Die Natur als Vorbild für Technik

Erfinder beschäftigen sich normalerweise mit einem Problem. Sie suchen nach einer Lösung, experimentieren und entwickeln, bis die das Gerät, den Prozess, die Formal gefunden haben, die das Problem beseitigt. Die besten Erfindungen sind aber jene, die eine bereits vorhandene Idee perfektionieren. Es geht nicht immer darum, eine völlig neue Idee zu haben. Weit effizienter und aussichtsreicher ist es, die Idee eines Anderen zu verbessern. Bessert man Schwachstellen aus, oder kombiniert verschiedene Denkansätze miteinander, ergibt das meist eine sehr gute Problemlösung. Anleihen bei anderen zu nehmen ist dabei absolut zulässig. Zwar muss eine neue Erfindung immer auch eigenständige Eigenschaften aufweisen und sich von bestehenden Produkten klar unterscheiden, aber die Inspiration durch andere Lösungsansätze ist weit verbreitet. Während aber Patente die Ideen der Menschen vor Nachahmung schützen, gibt es eine Erfinderin, deren Ideen in keiner Weise geschützt sind. Die Natur dient häufig als Vorlage für neue Errungenschaften. In erstaunlich vielen Fällen spielt die Natur als Vorbild für Technik eine entscheidende Rolle im Fortschritt der Menschheit.

Rad und Feuer

Das Rad ist heute integraler Bestandteil unsere Kultur. Es findet in unzähligen Varianten Einsatz und ist auch heute noch Stand der Technik. Irgendwann in grauer Vorzeit kam einer unserer Vorfahren allerdings auf die Idee mit dem Rad. Die geniale Erfindung ermöglicht das Bewegen großer Lasten mit erstaunlich wenig Kraftaufwand. Es ist die Basis für die gesamte Mobilität, die wir heute als selbstverständlich ansehen. Der Mensch, der als erster auf diese Idee kam, ist unbekannt. Vielleicht aber hat er, oder sie sich auch von der Natur inspirieren lassen. Ein rollender Stein, oder ein Baumstamm könnten den Anstoß für eine der größten und wichtigsten Ideen der Menschheit gegeben haben. Auch beim Feuer scheint es relativ sicher, dass die Natur als Ideengeber gedient hat. Ein Blitzeinschlag, oder ein durch Hitze verursachtes Feuer haben wohl die Möglichkeiten, die in den Flammen stecken, klar gemacht.

Nur Fliegen ist schöner

Der Wunsch zu fliegen ist so alt, wie die Menschheit. Daedalus soll, der Sage nach, Flügel für sich und seine Sohn Ikarus angefertigt haben. Dabei befestigte er Federn mit Wachs an einer Holzkonstruktion. Da sein Sohn zu hoch und zu nah an die Sonne flog, schmolz das Wachs und Ikarus stürzte ins Meer. Die Idee, den Vögeln das Fliegen abzuschauen, erscheint sehr naheliegend. Nach vielen gescheiterten Versuchen mit beweglichen Flügeln begann man schließlich, sich mit dem Gleitflug der Vögel auseinanderzusetzen. Der spezielle Querschnitt der Flügel sorgt für Auftrieb und erzeugt unterschiedliche Druchverhältnisse über und unter dem Flügel. Damit ermöglicht der Flügel das Fliegen. Seit die Gebrüder Wright den ersten Flug absolvierten, setzen unser Flugzeuge auf dieses Prinzip.

Bionic

Ein breites Betätigungsfeld der Technik ist heute die Bionik auf dem Vormarsch. Nach und nach werden die Geheimnisse der Natur entschlüsselt und für die Technik nutzbar gemacht. So wie Fledermäuse und Delfine sich mittels Schall orientieren, so werden heute U-Boote mit Sonar ausgestatte. Moderne Flugzeuge sind Haien nachempfunden. Aber nicht nur die stromlinienförmigen Körper der Fische sind Gegenstand der Forschung. Auch ihre Haut hat Eigenschaften, die hochinteressant für die Technik sind. Die raue Haut verringert den Widerstand und könnte dabei Helfen, Treibstoff zu sparen. Auch Klettverschlüsse basieren auf Ideen der Natur. Insekten nutzen sie, um an den Wänden und der Decke laufen zu können. Auch die Füße der Geckos funktionieren nach demselben Prinzip.

Natur als Vorbild für Technik

Viele Geheimnisse sind allerdings bis heute nicht gelöst. Die beeindruckenden Eigenschaften der Spinnenfäden konnte der Mensch bis heute noch nicht nachbauen. Zwar steht die Auflösung kurz bevor, aber die extrem widerstandsfähigen und trotzdem elastischen Fäden konnten noch nicht im Labor reproduziert werden. Abgesehen von den technischen Eigenschaften von Tieren, Pflanzen und anderen natürlichen Materialien, ist aber auch ihre Schönheit oft Inspiration für den Menschen. Nicht nur täuschend echte Pflanzen, die aus Kunststoff gefertigt werden, zeigen den Versuch die Schönheit der Natur einzufangen. Auch in zahlreichen anderen Lebensbereichen, wie etwa der Ernährung, versucht der Mensch, die Natur nachzuahmen. So ist es mittlerweile möglich, Fleisch im Labor wachsen zu lassen. Auch Analogkäse, der komplett aus Pflanzenfett besteht, kann echten Käse ersetzen. Auch Kunstpelz steht dem echten Haarkleid der Tiere in nichts mehr nach.

Technische Wunder

Tatsächlich bietet die Natur ausgereifte Lösungen für alltägliche Probleme. Die Zähne von Nagetieren schärfen sich ständig selbst. Eine Idee, die zu selbstschärfenden Messern geführt hat. Auch in punkto Mechanik hat die Natur einiges zu bieten. Die Beißkraft eines Krokodils resultiert aus der perfekten Hebelwirkung. Fledermäuse krallen sich ganz automatisch fest, wenn sie Kopfüber hängen und brauchen dafür keine Energie. Die Bewegungsapparate vieler Tiere sind energiesparende Meisterwerke, die bei jedem Schritt Energie zurückgewinnen und speichern. Es gibt für jedes Problem in der Natur eine Lösung. Eine Lösung, die über Jahrmillionen entwickelt wurde und mittlerweile oft komplett ausgereift ist.

Mutationen

Die Idee, das System durch Veränderung des Erbguts zu verändern und schließlich zu verbessern ist so alt wie das Leben. Spontane Veränderung in den Genen sorgen für eine Veränderung der Eigenschaften des Lebewesens. Das kann ein Vor-, aber auch ein Nachteil für das Tier, oder die Pflanze sein. Charles Darwin hat dazu die Therie der natürlichen Auslese aufgestellt. Derjenige, der die besten Eigenschaften hat, wird überleben. Entsteht durch eine Mutation ein Vorteil, dann bringt das das betroffene Lebewesen weiter. Es gibt das veränderte Erbgut an seine Nachfahren weiter, die ebenfalls von der Mutation profitieren. So sorgt die Evolution dafür, dass Lebewesen sich spezialisieren und Nischen nutzen.

Genmanipulation

Auch der Mensch versucht, die Eigenschaften von Tieren und Pflanzen in seinem Sinne zu verändern. Einerseits werden die gewünschten Eigenschaften durch gezielte Zucht und Kreuzung verstärkt. Andererseits wird auch direkt in das Erbgut eingegriffen. Bei der Genmanipulation wird gentechnisch verändertes Erbgut erzeugt, das Pflanzen und Tiere verändert. Auch wenn die Wissenschaft weit entwickelt ist und Gentechnik heute gezielt Veränderungen vornehmen kann, steht die Technik auch in der Kritik. Es ist nicht absehbar, was neben den gewünschten Veränderungen außerdem mit der Pflanze, oder dem Tier passiert. Trotzdem wird weiterhin daran gearbeitet.

Mit der Natur leben

Die Natur und ihren Lauf zu verändern mag eine bedenkliche Entwicklung sein. Abseits der Gentechnik lebt der Mensch heute aber im Einklang mit der Natur. Die Forschung analysiert die Rätsel und entlockt der Natur nach und nach ihre Geheimnisse. Der Lotuseffekt wird heute genauso eingesetzt, wie Schwimmflossen zum Einsatz kommen. Die Natur hatte Jahrmillionen Zeit, Lösungen für Probleme zu entwickeln. Diese ausgereiften Lösungen sind oft Inspiration für moderne Erfinder und Forscher. Die Natur als Vorbild für Technik ist seit der Mensch denken kann Ideenlieferant und Vorbild. Es gibt immer noch Rätsel, die wir noch nicht entschlüsselt haben. Umso spannender wird wohl unsere Zukunft werden.