Bionik im Auto:Von der Natur lernen

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Es ist ein uralter Menschheitstraum: sich Prinzipien der Natur zunutze zu machen, um technisch voran zu kommen.

Von Stefan Grundhoff

Und längst ist die Bionik auch aus der Automobilindustrie nicht mehr wegzudenken.

Lässt alles abtropfen: die Lotusblüte (Foto: Foto: Archiv pressinform)

Zahlreiche automobile Errungenschaften wurden in den vergangenen Jahren bei Tieren und Pflanzen abgeschaut. Neu ist der Trend zurück zu den Wurzeln der Natur nicht: In der Renaissance verband schon Allroundtalent Leonardo da Vinci Natur und Technik genial miteinander. Auch Jahrhundertarchitekt Gaudi schaute bei Pflanzen- und Tierwelt besonders genau hin.

Heute sind die Lehren von einst wichtiger denn je. Autos werden insbesondere durch Komfort- und Sicherheits-Features immer komplexer und schwerer. Durch die Verwendung von ungewöhnlichen Werkstoffen lässt sich unter anderem das Fahrzeuggewicht begrenzen. Das sorgt für mehr Fahrdynamik, geringeren Verbrauch und entsprechend weniger Abgase.

Längst ist die Bionik also keine Zukunftsmusik mehr. Bei der Neukonstruktion von Fahrzeugmodellen wird diese Technologie bereits viel eingesetzt.

Abspeckung

BMW legt seit Jahren großen Wert auf diesen Forschungszweig, der in nahezu alle Entwicklungen eingreift. So waren die Ingenieure bei der Vorstellung der jüngsten 5er-Reihe besonders stolz darauf, die Gewichtsspirale durchbrochen zu haben. Der neue 5er ist trotz deutlich verbesserter Ausstattung knapp 50 Kilogramm leichter als der Vorgänger.

So besteht die Kurbelwelle neuer BMW-Sechszylinder-Aggregate nicht mehr wie früher aus massivem Stahl, sondern aus einem Verbund von Magnesium und Aluminium. Das spart wertvolle zehn Kilogramm, die sich am Ende zusammen mit anderen Gewichtsreduktionen zu einer ansehnlichen Einsparung summieren.

Besondere Schaumstoffe werden bei der Entwicklung von Armaturenbrettern und Verkleidungen genutzt. Diese Teile müssen bei einem Unfall gewaltige Kräfte aufnehmen und trotzdem weich sein, damit es bei den Insassen zu möglichst wenigen Verletzungen kommt.

Zudem sind auch die Strukturen oftmals stark an die Lebenswelt angelehnt. Längst findet man hochfeste Hohlstrukturen dort, wo vor Jahren noch massive Bauteile eingesetzt wurden. Hierbei fungieren nicht zuletzt der Aufbau und die Konstruktion von Knochen als Vorbild.

Der Lotusblüteneffekt

Seit Jahrzehnten befassen sich die Entwickler aus den unterschiedlichsten Industriesparten mit dem Lotusblüteneffekt: Von Dachpfannen, Häuserwänden oder Lackierungen sollen Tropfen und Schmutz derart spurlos abperlen wie von den legendären Lotusblüten.

Der schwedische Autohersteller Volvo beschichtet die Seitenscheiben und die Spiegelgläser mit einem speziellen Fluid. Die Folge: Verschmutzungen perlen tatsächlich nahezu vollständig ab.

Doch die Natur ist uns immer noch mindestens einen Schritt voraus: Das Fluid-Mittel muss alle Monate erneuert werden - die Lotusblüte behält ihren einzigartigen Effekt dagegen ihr Leben lang.

"Bionic"-Studie

Auch Mercedes-Benz wildert zunehmend in der Natur. Das Design des Konzeptfahrzeugs "Bionic" wurde aus der Unterwasserwelt abgeleitet, vom Kofferfisch. Seine Formen sind natürlich, sorgen gleichermaßen für niedrigen Verbrauch und wenig Luftwiderstand (cw-Wert 0,19). Zudem hat das Fahrzeug nach Herstellerangaben eine sehr steife Karosserie, was der Sicherheit der Insassen zugute kommt.

Besonders interessant: Eine wässrige Harnstofflösung kommt als Antriebsstoff zum Einsatz. Dies soll dazu beitragen, die Stickoxid-Emissionen des Diesel-Direkteinspritzers um 80 Prozent zu verringern.

Auch das Wasserstoff-Rekordfahrzeug BMW H-2 erinnert mit seiner Form zunächst mehr an einen eleganten Fisch als an ein Automobil. Dank eines cw-Wert von 0,21 schaffte es mit Alternativantrieb allerdings mehr als 300 km/h.

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