Das stille Erfolgsgeheimnis der Natur – und wie es unsere Technologie voranbringt
Eine Eigenschaft, in der Tiere uns Menschen um Längen voraus sind?
Ganz klar: Energieeffizienz.
Die meisten Tiere sind extrem energieeffizient. Sie bewegen sich fliegend oder schwimmend fort, ohne dabei Energie zu verschwenden – eine Fähigkeit, von der wir Ingenieure eine Menge lernen können. Bei Herausforderungen hilft ein Blick in die Natur oft entscheidend weiter. Warum das so ist und welche smarten Lösungen wir auf diese Weise gewinnen können, erklären wir hier.
Champion im Energiesparen: der Albatros
Schauen wir uns die Albatrosse an: Sie legen manchmal Hunderte von Kilometern zurück, ohne auch nur einmal mit den Flügeln zu schlagen. Wie schaffen sie das? Die Seevögel haben eine einzigartige Flugtechnik entwickelt, den dynamischen Segelflug. Dabei nutzen sie die Aufwinde über den Wellenkämmen, um sich anheben zu lassen. Anschließend gleiten sie zum nächsten Wellenkamm.
Dort wiederholt sich die Bewegung dann: aufsteigen und nach unten gleiten. Auf diese Weise gewinnen Albatrosse nach und nach an Höhe und legen gleichzeitig weite Strecken zurück – nur vom Wind angetrieben. Unterstützt werden sie dabei durch ihre großen Flügel, die bis zu dreieinhalb Meter Spannweite haben.
Auch viele Meerestiere haben effiziente Techniken entwickelt, um sich energiesparend fortzubewegen. Delfine beispielsweise schwimmen oft im Strömungsschatten ihrer Artgenossen oder nutzen Meeresströmungen, um mit weniger Energie schnell voranzukommen.
Manchmal "surfen" sie auf den Bugwellen von Booten. Ihre Hautstruktur und Körperform tragen zu ihrer extrem energiesparenden Fortbewegung bei. In der Tierwelt gibt es zahlreiche weitere Beispiele für Energieeffizienz, ob Haie, Wale oder Greifvögel.
Darum verschwenden Tiere keine Energie
Es geht ums Überleben: Auf der Suche nach Nahrung müssen viele Tiere weite Strecken in der Luft oder im Wasser zurückzulegen. Dabei müssen sie ihre eigenen Reserven schonen, bis sie wieder Nahrung finden. Durch energiesparende Fortbewegung sichern sie ihr eigenes Überleben – und das ihrer gesamten Art, da sie so die Chancen auf Fortpflanzung erhöhen.
Auch sonst funktioniert vieles in der Natur nach dem Prinzip "Energie sparen": Ein weiteres Beispiel ist die Photosynthese, bei der Pflanzen sich zur Sonne ausrichten, um die Energie maximal zu nutzen. Und auch unser Herz arbeitet relativ energieeffizient, wenn man bedenkt, wie viel Blut es im besten Fall über Jahrzehnte hinweg permanent und zuverlässig durch unseren Körper pumpt.
Die SectorCon und das Naturprinzip Energieeffizienz
Der Gleitflug der Albatrosse, das Surfen der Delfine, der Schlag unseres Herzen: Über Millionen Jahre hinweg hat die Natur Systeme optimiert, Probleme gelöst und Prozesse effizienter gestaltet. Um ein technologisches Problem zu lösen, lohnt es sich also, einen Blick in die Tier- und Pflanzenwelt zu werfen. Auch wir von der SectorCon lassen uns immer wieder vom Naturprinzip "Energieeffizienz" inspirieren, etwa wenn es um die Leistungsfähigkeit von Flugzeugen oder Schiffen geht.
Das beste Ingenieurunternehmen der Welt? – Die Natur.
Es gibt auch ein interdisziplinäres Forschungsfeld, das sich die Natur als Vorbild für effiziente und nachhaltige Technologien nimmt, die sogenannte "Bionik". Ihr Name setzt sich aus den Wörtern "Biologie" und "Technik" zusammen. Forscher verschiedener Disziplinen übertragen dabei Naturphänome systematisch auf die Technik, um intelligente und ressourcenschonende Lösungen zu entwickeln.
Das Denkprinzip der Bionik ist seit Jahrzehnten bekannt – und immer noch aktuell. Ob in der Medizintechnik oder im Neuromorphic Computing: Die Bionik ist heute relevanter denn je, um zukunftsfähige Technologien zu entwickeln.
Die smartesten Lösungen kommen aus der Natur
Wenn wir Lösungen aus der Natur in die Technik übertragen, können wir unsere Technologien an vielen Stellen verbessern. Hier einige Beispiele:
- Wir können den Widerstand in Luft und Wasser minimieren, indem wir uns die Fortbewegung von Tieren genauer untersuchen.
- Wir können Strömungen besser nutzen, indem wir verstehen, wie Tiere sie seit Jahrhunderten für ihre Fortbewegung einsetzen.
- Wir können das Material und die Form von Maschinen optimieren, indem wir die Hautstruktur und den Körperbau nachempfinden.
So schaffen wir es, Bewegungsabläufe zu optimieren, diese effizienter zu gestalten und Ressourcen zu schonen. Was die Natur perfektioniert hat, können wir nutzen – um am Ende auch "grünere" Lösungen zu finden, den Klimawandel zu verlangsamen und trotzdem weiterhin gut von A nach B zu kommen.
Beim Thema Energie ist die Natur ein Vorbild
Ob beim Transport, in der Industrie oder im Alltag: Es fällt uns Menschen schwer, energieeffizientere Lösungen umzusetzen. Oft schaffen wir es gar nicht. Manchmal ist es auch gar nicht gewollt. Erstaunlich ist, dass uns die Natur beim Thema Energie so weit voraus ist. Sie breitet die Lösungen vor uns aus. In vielen Fällen können wir uns ein Beispiel an Tieren und Pflanzen nehmen und ihre klugen Lösungen auf unsere Technologien übertragen.
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Quellen:
admin
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