Bionik Wie Unternehmen von der Natur lernen können

Geschickt greift der Elefant mit seinem Rüssel nach dem Apfel auf dem Boden. Vorsichtig umfasst er ihn mit der Rüsselspitze, hebt ihn hoch über seinen Kopf und legt ihn dann sanft in der Hand seines Pflegers ab. Etwa 40.000 Muskeln sorgen dafür, dass der Rüssel in Wirklichkeit eine äußerst flexible Greifhand ist, die sich in jede Richtung frei bewegen und sogar rotieren lässt. Ein kraftvolles, biegsames und dennoch feinfühliges Werkzeug, das die Evolution hervorgebracht hat.

Herausforderung für Wirtschaft und Technik

Ähnlich flexibel agiert auch ein anderer Rüssel, nur ist der nicht aus Fleisch und Blut. Ganz im Gegenteil: Der Hightech-Rüssel, den Forscher des Esslinger Automatisierungstechnik-Unternehmens Festo gemeinsam mit ihren Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA entwickelt haben, verhält sich fast genauso elegant wie sein biologisches Vorbild. Nur werden die filigranen und fließenden Bewegungen durch eine ausgeklügelte Konstruktion des bionischen Handling-Assistenten ermöglicht.

Obwohl der flexible Arm nur 1,8 Kilogramm wiegt, kann er bis zu 500 Gramm heben. Zum Vergleich: Herkömmliche Industrieroboter können lediglich etwa ein Zehntel ihres Gewichts bewegen. Ein weiterer Vorteil, den die Kooperationspartner nennen, ist die Leichtigkeit und Elastizität des Systems, da es anders als klassische Roboter nicht aus Metall, sondern aus Kunststoff besteht und mit Druckluft arbeitet. Markus Fischer, Leiter Corporate Design bei Festo, sagt:

„Eigentlich ist es gefährlich, im Umfeld von dynamisch agierenden Maschinen zu arbeiten. Unser Ziel war es, ein Handling-System zu schaffen, das inhärent nachgiebig ist und mit dem der Mensch risikolos zu jeder Zeit zusammenarbeiten kann.“

Die Bemühungen haben sich ausgezahlt. Ende vergangenen Jahres überreichte Bundespräsident Christian Wulff der Festo AG und dem Fraunhofer IPA für diese Innovation den „Zukunftspreis 2010“.

Bionik ist auch im Mittelstand angekommen

Seit Millionen von Jahren laufen in der Natur in einem andauernden Evolutionsprozess Anpassungsabläufe ab, die zu permanenten Problemlösungen gelangen. Diese sind für Wissenschaftler und Ingenieure gleichermaßen nicht immer leicht zu durchschauen und stellen sie immer wieder vor große Herausforderungen. Beispiele sind etwa:

• Robuste Materialverbünde
• Raffinierte Mobilitätsmechanismen
• Funktionale Bau- und Wohnweisen
• Perfektionierte Informations- und Kommunikationssysteme
• Hochempfindliche Wahrnehmungssensoren

Viele Unternehmen suchen gerade jetzt nach der überstandenen Wirtschaftskrise nach Innovationen und wollen so vom aktuellen Aufschwung profitieren. Ob die Haifischhaut bei Schwimmanzügen, der Lotus-Effekt bei Fassadenfarben oder die Selbstheilungsfähigkeiten von Materialien – nicht mehr nur die großen Konzerne, sondern auch immer mehr Mittelständler setzen auf das Innovations-Zugpferd Bionik. Das merkt auch Roland Keil, der beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für Förderanträge im Rahmen des Förder-Projekts „Biona“ zuständig ist. Gegenüber dem Handelsblatt sagt er:

„Immer mehr Mittelständler machen sich die Bionik zunutze. Das merken wir an der kontinuierlich steigenden Zahl von Förderanträgen.“

Mit 32 Millionen Euro fördert das BMBF nachhaltige und praxistaugliche Projekte mit bionischem Ansatz.