Selbstklimmen, Ranken, Winden: „GrowBot“ ahmt Kletterpflanzen nach

Ist es möglich, Roboter zu bauen, die wie Efeu klettern können? [Foto: iStock/Yanuki]

Welche Faktoren erlauben es dem Efeu oder der Klematis zu klettern? Welche Energie verbrauchen sie dabei? Ist es möglich, Roboter zu bauen, die sich wie diese Kletterpflanzen fortbewegen? Diese Fragen, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Projekt „GrowBot“ beantworten. Das vom Italienischen Institut für Technologie (IIT) koordinierte und durch die Europäische Kommission (EU) mit rund sieben Millionen Euro für die nächsten vier Jahre finanzierte ambitionierte Gemeinschaftsprojekt ist Teil des europäischen Horizon 2020 Programmes „Future and Emerging Technologies“.

Wichtigstes Ziel von „GrowBot“ ist die Entwicklung von Robotern, die wie Pflanzen klettern und sich ihrer Umgebung anpassen. Zukünftig könnten diese pflanzenartigen Roboter in innovative Städtebau-Konzepte integriert werden. Das Teltower Teilprojekt von Professor Andreas Lendlein, Leiter des Instituts für Biomaterialforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht, wird sich dafür mit der Entwicklung künstlicher Muskeln beschäftigen.

Das Institut besitzt eine große Expertise auf diesem Gebiet, durch seine Forschung über Materialien, die sich selbst hin und her bewegen können. Diese sogenannten Aktuatoren könnten von Temperatur, Licht oder Feuchtigkeit aktiviert werden, genau wie Pflanzen. Die Weiterentwicklung dieser Materialien und ihre Fertigung innerhalb des Pflanzen-Roboters wird mit rund 700.000 Euro gefördert.

Ein europaweites Konsortium

Dr. Barbara Mazzolai, Forschungsdirektorin am Zentrum für Mikro-Bio Robotik des IIT in Pontedera (Pisa, Italien), koordiniert „GrowBot“. Die Robotik-Expertin leitete bereits 2012 ein EU-Projekt, das den ersten Pflanzen-Roboter der Welt hervorbrachte. Der Plantoid bildete das Verhalten von Wurzeln nach. Das neue Projekt „GrowBot“ konzentriert sich auf die Fähigkeit von Kletterpflanzen, die mithilfe diverser Verankerungsstrategien die unterschiedlichsten Oberflächen erklimmen, darauf wachsen, leben und sich bewegen.

Die Forschenden möchten neue Kletterroboter entwerfen, die beispielsweise durch eine richtungsgebende Integration von Sensoren oder zur Erforschung von archäologischen Stätten in der Architektur und Stadtplanung der Zukunft Anwendung finden könnten.

Der Plantoid: der erste Pflanzen-Roboter der Welt (Foto: © IIT-Istituto Italiano di Tecnologia)

"Mit diesem Projekt werden wir Erkenntnisse über weiche Materialien für die Robotics erhalten, die uns in die Lage versetzen werden, nachhaltige Lösungen in einer zunehmend technisierten und digitalisierten Welt zu finden“, sagt Andreas Lendlein, Leiter des HZG Teilprojektes.

Das „GrowBot“-Projekt verfolgt einen multidisziplinären Ansatz und setzt sich aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern verschiedener Fachrichtungen zusammen: Robotik, Botanik, Mathematik, Materialwissenschaft und Computerwissenschaft. Die Mitglieder des Projektkonsortiums sind: