Bionik

Biologie und Technik

Das Wort Bionik setzt sich aus den Wörtern Biologie und Technik zusammen. Womit schon der Name Rückschlüsse auf das Forschungsgebiet dieser Wissenschaftsdisziplin zulässt. Die Bionik beschäftigt sich mit aus der Natur abgeleiteten Prinzipien, die dann auf die Technik angewendet werden. Aufgrund der, in der Bionik zusammengefassten verschiedenen Wissenschafts-Gebieten, besteht ein ständiger Austausch von Experten unterschiedlicher Fachrichtungen. So arbeiten in der Bionik Naturwissenschaftler, Ingenieure, ggf. Architekten und Designer eng zusammen. Die Gründe für die Suche nach Problemlösungen in der Natur liegen in der Entwicklung vieler biologischer Lösungen, die sich im Laufe der Evolution optimiert haben. Das Fachgebiet der Bionik lässt sich anhand der Vorgehensweisen unterscheiden in die Analogie-Bionik und die Abstraktions-Bionik.

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Bei der Anaologie-Bionik werden gezielt Lösungen in der Biologie, für technische Probleme, gesucht. Doch werden damit meist nur kleine Fortschritte erreicht, da vor der Suche die technische Anwendung schon erkennbar sein muss. Die Vorgehensweise, auch top-down-Prozess genannt, findet immer in der gleichen Reihenfolge statt; Problemdefinition, Suche nach Analogien in der Natur, Analyse der Vorbilder aus der Natur und zuletzt mit den erworbenen Erkenntnissen Ideen für die Lösung des vorher definierten Problems suchen. Beispiele für die Analogie-Bionik sind die Flugzeugentwicklung, Lilienthal hat zuerst große Vögel beim Fliegen beobachtet, und neuartige Entwicklungen von Autoreifenprofilen, hier dienen die Katzenpfoten als Vorbild, die beim Richtungswechsel mehr Kontakt zur Oberfläche durch Verbreiterung haben.

Die Abstraktions-Bionik dagegen beruht auf der biologischen Grundlagenforschung. Hier werden Prinzipien von ihrem biologischen Vorbild losgelöst, ohne dass vorher dafür ein Problem definiert wurde. Die Vorgehensweise, bottom-up-Prozess, setzt sich wie folgt zusammen, zuerst die biologische Grundlagenforschung, dann das Erkennen und Beschreiben eines Prinzips, danach folgt die Loslösung vom Vorbild und eine nicht fachspezifische Übersetzung, jetzt muss nach eventuellen technischen Anwendungen gesucht werden und zum Schluss wird die technische Anwendung in Zusammenarbeit mit Ingenieuren, Designern usw. entwickelt. Beispiele für die Abstraktionsbionik sind der Lotuseffekt, der unter anderem bei Dachziegeln zur Anwendung kommt und auf die wasserabweisende und selbstreinigende Oberfläche mancher Pflanzen zurück zuführen ist, und der Klettverschluss, der nach dem Prinzip der Klettfrüchte entwickelt wurde.