie künstliche Spinnenseide produziert wird, wo sie eingesetzt werden kann, aber auch woran es bei der Umsetzung noch hapert.

Fäden aus dem Labor

Proteine aus der Maschine: Das Münchner Start-up AMSilk gründete sich 2008 aus der Technischen Universität heraus. Es ist ein Pionier in der Forschung und Herstellung künstlicher Spinnenseide und unterstützt die Entwicklung marktfähiger Produkte. Das Foto zeigt einen Inkubator der Firma, in dem Darmbakterien die künstliche Spinnenseide im Labor herstellen.© picture alliance / dpa | Sven Hoppe

Netz aus dem Labor in der Sonne: In diesem Rahmen spannen sich künstliche Spinnenfäden. Forschende versuchen, deren Reißfestigkeit, Elastizität und Stärke permanent zu verbessern. Das Foto entstand an der Technischen Universität München. © picture-alliance/ dpa/dpaweb | Matthias Schrader

Coole Spule: Maschinen spinnen schließlich aus den Fasern ein festes Garn. Die daraus gewebten Textilien sind unter anderem sehr atmungsaktiv. Willst du wissen, welche Vorteile sie noch mit sich bringen und für welche Kleidung sich die Gewebe besonders eignen? Dann lies dir die Liste unten durch. © AMSilk

Natur und Synthetik - So wird die Seide hergestellt

Im Hinterleib der Spinne produzieren Drüsen aus Proteinen, also Eiweißen, eine Flüssigkeit. Die Spinnwarzen schießen diese dann heraus. Dabei verdichtet sich die Flüssigkeit, ohne komplett auszuhärten, wird mega-elastisch und zugleich reißfest. Eine Kreuzspinne webt ihr Netz aus 7 verschiedenen Arten von Fäden. Auch stellen Spinnen verschiedene Fäden für Netze, Kokons oder zum Abseilen her. Sie alle sind extrem leicht. Ein Kreuzspinnen-Faden, der um die ganze Erde reichen würde, soll gerade mal ein halbes Kilo wiegen.

Im Labor übernehmen Bakterien die Herstellung. Dazu untersuchten Forschende, welche Gene der Spinne für die Produktion der Seide zuständig sind. Diese Gene wurden künstlich hergestellt und in E.-Coli-Darmbakterien eingepflanzt. Die übernehmen als Wirtsorganismus die Produktion der Proteine.

Die Forschenden lernten, Mikropartikel oder Hydrogels zu produzieren und Fasern zu spinnen. Mit Spritzen werden die Proteine in ein elektrisches Feld injiziert. Die elektrostatische Anziehung formt aus den Tropfen einen Faden, das Lösungsmittel verdampft.

Unten zeigt dir die Emoji-Liste, in welchen Bereichen diese künstliche Spinnenseide künftig im großen Stil eingesetzt werden könnte.

Schritt für Schritt zum Wunderfaden

Die Technische Universität München erklärt dir die künstliche Herstellung genauer

Spinnenseide: Eine Welt voller Möglichkeiten

👟 Mode: Bei gleicher Festigkeit sind die gewebte Stoffe viel leichter, aber widerstandsfähig und atmungsaktiv, also ideal für Funktions- oder Outdoorkleidung. Ihre Stärke macht die Spinnenseide wertvoll für die Entwicklung von Schutzkleidung.

🦵 Implantate: Da Spinnenseide verträglich für den menschlichen Körper ist, arbeiten Forschende daran, sie für den Bau verschiedenster Implantate zu nutzen. Denn so verringert sich das Risiko, dass diese vom Körper abgestoßen werden könnten. Die Hüllen von Brustimplantaten, Teile von Knochen, Knorpeln, Sehnen oder künstlichen Hüften, sogar Herzen könnten aus dem Material hergestellt werden.

🧹 Haushalt: Alle stöhnen über zu viel Verpackungsmaterial. Bestünde es aus Spinnenseide, wäre es zumindest biologisch abbaubar. Das würde auch für Staubsaugerfilter und -beutel gelten. Bei den feinen Fasern würde der Sauger gegen weniger Widerstand arbeiten. Die Leistung steigt, der Energieverbrauch sinkt.

🩹 Verbandsmaterial: Hier kommt die entzündungshemmende Wirkung zum Tragen. Die macht Spinnenseide zum idealen Material für Wundauflagen. Bereits in der Antike sammelten Menschen natürliche Spinnenseide dafür. Auch chirurgisches Nahtmaterial und Netze aus Spinnenseide könnten bei Operationen verwendet werden.

💅 Kosmetika: Die Werbung verspricht atmungsaktiven Schutz für Haut und Haar. In Pflegeprodukten ist Spinnenseide bereits im größeren Stil auf dem Markt. Hierzu zählen Tages- und Nachtcremes oder Gels zum Behandeln von Narben.

🚀 Mobilität: In der Raumfahrt, Flugzeug- und Autoindustrie steht der Einsatz für die Oberflächenbeschichtung auf dem Prüfstand. Spinnenseide absorbiert die Energie aufprallender Objekte besser als Verbundstoffe aus Kohlefaser. Bei Einschlägen würden keine oder kleinere Schäden entstehen.

Meisterinnen der Natur

Radnetzspinnen: Diese Familie der Webspinnen umfasst über 3.000 Arten. Dazu gehört auch die heimische Gartenkreuzspinne im Foto. Sie sind besonders für die Größe ihrer Netze bekannt, aber auch für die Schnelligkeit, mit der sie diese weben. In einer Stunde baut sie ein Netz aus 20 Metern Faden. Obwohl die gesamte Familie so heißt, weben nicht alle gleichmäßige Räder. Die Gartennetzspinne recycelt ihre Netze sogar. Baut sie ei© picture alliance | Rainer Hunold

Trichterspinnen: Die gewöhnliche Hausspinne, die Große Winkelspinne im Foto, ist nur eine der über 1.000 Arten der Trichterspinnen. Sie sind oft an ihren stark behaarten Beinen zu erkennen. Sie weben eher horizontale Deckennetze, welche eine beidseitige offene Röhre, den Trichter, beinhalten. In diesem Trichter lebt die Spinne und kommt heraus, um die Beute aus dem restlichen Netz einzusammeln. © picture alliance / WILDLIFE | WILDLIFE/P.Hartmann

Springspinne: Die kompakt gebauten Springspinnen produzieren besonders dünne und reißfeste Fäden. Auch die Gewächshausspringspinne im Foto gehört zu den über 6.000 Arten weltweit. Sie wird aber nur sieben Millimeter groß. Wie der Name sagt, springen die Spinnen ihre Beute an. Sie lauern an Wänden oder am Boden und sichern sich dabei mit einem besonders feinen Rettungsfaden. Dieser hilft ihnen nicht nur bei einem Absturz, sond© picture alliance / blickwinkel/H. Bellmann