Bionik – Kreativitätstechnik aus der Milliarden-Jahre-Schmiede
Über Milliarden Jahre haben sich in der Natur extrem erfolgreiche Symbiosen, Konstruktionen und Systeme entwickelt.
Das Militär, die Autobauer, Flugzeugentwickler, Architekten und andere haben sich dieser Prinzipien bedient. Aber, wie können auch wir Bionik für Probleme, Aufgaben und Ziele nutzen?
In diesem Beitrag haben wir faszinierende Beispiele für diese Milliarden-Schmiede zusammengestellt und stellen eine 4-Schritt-Anleitung für die Anwendung von Bionik als Kreativitätstechnik vor.
1. Was ist Bionik und woher kommt der Name?
Bionik bezeichnet die Anlehnung der Entwicklung und des Baus von technischen sowie elektronischen Anlagen an die Funktion von biologischen Systemen. Es setzt sich zusammen aus "biology" und "electronics" (Biologie und Elektronik).
Geprägt wurde der Begriff vom amerikanische Luftwaffenmajor Jack E. Steele 1958. Beispiele sind die Delphinhaut als Vorbild für die Beschichtung von Unterwasserfahrzeugen oder Kletten (Pflanzen) für die Entwicklung des Klettverschlusses.
Fledermäuse im Auto
Der Abstandswarner im Automobilbereich basiert zum Beispiel auf einer Technik der Natur. Genau wie die Fledermaus es für ihre Navigation anwendet, wird das technische Prinzip des Echolots genutzt. Mit Ultraschallwellen tasten die nachtaktiven Fledermäuse die Umgebung ab und können sich so in völliger Dunkelheit orientieren und Beutetiere jagen.
„In der ganzen Natur ist kein Lehrplatz, lauter Meisterstücke.“
Johann Peter Hebel (1760 - 1826), deutscher Schriftsteller
2. Leonardo da Vinci – der erste Bioniker?
Der großartige italienische Erfinder Leonardo da Vinci gilt für viele als der Pionier der Bionik. In seinem Manuskript "Über den Vogelflug" beschreibt er seine Erkenntnisse aus der Beobachtung der Tiere und entwirft Flugmaschinen nach dem Vorbild von Vögeln und Fledermäusen.
„Die Wissenschaft verjüngt die Seele und vermindert die Bitternis des Alterns. Deshalb sammle die Weisheit wie eine süße Nahrung für das Alter.“
Leonardo da Vinci
3. Was sind Beispiele für Bionik?
Hier eine Auflistung von Beispielen, wo aus der Biologie Informationen und Funktionen für die Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von Produkten genutzt wurden.
- Delphinhaut – "Antifouling"-Farben für einen Anstrich von Schiffen (Schutz vor Bewuchs)
- Kletten (Pflanzen) – Klettverschluss
- Haifischhaut – Oberfläche von Verkehrsflugzeugen (feine Rillen der Haifischhaut reduzieren die Reibung)
- Pinguin – Bau von U-Booten
- Lotuspflanze – war Vorbild für schmutzabweisende Oberflächen (Architektur)
- Vogelflug – Vorbild für den Flugzeugbau (Multiwinglets, Rückstromtaschen)
- Sandfisch – energiesparende Oberflächen
- Geckos, Libellen und Spinnen – Entwicklung von Klebstoffen
- Prinzip von Pflanzensamen – Gleitflieger und Fallschirme
- Erkenntnisse aus dem Knochenbau – moderne Leichtbauweise in der Architektur
- Haltetechnik des Elefantenrüssel – Greiftechnik bei Robotergreifarmen (Beweglichkeit und hohe Haltekraft)
- Achtbeinige Radlerspinne – Entwicklung der Fortbewegung von Weltraummobilen (Stabilität und Geschwindigkeit)
- Bruchsicheres Perlmutt (Muscheln) – Verbundstoff aus unterschiedlichen Stoffen mit hoher Festigkeit
Bäume und Architektur im Stuttgarter Flughafen
Die Prinzipien der Bäume wurde zum Beispiel beim Bau des Stuttgarter Flughafengebäudes (Terminal 3) genutzt. 18 Baumstützen tragen das abgetreppte Pultdach. Eine faszinierende Konstruktion, der eine Analogie aus der Natur zugrunde liegt. Hier findest du mehr Informationen über das Projekt: sbp.de/projekt/flughafen-stuttgart-terminal-3
4. Bionik als Kreativitätstechnik
Was Wissenschaftler, Ingenieure, Architekten und Entwickler für ihre Arbeit erfolgreich einsetzen, können auch wir für Aufgaben, Probleme und Ziele nutzen.
Nutze die folgenden 4 Schritte, um Bionik für die zu nutzen.
4.1. Was ist die zentrale Frage?
Als Erstes gilt es, das Problem, die Aufgabe oder das Ziel zu definieren. Es ist hilfreich, es zu notieren und zu visualisieren. Aus diesem Schritt wird dann eine zentrale Frage abgeleitet.
Beispiel: Problem: Unser Team ist schlecht organisiert. Prioritäten und Aufgaben sind nicht klar. Gegenseitige Hilfe ist selten. Wie schaffen wir es, unser Team besser zu organisieren?
Keilformation: Bis zu 20 % an Energie wird bei dieser Formation (auch V-Formation) gespart. Die kräftigsten und erfahrensten Vögel übernehmen abwechselnd immer wieder die Führungsposition.
Analogie aus der Natur: Die schwächeren Vögel erhalten Hilfe durch die V-Formation
4.2. Suche mindestens 3 Analogien
In diesem Schritt werden Analogien in der Natur gesucht. Wie hat die Natur ähnliche Aufgabenstellungen gelöst? Es sollten mindestens drei Analogien gefunden werden. Es wird kurz und knapp beschrieben, warum es funktioniert und hilfreich ist.
Beispiel: Wer oder was organisiert sich besonders gut? Wo sind Vorbilder für perfekte Organisationen? Warum funktioniert das Prinzip? etc.
Sammlung: Ameisenhaufen, Bienenstock, Vogelschwarm (Zug nach Süden) etc.
- Ameisenhaufen: eindeutige Rollen und Zuständigkeiten, organisierter Raum, Schutz vor Feinden und Klima
- Bienenstock: genaue Arbeitsaufteilung (Arbeiter, Wächter etc.), Ordnung, klare Kommunikation, gegenseitige Hilfe gegen Feinde
- Vogelschwarm: klares gemeinsames Ziel, räumliche und zeitliche Koordination, aerodynamischer Vorteil, gruppeninternes Wechseln an der Spitze etc.
Otto Lilienthal und die Gebrüder Wright beobachteten den Flug großer Zugvögel und optimierten damit ihre Prototypen
4.3. Wie können die Prinzipien adaptiert werden?
Nun wird die Frage beantwortet, welche Bedeutung die einzelnen Aspekte für deine anfängliche Fragestellung haben und was du daraus lernen kannst.
Beispiel:
- klares gemeinsames Ziel im Team
- eindeutige Zuständigkeiten und Rollen
- klare Kommunikation
- gemeinsame Ordnung
- verstehen der Rollenaufteilung
- etc.
Die Erkenntnisse, die noch nicht oder anders umgesetzt werden, ergänzen nun das gemeinsame Arbeiten im Team.
Klare Rollen: Ein Volk umfasst bis zu 50.000 Bienen. Alle Mitglieder, ob Königin, Arbeiterin oder Drohne, haben klare Rollen und Aufgaben.
4.4. Teste und entwickle weiter
Die erfolgreichen Lösungen in der Natur sind über extrem lange Zeiträume durch natürliche Selektion entstanden. Das Erfolgreiche und Anpassungsfähige konnte auf Dauer seinen Platz behaupten.
Uns stehen jedoch keine Jahrmillionen zur Verfügung. Wir müssen somit unsere Stärke nutzen und bewusst Veränderungen herbeiführen. Wir müssen ausprobieren und testen, um herauszufinden, was erfolgreich ist.
Probiere für dich persönlich oder im Team diese Technik aus und ergänze aktiv deinen Werkzeugkasten des kreativen Denkens und Handelns. Nutze die Technik bei der Entwicklung von erfolgreichen Ideen und bei Lösungen von Problemen. Wir wünschen dir auf jeden Fall viel Erfolg dabei.
Multiwinglets: Die Analyse des Vogelfluges hat zahlreiche aerodynamische Vorteile aufgezeigt. Für Flugzeuge sind daraus zum Beispiel Multiwinglets (der hochgestellte Teil am Ende des Flügels) entstanden. Es gibt hierzu bereits eine weitere technische Weiterentwicklung aus der Bionik, und zwar Spiroids (auch: Split-wing loop).
„Die Natur, das einzige Buch, das auf allen Blättern großen Gehalt bietet.“
Johann Wolfgang von Goethe
5. Videos zum Thema "Bionik – Kreativitätstechnik"
5.1. Video: Doku – Bionik [Deutsch] [Full HD] [3D]
Länge: 2:34:04 Stunden
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Video: Bionik – Der Film
5.2. Video: Bionik – Der Film
Dieser Lehrfilm wurde im Rahmen des internationalen Studiengangs Bionik B.Sc. (Hochschule Bremen) von fünf Studierenden entwickelt. Das Ziel des Projektes war es, einem interessierten Publikum die Vorgehensweise der Bionik näherzubringen.
Länge: 22:14 Minuten
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6. blueprints-Pareto-Tipp: Bionik
„Die Natur ist ein uraltes Buch mit Myriaden von Seiten. Lese in ihm, indem du die Prinzipien der Natur bewusst wahrnimmst und überlege, wie diese dir helfen, um Ideen, Produkte oder dich weiter zu entwickeln.“
7. Bücher zum "Studium der Bionik"
Hier findest du hilfreiche Bücher zum Thema "Biologie und Technik – Bionik".
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8. Passende Artikel zum Thema "Kreativität" auf blueprints
Um neue Wege zu finden, Lösungen zu entwickeln oder Produkte zu verbessern, werden verschiedenste Kreativitätstechniken genutzt. Wir haben hier einige zusammengestellt, die auf blueprints zu finden sind.
Methoden zur Ideenfindung: Die besten und verrücktesten Kreativitätstechniken (auch mit KI)
Wer nach ungewöhnlichen Lösungen und neuen Wegen sucht oder etwas weiter entwickeln möchte, der sollte nicht nur über das jeweilige Thema möglichst viel wissen, sondern auch die geeigneten Kreativitätstechniken nutzen. Die Methoden erscheinen mitunter etwas verrückt und geheimnisvoll. Manche wiederum wirken bieder und langweilig. Bei der Anwendung der Methoden stellt sich häufig heraus, dass mehr herauskommt, als man anfänglich für möglich gehalten hätte.
Heutzutage kommt die Möglichkeiten von KI hinzu.
Lies hier, wie Ideen am geschicktesten von Menschen oder einer KI gefunden werden, schaue einen Film zum Thema und/oder probiere am besten gleich eine der spannenden Methoden aus.
Umkehrmethode – mit der Kopfstandtechnik zur Lösung
Umkehrmethode – mit der Kopfstandtechnik zur Lösung
Bei der Umkehrmethode – auch Kopfstandtechnik, Kopfstandmethode, Umkehrtechnik oder Flip-Flop-Technik genannt – wird das Problem auf den Kopf gestellt bzw. das Ziel ins Gegenteil verkehrt. Der zentrale Gedanke dieser Kreativitätstechnik ist, darüber nachzudenken, was man unterlassen oder unternehmen muss, um genau das Gegenteil dessen zu erreichen, was man eigentlich will. Hieraus ergeben sich dann Lösungsansätze.
Wir zeigen, wie man diese Methode ganz einfach anwendet.
Die Walt-Disney-Methode: Erklärung und Anwendung
Die Walt-Disney-Methode ist eine faszinierende Kreativitätstechnik, die auf dem Prinzip des Rollenspiels basiert. Diese Methode ermöglicht es, Probleme und Herausforderungen aus verschiedenen Perspektiven zu betrachten und zu diskutieren. Ihre einzigartige Herangehensweise hat sie zu einem beliebten Instrument in der Welt des kreativen Denkens und der Problemlösung gemacht.
Kreativität - Wie du frische Ideen für dein Leben findest
Kreativität einsetzen, um Lösungen und Wege zum Ziel zu finden, macht Spaß und findet Wege zum Erfolg.
Kreativität - vom lateinischen Begriff "creatio" (Schöpfung) - ist die Fähigkeit, sinnvolle, unübliche Kombinationen zur Erreichung eines Zieles zu finden.
Die reinste Form des Wahnsinns ist es, alles beim Alten zu lassen und gleichzeitig zu hoffen, dass sich etwas ändert.
Albert Einstein, deutsch-US-amerikanischer Physiker, * 1879, † 1955
Wer Neues erschaffen will, der muss sich von Regeln und von "Bekanntem" lösen. Der sollte den Mut finden, Spaß an verrückten Ideen zu haben, um das Funkeln in die Augen zu bekommen, das wir als Kinder noch besaßen.
Wir beschreiben die drei Schritte zur Entfaltung Ihrer kreativen Kräfte.
Diese Technik geht zurück auf den Psychologen Edward de Bono. Die Idee dieser Technik ist, systematisch unterschiedliche Positionen zu einer Frage, Problemstellung oder einen Ziel einzunehmen, um so verschiedene Denkansätze durchzuspielen. Erfahrungsgemäß erhält man so mehr Problemlösungen, Ideen und geeignete Maßnahmen, als wenn nur die gewohnten Standpunkte eingenommen werden.
