Innovationen und Bionik

In den 70er Jahren untersuchte der Paläontologe Prof. Reif in Tübingen die Schuppen von Haien. Er stellte dabei fest, dass schnellschwimmende Haie (z. Bsp. Seidenhai und Mako) eine besondere Strukturierung. auf der Schuppenoberfläche besitzen. Zusammen mit dem Strömungsmechaniker Dr. Bechert von der DLR in Berlin bauten Wissenschaftler diese Hautstrukturen künstlich nach und untersuchte sie zunächst im Wind- und Wasserkanal, später dann in einem mit Babyöl gefüllten Wasserkanal. Das Ergebnis dieser Forschung ist die sog. Ribletfolie, hergestellt von der Firma 3M zur Verminderung des cw-Wertes auf Flugzeugen. Die Spritersparnis bei Langstreckenflügen liegt bei 2-3%. Aufgrund der Probleme beim Aufbringen und Entfernen dieser Folie blieb es zunächst bei der Anwendung auf einem Airbus. Der Einsatz von Oberflächenstrukturen wird allerdings auch für den Einsatz auf dem Airbus A 380 geprüft. Die Strukturen eignen sich – wie man heute weiß – auch zur Verhinderung der Besiedlung von Schiffsrümpfen mit Seepocken („Antifouling“).

Eine ganz andere Weiterentwicklung dieser Riblet’s macht seit Anfang 2000 furore. Bei den Olympischen Spielen in Sydney sind erstmals Athleten der USA und Australiens mit einem Schwimmanzug, der die Eigenschaften von Haihaut imitiert, an den Start gegangen. Hersteller dieses "Fastskin" - Suit’s ist die Firma Speedo aus England. Die Wirkweise ist jedoch in Fachkreisen umstritten.

Ein weiteres, innovatives Produkt bionischer Forschungist der "Lotuseffekt", entdeckt von Prof. Wilhelm Barthlott, einem Botaniker der Universität Bonn. Barthlott stellte schon vor 20 Jahren fest, dass die Oberfläche von Lotusblumen immer sauber ist und untersuchte sie daraufhin rasterelektronenmikroskopisch. Die Oberfläche weist eine ganz bestimmte Strukturierung auf. Im Übrigen zeigen auch andere Pflanzen diesen Effekt, so z. Bsp. die Kapuzienerkresse oder Wirsing.

Entgegen der landläufigen Meinung der Physiker Glatt ist gleich sauber fand er, dass auf der Blattoberfläche noppenförmige Strukturen vorhanden sind, aufgrund derer Tropfen abperlen. Übrigens hat schon J.W. von Goethe dieses Phänomen bei verschiedenen Pflanzen beobachtet. Ergebnis dieser Forschung waren zunächst eine Fassadenfarbe mit dem Namen „ispo Lotusan“, die inzwischen weltweit eingesetzt wird und ein selbstreinigender Dachziegel. Einsatzmöglichkeiten tun sich aber auch im Automobil- und Textilbereich und überall dort auf, wo Oberflächen zu finden sind.

Das Undenkbare denken. Hinter den Horizont schauen. Bekannte Pfade verlassen und neuen Ideen eine Chance geben: Das ist die Philosophie von DaimlerChrysler. So entstand das Projekt Mercedes-Benz bionic car, ein Konzeptfahrzeug, das auf Vorbildern aus der Natur basiert.

Biologen, Bionik-Wissenschaftler und Automobilforscher verschiedener Fachbereiche gingen auf eine „Safari“, die sie schon nach kurzer Zeit in die Tiefen der Meere führte - und für eine Überraschung sorgte: Nicht die schnellen, schlanken Schwimmer wie Hai oder Delfin kamen den Idealvorstellungen der Auto-Ingenieure besonders nahe, sondern ein Meeresbewohner, der auf den ersten Blick alles andere als stromlinienförmig und flink wirkt: der Kofferfisch. Die Außenhaut des Kofferfisches besteht aus einer Vielzahl sechseckiger Knochenplatten, die so miteinander verwachsen sind, dass sie einen starren Panzer bilden. Diese knochige Wabenstruktur verleiht dem Rumpf des Fisches hohe Steifigkeit, schützt ihn vor Verletzungen und ist auch das Geheimnis seiner perfekten Bewegungsfähigkeit. Übertragen auf den Automobilbau ist der Kofferfisch also ein ideales Vorbild für Steifigkeit und Aerodynamik. Hinzu kommt, dass seine rechteckige Anatomie mit dem Querschnitt einer Pkw-Karosserie nahezu identisch ist. So stand der Kofferfisch Modell für ein bislang einzigartiges Fahrzeugprojekt der Automobilentwicklung.