Erneuerbare Ressourcen

SULZER-ANALOGIE
Wie die Natur Sonnenenergie nutzt
Dank der Sonnenstrahlung entstehen
auf der Erde Werkstoffe und Energie -
quellen, die sich stetig erneuern.
Heute ist die technische Nutzung
dieser erneuerbaren Ressourcen
weltweit im Kommen; in der Pflanzenund
Tierwelt ist sie indes seit jeher
weit verbreitet.
Termiten nutzen in ihren riesigen
Wohnburgen passiv die Sonnen -
wärme. Die in der nordaustralischen
Steppe lebenden Meridiantermiten müssen
damit fertig werden, dass die Temperaturen
nachts bis auf 5 ºC sinken, am
Tag jedoch tropische Werte erreichen. Die
Spezies baut sich ein an dieses Klima -
regime optimal angepasstes Nest: In der
Grundfläche ein Gebilde wie ein stark
geschlitztes Auge, ist der Bau mit seiner
Längsachse genau auf den lokalen Nord-
Süd-Meridian ausgerichtet. Nach oben
wird die Burg immer enger und endet
schließlich als schmaler Grat – ein Objekt
ähnlich einer auf dem Rücken liegenden
Axt. Steigt die Sonne am Morgen über
den Horizont, ist die gesamte Breitseite
des Baus der Sonne ausgesetzt – das
Nest profitiert nach der kühlen Nacht
voll von der wärmenden Strahlung. Zur
heißen Mittagszeit hingegen steht die
Sonne über der schmalen Kontur der
Burg, was das Nest vor übermäßiger
Hitze bewahrt.
Hornissen gestalten aus erneuerbaren Werkstoffen kunstvolle Nester.
12 | Sulzer Technical Review 1/2012
Die Meridiantermite genießt in ihrem Bau optimales Wohnklima dank Sonnenenergie.
Sonnenlicht produziert Nährstoffe
Das Pflanzenblatt kennt seit Jahrmillionen
die Photosynthese. Es produziert mit grünen
Chlorophyll-Farbstoffen aus Sonnen -
licht die lebenswichtigen Nährstoffe und
liefert so auch Nahrung für Mensch und
Tier. Wechselwarme Tiere wie Reptilien
und Amphibien nutzen die Sonnenenergie
passiv, indem sie sich den energetischen
Aufwand einer konstanten Körpertemperatur
sparen und die Sonnenwärme
nutzen, um die optimale Betriebstemperatur
zu erreichen.
Neben der Sonnenenergie setzt die
Natur auch auf Windenergie – letztlich
eine Variante von Sonnenenergie, da die
Luftmassen durch die Thermik in der
Atmo sphäre bewegt werden. Der amerikanische
Präriehund, ein Nagetier, baut
seinen ausgedehnten Bau unter der Erde
mit mehreren Ausgängen. Einer der Ausgänge
mündet in einen die Ebene
markant überragenden Erdhügel. Streicht
nun der Präriewind
über die topo -
graphische Erhöhung,
entsteht nach
dem Bernoulli-Prinzip
ein Unterdruck, wodurch der Bau
belüftet wird.
Auch die typische Zitterbewegung
von Pappelblättern im Wind erfüllt einen
bestimmten Zweck. Die Grenzschicht der
Luft an der Blattoberfläche wird damit
laufend erneuert, was die Diffusion von
Gasen und Wasserdampf durch die Spaltöffnungen
erleichtert. Die spezifische
Blattform mit leicht seitlich versetzter
Aufhängung sowie ein elastischer Blattstiel
bringen das Blatt im Wind zum
raschen Schwingen.
Erneuerbare Werkstoffe im
Hornissen nest
Der in der Technik vielgepriesene Trend
zum Einsatz erneuerbarer Werkstoffe ist
bei Pflanze und Tier die Regel, denn
natürliche Organismen können ohne
nachhaltiges und Ressourcen schonendes
Wirtschaften längerfristig nicht überleben.
Von der Zellulose der pflanzlichen Zellwände
bis zum Chitin des Käferpanzers
dienen erneuerbare Materialien als natürliche
Werkstoffe. Architektonische
Meister werke sind die Papiernester der
Hornissen und Wespen. Von vergrauten
Holzlatten, Telefonstangen oder alten
Bäumen nagen die Insekten feine Splitter
ab und formen sie mit Speichel als Klebstoff
zu Kügelchen. Aus dem biologischen
Grundmaterial baut im Frühjahr das
Die Sonne erwärmt Luftmassen und bringt sie
in Bewegung. Viele Tiere und Pflanzen nutzen
geschickt die Kraft des Windes.
begattete Hornissenweibchen zur Nestgründung
eine erste sechseckige Zelle
und heftet sie unten an eine Decke. Während
Wochen und Monaten erweitert
das wachsende Hornissenvolk das Nest,
bis ein mächtiger Etagenturm wie eine
umgekehrte Pagode von der Decke
hängt.
Herbert Cerutti
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