VDI: Algen für den Leichtbau der Zukunft

Sie sind zwar mikroskopisch klein, könnten aber schon bald einen umso größeren Einfluss auf den Leichtbau haben. Die Rede ist von Kieselalgen. Um Photosynthese nahe der Meeresoberfläche betreiben und sich gleichzeitig vor Fressfeinden schützen zu können, haben diese Kleinstorganismen über Jahrmillionen ebenso leichte wie robuste Schalenstrukturen gebildet.

Was die Evolution perfektioniert hat, dient dem Bioniker Sebastian Möller und einem Team aus Biologen und Ingenieuren am Alfred Wegener Institut als Inspiration. Vom effizienteren Auto bis zum leichteren Staubsauger, die Einsatzgebiete der Bionik im Leichtbau sind so vielfältig wie die Vorbilder aus der Natur. Der VDI stellt Möllers Geschichte als Fotoreportage in seiner Kampagne Ingenieurgeschichten vor.

Welches Potenzial sich im bionischen Leichtbau verbirgt, demonstriert das einzigartige, ultraleichte Bionic Bike. Das Aluminium-Falt-Fahrrad wurde bewusst nicht für klassische Guss- oder Schweißkonstruktionen entwickelt, sondern für den 3D-Metalldruck. „Organische Strukturen lassen sich so deutlich besser umsetzen”, klärt Sebastian auf. „Typischerweise werden Fahrräder verschweißt. Dank des 3D-Drucks sind beim Bionic Bike sehr geschwungene Formen möglich. Es gibt keine konstanten Wandstärken und Durchmesser.” Dadurch kommt das Bionic Bike gerade einmal auf sieben Kilogramm Gesamtgewicht. Drei Kilo weniger als normale Falträder. Im Vergleich zu Leichtbaumaterialien wie faserverstärkten Kunststoffen, wird die Gewichtsreduktion hier ausschließlich durch einen sparsameren Einsatz des ursprünglichen Baumaterials erzielt.

Was macht die Natur nun besser als der Mensch? Sebastian glaubt, dass sich der evolutive Erfindergeist in einem Punkt besonders vom Menschen unterscheidet: „Die Natur hat viele Lösungen hervorgebracht und wieder verworfen. Der Mensch entwickelt viele Lösungen, aber tut sich schwer, einen einmal eingeschlagenen Weg wieder zu verlassen.”