Bionik - Lernen von der Natur

Fliegen wie ein Vogel, Schwimmen wie ein Delfin, Bauen wie die Insekten – die Faszination
des Menschen an den Fähigkeiten und Konstruktionen der Natur ist beinahe so alt wie die
Menschheit selbst. Immer wieder waren es natürliche Vorbilder, die Tüftler und
Techniker auf Ideen für neue Erfindungen brachten – von Flugapparaten nach dem Albatros-Prinzip
bis hin zur Spinnennetz-ähnlichen Dachkonstruktion. Inzwischen ist das
Lernen von der Natur aktueller denn je. In den Blickpunkt der Forscher rücken dabei
zunehmend auch die Verfahren und Organisationsstrukturen der Natur. Nicht mehr nur
das „Was“ eines natürlichen Vorbilds ist heute interessant, sondern immer mehr auch das
„Wie“. T2M wird in einer Serie regelmäßig über „Die Natur als Ingenieur“ berichten.
In der Natur haben Jahrmillionen der Evolution
dafür gesorgt, dass nur solche Konstruktionen
und Methoden überlebtwen, die mit einem Minimum
an Energie und Material auskommen.
Organismen, die möglichst effektive Methoden
der Nahrungsgewinnung, Fortpflanzung oder
Fortbewegung entwickelten, hatten einen Vorteil
gegenüber der weniger effektiv „wirtschafzu
kopieren, führt in eine Sackgasse. Eine exakte
Kopie der Natur wäre unklug, denn die
Natur ist nicht nur unglaublich komplex, in ihr
herrschen auch völlig andere Bedingungen.
Bioniker stehen daher vor der Herausforderung,
erst einmal zu verstehen, welche physikalischen
Prinzipien hinter einer erfolgreichen
natürlichen Konstruktion stecken. Wer fliegen
will wie ein Vogel, muss zunächst analysieren,
warum der Vogel überhaupt fliegen kann. Erst
dann kann die daraus gewonnene Erkenntnis
in eine technische Struktur umgesetzt werden.
Entscheidend ist, dass wir mit dem Know-how
der Technik und Physik an die Natur herangehen,
und die richtigen Fragen stellen.
Und Fragen an die Natur haben im Moment
Hochkonjunktur: Nicht mehr nur die klassischen
Ingenieursdisziplinen wie Flugzeugund
Schiffsbau oder die Architekten suchen
dort nach Anregungen und Impulsen, auch
Materialwissenschaftler, Klimatechniker und
Informatiker orientieren sich immer mehr an
natürlichen Vorbildern. Denn die Konstruktionen
der Natur sind vor allem eins: effektiv bei
maximaler Energie- und Materialausnutzung.
Im Zeitalter schwindender Ressourcen und
drohender Klimaveränderung sind es vor allem
diese Eigenschaften, die das Vorbild Natur interessanter
denn je machen.
Das Rad neu erfunden
Aber auch unabhängig voneinander haben
Natur und Ingenieure oft täuschend ähnliche
Strukturen entwickelt. Diese Analogien beruhen
darauf, dass, wie in der Natur selbst auch,
bestimmte Probleme unter gleichen oder ähnlichen
Voraussetzungen gelöst werden müssen.
tenden“ Konkurrenz und setzten sich langfristig
durch.
Nicht viel anders ist der Prozess in der Technik:
Erfindungen und Entwicklungen werden
in der Regel nur dann von der Industrie oder
dem freien Markt angenommen, wenn sie mit
möglichst wenig Kosten für Energie, Produktion
oder Material verbunden sind. Dies führte
dazu, dass Architekten und Ingenieure häufig
die energie- oder materialsparenden Konstruktionsprinzipien
der Natur reproduzierten, ohne
sich dessen bewusst zu sein – sie erfanden
das Rad neu.
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Mehr in der nächsten Ausgabe der T2M.
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