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Bionik ist, wenn Haie Jets optimieren

Bionik ist, wenn Haie Jets optimieren

Aachen (an-o) - Wenn ein Biologe einem Hai auf die Haut schaut, und dabei an einen neuen Typ Boeing oder an selbstreinigende Kaffeelöffel denkt, dann kann das etwas mit Bionik zu tun haben. Zu einem ersten Workshop dieser wissenschaftlichen Disziplin hatte die RWTH Aachen eingeladen.

Biologen beobachten die Natur und erforschen die Evolution der Pflanzen und Tiere. Ingenieure entwickeln technische Neuerungen für den Menschen.
Nimmt man beide Betrachtungsweisen in einem wissenschaftlichen Verfahren zusammen, heißt es Bionik (aus den Begriffen Biologie und Technik). Und Abgucken ist erste Methode dabei. Die Grundidee ist, dass die Natur durch Mutation und Selektion Strukturen erschaffen hat, die für technische Weiterentwicklungen bedeutsam sein können.

"Ein Hai hatte rund 200 Millionen Jahre Zeit, sich an seine Umgebung anzupassen. Man kann also davon ausgehen, dass er perfekt ausgestattet ist", erklärt Dr. Antonia B. Kesel, die am Saarbrückener Institut für Zoologie, Technische Biologie und Bionik unter anderem die Beschaffenheit von Haihaut oder Insektenflügeln unter die wissenschaftliche Lupe nimmt.
Im Blick hat sie dabei aber das technische Problem, wie eine Außenhaut beschaffen sein muss, um mit möglichst wenig Reibungsverlust durch Wasser oder Luft zu gleiten. Denn in puncto Energiesparen ist der Hai so etwas wie das Drei-Liter-Auto unter den Fischen. Versuche haben ergeben, dass eine haiartige Oberflächenstruktur auch beim Flug einer Boeing Energie sparen würde: "Bislang ist das Anbringen dieser Außenhaut an ein Flugzeug so zeitaufwändig, dass es sich wirtschaftlich noch nicht lohnt", so die Biologin.

Dagegen kommt eine andere Entwicklung der Bionik schon dieses Jahr auf den Markt: "Ein Imprägnierspray, dass selbst in Wasser getauchte Oberflächen zu jeder Zeit absolut trocken hält", erklärt Professor Wilhelm Barthlott. Die Idee kam dem Botaniker der Uni Bonn als er die selbstreinigenden Kräfte von junger Kapuzinerkresse und Lotusblüten beobachtete - weder Dreck noch eine Flüssigkeit hafteten an ihnen.

"Man versucht sich schon lange an selbstreinigenden Flächen, und ist immer davon ausgegangen, dass sie so glatt wie nur möglich sein müssen", erklärt Barthlott, "ein Irrtum, denn die Lotusblüte bleibt sauber und trocken, weil sie mikrostrukturiert und eben nicht glatt ist". In der Mache ist neben dem Spray auch Besteck, das nicht gespült werden muss: "Den Kaffeelöffel können Sie erst in Schlamm und dann in Honig tauchen, von beidem bleibt kein Partikel dran", behauptet der Botaniker.

Am Zentrum für Bionik an der RWTH Aachen versuchen sich Biologen unter vielem anderen an einem Roboter, für den das Schalllokationssystem der Schleiereule Vorbild ist. "Die Realisation liegt noch in weiter Ferne", glaubt der Leiter des Aachener Bionik-Zentrums Professor Hermann Wagner: "Ein Traum ist der Beginn der Technik."