Kann ein Faden aus Spinnenseide einen Menschen tragen?

Spinnen melken

Burkhardt testet, wie viel Gramm ein einzelner Spinnenfaden trägt.

Eigentlich klingt die Geschichte ganz einfach: Wer einen Menschen an ein Seil aus Spinnenfäden hängen will, muss wissen, wie viel ein einzelner Faden tragen kann und wie schwer der Mensch ist, der an ihm hängen soll. Letzteres ist schnell geklärt: Der Mensch heißt Burkhardt, ist Kopfball-Reporter und wiegt mit Klamotten rund 83 Kilogramm. Das mit dem Faden ist schon komplizierter. Dafür muss nämlich erstmal eine Spinne "gemolken" werden: Burkhardt wagt sich dran und zieht mit einer Pinzette vorsichtig einen Faden aus der sogenannten Spinnwarze. Für die Spinne ist das kein Problem, ein paar Zentimeter Faden kann sie entbehren. Zum Glück hat Burkhardt gute Augen und eine sehr ruhige Hand - der Spinnenfaden ist nur etwa 0,005 Millimeter dick, 20 Mal dünner als ein menschliches Haar. Burkhardt testet mehrfach, wie viel Gewicht ein einzelner Faden tragen kann: Im Schnitt waren das 3,15 Gramm. Aber lässt sich die Reißfestigkeit eines einzelnen Faden auf Tausende Fäden übertragen? Rein rechnerisch bräuchte man für Burkhardt, der 83000 Gramm wiegt, 26349 dieser Fäden. Aber in der Praxis hat das bisher noch niemand getestet.

Weltweit erste Spinnen-Melk-Maschine

Das Ergebnis von drei Wochen Akkord-Spinnerei: der dickste Seidenfaden der Welt.

Und außerdem: Wie kommt man eigentlich an so viele Fäden, wo es schon eine ziemliche Herausforderung war, einen einzigen zu ergattern? Bei dieser Aufgabe bekommt Kopfball Unterstützung von Björn Greving. Er ist Spinnenexperte am Zoologischen Institut der Universität Oxford und Herr über rund 100 aus Australien stammende Seidenspinnen. Deren Faden gilt als besonders stabil, was sie bei den Wissenschaftlern sehr beliebt macht. Die Oxforder untersuchen die Eigenschaften der Spinnenseide und wie man sie für den Menschen nutzbar machen kann. Björn Greving baut mit Burkhardt aus einer Handvoll Labor-Utensilien die weltweit erste Spinnen-Melk-Maschine. Mit ihr können sie zehn Spinnen gleichzeitig melken! Gut drei Wochen dauert die Ernte und alle 100 Spinnen helfen mit. Die Melkmaschine ist so konstruiert, dass der Faden verdrillt wird – das verleiht dem Seil eine zusätzliche Stabilität. Am Ende hält Burkhardt tatsächlich ein etwa zehn Zentimeter langes Seil aus Spinnenseide in den Händen, das theoretisch sein Gewicht tragen müsste.

Der erste Mensch, der an einem Faden aus Spinnenseide hängt

Unter Last dehnt sich der Spinnenfaden deutlich.

Wie es in der Praxis aussieht, testet Burkhardt in Deutschland. Im Kölner Stadionbad wagt das Kopfball-Team den einzigartigen Versuch. Um dem Faden nicht gleich die komplette Belastung zuzumuten, bekommt Burkhardt Unterstützung von Isabel. Sie ist deutlich leichter als Burkhardt und soll als erste vom Fünf-Meter-Turm aus mit dem Faden aus dem Wasser gezogen werden. Der Wasserstart ist von Vorteil: So steigert sich die Zugkraft auf den Faden viel langsamer.

Der Spinnenfaden trägt das Gewicht von Isabel.

Burkhardt kurbelt an der Seilwinde und so geht’s für Isabel Zentimeter für Zentimeter aus dem Wasser. Eine Zugwaage zeigt an, wie viel Kilogramm Gewicht an dem Spinnenseil hängen. Mit jedem Kilogramm mehr dehnt es sich deutlich aus. Und schon bei 50 Kilogramm ist das Seil so dünn, dass man ihm kaum zutraut, noch mehr Gewicht halten zu können. Aber dann hallt Isabels Stimme durch das Stadionbad: "Ich bin aus dem Wasser." Mit Seilkonstruktion und Isabel im nassen Neoprenanzug hält der Faden 70,4 Kilogramm. Damit ist die Frage von Arnold Streit beantwortet – und der Faden hat seine Stärke im Praxistest bewiesen. Schon jetzt steht fest: Kein anderes Material ist gleichzeitig so stabil, leicht und dünn!
Aber das Team will mehr. Schließlich war die Fadenstärke für Burkhardts Gewicht ausgerechnet. Ob das Spinnenseidenseil tatsächlich auch Schwergewicht Burkhardt tragen kann und bei welcher Belastung er schließlich reißt, sehen Sie im Film!

Schusssichere Weste aus Spinnenseide

Wann wird es den Forscher gelingen, die einzigartigen Eigenschaften von Spinnenseide nutzbar zu machen?

Weltweit versuchen Forscher die einzigartigen Eigenschaften von Spinnenseide – leicht, dehnbar und extrem stabil – auch für den Menschen nutzbar zu machen. Die theoretischen Anwendungen reichen von "Nähgarn" für die Mikrochirurgie bis hin zu superleichten schusssicheren Westen aus Spinnenseide. Die Sache hat allerdings einen Haken: Die industrielle Gewinnung der Seide funktioniert nicht, weil die Haltung von Spinnen sehr kompliziert und aufwendig ist: Spinnen sind Kannibalen und können daher nicht zu mehreren auf engem Raum gehalten werden. Auch die Spinnen-Melk-Maschine der Oxforder wird daran nichts ändern. Sie lieferte zwar genug Seide für das Kopfball-Experiment, aber für einen industriellen Einsatz reicht das noch lange nicht.
Mehr zur aktuellen Forschung finden Sie in einem Beitrag unserer Kollegen vom Bayrischen Rundfunk, der unten verlinkt ist.