Der Natur auf die Finger geschaut

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Der Natur auf die Finger geschaut

Der Begriff Bionik setzt sich zusammen aus Biologie und Technik. Die Bionik versucht, für technische Probleme eine Lösung in der Natur zu finden. Denn während der Entwicklung der verschiedenen Lebewesen in den letzten vier Milliarden Jahren, hat die Natur die unterschiedlichsten Schwierigkeiten überwunden. Ihre Geschöpfe müssen laufen, schwimmen, fliegen und brauchen Schutz durch Schalen, Knochen und Gehäuse. All das mit so wenig Kraft und Aufwand, wie möglich. Dabei kamen Lösungen heraus, die auch mit modernsten Methoden kaum erreicht oder verbessert werden können.

Wie ein Vogel durch die Luft zu schweben - lange ein Traum der Menschen und der erste Fall von Bionik

Bionik heißt also, sich die Lösungen der Natur anzuschauen und dadurch den Alltag der Menschen leichter zu machen. Aber das machen die Menschen nicht erst heute. Schon Leonardo da Vinci hat vor gut 500 Jahren den Vögeln aufs Gefieder geschaut und versucht, einen Flugapparat zu konstruieren. Das hat damals noch nicht so gut geklappt, dennoch war der Naturphilosoph Leonardo vermutlich der erste Bionik-Ingenieur.

Einfach nachmachen gilt nicht!

Das Beispiel Flugzeug zeigt auch, dass man Lösungen nicht genau so übernehmen kann, wie die Natur es vormacht. Die ersten Flugapparate versuchten, den Flügelschlag mechanisch nachzumachen. Das konnte nicht klappen. Erfolg hatte erst Otto von Lilienthal, der die Flügel von Vögeln genauer anschaute. Schnell stellte sich heraus, dass der Vogelflügel eine besondere Form hat. Erst diese gekrümmte Form ermöglicht das Fliegen.

Unscheinbares Anhängsel

Ein weniger spektakuläres Beispiel für Bionik im Alltag ist der Klettverschluss. Die Pflanze, die dafür Pate stand ist - na? - die Klette. Der Verschluss wurde in den 50er Jahren entwickelt. George de Mestral untersuchte die kleinen, harten Kügelchen, die nach Spaziergängen im Fell seines Hundes hingen. Unter dem Mikroskop entdeckte er die kleinen Haken, mit denen die Klette hängenbleibt. Daraus entwickelte er den praktischen, oft verwendbaren Klettverschluss.

Lotus-Effekt und Kohlrabi

Wenn von Bionik die Rede ist, darf der Lotus-Effekt nicht fehlen. Der Lotus ist eine Pflanze aus Asien, die dort fast als heilig gilt. Sie ist der Inbegriff von Reinheit, weil sie aus dem dicksten Morast unbefleckt hervorsprießt. Erst seit einigen Jahren ist klar, weshalb. Auf der Blattoberfläche befinden sich winzigste Erhebungen aus Wachs. Darauf kann kein Schmutz haften, Wasser oder Dreck perlt einfach ab. Auch Insekten wie Libellen und Schmetterlinge machen sich den Effekt zu Nutze um Körperstellen zu schützen, die sie nicht selbst reinigen können.

Mittlerweile hat man verschiedene Produkte mit solch einer selbstreinigenden Oberfläche hergestellt, unter anderem Dachziegel und Geschirr. Der Lotus-Effekt kommt auch bei anderen Pflanzen vor, etwa bei Kapuzinerkresse und Kohlrabi. Aber Kohlrabi-Effekt klingt einfach nicht so exotisch und geheimnisvoll.

Lange Liste...

Das sind längst nicht alle Technologien, bei denen von der Natur abgeschaut wurde. Das Dach des alten Olympiastadions in München nahm sich Seifenblasen als Vorbild. Die Dachfläche wirkt wie ein Seifenfilm, der sich zwischen den Pfosten und Begrenzungen spannt. Dadurch wird Druck von Wind, Schnee oder Regen am besten abgefedert.

Auch Knochen und Fachwerk sind nach einem ähnlichen Prinzip konstruiert. Mit wenig Material wird große Tragkraft und Stabilität erzielt. Und Ingenieure lassen Bauteile für Maschinen im Computer wie Bäume wachsen. Dort, wo die Beanspruchung groß ist, wird viel Material verwendet, woanders wenig. Dadurch wirken die neuen Bauteile in gewisser Weise natürlich.

Wanderausstellung und Bionik-Quiz

Bionik ist ein neues und spannendes Wissenschaftgebiet. Das Biotechnikzentrum der Technischen Universität Darmstadt hat zusammen mit dem Umweltzentrum Kinzigaue und mit Professor Bio Nick eine Wanderausstellug für euch gebastelt.

Seit dem 20.7. 2005 ist die Ausstellung in der Republik unterwegs. Hier findet ihr die neuesten Informationen dazu. Ihr könnt die Ausstellung auch an eure Schule holen. Mehr Infos findet ihr hier. Und hier könnt ihr an einem Bionik-Wettbewerb teilnehmen.

Http://www.ideenlabor-natur.de/ ist die Homepage der Ausstellung.

Text: -jj- 4.8.2005 /Bilder Copyright und mit freundlicher Genehmigung von http://www.ideenlabor-natur.de

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