ispo: Die Forschungsdisziplin Bionik - ein Kunstwort aus "Biologie" und "Technik" - ist jung. Die Idee dagegen, von der Natur zu lernen und sie nachzuahmen, ist uralt. Wiederentdeckt wurde sie in einer Zeit, die mehr denn je umweltverträgliche Technologien erfordert. Zu den renommiertesten Vertretern dieses Fachs zählt der Bonner Botaniker Prof. Dr. Wilhelm Barthlott. Er sorgte vor allem durch seine Entdeckung des Lotus-Effekts und dessen Nutzbarmachung für technische Anwendungen in Form von selbstreinigenden Oberflächen weltweit für Aufsehen.

Der 1946 im baden-württembergischen Forst geborene Wilhelm Barthlott studierte in Heidelberg Biologie, Chemie und Physik. Nach seiner Habilitation im Jahre 1981 arbeitete er als Professor für Botanik an der Freien Universität Berlin. Seit 1985 ist er Direktor am Botanischen Institut und des Botanischen Gartens der Rheinischen Friedrich-Wilhelm-Universität in Bonn. Seinen grundlegenden Arbeiten zur hochauflösenden Raster-Elektronenmikroskopie cuticularer Oberflächen sowie zur Benetzbarkeit und Verchmutzbarkeit biologischer Oberflächen ist die Entdeckung und Entschlüsselung des "Lotus-Effektes" zu verdanken.

Ausgangspunkt der Forschungen Barthlotts war die Lotuspflanze, die in den asiatischen Religionen als Symbol der Reinheit gilt. Nach jedem Regen präsentieren sich die Blätter der Lotusblume sofort wieder sauber und trocken. Sie sind praktisch nicht benetzbar; Wassertropfen perlen ab wie Murmeln auf einer Glasplatte und reißen den auf dem Blatt liegenden Schmutz mit. Für diesen Selbreinigungsmechanismus sorgt eine Microstruktur der Blattoberfläche, die nicht extrem glatt, sondern mikroskopisch fein aufgerauht ist. Winzige Wachskristalle machen die Oberfläche des Blattes einer Bürste ähnlich. Dadurch reduziert sich die Kontaktfläche für Wasser und Schmutz um mehr als 90%. Schmutzpartikel können daher nicht direkt an der Oberfläche anhaften: Der Dreck sitzt wie ein Fakir auf seinem Nagelbrett auf der Spitze der zahlreichen, mikroskopisch kleinen Noppen. Rollt ein Regentropfen über das Blatt hinweg, nimmt er diesen Schmutz einfach mit.

"Lotus-Effekt" nannte Prof. Barthlott diese seit Jahrmillionen bewährte Erfindung der Natur, die den Pflanzen hilft, ihre Oberflächen sauber und trocken zu halten und sie damit vor krankmachenden Keimen schützt.

Der Forscher erregte mit der Entschlüsselung des Lotus-Effektes weltweites Aufsehen. 1997 wurde er für seine Forschungen mit dem Karl Heinz Beckurts-Preis ausgezeichnet. 1998 war das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderte Projekt, auch wegen seines hohen Praxisnutzens, für den Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten nominiert. 1999 erhielt Prof. Barthlott mit seinem Mitarbeiter Dr. Christoph Neinhuis den Philip Morris Forschungspreis.

Ein Ziel der Forschungen war es, den Lotus-Effekt in Kooperation mit der Industrie auf technische Beschichtungssysteme wie Autolacke, Kunststoffe oder Fassadenfarben zu übertragen und so für praktische Anwendungen nutzbar zu machen. Aktuelles Beispiel für die erfolgreiche Umsetzung des Lotus-Effektes ist die neue, patentierte Micro-Siliconfarbe ispo Lotusan. Die Oberfläche weist die gleiche Microstruktur auf wie die Blätter der Lotuspflanze. Das Ergebnis: Dauerhaft trockene und saubere Fassaden, ohne umweltbelastende Reinigung oder teuren Neuanstrich.


Entwickelt wurde Lotusan von der ispo GmbH, Kriftel, einem Unternehmen der Dyckeroff-Gruppe.

Die verblüffende Entdeckung, daß nicht etwa eine besonders glatte Oberfläche sondern im Gegenteil eine "wildzerklüftete" Mikrostruktur der Schlüssel zu trockenen, sauberen Oberflächen ist, wurde interdisziplinär zwischen Hochschule und Industrie zu einem fertigen Produkt umgesetzt. Dies führte erstmals zur Übertragung des Lotus-Effektes auf ein technisches Produkt. In umfangreichen Versuchen konnte gezeigt werden, daß der Selbstreinigungseffekt nicht durch Kreidung entsteht, sondern ausschließlich durch das Zusammenwirken der hydrophoben Siliconmatrix mit der mikrostrukturierten Oberfläche. Das Produkt ist UV-stabil und leicht ohne Ansätze zu verarbeiten, besitzt eine maximale Durchlässigkeit für Wasserdampf und CO₂ und ist auch einfärbbar.