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Projekt Zukunft

Talk: Was gibt es Neues in der Bionikforschung?

Dazu spricht Prof. Dr. Christoph Neinhuis, von der Technischen Universität Dresden: Was gibt es an interessanten Bionik-Forschungsansätzen und -ergebnissen hierzulande? In welche Richtung geht es bei diesem Forschungsgebiet derzeit ? Was ist da in den nächsten Jahren an Ergebnissen zu erwarten? Wie naturverträglich ist das, was der Natur abgeschaut ist?

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DW: Pflanzen regen die Forscher zum Nachbauen an, in diesem Fall sind es die Kakteen. Herr Neinhuis, was kann man von Kakteen lernen, außer dass sie ziemlich stachelig sind?

Christoph Neinhuis:Im Wesentlichen sind es Pflanzen aus extremen Lebensräumen. Sie interessieren uns deshalb, weil wir bei Verzweigungen gesehen haben, dass sie genau da ihre dünnste Stelle haben - anders als bei Bäumen, bei denen die Äste zum Stamm hin dicker werden. Eigentlich würde man erwarten, dass diese Äste der Kakteen abbrechen - tun sie aber nicht.

Und das, obwohl das Material sehr leicht ist.

Genau. Das sind wenige hundert Gramm. Bei einer Höhe von mehreren Metern ist hier also wirklich nur wenig Material verbaut. Man spricht hier von konstruktivem Leichtbau.

Da würde man bei einem Ingenieur sagen, du hast etwas falsch gemacht - denn die Stelle, die am gefährdetsten ist, ist am dünnsten.

Ein Ingenieur würde sagen, es ist Blödsinn so vorzugehen. Genau das sind dann die Dinge, die uns interessieren. Da wo die Natur von dem, was uns intuitiv richtig erscheint, abweicht, um dann vielleicht ganz neue Lösungen zu finden. Lösungen, die in der Technik so noch nicht verfolgt worden sind.

Und das haben sie auch getan. Sie haben sozusagen einen künstlichen Kaktus aus Kohlefasern gebaut.

Natürlich stark abstrahiert, aber defacto ist es so, dass wir ein Bauteil auf einem großen Roboterarm mit einer Flechtmaschine hergestellt haben. Dabei haben wir den Faserverlauf angepasst, um eine möglichst leichte, stabile und verzweigte Struktur herzustellen. Da stecken mehrere Jahre Entwicklungsarbeit hinter. Vor allen Dingen die Verfahrenstechnik, also den Prozess des Flechtens so zu automatisieren, dass man das Bauteil an einem Stück machen kann, ist eine wirklich große, technische Herausforderung.

Solche Bauteile konnte man mit der Technik bisher nicht so stabil bauen?

Das konnte man schon, aber man konnte sie nicht am Stück flechten. Man hat sie dann aus mehreren Elementen zusammengeklebt. In etwa so, wie man Metall schweißt. Der Vorteil unseres hergestellten Bauteils ist, dass wir das in einem Stück geschafft haben. Die Fasern aus dem Hauptstamm durchlaufen die Seitenäste kontinuierlich und damit ist die Verbindung natürlich stabiler.

Vor 15 oder 20 Jahren gab es einen richtigen Bionik-Hype, damals ging es überwiegend um Wasser abweisende Oberflächen - der berühmte Lotuseffekt. Wo steckt die Bionik heute?

Die Bionik hat gerade in Deutschland in den letzten 15 bis 20 Jahren einen Schub erfahren. Vor allem, weil wir durch die Ministerien und Forschungsorganisationen gefördert worden sind. Heute sehen wir einen Konsolidierungsprozess. Viele Dinge sind teilweise selbstverständlich geworden. Wir nehmen Bionik teilweise gar nicht mehr wahr. Auf der anderen Seite gibt es viele spannende, neue Entwicklungen, die in den nächsten Jahren sicherlich auch die Öffentlichkeit erreichen werden und auch für den Normalbürger Nutzen bringen werden.

(Interview: Ingolf Baur)