BIOKON – Das Bionik-Kompetenznetz

Nachrichten mit Nachhall

Das Schönste, was wir entdecken können, ist das Geheimnisvolle.
Albert Einstein, Physiker

Bionik ist das anwendungsorientierte Zusammenspiel von Wissenschaft und forschenden Unternehmen. Ihre Ergebnisse zielen auf Innovationen nach dem Vorbild der Natur. Sie sollen immer das Potenzial haben, Ideengeber für ein besseres Morgen zu sein. Solchen erfolgreichen Lösungen schaffen Nachrichten mit Nachhaltigkeit.

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Presse // 30. Mai 2017

Die Gewinner des Casio Vektoria Award 2017 − Schülerinnen und Schüler überzeugen mit Beiträgen zum Thema Bionik

„Bionik – Natur inspiriert die Wissenschaft“ war der Titel des Casio Vektoria Award 2017, des bundesweiten mathematischen Kreativpreises. Die Schülerinnen und Schüler der fünften bis 13. Klassen aller 16 Bundesländer waren aufgerufen, sich mit dem Thema Bionik zu befassen und es in Form eines Bildes – ob Digitalbild, Foto oder Zeichnung – zu präsentieren. Die zahlreichen tollen Einsendungen haben es der Experten-Jury schwergemacht, eine Auswahl zu treffen – aber letztendlich konnten drei Beiträge die mit 3.000 Euro dotierten „Vektorias“ erringen. Hier die Gewinner:

Die Goldene Vektoria ging an Alexander Voelz aus der 11. Klasse der Jürgen-Fuhlendorf-Schule in Bad Bramstedt für seinen Beitrag „Programme, die lernen – Neuronale Netze“. Zu Bionik musste er sich erst einmal umfassend informieren, fand das Thema jedoch schnell faszinierend: „Für mich bedeutet Bionik, dass die Natur früher wie heute Strukturen und Systeme vorhält, die in der früheren oder heutigen Forschung präsente Probleme lösen. Als Wissenschaftler gilt es, diese als neue Technologie für uns nutzbar zu machen.“ Auf der Suche nach einer geeigneten, originellen Idee stieß Alexander schließlich auf neuronale Netze, die ihm passend erschienen, da sie durch den starken Informatikbezug einen etwas anderen Themenbereich betreffen, als die sonst bei der Bionik näherliegenden Ingenieur- und Materialwissenschaften. Die größte Herausforderung in der Umsetzung lag für ihn in der inhaltlichen und technischen Detailarbeit: Sein Projekt sollte gut verständlich, aber auch grafisch ansprechend präsentiert werden – und das ist ihm voll und ganz gelungen!

Clara Koinegg, Gewinnerin der Silbernen Vektoria, geht in die 10. Klasse des Helmholtz-Gymnasiums Heidelberg. Sie überzeugte die Jury mit einem selbst entwickelten bionischen Projekt: dem unbemannten Tauchroboter „DORO“, dessen Antrieb auf dem Vorbild von Oktopussen basiert. Clara kam das Thema Bionik gerade recht, da sie sich unter den Naturwissenschaften vor allem für Biologie interessiert: „Ich denke, die Natur ist ein wichtiges Vorbild und der Mensch kann noch viel von ihr lernen.“ Und auch die Verbindung zur Mathematik passte bestens: „In meiner Schule, dem Helmholtz-Gymnasium, wird Mathematik sehr gefördert. Es gibt immer eine AG für besonders Begabte in Mathe, einen Vertiefungskurs Mathematik in der Oberstufe sowie die geförderte Teilnahme an mathematischen Wettbewerben. Ich persönlich fand Mathe nie langweilig.“ Die Idee zu ihrem Beitrag kam ihr ganz plötzlich beim Frühstück – und bis zur Umsetzung verging nur ein Tag. Und auch die Jury brauchte nicht lange, um sich für „DORO“ zu begeistern!

Der mit der Bronzenen Vektoria ausgezeichnete Beitrag „Bionik“ entstand in Teamarbeit: Luise Busch, Lucie Ludwig und Lilli Swientek gehen auf das Gymnasium Landsberg und nehmen dort am Mathematikkurs der fünften Klassen teil. Der Leiter dieses Kurses, ihr Lehrer Robert Theuerkorn, war es, der sie zur Teilnahme am Vektoria Award motivierte und ihnen ermöglichte, ihren Beitrag im Unterricht zu entwickeln. Sie gehören zu den jüngsten Preisträgern des Vektoria Award und mussten sich erst einmal gründlich über das Thema Bionik informieren. Die Auseinandersetzung mit dem komplexen Thema war durchaus eine Herausforderung für die Fünftklässlerinnen – schließlich sollten auch alle Formeln zu den gewählten Beispielen korrekt sein. Ihr Einsatz hat sich gelohnt, denn „Bionik“ hat nicht nur die Bronzene Vektoria bekommen, sondern gewann auch die meisten Stimmen im Online-Voting und somit den Publikumspreis, ein Virtual-Reality-Headset von Zeiss. Diesen Preis spendeten die drei übrigens ganz uneigennützig ihrer örtlichen Bücherei – Respekt!

Breite Unterstützung Der Vektoria Award wurde in diesem Jahr unterstützt vom Bionik-Kompetenznetz BIOKON, dem Paralympics-Ausstatter Ottobock, dem Jugendmagazin SPIESSER.de, dem Ernst Klett Verlag, dem nationalen Pakt für Frauen in IT-Berufen „Komm, mach MINT“, dem Nachwuchsportal der Deutschen Luft- und Raumfahrtbranche skyfuture.de und dem Mathematik-Forschungszentrum Matheon. 
Die Schirmherrschaft des Vektoria Awards liegt beim Deutschen Technikmuseum Berlin.

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Aktuelles // 17. Mai 2017

Bohren wie die Holzwespen – jetzt auch an der Hüfte und im Weltall

Ein Entwicklerteam um Dr. Oliver Schwarz vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hat mit dem von der Natur adaptierten Prinzip die Bohrtechnik von Holz- und Schlupfwespen auf ein Werkzeug übertragen. Mithilfe des rotationsfreien Pendelhubprinzips können neben runden auch Löcher mit drei- oder mehreckigem Querschnitt gebohrt werden. Der Bohrer Sirex kann in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt zu werden. Er wurde bereits mit Auszeichnungen wie dem Hans-Jürgen Warnecke Innovationspreis und dem International Bionic Award prämiert und in der Großen Show der Naturwunder vorgeführt.

Der Ausgangspunkt für die Forschungsarbeit der Abteilung Biomechatronische Systeme des Fraunhofer IPA war in diesem Fall das Gesundheitswesen. Denn jedes Jahr bekommen in Deutschland rund 200.000 Patienten ein künstliches Hüftgelenk. Die Operation ist ein komplexes Unterfangen. In einem besonders aufwendigen Schritt muss der Chirurg von Hand ein dreidimensional-eckiges Loch in den Oberschenkel des Patienten bohren. Das macht er bisher meist von Hand mit einer Raspel. Mit dem vom Fraunhofer IPA entwickelten Sirex-Bohrer können Ärzte den Eingriff künftig schneller, präziser und mit deutlich weniger Kraftaufwand vornehmen.

Bohren nach dem Vorbild der Hautflügler – im Baugewerbe, bei der Gartenarbeit und sogar im Weltall

Dass diese Technik nicht nur im Gesundheitswesen auf offene Ohren stößt, erklärt Vince Ebert, Physiker und Kabarettist, in einem Erklär-Video humorvoll wie folgt: „Jeder Hobbytaucher kennt das Dilemma: Bohren unter Wasser – ein Riesenproblem. Oder noch extremer: Stellen Sie sich, Sie sind Astronaut und müssen auf einem Kometen ein Loch bohren. Mit einem normalen Bohrer brauchen Sie einen Anpressdruck. Der ist aber in der Schwerelosigkeit nicht möglich. Auch hier hilft der Sirex-Bohrer. Der geht butterweich in den Kometen“.

Oliver Schwarz, Gruppenleiter Bionik und Medizintechnik am Fraunhofer IPA und verantwortlich für das Sirex-Projekt, ergänzt fachlich: „Die Holzwespen bohren bis zu 6 Zentimeter tiefe Löcher ins Holz, um ihre Eier abzulegen. Da ihnen Rotationen nicht möglich sind, raspeln sie die Hohlräume überaus trickreich aus dem Stamm. Ihr Legestachel besteht aus drei separaten Raspeln, die sich unabhängig voneinander bewegen können. Während sich der eine Teil bewegt, verhakt sich der andere im Loch und sorgt so für den nötigen Halt. Mit dieser Technik kann auch Gartenarbeit, Heimwerken und vieles mehr erleichtert werden. Im direkten Gespräch mit den potenziellen Nutzern evaluieren wir gerade die Möglichkeiten des Einsatzes“.

Vince Ebert auf den Spuren der Holzwespe – hier sehen Sie das Erklär-Video:

Zur Videoreihe >>

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Aktuelles // 20. April 2017

Bionische Innovationen auf der Hannover Messe – natürlich ressourceneffizient!

Auf der Hannover Messe 2017, der Weltleitmesse der Industrie mit über 6.500 Ausstellern vom 24. bis. 28. April 2017, präsentiert BIOKON neue Forschungsergebnisse und Produkte der Bionik in der Innovationshalle 2 „Research and Technology“, Stand A01.

Gemeinsam mit folgenden Mitausstellern werden ressourceneffiziente bionische Innovationen sowie zukunftssichere Ausbildungsmöglichkeiten und Bionik-Studiengänge vorgestellt: Alfred-Wegner-Institut (AWI), Altran Deutschland S.A.S. & Co. KG, Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) zusammen mit der School of International Business and Entrepreneurship (SIBE), Hochschule Bremen, Hochschule Rhein-Waal, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Westfälische Hochschule – Campus Bocholt.

Im Tech Transfer Forum der Hannover Messe stellen die BIOKON-Akteure ihre Neuheiten zudem in einer speziellen Bionik-Vortragssession am 25. April ab 11.00 Uhr vor. Und auch in der Night of Innovations am Eröffnungsabend der Messe am 24. April sind die Bionik-Innovationen nicht wegzudenken.

Grüne Berufe mit Zukunft

BIOKON präsentiert in diesem Jahr erstmals auch Elemente seiner Wanderausstellung GREEN UP YOUR FUTURE, die zum interaktiven Entdecken mittels Augmented Reality (AR) einlädt:
Die Hannover Messe stellt in diesem Jahr die Industrie 4.0. und dabei auch die Jobchancen für junge Menschen in den Mittelpunkt. GREEN UP YOUR FUTURE (GUYF) wird dazu in Halle 2 (Stand C 56) vor der „Job-Wall“ der Hannover Messe ein interaktives Highlight bieten. Darüber hinaus werden spektakuläre GUYF-Exponate auch auf dem BIOKON-Stand in der gleichen Halle erlebbar.

Die Ausstellung tourt über drei Jahre durch 19 Orte in Deutschland und macht dabei die „grüne“ Berufsorientierung für Schüler*innen und Studierende sowohl Indoor wie auch Outdoor barrierefrei erfahrbar. Mit dem Greening von Berufen verbinden sich dabei Spaß und ein attraktives Online-Medienerlebnis – ganz nach dem Geschmack und den Kommunikationserwartungen der jungen Zielgruppe. Augmented Reality und temporeiches multimediales Storytelling gehören genauso dazu, wie Infotainment zu Themen aus der Bionik und Jobs aus der Welt der Green Economy. Die in der Ausstellung erzählten 15 Beispiele von realen Auszubildenden und Studierenden spiegeln die Lebenswelten der jungen Besucher*innen wider. Sie werden auf der GUYF-Website mit allen Hintergründen zum Greening und zur Bionik spannend aufbereitet. Besonderen Mehrwert bietet dabei eine Datenbank mit über 350 grünen Jobs. Alle Inhalte und Erlebnisse der Ausstellung lassen sich über Social Media teilen und laden ein zum Dialog innerhalb der Zielgruppe sowie mit Jobanbietern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung.

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Presse // 29. März 2017

Mit Bionik und grünen Berufen in eine spannende Zukunft

Aus den Vorbildern der Natur macht Bionik überraschende und zukunftsweisende technische Lösungen. Diese öffnen jungen Menschen in der interaktiven Wanderausstellung GREEN UP YOUR FUTURE (GUYF) Türen zu faszinierenden Berufen mit Zukunft. Bei der Eröffnung in Berlin checkten Schülerinnen einer berufsbildenden Schule gleich einmal den Informations- und Erlebniswert.

Ein Shakehand mit Michelangelos Hand, einer naturinspirierten "intelligenten" Prothese; ein Fischflossengreifer, dessen "Finger" sich immer wieder neu der Form der zu greifenden Gegenstände anpassen; ein Fassadenanstrich, der eine Oberfläche wie ein Wüstenkäfer hat und sich damit selber immer sauberhält: Die Jugendlichen der Berufsbildenden Schulen in Burgdorf (BBS) bei Hannover waren schwer beeindruckt von ihrer Begegnung mit der Bionik auf der Karrieremesse Stuzubi in Berlin. Im Auftrag von BIOKON und der Green Economy Academy halfen sie, den Stand "Green up your future" zu betreuen und anderen gleichaltrigen Jugendlichen die dort inszenierten "grünen" Berufe näherzubringen.

Vom Bundesumweltministerium war Julia Seim gekommen, um zur offiziellen Eröffnung von GUYF gemeinsam mit Dr. Rainer Erb vom Bionik-Kompetenznetz BIOKON und Dr. Heinrich Schneider von der Green Economy Academy symbolisch ein Band durchzuschneiden.

Die Projektverantwortlichen haben Großes vor: Die Ausstellung tourt über drei Jahre durch 19 Orte in Deutschland und macht dabei die Berufsorientierung für Schüler*innen und Studierende sowohl Indoor wie auch Outdoor barrierefrei erfahrbar. "Es geht um ein spannendes Bionik-Erlebnis, das neugierig macht auf Ausbildungswege und Berufe mit Greening-Perspektive", erklärt Dr. Rainer Erb. Die Ausstellungskonzeption ziele dabei auf Spaß und ein attraktives Online-Medienerlebnis – ganz nach dem Geschmack und den Kommunikationserwartungen der jungen Zielgruppe. Augmented Reality und temporeiches multimediales Storytelling gehörten genauso dazu, wie Infotainment zu Themen aus der Bionik und Jobs aus der Welt der Green Economy.

"Toll fanden wir, wie die verschiedenen Exponate zu den Berufen führen, die ‚dahinter stecken’. Cool war zu entdecken, dass man grüne Berufe erlernen kann, die nebenbei auch noch zukunftsorientiert und natürlich spannend sind und dass man eigentlich in jedem Beruf grüner handeln kann.", so das Echo der BBS-Schülerinnen aus Burgdorf. Besonders habe ihnen gefallen, dass die Ausstellung nicht nur technischen, sondern auch wirtschaftlichen Berufen gewidmet sei.

Die in der Ausstellung erzählten 15 Beispiele von realen Auszubildenden und Studierenden spiegeln die Lebenswelten der jungen Besucher*innen wider. Sie werden auf der GUYF-Website mit allen Hintergründen zum Greening und zur Bionik spannend aufbereitet. Besonderen Mehrwert bietet dabei eine Datenbank mit über 340 grünen Berufen. Alle Inhalte und Erlebnisse der Ausstellung lassen sich über Social Media teilen und laden ein zum Dialog innerhalb der Zielgruppe sowie mit Jobanbietern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung.

Das Fazit der Jugendlichen aus Burgdorf: "Wir fanden den Stand von ‚Green up your future‘ sehr abwechslungsreich und interessant. Es hat sich für uns auf jeden Fall gelohnt, nach Berlin zu fahren und auf der Karrieremesse dabei zu sein. So haben wir auch noch viel über Bionik und grüne Berufe erfahren. Und nicht zu vergessen: Wir haben Michelangelo die Hand geschüttelt. Das schafft man auch nicht jeden Tag."

GUYF ist eine Ausstellung von BIOKON – Forschungsgemeinschaft Bionik-Kompetenznetz e.V. – und Green Economy Academy e.V., sie wird gefördert aus Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) sowie aus dem Europäischen Sozialfonds der Europäischen Union (ESF).

Die aktuellen GUYF-Tourdaten gibt es hier >>

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Forschung // 27. Januar 2017

Facettenaugen für Industrie und Smartphone

Fraunhofer-Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie eine nur noch zwei Millimeter flache Kamera herstellen können. Ihre Linse ist ähnlich einem Insektenauge in 135 winzige Facetten eingeteilt. In Anlehnung an das Vorbild haben die Forscher ihr Mini-Kamera-Konzept facetVISION genannt und auf der Technik-Messe CES in Las Vegas im Januar 2017 vorgestellt.

  • Die Mini-Kamera aus dem Fraunhofer IOF hat eine Dicke von nur zwei Millimetern bei einer Auflösung von einem Megapixel.
  • Die Kamera ist damit für die Automobilproduktion, die Druckindustrie oder Medizintechnik geeignet.
  • Dank ihrer geringen Dicke könnte ihr Grundprinzip künftig das Design von Smartphones verändern.

Die Technologie von Fraunhofer setzt sich wie das Insektenauge aus vielen kleinen gleichförmigen Linsen zusammen. Sie sitzen wie Stücke eines Mosaiks dicht nebeneinander. Jede Facette nimmt nur einen Teilausschnitt der Umgebung wahr. Im Insektengehirn werden dann die vielen Einzelbilder der Facetten zu einem Gesamtbild zusammengesetzt. In der neu entwickelten facetVISION-Kamera übernehmen Mikrolinsen- und Blenden-Arrays diese Funktion. Durch den Versatz jeder Linse zu der ihr zugeordneten Blende erhält jeder optische Kanal eine individuelle Blickrichtung und bildet stets einen anderen Bereich des Gesichtsfelds ab.

»Zukünftig erreichen wir mit dieser aus der Natur übernommenen Technik bei einer Kameradicke von nur zwei Millimetern eine Auflösung von bis zu vier Megapixel«, sagt Andreas Brückner, Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena. »Das ist eine deutlich höhere Auflösung als bei Kameras in der Industrie – etwa in der Robotik oder Automobilproduktion.« Die Technologie wurde gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen entwickelt und von der Fraunhofer-Zukunftsstiftung gefördert.

Kostengünstige Produktion auf Wafern

Die Mikrooptik der Fraunhofer-Forscher lässt sich in großer Zahl kostengünstig produzieren – durch Verfahren ähnlich jenen, die in der Halbleiterchip-Industrie üblich sind. Computerchips werden in Massen auf Wafern, auf großen Halbleiterscheiben, gefertigt und anschließend durch Sägen voneinander getrennt. Entsprechend können am IOF facetVISION Kameraoptiken in Tausender-Stückzahl parallel gefertigt werden. »Die Kameras sind z. B. für die Medizintechnik interessant – für optische Sensoren, mit denen man schnell und einfach Blut untersuchen kann«, sagt Brückner. »In der Druckerei wiederum benötigt man solche Kameras, um bei laufender Maschine in hoher Auflösung das Druckbild zu überprüfen«. Weitere Anwendungen: Kameras an Autos, die beim Einparken helfen oder in Industrierobotern, die verhindern, dass die Maschinen mit Menschen kollidieren.

Smartphones im Blick

Auch für Smartphones ist die Facettenaugentechnologie interessant: Ihr Mini-Kameraobjektiv ist heute üblicherweise fünf Millimeter dick, damit es das Umgebungsbild zufriedenstellend scharf darstellen kann. Das erschwert den Herstellern das Design von superdünnen Smartphones: Die Kamera ist dicker als das übrige Smartphone und ragt deshalb aus der Fläche heraus. Die Hersteller nennen dies den »Camera-bump« – die unästhetische »Kamera-Beule«. Die Kameraoptiken für Smartphones werden jedoch nicht auf Wafern, sondern im Kunststoff-Spritzguss gefertigt. Bei diesem Verfahren wird heißer flüssiger Kunststoff wie bei einem Waffeleisen in die Form gebracht. Roboter setzen die fertigen Linsen dann in die Smartphone-Kamera ein. »Wir möchten das Insektenaugenprinzip auch in diese Produktionstechnologie überführen«, sagt Brückner. »Es ist zum Beispiel denkbar, dass wir mehrere kleine Linsen nebeneinander in der Smartphone-Kamera platzieren. So ließe sich der Facetteneffekt auch im Spritzguss realisieren. Auflösungen von mehr als 10 Megapixel bei einer Kameradicke von nur etwa dreieinhalb Millimetern wären möglich«.

Quelle: Fraunhofer Presseinformation Forschung Kompakt Januar 2017

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Forschung // 2. Januar 2017

„Bionische Wölbstrukturen“ − Die Natur als Vorbild für Ressourceneffizienz

Die Dr. Mirtsch Wölbstrukturierung GmbH in Berlin hat ein innovatives Verfahren zur Herstellung von wölbstrukturierten Materialien entwickelt. Nach dem Vorbild der Natur entwickelt und produziert die Dr. Mirtsch Wölbstrukturierung GmbH Leichtbaustrukturen aus dünnwandigen Materialien für innovative Anwendungen. Die patentierte Wölbstrukturierungstechnik arbeitet auf Grundlage eines einzigartigen, bionischen Selbstorganisationsprinzips und ist damit besonders material- und oberflächenschonend. Durch die Wölbstrukturen PowerStruct® können Bauteile bis zu 40 Prozent leichter ausgeführt werden. Eine vorveredelte Oberfläche bleibt während des Umformprozesses quasi unverändert. Es können vielfältige Synergieeffekte für innovative Lösungen genutzt werden, die den Kundennutzen von Produkten erhöhen und gleichzeitig die Umwelt schonen. Wölbstrukturierte Materialien weisen neben Material- und Energieeffizienz weitere technische Vorteile auf, weshalb sie bei unterschiedlichsten Produkten, wie Katalysatoren, Waschmaschinen oder in der Architektur bereits zum Einsatz kommen.  

Die Gestamp Umformtechnik GmbH nutzt beispielsweise diesen Vorteil bei der Produktion von Bauteilen für die Automobilindustrie. Die steife Struktur des wölbstrukturierten Bleches ermöglicht die Verwendung von dünnem Aluminium, wodurch erhebliche Gewichteinsparungen erzielt werden können. Darüber hinaus lässt sich durch den Einsatz des strukturierten Materials das sonst auftretende, störende Dröhnen von dünnwandigen Bauteilen vermeiden.  

Die Siteco Beleuchtungstechnik GmbH verwendet wölbstrukturiertes Aluminium bei der Produktion der Hexal®-Leuchte. Da das Licht der LEDs durch die Struktur optimal reflektiert wird, kann eine hohe Lichtqualität erzielt werden. Das Material dient gleichzeitig als Gehäuse und Reflektor der Lampe. Dadurch ergibt sich eine Materialersparnis von insgesamt 80 Prozent. Zudem treten bei den strukturierten Blechen weniger Verspannungen bei höheren Temperaturen auf.  

Das Video vom VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH (VDI ZRE) entstand im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit.

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Aktuelles // 9. Dezember 2016

Green up your future − Hai-Noon für grüne Berufe mit Zukunft

Ein Hai, an dem man sich reiben kann, ein Wüstenkäfer, der zum Trinken einen Kopfstand macht, und ein Adler, der der Energievergeudung davonfliegt… Aus den Vorbildern der Natur macht Bionik überraschende und zukunftsweisende technische Lösungen. Diese öffnen jungen Menschen in der interaktiven Wanderausstellung GREEN UP YOUR FUTURE (GUYF) Türen zu faszinierenden Berufen mit Zukunft.

In Millionen Jahren bewährt

Bioniker nutzen für das „Neuerfinden“ technischer Innovationen das nahezu unerschöpfliche Reservoir an biologischen Strukturen, Prozessen und oft überraschenden funktionalen Lösungen, die in Millionen Jahren evolutionärer Entwicklung erprobt und optimiert wurden.
Damit ist die Bionik nicht automatisch nachhaltig. Indem sie aber unseren Blick auf die Natur und deren unerschöpfliche Potenziale schärft, kann sie dazu beitragen, dass Jobs #ImGrünenBereich sind: grün, nachhaltig und sinnvoll. Und deswegen zukunftssicher.

Die Ausstellung

Von Anfang 2017 an tourt die Ausstellung über drei Jahre durch 19 Orte in Deutschland und macht dabei die Berufsorientierung für Schüler*innen und Studierende sowohl Indoor wie auch Outdoor barrierefrei erfahrbar. Mit Greening verbinden sich dabei Spaß und ein attraktives, digitales Medienerlebnis – ganz nach dem Geschmack und den Kommunikationserwartungen der jungen Zielgruppe. Augmented Reality, temporeiches multimediales Storytelling und – selbstverständlich – freies WLAN gehören genauso dazu, wie Infotainment zu Themen aus der Bionik und Jobs aus der Welt der Green Economy.

Überraschende Bionik-Reise

Überraschende Beispiele aus der Bionik, interaktive Exponate in der Indoor-Ausstellung, multimediale Screens und lebensgroße Darstellungen sympathischer Original-Protagonisten schlagen dabei die Brücke in die unterschiedlichen Lebenswelten junger Leute und fordern zur Vertiefung des Inhalts mit dem eigenen Smartphone oder Tablet auf. Jeder einzelne Kommunikationsschritt wird immer von der Aufforderung zur Weiterreise auf der Bionik-User-Journey begleitet.

Hingehen wo die Musik spielt

Standorte der Wanderausstellung sind der von den jungen Menschen favorisierte öffentliche Raum, wie urbane Hot-Spots, Sportplätze und Festival-Locations sowie bildungsbezogene Institutionen und Veranstaltungen, z.B. Berufsmessen und Jobbörsen, Hochschulen und IHKs, Bildungseinrichtungen und Jobcenter.

Multimediales Entdecken

Die in der Ausstellung erzählten 15 Beispiele von realen Auszubildenden und Studierenden werden auf der GUYF-Website (mobile-optimiert) mit allen Hintergründen zum Greening und zur Bionik spannend gebündelt und aufbereitet. All dies lässt sich über Social Media teilen und lädt ein zum Dialog innerhalb der Zielgruppe sowie mit Jobanbietern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung. Ganz gleich auf welchem Kanal: Die Botschaft der Protagonisten lautet immer: Das was ich tue, ist für mich großartig und sinnstiftend – wäre das nicht auch etwas für dich? GREEN UP YOUR FUTURE.

Jobs (fast) ohne Ende

Dazu bietet das umfassend vernetzte Projekt GUYF eine Jobdatenbank mit mehr als 300 grünen Jobprofilen, Weiterbildungsmöglichkeiten und Studiengängen mit hohem Greening-Potenzial. Die Datenbank ermöglicht nicht nur bereits vorinformierten Jugendlichen ein für sie passendes grünes Jobprofil zu finden, sie bietet auch jungen Menschen in der Berufsorientierung eine spielerische Möglichkeit zu einer realistischen Selbsteinschätzung auf Basis der RIASEC-Standards.

Förderer und Partner

GUYF ist eine Ausstellung von BIOKON – Forschungsgemeinschaft Bionik-Kompetenznetz e.V. – und Green Economy Academy e.V. Sie wird im Rahmen des ESF-Bundesprogramms „Berufsbildung für nachhaltige Entwicklung befördern. Über grüne Schlüsselkompetenzen zu klima- und ressourcenschonendem Handeln im Beruf – BBNE” durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit und den Europäischen Sozialfonds gefördert.

Für die Stories der Auszubildenden und Studierenden haben Mitglieder und Partner von BIOKON ihre Pforten geöffnet und das GUYF-Team großartig unterstützt. Besonderer Dank gilt den Firmen Airbus Operations GmbH, Festo AG & Co. KG, Otto Bock Healthcare Products GmbH, Sto SE & Co. KGaA sowie der Hochschule Bremen und der Universität Kiel. Zum Gelingen der Ausstellung haben darüber hinaus auch die Gottlieb Binder GmbH & Co. KG und die EvoLogics GmbH beigetragen.

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Aktuelles // 6. Dezember 2016

Airbus A320-Kabinenstruktur nach dem Vorbild der Natur: Bionische Leichtbau-Trennwand mit dem Ecodesign-Preis ausgezeichnet

Für das Konzept einer bionischen Kabinentrennwand hat BIOKON-Mitglied Airbus den Bundespreis Ecodesign in der Kategorie Konzept erhalten. Bundesumweltministerin Barbara Hendricks zeichnete Peter Sander und Bastian Schäfer aus dem Team für Zukunftstechnologien (Emerging Technologies & Concepts) aus.
Die bionische Trennwand nach dem Vorbild aus der Natur von Airbus ist 45 % leichter als herkömmliche Trennwände für Flugzeuge. Durch die Gewichtsreduktion wird Kraftstoff eingespart und die CO2-Emission pro Flugzeug jährlich um 10 Tonnen verringert.

Das Design basiert auf generativen Gestaltungs- und Fertigungsverfahren sowie auf der Entwicklung eines eigenen, leichten Legierungsmaterials. Dank der additiven Produktion im so genannten 3D-Druck und des modularen Aufbaus lassen sich die Trennwände auch in bestehende Flugzeugkabinen einbauen. Einzelne Komponenten können bei Bedarf einfach ersetzt werden. Das verwendete Material ist komplett rezyklierfähig.

"Airbus zeigt mit der bionischen Trennwand in beispielhafter Weise auf, welche Möglichkeiten generative Fertigung bietet. Im Flugverkehr bedeutet die erreichte Gewichtsreduktion um 45 Prozent eine enorme Kraftstoffersparnis. Die astähnlichen Strukturen bieten einen Ausblick auf das formalästhetische Potential der topologischen Optimierung", so Prof. Matthias Held, Mitglied der Jury des Bundespreises Ecodesign.
"Bionisches Design und additive Fertigungsverfahren spielen eine Schlüsselrolle bei der Flugzeugentwicklung und -fertigung der Zukunft, wo sich fast alles um Gewichtsreduktion dreht", gratulierte Dr. Klaus Richter, Vorsitzender der Geschäftsführung Airbus in Deutschland dem Entwicklungsteam der Airbus Operations GmbH.

Die bionische Trennwand hat Airbus gemeinsam mit dem US-Softwarehersteller Autodesk entwickelt. Seit mehreren Jahren arbeitet Airbus bereits daran, additive Fertigungsverfahren und 3D-Druck für die Flugzeugfertigung nutzbar zu machen. Weitere Beispiele hierfür sind neben der Kabinentrennwand auch Kabinenhalter, Bremsklappen oder Rohrleitungen.

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Aktuelles // 25. November 2016

Vektoria Award 2017: Bionik – Natur inspiriert die Wissenschaft

Ob Flugzeug-Tragflächen in Form von Adlerschwingen, saubere Fassaden dank Lotuseffekt oder Unterwassermodems, die wie Delfine kommunizieren – faszinierende Vorbilder aus der Natur inspirieren zu revolutionären technischen Lösungen, denen auch mathematische Berechnungen zu Grunde liegen.

Beim Vektoria Award sind Schülerinnen und Schüler der Klassenstufe 5 bis 13 aufgerufen, in einem Bild das Thema „Bionik – Natur inspiriert die Wissenschaft“ und seinen mathematischen Gehalt anhand eines Beispiels darzustellen – als Digitalbild, Foto oder Zeichnung. Bis zum 3. März 2017 können Teilnehmerinnen und Teilnehmer ihren Beitrag einreichen. Eine Vorauswahl der besten Präsentationen geht im März online.

Die Gewinner werden von den Jurymitgliedern BIOKON-Mitglied Prof. Dr. Thomas Speck, der Mathe-YouTuberin und Schriftstellerin Angela Maria Ruoff alias „Mathematiqua“ sowie dem Meeresbiologen und Naturfotografen Tom Vierus ausgewählt. Die Gewinner können sich über Preisgelder im Gesamtwert von 3.000 Euro freuen.

Auch die Meinung der Internet-Community und Fans ist gefragt: Beim Onlinevoting kann jeder mitmachen und per Mausklick seinen Favoriten wählen. Dem Publikumsliebling winkt eine hochwertige Virtual-Reality-Brille.

Die Schirmherrschaft des Vektoria Awards hat das Deutsche Technikmuseum Berlin.

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Aktuelles // 24. November 2016

VDI-Ehrenzeichen für die BIOKON-Vorstandsvorsitzende Frau Professorin Antonia Kesel

Der VDI zeichnet Professorin Antonia Kesel mit dem VDI-Ehrenzeichen für ihre Arbeiten und Erfolge in der Bionik aus. Im Rahmen der VDI-Vorstandsversammlung am 22.11.2016 in Düsseldorf würdigte der VDI damit insbesondere Kesels Engagement zur erfolgreichen die Etablierung der Bionik als Studienfach an deutschen Hochschulen und zur Verankerung der Bionik im VDI. Sie hat damit die Ingenieurwissenschaften in Deutschland um eine innovative und zukunftsweisende Thematik bereichert.

Antonia Kesel hat mit großem persönlichen Einsatz maßgeblich zur Etablierung dieser Forschungsrichtung und zur Vergrößerung des Bekanntheitsgrads der Bionik in der Öffentlichkeit beigetragen. Mit ihrer Berufung auf die Professur für „Technische Zoologie und Bionik“ an die Hochschule Bremen im Jahr 2003 hat sie den ersten internationalen Bachelor- und Masterstudiengang „Bionik“ in Deutschland gegründet und in den folgenden Jahren stark ausgebaut. Der Bremer Studiengang dient seitdem als Vorbild für viele deutsche Hochschulen.

2005 gründete sie das Bionik-Innovations-Centrums Bremen (B-I-C Bremen) an der Hochschule Bremen und hat seitdem die Leitung inne. Die enge Verknüpfung von Forschung und Industrie als Basis für zukünftige Innovationen ist ihr seit jeher ein besonderes Anliegen. Dabei gelingt ihr bravourös der nicht immer einfache Brückenschlag zwischen Hochschule und Industrie bzw. Forschung und Anwendung.

Im VDI ist Frau Prof. Kesel seit Ende 2006 aktiv, seit 2007 hat sie den Vorsitz des VDI-Fachbereichs Bionik inne. Von 2009 bis 2014 war sie Vorsitzende der VDI-Gesellschaft Technologies of Life Sciences (VDI-TLS) und mehr als neun Jahre lang Mitglied im wissenschaftlichen Beirat des VDI. Unter Ihrer Leitung wurden im Rahmen eines DBU-Förderprojekts zahlreiche VDI-Richtlinien zur Bionik erstellt, die inzwischen auch Eingang in die internationale Normung gefunden haben. Dadurch wurde nicht nur Deutschland zu einem wichtigen Wettbewerbsvorteil verholfen, sondern national und international wichtige Beiträge zum Umweltschutz und zur Ressourcenschonung geleistet.

Neben ihrem ehrenamtlichen Engagement für den VDI ist Kesel seit 2004 Präsidentin der Gesellschaft für Technische Biologie und Bionik e.V. (GTBB) und Vorstandsmitglied – seit 2013 als Vorsitzende des Vorstandes – der Forschungsgemeinschaft Bionik-Kompetenznetz e.V. (BIOKON), seit 2009 Gründungs- und Vorstandsmitglied des BIOKON International e.V., seit 2013 Vorsitzende der Forschungsgemeinschaft Bionik-Kompetenz-Netz e.V. und seit 2014 Vorsitzende des Hochschulrats der Hochschule Ostwestfalen-Lippe.

Das Ehrenzeichen des VDI ist eine der höchsten Ehrungen des VDI und wurde 1931, anlässlich des 75jährigen Jubiläums des VDI, gestiftet als Auszeichnung für Ingenieure und Ingenieurinnen sowie Naturwissenschaftler und Naturwissenschaftlerinnen, die besondere Leistungen auf technischem Gebiet erbracht und/oder sich um die technisch-wissenschaftliche bzw. berufspolitische Gemeinschaftsarbeit verdient gemacht haben.

Die aus Gold gegossene Plakette trägt auf der Vorderseite die Inschrift „Für Verdienste um die Technik“, auf der Rückseite den Namen der Geehrten, Frau Prof. Kesel, und das Jahr der Verleihung, 2016.

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Presse // 15. November 2016

Ideen der Natur als Quelle für Innovationen verstehen und weiterdenken

„Erfindungen, die die Natur hervorgebracht hat, auf technische Entwicklungen zu übertragen – das finden auch junge Menschen attraktiv. So werden komplexe Zusammenhänge zu den Themen Biologie, Technik und Wirtschaft leichter verständlich und der Weg zur Entwicklung nachhaltiger Gebrauchsgegenstände vereinfacht“, sagte Dr. Matthias Miersch, MdB und Kuratoriumsmitglied der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), in Burgdorf. Mit rund 330.000 Euro fördert die DBU ein neues Bildungsprojekt, das das Bionik-Kompetenznetz BIOKON mit der Green Economy Academy (GEA) durchführt. Es sollen Lehrmodule und Unterrichtseinheiten entwickelt werden, die durch Schüler der Berufsbildenden Schulen (BBS) Burgdorf erprobt werden.

Bionik für systemisches Denken

Dass die Bionik fasziniert, systemisches Denken anregt und interdisziplinäres Arbeiten braucht, veranschaulichte BIOKON-Geschäftsführer Dr. Rainer Erb am Beispiel der Haihaut: „Wir Bioniker haben in Fachdisziplin-übergreifender Arbeit den komplexen Bauplan der Haihaut entschlüsselt und daraus einen Silikonanstrich entwickelt. Er vermindert den unerwünschten Unterwasserbewuchs von Schiffsrümpfen durch Algen, Seepocken und Muscheln, das sogenannte Fouling, um bis zu 70 Prozent. Der dadurch verminderte Strömungswiderstand verringert den Treibstoffverbrauch gegenüber auch nur geringfügig bewachsenen Schiffen um bis zu 30 Prozent und kann somit bei großflächigem Einsatz Millionen Tonnen Treibstoff sparen helfen.“ So könnten Umweltbelastungen vermieden und Kosten eingespart werden. Gleichzeitig würden die bisher als Antifouling-Anstrich eingesetzten umweltschädigenden TBT- und Kupferverbindungen ersetzt. „Bionik basiert auf ganzheitlichem Denken, das wir mit neuen Angeboten in der Berufsbildung verankern wollen“, so Erb.

Komplexe Zusammenhänge durch Bionik begreifen

Mit biologischem Hintergrundwissen, technischen Kenntnissen und cleveren Ideen lasse sich wie beim oben genannten Beispiel die Entwicklung nachhaltiger Produkte für die berufliche Bildung interessanter gestalten. Konsumgüter könnten nach Darstellung der DBU sowohl bei der Herstellung als auch in der Nutzungs- und Nachnutzungsphase die Umwelt erheblich belasten. Im Rahmen des beantragten Vorhabens werde dieser Aspekt in den Blick genommen: Ziel sei es, mit Hilfe der Bionik das Interesse zu wecken und komplexe Zusammenhänge besser zu verstehen. Anhand konkreter Modell-Beispiele, insbesondere im Zusammenhang mit Entwicklungen aus mittelständischen Unternehmen, bearbeiten die Schülerinnen und Schüler die Frage, wie sie ein Gebrauchsgut mit Hilfe bionischer Innovationen nachhaltiger machen könnten, erläutert Erb. Die Betrachtung werde ausgeweitet auf den gesamten Produktlebenszyklus. Die Schülerinnen und Schüler könnten dabei verschiedene Optionen etwa in der Lieferkette, in Marketing- und Kommunikation bis hin zum Vertrieb und den damit verbundenen Effekten auf Natur und Umwelt erleben – die Botschaft dahinter: „Auch das Drehen an kleinen Stellschrauben kann bedeutsame große Nachhaltigkeitseffekte erzeugen.“

Durchdachtes Bildungskonzept mit Leitfaden und Lehrerfortbildungen

BBS-Schulleiter Gerhard Klaus hob hervor: „Als Lehrer tragen wir Mit-Verantwortung dafür, dass Folgegenerationen Problemlösekompetenzen entwickeln. Schon frühere Projekte haben an der BBS bewiesen, dass eine praxisnahe Herangehensweise die Motivation der Schülerinnen und Schüler beflügelt und ihnen die Ideen für Neuentwicklungen kaum ausgehen.“ In diesem Zusammenhang sehe er das Projekt der DBU als vielversprechend an. Daher freue er sich, dass die von BIOKON und GEA entwickelten Unterrichtsmodule sowie Lehr- und Lernformate themenübergreifend und interdisziplinär in den BBS Burgdorf erprobt werden.
Darüber hinaus planet BIOKON, dass Schülerinnen und Schüler verschiedener Fachrichtungen eine gemeinsame Projektarbeit zum Thema „Entwicklung und Vertrieb nachhaltiger Gebrauchsgüter“ durchführen. Die Ergebnisse sollen in einem speziellen Leitfaden für Multiplikatoren verbreitet werden. Ergänzend seien drei „Summer Schools“, Lehrerfortbildungen, sogenannte „Massive Open Online Courses“ (Moocs), eine Aufbereitung der Module in virtueller Form im Internet, eine externe Evaluation sowie eine Präsentation der Ergebnisse auf der Hannover Messe und an weiteren Standorten geplant.

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