Bionik

Das Wort Bionik ist ein Kunstwort und kombiniert die Begriffe Biologie und Technik. Als Wissenschaft beschäftigt sich die Bionik mit der
Entschlüsselung von 'Erfindungen der belebten Natur'
und ihre innovative Umsetzung in die Technik.
Im Laufe der Evolution hat die Natur viele optimierte Lösungen für bestimmte mechanische, strukturelle oder organisatorische Probleme entwickelt. Die Bionik analysiert diese vorhandenen natürlichen Lösungen zunächst. Anschließend können die gefundenen Prinzipien aufbereitet und in einer abstrahierten Form der Technik zugänglich gemacht werden. Die Bionik stellt keine Blaupausen für die Technik bereit, sondern lebt vom Austausch von Experten aus verschiedenen Fachrichtungen:

Bionik ist die Wissenschaft der Kooperation

Biokon Umfeld
In der konkreten Arbeit werden deshalb häufig die Grenzen unterschiedlicher Fachgebiete in interdisziplinärer Weise überschritten, woraus neue Forschungsrichtungen entstehen können, z. B.
  • Konstruktionsbionik: Konstruktionen der Natur
  • Verfahrensbionik: Vorgehensweisen oder Verfahren der Natur
  • Informationsbionik: deren Datenübertragungs-, Entwicklungs- und Evolutionsprinzipien
Sind die biologischen Lösungen erkannt und die abstrahierten Prinzipien erfolgreich kommuniziert, dann sind die möglichen technischen Anwendungen vielfältig und im Einzelnen nicht absehbar. Die Selbstreinigung nach dem Vorbild der Lotuspflanze (Lotus-Effekt®) kann beispielsweise auf so unterschiedliche Dinge wie Fassadenfarben, Dachziegel oder Textilien übertragen werden. Die Innovationsmöglichkeiten sind immens – eine Erkenntnis, die sich auch in immer mehr Unternehmen durchsetzt.



Baubionik - Konstruktionsbionik -

 

Baubionik:

"Bauformen der Natur - Analoge technische Konzepte - Bionisch inspirierte Anwendungen in Architektur und Technik" Adaptive Systeme intelligente Werkstoffsysteme

- Dieter Leukefeld 09/2008 -

Die Anwendung von Grundsätzen der Bionik im Bauwesen ist keineswegs eine neue Tendenz. Beobachtungen in der Natur und Überlegungen zu ihrer technischen Verwertbarkeit werden seit Hunderten von Jahren angestellt. Bionik im Bauwesen wir oftmals unterschiedlich verstanden, im folgenden ist nicht die Visuellen Bionik gemeint.

Architekten und Ingenieure neigen gerne dazu, formale und gestalterische Ideen aufgrund visueller Ähnlichkeiten mit den natürlichen Phänomen bionischer Prinzipien zu vergleichen. Die visuelle Bionik bleibt an der Oberfläche, der erste optische Eindruck ist ausschlaggebend ist aber dem Optimierungsprozess kaum dienlich. Die funktionale Bionik in Architektur und Technik hingegen orientiert sich schon an Beobachtungen in der Natur, so z.B Leonardo da Vinci Man muss die Funktionsweisen des natürlichen Vorbildes untersuchen und analysieren, denn erst mit der anschließenden Umsetzung in den Bereich der Technik beginnt die eigentliche BIONIK.

Die Konzeption von effektiven und kostengünstigen Primärtragwerken ist eine essentielle Aufgabe von Architekten und Ingenieuren. Ansätze zur Optimierung von Strukturen sind in der Natur zahlreich vertreten. Neben der Einsparung von Gewicht als eine der hauptsächlichen Lösungsmöglichkeiten bietet sich auch die Erhöhung von Steifigkeiten (Faltungen), Materialverbesserungen. Interaktion von Tragwerken und Belastungen (adaptive Tragwerke) einen weiteren Ansatz. Lösungen aus der Strukturbionik sind häufig auch optisch besonders augenfällig.

Verwaltungsgebäude MK 4 1998

Die Idee zu dem 2009 entwickelten Tower MK 5 war, die Möglichkeit zu schaffen in Ballungszentren und Metropolen natürliche, begrünte Wohninseln zu schaffen. Die Tragkonstruktion des Hochhauses sollte gleichbedeutend einer Wirbelsäule modular vorgefertigt, die Möglichkeit der Versorgung der einzelnen Wohnebenen sowie dessen Erreichbarkeit zu gewährleisten. Ähnlich wi Nervenstränge und Blutbahnen soll über den zentralen, runden Hohlkörper die Versorgung stattfinden. Die einzelnen im Beispiel noch regelgerechten Ebenen könne variiert erweitert und begrünt werden. Da wo im Verkehrsbereich am Boden keine Begrünung mehr möglich ist kann auf den unterscheidlichen Plattformen entstehen. Die grünen Lungen vermitteln daher nicht nur Natur und Frischluft sondern bieten einen natürlichen Schutz vor Emmisionen und einen natürlichen Sonnenschutz. Somit trägt die begrünte Fassade erheblich zu einer Nachhaltigen Wohnraum Qualität der Ebenen bei.

Tower MK 5 2009

Studien Bionisch Inspirierter Bauten

Baubionik_Leukefeld.pdf
PDF-Dokument [395.3 KB]

Unser Büro ist Mitglied in der Forschungsgemeinschaft BIOKON e.V.

Das Bionik-Kompetenznetz e.V. (BIOKON) als gemeinnützige Forschungsgemeinschaft vereinigt mehr als 95 Universitäten, Forschungsinstitute, Unternehmen und Einzelpersönlichkeiten in ganz Deutschland und Europa, die auf dem Gebiet der Bionik arbeiten. Als Informations-, Aus- und Weiterbildungsplattform bündelt und vernetzt BIOKON Aktivitäten und Expertenwissen wichtiger Bionik-Arbeitsgruppen, damit biologische Problemlösungen und Optimierungsstrategien zielgerichtet in neuartige Produkte und Technologien münden.
   Gegenwärtig ist es eine zentrale Aktivität von BIOKON, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme »BIONA Bionische Innovationen für nachhaltige Produkte und Technologien« geförderten Forschungsprojekte inhaltlich und organisatorisch zu unterstützen und zu vernetzen, die Praxisimplementierung der Ergebnisse voranzutreiben sowie gegenüber Wirtschaft, Politik und Medien öffentlichkeitswirksam darzustell