Regeneration bezeichnet in einem werkstofftechnischen Kontext die Fähigkeit eines Systems, seine Struktur und Funktion nach Schädigung, Abbau oder Umformung ganz oder teilweise wiederherzustellen. Während der Begriff biologisch vor allem in der Knochen‑, Knorpel‑, Gewebs‑ und neuronalen Regeneration etabliert ist, gewinnt er in der Werkstofftechnik insbesondere durch bioinspirierte und regenerative Materialkonzepte an Bedeutung.
Biologische Regeneration – etwa bei der Knochenregeneration oder parodontalen Regeneration – liefert Struktur‑, Prozess‑ und Steuerungsprinzipien (Zell‑Matrix‑Interaktion, Gradientenstrukturen, dynamische Remodellierung), die auf die Entwicklung synthetischer, adaptiver Werkstoffe übertragen werden. In der regenerativen Medizin werden hierzu Funktionswerkstoffe wie bioresorbierbare Polymere, Calciumphosphat‑Keramiken oder faserverstärkte Komposite als Träger für die Gewebsregeneration eingesetzt, z.B. bei geführter Knochenregeneration oder Meniskusregeneration.
Auf der polymertechnischen Seite beschreibt Regeneration auch die Wiedergewinnung oder Reaktivierung eines Werkstoffs nach Nutzung oder Abbau, etwa die Zellulose‑Regeneration aus löslichen Derivaten zu faser‑ oder folienförmigen Produkten mit definierter Mikrostruktur und Funktion.
Zentral für werkstoffliche Regeneration sind: (i) steuerbare Degradations‑ und Aufbaukinetik, (ii) hierarchische Mikro‑ und Nanostrukturen für mechanische Integrität, (iii) Schnittstellenphänomene zwischen biologischer Umgebung und Werkstoff sowie (iv) Alterungs‑ und Ermüdungsverhalten unter zyklischer Beanspruchung. Diese Aspekte bilden die Grundlage für selbstheilende, funktionserhaltende und kreislauffähige Werkstoffsysteme der nächsten Generation.
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