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Lexikon

Bionik

Wie wir die besten Erfindungen der Natur kopieren

Schmuckhornfrösche können mit ihrer klebrigen Zunge Tiere einfangen, die schwerer sind als sie selbst. Solche Super-Kleber könnten wir auch gut gebrauchen. (Foto: avmaier cc-by-sa 2.0)
Schmuckhornfrosch

Schuhe, die man ohne Schnürsenkel schließen kann, Hausfassaden, die nicht schmutzig werden und Klebebänder, die sich ohne Rückstände ablösen lassen - das alles sind tolle Erfindungen der Neuzeit, die uns das Leben leichter machen.

Stopp, Moment - der Neuzeit? Denkste! Die Vorbilder für diese Erfindungen gibt es schon seit Ewigkeiten - nämlich in der Natur. Dort lagen sie offen vor unseren Augen, aber niemand hat richtig hingeguckt. Erst seit es die "Bionik" gibt, machen wir uns die besten Erfindungen der Natur systematisch zunutze.

Wie funktioniert Bionik eigentlich?

Die Klette ist mit vielen kleinen Widerhaken besetzt und bleibt deshalb an Tierfellen haften - ganz ohne Kleber! (Foto: Jason Hollinger cc-by-sa 2.0)
Klette.
Ganz schön praktisch, so ein Klettverschluss. (Foto: gemeinfrei)
Schuhpaar mit Klettverschluss.
Lotusblume. (Foto: gemeinfrei)
Lotosblume auf Wasser.
Unter dem Mikroskop sieht man: Viele kleine wachsüberzogene Noppen auf dem Lotusblatt lassen das Wasser einfach abperlen. (Bild: William Thielecke cc-by-sa 3.0)
Mikroskopische Aufnahme (Animation) des Lotusblattes.

Bioniker sind professionelle Abgucker. Biologen und Techniker ("Bio-nik") arbeiten in diesem Forschungszweig eng zusammen. Die Biologen erforschen die Natur und versuchen, ihren Phänomenen auf den Grund zu kommen. Techniker übertragen die Erkenntnisse der Biologen dann auf ihren technischen Bereich - zum Beispiel in der Architektur, der Physik, der Medizin oder Chemie. Ziel der Bionik ist es, möglichst wenig Rohstoffe und Energie zu verbrauchen und trotzdem die besten Ergebnisse zu erzielen - wie die Natur es vormacht.

Berühmte Beispiele:

Der Klettverschluss

Dank der Bionik müssen Millionen Kinder sich nie mehr mit friemelig verknoteten Schuhbändern herumärgern. Schließlich gibt's ja Klettverschlüsse: Viele kleine Widerhaken auf der einen Seite verhaken sich im Stoff auf der anderen Seite. Das haben die Bioniker von der Klette abgeguckt, deren Früchte sich mit ihren Widerhaken im Fell von vorbeikommenden Tieren verhaken.

Der Lotus-Effekt

Weil Wasser an den Blättern der Lotus-Pflanze einfach abperlt und jedes Schmutzteilchen mitnimmt, sieht die Pflanze immer aus wie frisch gewaschen. Wie macht sie das bloß? Das wollten Biologen wissen und untersuchten die Blätter unter dem Mikroskop. Und siehe da: Die Blätter sind mit winzig kleinen, von Wachs überzogenen Noppen besetzt. Tolle Idee. Techniker entwickelten nach dem Vorbild des Lotus später eine Farbe für Hausfassaden, die sich selbst reinigt und forschen schon an vielen weiteren Ideen, wie man den Lotus-Effekt nutzen kann.

Von der Natur lernen oder: Sind Pilze schlauer als wir?

Mit einem Geflecht aus Pilzfäden gelangt der Schleimpilz an alle Nährstoffe in seiner Umgebung - auch, wenn er dafür größere Strecken überwinden muss. Dabei findet er immer den kürzesten Weg. (Foto: Dietzel cc-by-sa 3.0)
Schleimpilz auf Herbstblättern.
Kann man aus der Natur Ideen für bessere Verkehrsplanung ableiten? (Foto: gemeinfrei)
Verkehrsstau in der Stadt
Wieso stoßen die Fische im Schwarm nicht zusammen? (Foto: Jörg Henkel / pixelio)
Barbenschwarm im Roten Meer.
Auch ein Schwarm? (Foto: gemeinfrei)
Menschen, die in eine Richtung laufen.

Tiere und Pflanzen in der Natur passen sich ständig neuen Umweltbedingungen an - und das schon seit Jahrmillionen. Man nennt diesen Vorgang "Evolution". Die Evolution hat dazu geführt, dass viele Abläufe in der Natur besser organisiert sind als bei uns Menschen. Das haben auch die Wissenschaftler gemerkt. Deshalb beschäftigt sich die Bionik nicht nur damit, die Erfindungen der Natur für die Technik zu nutzen, sondern auch für das menschliche Zusammenleben. 

Die Intelligenz der Pilze

Pilzforscher in London haben ein Experiment mit verblüffenden Ergebnissen gemacht: Sie haben Schleimpilze auf kleine Eichenblättchen gesetzt und diese auf einer Landkarte von Großbritannien verteilt. Dabei setzten sie immer ein Blättchen auf eine größere Stadt. Innerhalb weniger Stunden hatten die Pilze auf der Landkarte zwischen den Eichenblättchen ein Netzwerk aus Pilzfäden gebildet, ähnlich dem Eisenbahnnetz zwischen den Städten. Der Unterschied: Die Verbindungen zwischen den Pilzen waren oft kürzer als die der britischen Bahn zwischen den Städten. Häufig gab es sogar noch Ersatzstrecken - falls eine mal verstopft sein sollte. Die Pilze hatten also in viel kürzerer Zeit das perfektere Schienennetz gebaut.

Organisierte Natur

Auch in anderen Bereichen können wir noch viel von der Natur lernen: Wie kommt es zum Beispiel, dass die Fische in einem Schwarm nicht zusammenstoßen? Kann man daraus Ideen für ein Verkehrssystem ohne Stau ableiten? Wie schafft es die Natur, dass sie alle produzierten Abfälle wieder verwertet - und wie toll wäre es, wenn wir das auch könnten? Die Bioniker selbst beschreiben ihre Wissenschaft so: "Wir lernen von der Weisheit der Natur". Mit reinem Abgucken hat das wohl doch nicht viel zu tun.

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Das findet IHR genial

(Foto: gemeinfrei)
Auge eines Chamäleons

Wir hatten euch gefragt, welche Erfindung der Natur ihr genial findet. Hier eine Auswahl:

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Wie der Schwarze Kiefernprachtkäfer weit entfernte Waldbrände "hören" kann, erfährst du hier:

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Hier findest du mehr über den sechsten Sinn der Fische und wie erfinderische Bioniker ihn nachbauen:

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