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BIOKON - Das Bionik-Kompetenznetz

Best Practices

 

 

I think the biggest innovations of the 21st century will be at the intersection of biology and technology. A new era is beginning.

Steve Jobs, Apple Gründer

 

 

Die Innovationskraft der Bionik entspringt aus dem nahezu grenzenlosen Pool an biologischen Vorbildern für spezifische Antworten auf technische Fragestellungen. In beeindruckender Vielfalt schafft die Natur Inspirationen für technische Entwicklungen, die Marktrelevanz in den unterschiedlichsten Branchen haben.

 

Hier haben wir Erfolgsbeispiele der Bionik zusammengestellt, die wir nach dem Schema (1) Bionik-Innovation, (2) Technische Anwendung, (3) Bionisches Funktionsprinzip und (4) Vorbild aus der Natur aufbereitet haben - unterstützt von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt im Rahmen der Förderung unseres Bionik-Unternehmensforums.

Willkommen bei den Innovationen an der Schnittstelle von Biologie und Technik.

 

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Pinguin

Best Practices // 17. Januar 2014

Auf dem Weg zur idealen Stromlinienform – das Pinguin-Prinzip

 

Bionik-Innovation

Fortbewegung mit geringstem Widerstand und minimaler Energiezufuhr: Spindelförmige Strömungskörper nach dem Vorbild von Pinguinen setzen neue Maßstäbe der Aerodynamik. Im Wasserkanal erzielen solche Rotationskörper Widerstandsbeiwerte von 0,02 cw. Zum Vergleich: Bei Autos liegen die durchschnittliche cw-Werte zwischen 0,25 bis 0,5, bei U-Boote betragen sie etwa 0,1. Bei entsprechender aerodynamischer Anpassung − etwa bei einem Luftschiff − lässt sich eine Treibstoffersparnis von bis zu 30 Prozent erzielen.

 

Technische Anwend...

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selbstschaerfende_Messer

Best Practices // 15. Januar 2014

Von den Ratten abgeschaut: Selbstschärfende Messer in Industriemaschinen

 

Bionik-Innovation

Stumpfe Messer, Klingen und andere Schneidwerkzeuge sind in der Industrie ein allgegenwärtiges Problem. Vor allem die Betreiber von Schneidemühlen und Recycling- sowie Kunststoff-Fabriken müssen ihre Maschinen regelmäßig stoppen, um die sich schnell abnutzenden Messer auszubauen, zu schleifen und wieder einzusetzen. Der Stillstand kostet auf Dauer viel Geld. Forscher vom Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) in Oberhausen fanden eine Lösung für das Problem in der Natur. Die Zähne von Nagetieren...

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Best Practices // 13. Januar 2014

Wölbstruktur: Sparsam und schön anzuschauen

 

Bionik-Innovation

In der Natur gibt es vielfältige Wölbstrukturen mit wabenähnlichen Mustern – ob nun bei Schildkrötenpanzern oder der Schlangenhaut. Diese haben zahlreiche gute Eigenschaften: Sie sind vergleichsweise leicht und dennoch formstabil, nehmen vergleichsweise viel Stoßenergie auf ohne zu brechen und sind dazu oft wetterfest wie optisch gut anzuschauen. Aus diesem Vorbild entwickelten Forscher und Firmen wie die Dr. Mirtsch GmbH hexagonale Wölbstrukturen, die zum Beispiel auf Folien oder Metallbleche aufgebracht werden. Die Materialien mi...

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Prachtkäfer_01

Best Practices // 11. Januar 2014

Der Prachtkäfer macht’s vor: mit Infrarotsensoren Großbrände verhindern

 

Bionik-Innovation

Waldbrände verursachen allein in der Europäischen Union (EU) jedes Jahr Schäden von 2,5 Milliarden Euro. Um zerstörende Großfeuer künftig durch ihre frühere Erkennung und Bekämpfung verhindern zu können, werden in einem vom Institut für Zoologie der Universität Bonn geführten Bionik-Projekt neuartige technische Sensoren entwickelt. Das natürliche Vorbild wurde bei feuerliebenden Insekten wie dem Prachtkäfer gefunden. Sie können mittels spezieller Infrarotrezeptoren das Feuer „spüren“. „Eine effektive Früherkennung kan...

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Transportpalette

Best Practices // 09. Januar 2014

Die bionische Transportpalette im Igel-Stil

 

Bionik-Innovation

Für den Transport empfindlicher Güter wie Computer-Serverschränke sind stoßdämpfende Paletten nötig. Da sie international versendet werden, gibt es für die meist aus einem Mix von Holz, Kunststoff und Metall bestehenden Elemente kein Entsorgungskonzept. Meist werden sie schlicht nach einmaligem Gebrauch weggeworfen und nicht oder nur teilweise recycelt. Eine von Biologen der Universität Freiburg gemeinsam mit Ingenieuren des Instituts für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf und der Firma Rittal entwickelte bionische Transport...

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Eisbaerhaus2

Best Practices // 07. Januar 2014

Die Bauweise der Zukunft: Textile Solarthermie im Eisbärhaus

 

Bionik-Innovation

Energieautarke Gebäude unter Benutzung des textilbionischen „Eisbärfell-Effekts“ könnten die Bauweise in der Zukunft revolutionieren. Im Sommer kühlen, im Winter wärmen und das alles nur mit Sonnenenergie – das soll in dem futuristischen Hightech-Bau mit der textilen Gebäudehülle möglich sein. Sechs Forschungspartner unter Federführung des Instituts für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) haben mit finanzieller Unterstützung der Europäischen Union und des Landes Baden-Württemberg ein Muster-Eisbärhaus in Denkendorf bei ...

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Best Practices // 06. Januar 2014

Bionik-Propeller: ein leiser Lüfter nach Adler-Art

Bionik-Innovation

Das Brummen von Lüftern kann ganz schön nerven – ob nun am Computer oder am Zimmerventilator. Der leiseste Lüfter der Welt kann da Abhilfe schaffen. Entwickelt wurde der bionische Schlaufenpropeller nach dem Vorbild der Schwingen des Adlers, der majestätisch scheinbar ohne Flügelschlag durch die Luft gleitet. Das Geheimnis dahinter ist der geringe Luftwiderstand. Der nach diesem Vorbild durch die Verbindung der Flügelenden entwickelte Bionik-Propeller vermindert nicht nur die Lärmemissionen, er könnte in Zukunft auch Windparks revol...

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Salvinia

Best Practices // 04. Januar 2014

Millionen Tonnen Treibstoff sparen mit dem Salvinia-Effekt®

 

Bionik-Innovation

Die schneebesenartigen Haare einer Pflanze schaffen es, dauerhaft eine Luftschicht unter Wasser zu halten. Bionik-Forscher wollen diesen sogenannten Salvinia-Effekt® nutzen und Schiffe künftig mittels eines speziellen Schiffsanstrichs quasi in einer Luftblase schwimmen lassen. So könnte der durch Reibung des Schiffsrumpfs im Wasser entstehende Energieverlust um bis zu zehn Prozent gesenkt werden. Ein Prozent des in diesem Bereich anfallenden globalen Rohölverbrauchs – das sind Millionen Tonnen Treibstoff – könnten so jährlich gesp...

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Fluessigkeitsferntransport

Best Practices // 03. Januar 2014

Ohne Pumpen möglich: mit Textilien Flüssigkeiten transportieren

 

Bionik-Innovation

Lianen sind in der Lage, Wasser ohne jedes Pumpsystem über größere Entfernungen und in große Höhen zu transportieren. Davon haben sich Forscher der Universität Tübingen und vom ITV Denkendorf inspirieren lassen und haben technische Textilien entwickelt, die künftig für den Ferntransport von Flüssigkeiten sorgen könnten. In den mikroskopischen Hohlfasern dieser Textilmatten sollen durch eine spezielle Strukturierung der Oberfläche Flüssigkeiten sicher und bedarfsgesteuert über große Distanzen transportiert werden. Das Ganze o...

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Brommi

Best Practices // 02. Januar 2014

Ein „Elefantenrüssel“ sorgt für die sichere Interaktion zwischen Mensch und Maschine

 

Bionik-Innovation

Roboter agieren meist ruckartig. Bewegung in der Natur vollzieht sich hingegen flüssig, und hier setzen einige Produkte der bionischen Forschung an. Der Elefantenrüssel wird vor diesem Hintergrund beim Projekt „BROMMI:TAK“ als multifunktionales Meisterwerk zum Vorbild für den Bau von bionischen Robotern. Diese zeichnen sich durch ein gutes Masse-Leistungs-Verhältnis aus, welches die Handhabung von hohen Lasten bei einer geringen Eigenmasse ermöglicht. Vor allem aber wird die Sicherheit der Interaktion zwischen Mensch und Maschine e...

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