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Biomimicry

Innovation, von der Natur inspiriert

im August 2017
von Christine Steinhart

Ein Buckelwal kann uns zeigen, wie man effiziente Windkraftanlagen baut, Eisvögel sind Meister im Durchbrechen der Wasseroberfläche und Stechmücken schaffen es, uns zu stechen, ohne dass wir es merken – die Natur hält beeindruckende Problemlösungen bereit.

Bedenkt man, dass die natürliche Welt 3,8 Milliarden Jahre Zeit hatte, um die besten Entwicklungen für die unterschiedlichsten Ökosysteme hervorzubringen, überrascht das wenig – Biomimicry ist ein Weg, dieses enorme Potenzial zu nutzen. Schon da Vinci studierte den Vogelflug und fertigte darauf basierend Skizzen für einen Flugapparat an. Das moderne Verständnis von Biomimicry meint aber mehr als die bloße Imitation der Natur. Ein zentrales Ziel ist Nachhaltigkeit.

The next big idea in sustainability is probably a million years old.

Die Idee ist einfach: Die natürliche Welt als System ist nachhaltig an sich. Bäume nehmen all die Energie, die sie brauchen, aus dem Boden, der Luft und der Sonne auf. Durch ein unterirdisches Netz können sie sogar Nährstoffe mit anderen teilen. Sie bieten Lebensraum für unterschiedliche Organismen im Wald und liefern gleichzeitig Nahrung für andere. Verrottet ein Baum, gibt er Nährstoffe an den Boden ab, so dass neue Organismen wachsen können. Im Gegensatz dazu ist menschliches Design nicht per se nachhaltig: Die Ressourcen zur Herstellung sind regelmäßig erschöpft, der Lebenszyklus eines Produkts ist endlich: Hat ein Produkt ausgedient, muss es in der Regel entsorgt werden – man muss kein Klimaforscher sein, um zu erkennen, dass ein derartiges Wirtschaften auf Dauer zu Problemen führt.

Biomimicry als Methode zur grünen Produktentwicklung

Die Natur als Vorbild zu nutzen, ist eine vielversprechende Möglichkeit, nachhaltige Lösungen zu entwickeln. Kreisläufe werden geschlossen – alles wird weiter genutzt, Abfall entsteht im Idealfall nicht. Biomimicry als Methode zur Entwicklung von Produkten, Systemen und Strukturen fand in den späten 90er Jahren mit der Veröffentlichung von Janine Benyus’ Werk »Biomimicry: Innovation Inspired by Nature« ihre Anfänge. In ihrem Werk definierte Janine M. Benyus neun einfache Gesetze als Richtlinien für biomimetisches Design:

Nature’s nine laws:

  • Die Natur arbeitet mit Sonnenlicht
  • Die Natur verbraucht nur die Energie, die wirklich notwendig ist
  • Energie passt die Form an die Funktion an
  • Energie recycelt alles
  • Die Natur belohnt Kooperation
  • Die Natur baut auf Vielfalt
  • Die Natur verlangt Kompetenz vor Ort
  • Die Natur stoppt Überschuss von innen heraus
  • Die Natur erschließt sich die Kraft der Begrenzung

Drei Schritte zum Ziel

1 – Übersetze das Problem in eine biologische Fragestellung!

Ein Beispiel: Ein Autohersteller will ein besseres Anti-Kollisionssystem entwickeln. In einem ersten Schritt stellt man sich die Frage, ob in der Natur eine ähnliche Situation existiert. Für unser Beispiel heißt das: Gibt es eine natürliche Situation, in der Kollisionen erfolgreich verhindert werden? Beispielsweise in der Tierwelt?

2 – Finde das Beispiel der Natur!

Eine solche Situation findet sich in einem Heuschreckenschwarm. Wenn sich bis zu 50 Millionen Heuschrecken zu einem Schwarm zusammenschließen, könnte man annehmen, dass Kollisionen vorprogrammiert sind – nichts dergleichen. Wie genau sieht die Lösung der Natur aus? Heuschrecken verhindern einen Zusammenstoß mit ihren Artgenossen dank ihrer hoch entwickelten Augen, mit denen sie gleichzeitig in mehrere Richtungen sehen können. Ein interessantes Tool für die Suche nach Lösungswegen der Natur ist AskNature, »eine Art Google für Biomimicry«, so Faludi, der den Prototyp für AskNature entwickelt hat. Man gibt einen Suchbegriff zur Fragestellung ein und die Platform bietet Lösungsbeispiele aus der natürlichen Welt an:

3– Entwickle eine echte, biomimetische Lösung!

Die Herangehensweise der Natur wird auf die Problemstellung übertragen. Entscheidend ist dabei, das maßgebliche Prinzip zu identifizieren und es bestmöglich in die neue Situation einzupassen – das bedeutet, dass die bloße Imitation der Natur nicht immer die beste Lösung ist. Ein prominentes Beispiel hierfür ist das Fliegen: Die Imitation des Flügelschlags erzeugte nicht genügend Auftrieb um einen von Menschen erbauten Flugapparat in die Luft zu schwingen. Der Schlüssel zur modernen Luftfahrt lag vielmehr im Verständnis der Aerodynamik. Für das biomimetische Anti-Kollisionssystem heißt das: Automobilingenieure entwickeln Sensoren und platzieren sie so, dass stets alle Hindernisse und Bewegungen im Umkreis erfasst werden und der Fahrer in kritischen Situationen gewarnt wird. Im Gegensatz zur Bionik, die sich auf technische Lösungen beschränkt, sucht biomimetisches Produktdesign nach ganzheitlichen Lösungen. Das Produkt soll den oben genannten neun Gesetzen der Natur bestmöglich gerecht werden. Für unser Beispiel heißt das: Kann das Anti-Kollisions-System mit Solarenergie betrieben werden, welche nachhaltigen Materialien können verwendet werden, usw.?

Geht es auch einfacher?

Alternativ zu der Herangehensweise, einen spezifischen Organismus als Inspirationsquelle zu nutzen, kann man sich auch der Prinzipien, die Designer und Ingenieure bereits identifiziert haben, bedienen. Diese Herangehensweise ist hat den überzeugenden Vorteil, dass sie mit deutlich geringerem Zeitaufwand auf die unterschiedlichsten Bereiche angewendet werden kann. Mehr dazu hier.

Mehr zum Thema:

Das Biomimicry Institute fördert Biomimicry mit den unterschiedlichsten Ideen und Maßnahmen – mit dem Ziel, dass Biomimicry ein selbstverständlicher Teil sämtlicher Designprozesse wird: https://biomimicry.org/

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