Der Natur abgeschaut - BIONIK  

Unterrichtsmaterialien zusammengestellt von Alexander Schönborn (2010)   Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen dem Bodensee-Naturmuseum der Stadt Konstanz und der Universität Konstanz stellt das Museum, die Biologische Lehrsammlung (in der Universität auf Ebene M6) und der Botanische Garten an ausgewählten Objekten das Thema Bionik dar (Konstanzer Anzeiger vom 3.3.2010).  

Hintergrundinformationen zu den einzelnen Objekten werden  für Studenten, Lehrer und andere Fachinteressierte auf dieser Seite zur Verfügung gestellt (s.u.).    

Was ist Bionik?

Bionik beschäftigt sich mit der Entschlüsselung von Bauprinzipien und Mechanismen der belebten Natur und ihrer Umsetzung in der Technik. Daher ist Bionik ist ein interdisziplinärer Forschungsgebiet in der insbesondere Biologen, Physiker und Ingenieure zusammenarbeiten. Man teilt die Bionik ein in:  

a) Analogie-Bionik ("top-down-Prozess“)


Zuerst liegt ein technisches Problem vor und man sucht gezielt in der Natur nach Beispielen zur Lösung dieses Problems Beispiele:

  • Fallschirm - Löwenzahnfrucht
  • Winglets an den Flugzeugflügeln- Handschwingen-"finger" bei Großvögeln (Adler)
  • Autoreifenprofile- Katzenpfoten

b) Abstraktionsbionik ("bottom-up-Prozess")

Bei der Grundlagenforschung zur Biomechanik und Funktionsmorphologie werden interessante Prinzipien entdeckt. Man sucht dann nach Möglichkeiten der Technischen Nutzung / Umsetzung Beispiele:

  • Selbstreinigende Oberflächen bei Pflanzen, Lotus-Effekt - Wandfarbe
  • Haihautoberfläche → Ribletfolie, Taucheranzug
  • Klettfrüchte - Klettverschluss  

Darüber hinaus gibt es viele Entsprechungen von technischen Entwicklungen und Natur: Saugnapf (Krake), Echolot (Fledermaus), Propeller (Ahornfrucht), Schwimmflosse (Entenfuß), Lüftungssystem (Termitenbau)...

Das Thema Bionik ist also sehr vielseitig. Vorbilder aus der Natur können an allen drei Standorten (Museum, Lehrsammlung, Botanischer Garten) besichtigt werden. Diese sind mit einem Button „Hier steckt Bionik drin!“ gekennzeichnet. Detaillierte Informationen und Unterrichtsmaterialien zu ausgewählten Stationen des Lehrpfades finden Sie hier:  

Bodensee-Naturmuseum

Spezielle Angebote speziell für Grundschulen (auf Anfrage können die Materialien bereit gestellt werden):

Eintritt: Erwachsene: 2,- Euro; Kinder (4 - 14 Jahre): 1,- Euro; Familien: 4,50 Euro

Öffnungszeiten: Juli - 11. September 10-19 Uhr, Mai - Juni und ab 12. September 10-18 Uhr, November - April 10-17 Uhr

Kontakt: Martina Kroth, Tel. 07531-900 917, E-Mail: muspaedbnm@stadt.konstanz.de

Biologische Lehrsammlung

Eintritt frei

Öffnungszeiten: werktags von 8.00 Uhr bis 17.30 Uhr

Kontakt: Dr. Gregor Schmitz, Tel. 07531 – 8835 97, E-Mail: Gregor.Schmitz@uni-konstanz.de

Botanischer Garten

Eintritt frei

Öffnungszeiten: Mo. - Do.: 8.00 bis 15.45 Uhr, Fr.: 8.00 bis 14.00 Uhr

Kontakt: Dr. Gregor Schmitz, Tel. 07531 – 8835 97, E-Mail: Gregor.Schmitz@uni-konstanz.de

Übrigens: Bücher zur Bionik können Sie im Bodensee-Naturmuseum erwerben:

Werner Nachtigall: Bionik - Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Springer, 2. Aufl., 2002.

Werner Nachtigall, Kurt G. Blüchel: Das große Buch der Bionik. Neue Technologien nach dem Vorbild der Natur. Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart / München, 2000.
Reiner Bappert et al.: Bionik. ZukunftsTechnik lernt von der Natur. Katalog zur Wanderausstellung des Landesmuseums für Technik und Arbeit in Mannheim. Erschienen ebendort, Mannheim, 2003.

Kurt G. Blüchel, Fredmund Malik: Faszination Bionik. Die Intelligenz der Schöpfung. Mcb Verlag, 2006.
Jürgen Brück, Birgit Kuhn: Bionik. Der Natur abgeschaut. Naumann & Göbel, Köln, 2008.
Martina Rüter: Projektmappe Biologie: Bionik. Verlag an der Ruhr, 2009.
Werner Nachtigall: Natur macht erfinderisch. Das Ravensburger Buch der Bionik. Ravensburger Buchverlag, 2007.
Sigrid Belzer: Die genialsten Erfindungen der Natur: Bionik für Kinder. Fischer Schatzinsel, 2010.