Die Natur hat von jeher Forscher und Ingenieure inspiriert. Tiere oder Pflanzen dienten ihnen als Vorbild für neue Materialien, Medikamente oder Konstruktionen. So war der Regenwurm etwa Ideengeber für die Entwicklung eines Materials, das sich druckabhängig selbst mit Schmiermittel versorgt, und die Füße eines Blattkäfers für die Kration eines neuen Haftmittels. Im Projekt „GrowBot“ wollen Wissenschaftler aus Deutschland, Italien, Spanien, Frankreich und Israel nun die Kletterkünste von Efeu und Weinrebe als Vorbild nehmen, um Roboter zu entwickeln.

Das Projekt wird vom Center des Istituto Italiano di Tecnologia in Pontedera koordiniert und von der Europäischen Kommission im Rahmen der „Horizon 2020"-Programmlinie Future and Emerging Technologies (FET) mit rund 7 Mio. Euro finanziert. Von deutscher Seite sind die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Zentrum für Material- und Küstenforschung in Teltow, beteiligt. 

Kletterroboter für den Städtebau

In den kommenden vier Jahren wollen Forscher aus der Robotik, Botanik, Mathematik, Informatik und den Materialwissenschaften Roboter dazu bringen, wie Efeu zu klettern und sich an ihre Umgebung anzupassen. Denn diese Pflanzen haben ganz eigene Strategien entwickelt, um an verschiedenen Oberflächen zu ankern. Die neuen Kletterroboter könnten in Zukunft im Städtebau eingesetzt werden, um Sensoren anzubringen oder archäologische Untersuchungen zu unterstützen.

Funktionsprinzipien und Befestigungssysteme ergründen 

Doch zunächst muss das Team grundlegende Fragen beantworten: Warum können Efeu, Wilder Wein und Waldrebe klettern, und wie hoch ist ihr Energieverbrauch? Die alles entscheidende Frage ist jedoch, ob man Roboter überhaupt bauen kann, die sich wie Kletterpflanzen verhalten und fortbewegen. Das Freiburger Team um den Biologen Thomas Speck erforscht seit langem die Stammstruktur und Mechanik von Efeu und Co. sowie deren verschiedene Befestigungssysteme. Ihre Aufgabe im Projekt „GrowBot“ ist es, die Funktionsprinzipien der Pflanzen zu analysieren und zu abstrahieren und so die Entwicklung der neuartigen Kletterroboter voranzutreiben.

bb