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Bionik-Wettbewerb

Schwimmen ohne nass zu werden

Von Kristina Patschull

Wasserscheue dürfen aufatmen: Schon bald könnte es Badeanzüge geben, die nicht nass werden. Folge fünf der SPIEGEL-ONLINE-Serie zum bundesweiten Bionik-Wettbewerb erklärt, was Ingenieure dabei von der Wasserjagdspinne lernen können.

Unbeweglich lauert die Wasserjagdspinne auf einem Stein am Rande des Gebirgsbaches. Für den kleinen Fisch, der in diesem Moment an ihr vorbeischwimmt, ist bereits alles zu spät. Blitzschnell stürzt sich die achtbeinige Jägerin ins Wasser, hält ihn mit den Vorderbeinen fest und setzt ihren giftigen Biss. Dann zieht sie das gelähmte Tier mit sich an Land. Das Festessen kann beginnen.

Es ist nicht ihre Schnelligkeit, die Bonner Forscher an der Wasserjagdspinne so sehr fasziniert. Das Interesse der Wissenschaftler verdankt das Tier der Tatsache, dass es nach Raubzügen wie diesem immer noch trocken ist. Eine silbriges Kleid aus Luft verhindert, dass die Spinne nass wird - nicht nur bei kurzen Wassereinsätzen. "Die Luftschicht um ihren Körper ermöglicht es der Spinne, sich bei Gefahr ins Wasser zu stürzen und einige Stunden untergetaucht zu bleiben", sagt Boris Stiffler vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen gegenüber SPIEGEL ONLINE. Er gehört zur Arbeitsgruppe von Zdenek Cerman, die an der Bonner Universität Tiere und Pflanzen untersucht, die nicht nass werden.

Die Wissenschaftler haben sich die Wasserjagdspinne genauer angeschaut: zum einen mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops, bei dem ein Elektronenstrahl die Spinnenoberfläche abtastet, und zum anderen mit Hilfe der so genannten Weißlichtsensorik, bei der fokussiertes weißes Licht die Oberfläche vermisst. So konnten sie selbst feinste Strukturen auf der Spinnenoberfläche ausmachen und kamen so hinter das Geheimnis ihres luftigen Kleides. Winzige kleine Borsten halten die Luftschicht auf dem Spinnenkörper gefangen und sorgen dafür, dass die Wasserströmung sie nicht fortreißen kann.

Eine Glocke aus Luft umgibt die Wasserspitzmaus

Der Wasserjagdspinne bringt das nicht nur den Vorteil, dass sie bei ihren Raubzügen trocken bleibt. Die Luftschicht versorgt sie bei ihren Tauchgängen mit ausreichend Sauerstoff. Auch als Schwimmweste ist sie zu gebrauchen. "Wenn die Spinne nicht aktiv taucht, ermöglicht ihr die Luftschicht, über der Wasseroberfläche zu schwimmen ohne unterzugehen", sagt Striffler. "Sollte sie einmal im Bach abgetrieben werden, taucht sie automatisch wieder auf."

Die Wasserjagdspinne ist nicht das einzige Tier, das nur mit Lufthülle baden geht. "Das bekannteste Beispiel ist wohl die bei uns heimische Wasserspitzmaus", sagt Striffler. Wie eine silbrige Glocke umgibt ein Luftpolster die ganze Spitzmaus, wenn sie im Wasser nach Insekten und Fischen jagt. Sie schützt das Tier auch vor Unterkühlung, denn der kleine Nager jagt auch bei Minusgraden. Bei der Maus sind es die langen Fellhaare, die die Luftschicht gefangen halten.

15 Tier- und 5 Pflanzenarten haben die Wissenschaftler um Zdenek Cerman genauer untersucht, um herauszufinden, wie sie sich vor Wasser schützen. Ihr Ziel ist es, ähnliche Oberflächen auch künstlich herzustellen. So könnten Schiffsrümpfe in Zukunft leichter durch das Wasser gleiten. "Eine Luftschicht verringert die Reibung deutlich, wie wissenschaftliche Experimente von Schiffbauingenieuren gezeigt haben", sagt Striffler.

Die Wissenschaftler träumen außerdem von Badeanzügen, die beim Schwimmen trocken bleiben. Gemeinsam mit dem Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf haben sie bereits einen wasserabstoßenden Stoff nach dem Vorbild der Wasserjagdspinne entwickelt. In Versuchen war er selbst nach vier Tagen im Wasser noch trocken. Um herauszufinden, ob der Stoff - wie sein Vorbild aus dem Tierreich - auch in bewegtem Wasser die Luftschicht halten kann, planen die Wissenschaftler Versuche im Strömungskanal. Sollten sie erfolgreich verlaufen, könnte Schwimmen in Zukunft auch für Wasserscheue zum Sport der Wahl werden.