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Bildung

Der Natur abgeguckt: Bionik als Studienfach

Wie schwimmt der Hai, wie fliegt der Vogel? Die Bionik überträgt erfolgreiche Prinzipien aus der Natur auf technische Neuerungen – vom Wischmopp bis zum Autositz. Wie das funktioniert, zeigt die Hochschule Bremen.

Bionik-Student Sebastian Möller im Labor (Foto: DW / Heike Zeigler)

Bionik-Student Sebastian Möller

Sebastian Möller will Karriere machen – mit Haifischflossen. Der 24-Jährige steht im Keller der Hochschule Bremen in einem kleinen Labor. Die Wände sind gekachelt, der Boden gefliest. Denn hier wird mit Wasser gearbeitet. Eine zwei Meter lange Röhre aus Stahl und Glas zieht sich durch den Raum, der Wasserkanal. Eine Pumpe schickt das Wasser in einem permanenten Kreislauf durch diesen Kanal.

Silikon-Haifischflosse im Wasserkanal

Sebastian Möller steigt auf einen Hocker und hängt in den durchsichtigen Teil der Röhre eine rosafarbene Haiflosse in die Strömung. Keine echte, sondern ein vereinfachtes, selbst gebautes Silikonmodell. Für sein Experiment genau das richtige, sagt der Student. Denn das Modell verhalte sich wie die echte Schwanzflosse eines Hais.

Die Haiflosse ist Teil seiner Bachelorarbeit. Sebastian Möller wollte wissen, warum an der oberen Spitze der Haiflosse noch ein zusätzlicher Hautlappen hängt. "Die Frage konnten mir nicht einmal Spezialisten beantworten." Deshalb hat Möller selbst nach Antworten gesucht. Mit der Bachelorarbeit beendet er sein Bionik-Studium an der Hochschule Bremen, dem einzigen eigenständigen Bionik-Studiengang bundesweit.

Bionik-Student Sebastian Möller im Labor (Foto: DW / Heike Zeigler)

Im Labor experimentiert Sebastian Möller mit Haifischflossen aus Silikon.

Was macht der Hautlappen an der Haifischflosse?

In der Bionik geht es wie bei Möllers Haifischflosse stets darum, die Natur und ihre Phänomene zu entschlüsseln, um sie dann für die Entwicklung technischer Produkte zu nutzen. So steht für den Bioniker am Anfang immer die biologische Grundlagenforschung, erklärt die Bremer Studiengangsleiterin Professor Antonia Kesel. "Es geht darum, warum das Tier so aussieht wie es aussieht oder warum die Pflanze so funktioniert wie sie funktioniert."

Biologie plus Technik gleich Bionik

Seit 2003 bietet die Hochschule Bremen den Internationalen Studiengang Bionik (ISB) an. Das Studium ist praxisorientiert und interdisziplinär organisiert, dauert sieben Semester und vereint – wie der Name Bionik schon vermuten lässt – biologische wie ingenieurwissenschaftliche Inhalte. Sebastian Möller musste neben Biologie, Physik, Chemie, Informatik und Mathematik in den ersten Semestern auch Werkstoffkunde belegen.

Bionik-Lehrangebote gibt es an deutschen Universitäten und Fachhochschulen schon seit den 1970ern, doch in der Regel lediglich als Vertiefungsfach, Ringvorlesung oder Graduiertenkolleg. Das Bremer Studienangebot hingegen sei "deutschlandweit einzigartig", sagt Dr. Rainer Erb, Geschäftsführer von BIOKON, einem Bionik-Netzwerk für Wissenschaftler und Unternehmen.

Bremer Studiengang hat Vorbildcharakter

Bionik-Student Sebastian Möller im Labor (Foto: DW / Heike Zeigler)

Nach vielen Stunden im Labor liegen die Ergebnisse vor.

Weil das Bremer Studienangebot laut Rainer Erb so "erfolgreich läuft" und die Bionik von den Studierenden so "stark nachgefragt" wird, ziehen jetzt auch andere Hochschulen nach. Zum kommenden Wintersemester bietet zum Beispiel die Hochschule Rhein-Waal am Niederrhein den neuen Masterstudiengang Bionik an. Und die Fachhochschule Gelsenkirchen geht zeitgleich mit dem Bachelorstudiengang Bionik an den Start.

Bioniker arbeiten "zweisprachig"

"Der fertig ausgebildete Bioniker ist in der Lage, sowohl mit Spezialisten aus der Biologie zu kommunizieren als auch mit den Kollegen aus den Ingenieurwissenschaften", sagt die Bremer Studiengangsleiterin Antonia Kesel. Und gerade weil er aus beiden Welten kommt und beide Sprachen spricht, ergeben sich für ihn laut Kesel Arbeitsmöglichkeiten in vielen unterschiedlichen Gebieten, wo geforscht wird und neue Technologien entwickelt werden: in der Luft- und Raumfahrtindustrie, im Schiffsbau, in der Robotik oder auch in der Energiebranche.

Und welche zukunftsweisenden Erkenntnisse ergeben sich aus der Arbeit mit Silikon-Flossen? Nach vielen Stunden im Labor hat Sebastian Möller herausgefunden, dass der Hautlappen dem Hai hilft, im Wasser seine Schwimmhöhe konstant zu halten – auch dann, wenn seine Heckflosse mal kräftiger ausholt, um schneller voran zukommen.

Haifisch als Vorbild für U-Boote?

Für die technischen Entwicklungsabteilungen in der Industrie könnten seine Ergebnisse interessant sein, hofft Möller. Zum Beispiel bei der Konstruktion von Antriebssystemen in Schiffen oder U-Booten. Jetzt wartet der Bachelorabsolvent aber erst einmal auf einen Platz im Masterprogramm der Hochschule Bremen. Dort will er weiter erforschen, wie sich Tiere unter Wasser fortbewegen.


Autorinnen: Heike Zeigler / Svenja Üing
Redaktion: Gaby Reucher

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