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Richtlinienreihe zum Thema Bionik erschienen

Vom Medienhype zum Alltagsthema: Vor einigen Jahren galt die Bionik, das Lernen von den Konstruktionsprinzipien der Natur, als Zukunftstrend. Das ist sie womöglich noch immer – doch inzwischen haben sich Deutschlands Regulierer ihrer angenommen. Beim Verein Deutscher Ingenieure (VDI) erscheint nun eine Richtlinienreihe zum Thema.

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Foto: Festo AG

Selbstreinigende Oberflächen und moderne Klettverschlüsse haben eines gemeinsam: Beide Techniken sind von natürlichen Vorlagen inspiriert. Der Verein Deutscheer Ingenieure e.V. (VDI) erarbeitet derzeit acht Richtlinien zum Trendthema Bionik, die die Umsetzung natürlicher Entwicklungen in die technische Anwendung ermöglichen oder vereinfachen sollen. Die ersten Richtlinien dieser Serie wurden gerade als VDI-Richtlinien des Monats November veröffentlicht.

VDI 6224 Blatt 2 „Bionische Optimierung - Anwendung biologischer Wachstumsgesetze zur strukturmechanischen Optimierung technischer Bauteile“ bietet Hilfestellung für die Gestaltung technischer Bauteile. Biologische Kraftträger zeigen Möglichkeiten zur bionischen Optimierung auf: Bäume, Knochen, Krallen oder Dornen sind durch die Evolution optimal an ihre Belastung angepasst. Die Richtlinie nennt hieran angelehnte Optimierungsmethoden wie Computer Aided Optimization (CAO), Soft Kill Option (SKO), Computer Aided Internal Optimization (CAIO) und die Methode der Zugdreiecke. „Ihr Ziel ist ein optimaler Materialeinsatz zur Gewichtsreduktion bzw. Steigerung der Belastbarkeit und Lebensdauer der Bauteile. Die breite Einsatzmöglichkeit der Methoden eröffnet die Möglichkeit, die Bauteiloptimierung bereits früh im Konstruktionsprozess zu verankern“, heißt es beim VDI.

VDI 6225 befasst sich hauptsächlich mit anwendungsrelevanten Aspekten der bionischen Informationsverarbeitung. Ihr Vorbild sind die biologischen Mechanismen und Strukturprinzipien von Organismen und ihren Nervensystemen. Die Richtlinie „Bionik - Bionische Informationsverarbeitung“ dient dazu, das Zusammenspiel und die Funktionsweise von biologischen Sensoren, Nerven und dem Skelett-Muskel-System zu analysieren, zu verstehen, zu abstrahieren und sie so der Technik zugänglich zu machen. Hierbei können sowohl Algorithmen entstehen, die für Software nutzbar sind, als auch strukturelle Erkenntnisse gewonnen werden, die einer Hardwareimplementierung zugänglich sind.

Der VDI-Fachbereich Bionik erarbeitet die Richtlinien im Rahmen des durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Forschungs- und Entwicklungsvorhabens „Transfer bionischer Forschungs- und Entwicklungsergebnisse in ökologisch vorteilhafte industrielle und technische Anwendungen“. Weitere VDI-Richtlinien zur Bionik sollen 2011 erscheinen.

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