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Bionik

Gemeinsame Sprachregelung in Biologie und Technik

| Autor / Redakteur: Annedore Bose-Munde / Udo Schnell

Dr. Joachim Schätzle, Leiter Forschung, Technologietransfer und Vorentwicklung bei den Fischerwerken, wird in Esslingen den Ablaufprozess dieser Entwicklung entlang der bionischen Wertschöpfungskette vorstellen. Und er gibt einen Ausblick auf seine Ausführungen: „Die Auswahl des biologischen Vorbildes ist entscheidend für den weiteren positiven Verlauf bei der technischen Umsetzung. In dem Verbundvorhaben wurden unter anderem mit der an Pflanzen saugenden Zikade und dem Kugelfisch zwei Vorbilder gewählt, welche sich für die Aufgabenstellung als geeignet erwiesen.“

Bei der Zikade war insbesondere die Gestaltung der Mundwerkzeuge interessant für die Entwicklung: Mit den sogenannten Mandibeln, welche durch eine alternierende Sägebewegung in die Pflanzenwand eindringen, wird die Pflanze getrennt und gleichzeitig ein Kanal gebildet, über den der Pflanzensaft eingesaugt wird.

Erdbebensicherheit durch Dämpfung nach dem Vorbild der Natur

Mit diesem Projekt konnte bewiesen werden, dass die Durchgängigkeit von der Natur zum technischen Produkt gegeben ist. Auch die Haltewerte, die mit Biofix realisiert werden konnten, entsprechen den Anforderungen. Derzeit arbeitet das Unternehmen an der Überführung in die Praxis.

Ebenfalls vorstellen wird Schätzle das interdisziplinäre Forschungsprojekt „Biolast“, an dem Partner aus der Industrie, der Biologie und Bionik, der Materialforschung, der Polymerchemie und Polymerphysik beteiligt sind. Ziel ist die Verlängerung der Lebensdauer von chemischen Verbundsystemen und eine verbesserte Toleranz gegenüber seismischen Belastungen mithilfe bioinspirierter Methoden. Ideengeber aus der Biologie für dieses Projekt sind pflanzliche Haft- und Verankerungssysteme. „Kletterpflanzen und Meeresalgen besitzen adaptive Haftsysteme, die auch bei häufig wechselnden Lasten eine dauerhafte Verankerung im Substrat gewährleisten.

Die Funktionsprinzipien dieser Systeme werden durch die Analyse des strukturellen Aufbaus und der mechanischen Eigenschaften identifiziert und ihre Übertragbarkeit auf das technische System geprüft“, erklärt Schätzle die Vorgehensweise. Dargestellt wird das Thema am Modell-Haftsystem einer Passionsblume.

Von der Biologie inspirierte, bionische Roboter für eine menschzentrierte Technik werden ein Schwerpunkt im Referat von Dr.-Ing. Ivo Boblan sein, Gruppenleiter der Forschergruppe MTI-engage im Compliant Robotics Lab an der Technischen Universität Berlin. „Das Thema wird zunehmend wichtiger, da Maschinen und speziell Roboter immer näher am Menschen arbeiten, ihm schwere Arbeit abnehmen und unterstützend wirken sollen. Softwarelösungen funktionieren im Fehlerfall, wie beispielsweise Strom-aus, nicht mehr und sie haben Verzugszeiten durch Signallaufzeiten. Mechanische Lösungen wirken immer direkt ohne Verzögerungen und sind somit sicherer, intuitiver und menschgerechter“, erläutert Boblan.

Anwendungsbereiche für bionische Roboter sieht er überall dort, wo der Werker beim Heben, Schieben oder Ziehen schwerer Gegenstände entlastet wird.

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