Auf einem Bildschirm sieht man einen riesigen Schwarm von Tausenden Staren, die sich am Himmel sammeln und beim Fliegen ständig die Richtung ändern, und zwar ohne dass jemals Unfälle passieren. Denn jeder Star orientiert sich an seinem nächsten Nachbarn, passt Richtung und Geschwindigkeit an ihn an, erklärt Projektleiterin Christiane Rainer vom Technischen Museum Wien.
Ein Prinzip, das man sich für den Bereich des autonomen Fahrens auch vorstellen könnte. Die Forschungen über Stare und wie man ihre Bewegungsmuster nutzen könnte, ist ein Teil der Bionik, der noch in den Kinderschuhen steckt.
Lange Tradition
Bionik ist ein Kunstwort aus Biologie und Technik und bedeutet „Lernen von der Natur für eine verbesserte Technik". Schon in der Antike nahm man sich die Natur zum Vorbild – da gab es etwa römische Heerformationen, die einen Schildkrötenpanzer nachahmten. Moderne Beispiele: Der Klettverschluss an unserer Kleidung funktioniert wie die Kügelchen der Klettenpflanze, die sich ebenfalls gern in der Kleidung oder im Tierfell verhaken. Der Eiffelturm wurde vom menschlichen Oberschenkelknochen inspiriert.
Den Begriff „Bionik“ prägte 1960 der amerikanische Luftwaffenmajor Jack E. Steel auf einem Kongress in Dayton, Ohio. Damals stellten bionische Erkenntnisse ein enormes Potential für militärische Entwicklungen dar. Die deutsche Wehrmacht setzte bereits im Zweiten Weltkrieg Infrarotdetektoren nach dem Vorbild von Klapperschlangen ein. Auch der V-förmige Formationsflug der Luftwaffe ist den Zugvögeln abgeschaut.
Raumfahrt nach Käfer-Methode
Momentan erforscht man, warum der zweieinhalb Zentimeter große „Eisengepanzerte Käfer“ (Phloeodes diabolicus ) einen so unglaublich stabilen Panzer hat. „Die Bauteile seines Panzers sind wie Puzzleteile miteinander verbunden. Wenn Druck auf den Panzer ausgeübt wird, dann verschieben sich die Teile einfach untereinander und deswegen hält er einfach sehr viel Druck aus“, erklärt Christiane Rainer.
Kompressionstests ergaben, dass der Käfer noch einer Kraft von 149 Newton standhält, die fast 15 Kilogramm entspricht – dem 39.000-Fachen seines Körpergewichts. Ein Auto könnte über den Käfer fahren, es würde ihm nichts ausmachen. Interessant ist das für die Raumfahrt, weil man hier besonders belastbare Materialien braucht.
Ideen zur Nachhaltigkeit
Auf der Erde wird Dürre ein immer größeres Problem – In diesem Bereich können Kakteen ein Vorbild liefern. Sie sammeln mit feinen Netzen Wasser aus der Luft. Die Netze sehen aus wie Spinnenweben und ziehen sich über mehrere Kakteen.
In der Ausstellung zu sehen ist ein menschengemachtes Auffangnetz nach diesem Vorbild. Auf den Kanarischen Inseln etwa werden hier über Nacht Wassertropfen aus Nebel gewonnen und in einer Rinne eingesammelt.
Die Ausstellung „BioInspiration – Die Natur als Vorbild“ im Technischen Museum wurde konzipiert vom Wissenschaftsmuseum Parque de las Ciencias in Granada, Spanen. Sie zeigt Bionik-Beispiele aus Architektur, Medizin, Verkehr, Ingenieurwesen, Robotik, Energie, Stadtplanung, Materialkunde, Sport oder Weltraumforschung.