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Seide:Ein Faden für die Götter

Seide ist leicht und trotzdem äußerst reißfest - sie übertrifft jedes natürliche und synthetische Material, das wir kennen. Doch im Labor gelingt es noch nicht, das Naturprodukt nachzubilden.

Die chinesische Kaiserin Si Ling Chi wäre vermutlich nie zur Göttin geworden, hätte sie sich nicht mit Raupen beschäftigt. Der Überlieferung nach studierte die Kaiserin vor fast 5000 Jahren jene Raupen, die sich einen Kokon aus Seide spinnen. Si Ling Chi lernte, diese Raupen zu züchten, die Seide zu gewinnen und zu verarbeiten. Ihr Wissen gab sie an das Volk weiter, das sich fortan in luftige, schimmernde Gewänder kleiden konnte. Als Dank wurde die Kaiserin zur "Göttin der Seidenraupe" ernannt.

Seidenraupenzucht in Schwerin

Zieht man einen Seidenfaden schnell aus der Raupe heraus, wird die Seide sehr reißfest. Gibt die Raupe den Faden langsam ab, wird er besonders dehnbar.

(Foto: dpa)

Jahrtausende später hat sich an der Wertschätzung von Seide nicht viel geändert. Das liegt an den außergewöhnlichen Eigenschaften der Faser, die Raupen und Spinnen erzeugen: "Seide übertrifft jedes natürliche und synthetische Material, das wir kennen", schreiben die Bioingenieure Fiorenzo Omenetto und David Kaplan von der Tufts University in Massachussets in der jüngsten Ausgabe des Fachmagazins Science. Sie könne fünfmal so fest sein wie die Kunstfaser Kevlar, aus denen zum Beispiel kugelsichere Westen gefertigt werden.

Den Rekord hält der Faden der Goldenen Radnetzspinne: Man kann ihn um 40 Prozent dehnen, ohne dass er reißt. Dabei hält die Faser Zugspannungen aus, die den Werten von Stahl entsprechen. Gefragt ist ein solches Material für viele Anwendungen, etwa in der Medizin als Nähmaterial und als Muskel-, Knorpel- oder Nervenersatz, aber auch in der Raumfahrt- und Elektronikindustrie. Wenn es nur genug von dem Rohstoff gäbe.

Wie es sich für eine Faser gehört, die im antiken Rom mit Gold aufgewogen wurde, ist Seide auch heute noch kostbar. Zwar weiß man seit Si Ling Chis Zeiten, wie sich die Fäden aus Raupen gewinnen lassen. Vor allem in China, Brasilien und Indien gibt es entsprechende Farmen; die Jahresproduktion beträgt etwa 300.000 Tonnen weltweit. Um ein Massenprodukt zu werden, reicht das jedoch nicht, außerdem ist das Verfahren zeit- und arbeitsintensiv. Dass die drei Länder den Seidenbau faktisch monopolisiert haben, spornt den Westen an, eigene Produktionswege zu entwickeln.

Dabei gibt es hier wahre Meister der Seidenherstellung, die ihre Kunst wirkungsvoll bei Sonnenaufgang präsentieren: Spinnen, deren Netze aus Seide bestehen. Das Material, in dem sich morgens glitzernde Tropfen fangen, eignet sich im Prinzip auch für Fallschirme und kugelsichere Westen. Doch weil Spinnen dazu neigen, sich gegenseitig aufzufressen, lassen sie sich nicht in großen Mengen halten. Zum Bedauern der Wissenschaftler, denn meist ist Spinnenseide von besserer Qualität als die der Raupen.

Also versuchen Forscher, Kunstseide im Labor zu produzieren. Gelänge dies, könnte man die Faser dem jeweiligen Verwendungszweck anpassen. Praktisch wäre das zum Beispiel für medizinische Anwendungen, wo es die meisten Erfahrungen mit Seide gibt. Die Naturfaser enthält ein Eiweiß, das im direkten Kontakt mit dem Menschen zu einer Immunreaktion führen würde. Um das zu verhindern, wird die Seide mit einer dünnen Wachsschicht überzogen.

Säugetiere, Bakterien und sogar Pflanzen sollen bei der Seidenproduktion helfen. Der Erfolg ist bislang mäßig. An das Naturprodukt reiche noch keine der Kunstseiden heran, schreiben Omenetto und Kaplan in ihrer Übersichtsarbeit. Kürzlich berichtete Randy Lewis von der University of Wyoming, er habe Seidenfäden aus der Milch von Ziegen hergestellt, in deren Erbgut er zuvor Spinnengene eingebaut hatte. Die Ziegen-Spinnenseide riss aber deutlich leichter als natürliche.

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