Technische Bauteile, die wie Knochen wachsen
Forschungszentrum Karlsruhe präsentiert die Optimierung von Bauteilen nach den Prinzipien der Natur
Am 25. März eröffnet in Aichi, Japan, die Weltausstellung 2005 unter dem Motto "Nature's Wisdom - Die Weisheit der Natur". Im Deutschen Pavillon präsentiert das Forschungszentrum Karlsruhe einen Beitrag über Design in der Natur. Optimierte technische Bauteile wachsen wie Bäume oder Knochen und werden dadurch bei minimalem Gewicht extrem haltbar. Nach den vom deutschen Umweltpreisträger Claus Mattheck aus der Natur abgeschauten Prinzipien wird Material nur dort angelagert, wo es benötigt wird. Überflüssiges Material wird wieder abgebaut. In vielen Industriezweigen werden solche Bauteile bereits erfolgreich eingesetzt. Von der EXPO-Installation des Forschungszentrums werden die Prinzipien der Natur aufgegriffen und anschaulich gemacht.
Um einen knorrigen alten Baum herum wird an ausgewählten Baumteilen die Körpersprache der Bäume erläutert. Verschiedene Wuchsformen wie eine Baumgabel, eine Baumrippe und eine Wurzel veranschaulichen die biomechanische Gestaltoptimierung der Bäume. Daneben wird an Knochen die beeindruckende Fähigkeit der Natur gezeigt, auch hochbelastete Strukturen extrem leicht zu bauen.
"Wichtig war uns für die EXPO, die Faszination der natürlichen Konstruktionen zu zeigen und auch in den technischen Anwendungen transparent zu machen", erläutert Professor Dr. Claus Mattheck, Leiter der Abteilung Biomechanik im Institut für Materialforschung II des Forschungszentrums Karlsruhe. "In der Natur haben sich im Überlebenskampf einfache aber wirkungsvolle Prinzipien bewährt, um Bäume stabil und Knochen auch noch leicht zu machen. Material wird nur dort angelagert, wo es auch benötigt wird. Überflüssiges, das heißt nicht belastetes Material wird im Knochen sogar abgebaut. Mit diesen Prinzipien haben wir gelernt, technische Bauteile mit minimalem Gewicht und maximaler Haltbarkeit zu entwickeln."
Wie solche Bauteile, beispielsweise haltbare Knochenschrauben oder gewichtsparende Motoraufhängungen, entstehen, können die Besucher des "Experience Lab" im Deutschen Pavillon bei der EXPO 2005 lernen.
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