Mit interessierten Schülern des Begabtenkurses Bionik und des W-Seminars „Insekten“ besuchten wir am 18.02.2016 das Ideenforum Bionik im Bionicum des Nürnberger Tiergarten. Dort wurden wir wir von einem humanoiden (= der menschlichen Gestalt nachempfundenen) Roboter begrüßt und hörten insgesamt vier Vorträge von verschiedenen Ingenieuren, Doktoren und Professoren zum Thema Bionik. Zuerst aber eine Begriffsklärung: Das Wort Bionik setzt sich aus den beiden Wörtern „Biologie“ und „Technik“ zusammen. Wie diese beiden Wörter bereits vermuten lassen, beschäftigt sich die Bionik also damit, Phänomene aus der Natur als Vorbild für die Technik zu nutzen, wobei diese Vorgänge nicht exakt kopiert werden.
Im ersten und interessantesten Vortrag stellte Frau Dr. Nina Gaissert von der Firma Festo einige Tiere vor, deren geniale Funktionen in mehrjähriger Arbeit – so weit möglich – technisch nachgeahmt wurden. Beispielsweise wurde gezeigt, wie der SmartBird, ein der Silbermöwe nachgeahmtes Flugmodell, mit zwei Metern Spannweite durch aktives Auf- und Abschlagen der Flügel starten, fliegen und landen kann. Dies ist durch den komplexen Gelenktorsionsantrieb als auch durch den Ultraleichtbau sowie einer komplexen Regelung in Echtzeit möglich. Auch der Flug einer Libelle wurde nachgeahmt. Die Ingenieure mussten sich einiges einfallen lassen, um ein solches Objekt mit enormen Flugfähigkeiten steuern zu können. Zum Beispiel müssen sich die Flügel verdrehen können, die besondere Beschaffenheit der Flügel rekonstruiert und eine Art Autopilot programmiert werden, da die Flügel einer Libelle bis zu 20 mal pro Sekunde schlagen und solche schnellen Bewegungen von einem Menschen über eine Fernbedienung nicht mehr einzeln kontrollierbar wären. Der Energieverbrauch des BionicOpter ist so hoch, dass eine Handyladung nur für drei Minuten Flug ausreicht.
Auch ein soziales Insekt – die Ameise – diente als Vorbild für das sogenannte „Maschinen-Learning“. Wenn eine Ameise versucht, ein Objekt zu bewegen, aber zu schwach dafür ist, werden solange Ameisen herbeigeholt, bis sie das Objekt bewegen können. Auch die BionicAnt lernt, wenn ihre Kraft nicht ausreicht, andere Mini-Roboter herbeizurufen. Durch selbstständiges Lernen sollen in Zukunft auch andere Maschinen kooperieren und Aktionen aufeinander abstimmen können.Dr.-Ing. Ivo Boblan von der Technischen Universität Berlin beschäftigte sich im zweiten Vortrag mit dem Thema, wie man Roboter benutzerfreundlicher machen kann und eine optimale Mensch-Roboter-Interaktion schaffen kann. Dabei stellt sich besonders die Frage, welche Entscheidungen von Robotern und welche weiterhin von Menschen getroffen werden sollen.Außerdem wurde die Internet basierte Plattform „Open Bionic Innovation“ vorgestellt, auf der Biologen und Ingenieure ihre Ideen austauschen können und evolutionäre Entwicklung als Vorbild für die Technik diskutiert. Abgerundet wurden die Vorträge durch anschließende Fragen des sehr gemischten Publikums – sowohl Experten als auch interessierte Laien (wie wir vom Dientzenhofer Gymnasium) waren geladen – als auch durch die Poster-Präsentationen von Studenten der FAU und anderer MINT-Lehrstühle.
In der Mittagspause besuchten wir die Bionik-Ausstellung, in der man zum Beispiel die Stabilität von Bambus mit Stahl und Plastik vergleichen konnte, das Gewicht und die Stabilität von einer Muschel mit Stahlbeton und viele weitere Dinge. Wie zu erwarten, war das Beispiel aus der Natur immer wesentlich robuster beziehungsweise gewichtssparender.
Sebastian Both und Catja Bier