Wer einen Termin bei Claus Mattheck hat, der sollte nur gesund zu dem Treffen anreisen. Auf keinen Fall will sich der Wissenschaftler bei verschnupften Besuchern anstecken. Er ist mit Vorträgen ausgebucht, ein Ausfall wäre katastrophal. Unzuverlässigkeit ist dem 60-Jährigen verhasst. Vor längeren Fahrten bringt er lieber noch schnell das Auto in die Inspektion, um keine Panne zu riskieren.

Mattheck ist Schadenskundler – auf Nummer sicher zu gehen ist sein Job. Am Forschungsinstitut Karlsruhe untersucht er beispielsweise, warum Rohre reißen, Schrauben brechen oder Bäume umfallen. Mattheck leitet die Abteilung für Biomechanik am Institut für Materialforschung II. Seit zwei Jahrzehnten erforscht er dort biologische Konstruktionen wie Bäume und Knochen und versucht daraus Lehren für die Stabilität technischer Strukturen zu ziehen.

Große Aufmerksamkeit weckte er vor Jahren mit seiner Baumdiagnose-Methode, dem Visual Tree Assessment (VTA). Statt das Gefahrenpotenzial eines Baumes durch aufwendige Verfahren wie Zugversuche zu bestimmen, behauptete Mattheck, er müsse Bäume nur scharf ansehen, um gleichsam ihre Körpersprache zu lesen und innere Defekte zu erkennen. Er entwickelte Kriterien für die Vorhersage von Brüchen und sogar tragbare Messgeräte. Seine Methode ist in der Branche seit Jahren umstritten, allerdings weit über die Grenzen Deutschlands verbreitet.

Dabei ist die Baumdiagnose eher ein Nebenjob für den Forscher. Sein Hauptaugenmerk gilt dem nachhaltigen Konstruieren nach dem Vorbild der Natur. Mattheck entwickelte Computerprogramme, mit denen sich Bauteile nach dem Vorbild von Bäumen und Knochen konstruieren lassen. Optimierte Bauteile dieser Art finden sich etwa in Autos, Pumpen oder Implantaten.

Zahlreiche Wissenschaftspreise hat der 60-Jährige gewonnen, zuletzt 2003 den Deutschen Umweltpreis für sein bisheriges Lebenswerk. Doch den "größten Durchbruch" seiner Karriere hat er erst vor Kurzem erlebt. Mit seinen PC-Programmen war Mattheck nämlich nicht mehr zufrieden. "Das ist etwas für Ingenieurseliten und Unternehmen, die Lizenzen kaufen können", sagt er. "Aber nichts für kleine Betriebe und das Handwerk."

Denen soll nun seine jüngste Entwicklung zugute kommen. Mattheck will seine Erkenntnisse über bruchsicheres Design mit möglichst vielen teilen. Auf dem Weg zu einer "Volksmechanik" entwickelte er eine Taschenrechnerformel, mit der sich fiese potenzielle Bruchstellen vermeiden und optimale Formen ohne PC errechnen lassen. Weil das für eine breitestmögliche Anwendung immer noch zu kompliziert war, hat er vor zwei Jahren die "Methode der Zugdreiecke" erfunden, ein rein grafisches Verfahren, mit dem selbst mathematikscheue Designer die Bruchgefahr ihrer Produkte entschärfen können.

Abgeguckt hat er sich den Trick wieder bei den Bäumen. Denn auch die müssen das Problem lösen, wie sie scharfe Kerben vermeiden. Wie Mattheck in seinem Buch Die verborgenen Gestaltgesetze der Natur beschreibt, füllen Baumstämme ihre (eigentlich rechten) Winkel zur Erdoberfläche mit Wurzelanlauf und flachen sie dadurch ab. Auf ähnliche Weise entschärft er potenzielle Bruchstellen, indem er sie mit immer flacher werdenden Dreiecken auskleidet.

Dank dieser "Naturkonstante", so Mattheck, könnten nun Designer ohne aufwendige Programme optimale Formen erschaffen. Mit den Dreiecken ließen sich Bauteile dort verstärken, wo die Spannung hoch ist, und dort schrumpfen, wo die Last gering ist – und das allein mit Hilfe von Bleistift und Geodreieck.