Klettern wie ein Reptil 18.06.2014, 06:55 Uhr

Mit schwerer Last senkrechte Glaswände hochsteigen

Amerikanische Soldaten werden in Kürze in der Lage sein, senkrechte Hauswände ohne Klettergurt und Seil hochsteigen zu können. Möglich wird das mit einem Verfahren, das dem Tierreich abgeschaut worden ist. Vorbild des Z-Man genannten Programms ist der als Klettermeister bekannte Gecko.

Klettern wie ein Gecko sollen künftig amerikanische Soldaten. Der militärischen Forschung ist es gelungen, Kletterplatten zu entwickeln, die dies ermöglichen. Ganz ausgereift ist die Erfindung allerdings noch nicht. 

Klettern wie ein Gecko sollen künftig amerikanische Soldaten. Der militärischen Forschung ist es gelungen, Kletterplatten zu entwickeln, die dies ermöglichen. Ganz ausgereift ist die Erfindung allerdings noch nicht. 

Foto: Screenshot ingenieur.de/UMass

Was das kleine Reptil mit im Durchschnitt nur 200 Gramm Gewicht auszeichnet sind seine mit fünf Zehen ausgestatteten Kletterfüße. Eine einzige Zehe ist dank ihrer enormen Haftkraft in der Lage, das Gewicht des ganzen Tiers auf einer senkrechten Glasscheibe oder Hausmauer absturzsicher zu halten.

Tausende Nanometer dünne Härchen unter den Zehen

Technisch möglich ist das für den Gecko dank Tausender jeweils nur 200 Nanometer dicken Härchen an der Unterseite der Zehen. Diese Haarstruktur vergrößert die haftende Oberfläche um ein Vielfaches und hält den Gecko an der Wand. Die Füße des Kriechtieres sind Ausgangspunkt der Forschungsarbeiten, die die Defense Advanced Research Projekts Agency (DARPA) des amerikanischen Verteidigungsministeriums in Auftrag gab.

Die Struktur der Gecko-Härchen unter den Füßen vergrößert die haftende Oberfläche um ein Vielfaches.

Die Struktur der Gecko-Härchen unter den Füßen vergrößert die haftende Oberfläche um ein Vielfaches.

Foto: Screenshot ingenieur.de/UMass

Hauptauftragnehmer ist das Cambridge Massachusetts Draper Laboratory. Entwickelt wurden dort so genannte Kletterplatten. Sie sind mit einem speziellen Stoff überzogen, der “Geckskin” genannt wurde. Dieser Stoff ist mit einem Kleber-Elastomer versetzt, der eine ähnliche Haftwirkung ermöglicht wie sie die Zehen des Reptils besitzen.

Mit Kletterplatten gelang 100-Kilo-Mann Aufstieg an Glaswand 

Herausragendstes Ereignis der Forschungsarbeiten ist bisher, dass es einem Darpa-Mitarbeiter mit fast 100 Kilogramm Eigengewicht und mehr als 20 Kilogramm “Nutzlast” jetzt gelang, mit diesen Kletterplatten eine Glaswand acht Meter hoch zu steigen.

Acht Meter hoch schaffte es der mit Kletterplatten ausgerüstete Mann beim Test. Z-Man nennt die DARPA das dem Gecko nachempfundene Haftsystem. Gurt und Seil wurden nur zur Sicherheit angelegt.

Acht Meter hoch schaffte es der mit Kletterplatten ausgerüstete Mann beim Test. Z-Man nennt die DARPA das dem Gecko nachempfundene Haftsystem. Gurt und Seil wurden nur zur Sicherheit angelegt.

Foto: DARPA

Trotz dieses unbestreitbaren Erfolgs kann davon ausgegangen werden, dass das Projekt noch längere weitere Entwicklungsarbeiten vor sich hat.

Wie der Gecko wirklich klettert ist noch keineswegs gänzlich erforscht

Ein Problem die Gecko-Klettertechnik auf Menschen zu übertragen liegt schon darin, dass ein durchschnittlich gewichtiger Soldat mit militärischer Ausrüstung mehr als das fünfhundertfache eines Geckos wiegt. Dabei spielt ebenfalls eine Rolle, dass bisher keineswegs klar ist, wie der Gecko während des Klettervorgangs seine Zehen wieder von der Wand löst ohne die Härchen auszureissen oder auch nur zu beschädigen. Und so muss auch noch eine Lösung gefunden werden, wie der Kletterer die Kletterplatten an seinen Händen und Füßen schnell und wirksam befestigt und – oben angekommen – genauso schnell und einfach wieder löst.

Der Gecko-Fuß von unten. Jede Zehe allein kann das Gewicht des Reptils halten.

Der Gecko-Fuß von unten. Jede Zehe allein kann das Gewicht des Reptils halten.

Foto: Screenshot ingenieur.de /UMass

Und schliesslich habeb selbst die Geckos in bestimmten Fällen mit erheblichen Schwierigkeiten beim Klettern zu kämpfen. Ist nämlich die Kletterwand wirklich nass, dann verlieren die Tiere schnell an Halt und können leicht abstürzen.

Trotz allem erheblicher Anreiz für das Militär

Ungeachtet der geschilderten, noch zu lösenden Schwierigkeiten ist das Klettersystem aus militärischer Sicht insgesamt so interessant, dass die Entwicklung von der DARPA mit beträchtlichem Druck vorangetrieben wird.

Die Geckskin-Haut beim Belastungstest: Jeder Quadratzentimeter kann ein Gewicht von über drei Kilogramm tragen

Die Geckskin-Haut beim Belastungstest: Jeder Quadratzentimeter kann ein Gewicht von über drei Kilogramm tragen

Foto: DARPA

Mit Leitern Wände zu erklimmen ist nicht nur gefährlich. Es hat auch noch dazu den Nachteil, dass die Soldaten hintereinander hochsteigen müssen, während mit der Gecko-Technik viele Soldaten gleichzeitig die Wand erklimmen können. Das macht den Truppeneinsatz ungleich wirksamer.

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