- Bionikzentrum -

Institut für Technik und ihre Didaktik
an der
Westfälischen Wilhelms-Universität Münster

Dauerausstellung:
„Bionik- Lernen von der Natur“
Die lebende Natur mit ihrer strukturellen Vielfalt war schon immer Ausgangspunkt für die Lösung technischer Probleme. Besonders in letzter Zeit findet man viele Beispiele für die Gestaltung einer Technik nach dem Vorbild der Natur. So ist es beispielsweise der Lotus-Effekt, der auf dem Prinzip der Selbstreinigung beruht, die Haifischhaut in Form einer Ribletfolie auf Flugzeugen, die den Reibungswiderstand mindert und der weit verbreitete Klettverschluss an Taschen, Schuhen, Zelten u.a. Die Ausstellung gibt einen Einblick in diese spannende Disziplin.

Forschungsstelle für Angewandte Bionik

Forschungsschwerpunkte:

Die Forschungsstelle bietet Unternehmen differenzierte Möglichkeiten, mit Hilfe zukunfts-orientierter strategischer Vorgehensweisen, wie der systematischen und zielgerichteten Nutzung der Naturorientierten Innovationsstrategie HEUREKA, ihr Produktsortiment weiter zu entwickeln. Hierbei kann vom „Know-how“ und den Entwicklungsmustern der biologischen und soziotechnischen Evolution profitiert und neue Anregungen für originelle Lösungsmöglichkeiten zukünftiger Produktgenerationen gewonnen werden.

Durch Bereitstellung eines umfangreichen Katalogsystems mit über 1.000 Lösungsmustern der biologischen Evolution besteht die Möglichkeit, den „Innovationspool Natur“ gezielt zu nutzen. Damit stehen für Entwicklungsteams neuartige „Konstruktionswerkzeuge“ zur Zielbestimmung und Lösungsfindung als heuristisch nutzbare Hilfen im Produktentwicklungsprozess bereit.

Bioniklabor zur
Aus- und Fortbildung

Im Bioniklabor können verschiedene Experimente zu ausgewählten Themen der Teilgebiete der Bionik und Projekte mit bionischen Inhalten durchgeführt werden. Das Labor steht in erster Linie für die Lehramtsausbildung im Fach Technik mit den Lehrveranstaltungen „Lernen von der Natur“ (Lernfeld) und „Bionik - Naturorientiertes Lernen“ zur Verfügung.

Das Labor bietet auch Möglichkeiten für die Lehrerfortbildung im Fach Technik sowie in den naturwissenschaftlichen Fächern zu ausgewählten Schwerpunkten der Bionik an. Es dient darüber hinaus auch als Informations- und Konsultationszentrum für Lehrer/-innen im Primar- und Sekundarbereich auf dem Gebiet des Fächer vernetzenden Unterrichts mit dem Schwerpunkt Bionik.

Forscher- und Erfinderwerkstatt
Bionik

In der Forscher- und Erfinderwerkstatt können sich Schülerinnen und Schüler den Themen zur Bionik praktisch nähern. Es wird erkundet, experimentiert, konstruiert, gebaut und erprobt. Im weitesten Sinne wird das Entdecken und Erfinden handlungs- und problemorientiert von den Lernenden erlebt.

In der Forscher- und Erfinderwerkstatt werden interessante Fakten und Phänomene über Technik und Naturwissenschaften durch selbsttätiges Tun angeeignet, sowie Kreativität bei Kindern und Jugendlichen entfaltet und gefördert. Auch Lehrende aus dem technisch-naturwissen-schaftlichen Unterricht können sich über die Umsetzung von Projekten mit bionischen Inhalten informieren. Dazu werden gesonderte Veranstaltungen angeboten.

Webgalerie "Eröffnung Bionikzentrum November 2008"

Download von Informationsmaterial des Bionikzentrums Münster

"Der Urquell aller technischen Errungenschaften

ist die göttliche Neugier und der Spieltrieb

des bastelnden und grübelnden Forschers"

                                                                                           Albert Einstein (1879-1955)

Bionik in Schule und Beruf

Lernen und Konstruieren nach biologischen Vorbildern

Anliegen dieser Internetseite ist es, in das sich stürmisch entwickelnde Wissenschaftsgebiet Bionik einzuführen, effiziente biologische Lösungen vorzustellen, Lösungswege für die Übertragung in die Technik aufzuzeigen und den Nutzer durch Aufgaben und Experimente zum handelnden Umgang mit bionischen Sachverhalten anzuregen. Dadurch soll nicht nur die eigene Kreativität herausgefordert, sondern auch das Interesse für die Schönheit, Funktionalität und Effektivität biologischer Strukturen geweckt werden. Die Bionik bietet, integriert in den Unterricht der Schule, viele Anknüpfungspunkte für einen interessanten und kreativitätsfördernden fächerübergreifenden Unterricht.

Naturorientierung als Leitprinzip im technisch-naturwissenschaftlichen Unterricht ermöglicht den handelnden Zugang zur Natur (Naturorientiertes Lernen). Im Technikunterricht ist der Zugang zur Natur u. a. dadurch gegeben, dass bei der inhaltlichen Gestaltung von technischen Problemlösungsprozessen systematisch die technische Umsetzung und Anwendung von Konstruktionen biologischer Systeme einbezogen wird. Das Naturvorbild wird so zu einem gestaltbaren Element, zu einer bedeutsamen Inspirationsquelle, im technischen Problemlösungsprozess. Auch wenn es nicht direkt auf den technischen Problemsachverhalt übertragen wird, bietet es vielfältige Erkenntnismöglichkeiten, verbindet Lebendiges mit technisch Materialisiertem und soll letztlich zur Überwindung der von Menschen künstlich geschaffenen Differenz zwischen Natur und Technik beitragen.

Die lebende Natur kann neue Perspektiven in Bezug auf die Lösung eines technischen Problems eröffnen und Lösungen begünstigen, die durch Multifunktionalität, Material- und Energieminimierung sowie Recyclingfreundlichkeit bestechen.

Die Bionik inspiriert eine heute noch kaum zu überblickende Herausforderung an die Technikgestaltung. Bionik als Lernen von der Natur für die Technik ist aus diesem Grunde vom VDI (Verein Deutscher Ingenieure) zur Zukunftstechnologie erklärt worden.

Die lebende Natur wird vielfach aus technischer Sicht als Suchraum für effiziente Lösungen, Inspirationsquelle, Fundgrube für Innovationen, Patentarsenal und Meisterdesignerin bezeichnet. Das ist keineswegs übertrieben, denn Millionen Jahre evolutionärer Naturprozesse bringen biologische Strukturen von überströmender Fülle und nahezu unüberschaubarer Diverseität hervor, die sich als Gestaltungsanregungen für neue Produkte und Technologien regelrecht anbieten.

Wo gibt es schon so perfekte Regelkreise? Wo sonst existieren so viele effiziente und durch die Mechanismen der Evolution optimierte Strukturen, die material- und energiearm funktionieren?

Wo sind Strukturen zu finden, die sich selbst organisieren, selbst reparieren und die obendrein noch multifunktional und dynamisiert sind?

Hier zwingt sich geradezu die lebende Natur als Innovationspotential auf. Von der lebenden Natur gibt es vieles für die Technik "abzuschauen". Ihre optimal ausgerichteten Funktionsabläufe und effizienten Strukturen regen unweigerlich dazu an und beantworten manche längst gestellte Frage nach einer zu entwickelnden Problemlösung.

Wer künftig Autos und Flugzeuge entwickelt, sollte sich vorher mit Organismen beschäftigen, die in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Strömungsgeschwindigkeit, ihre Gestalt selbstorganisierend verändern können.

Wer künftig über die Projektierung eines Gewerbegebietes oder einer Fabrik nachdenkt, sollte zuvor die in der Zelle angelegten Vorgänge studieren. Wer Kreislauf- und Recyclingprozesse lenken möchte, sollte eingehend die hochgradig verschachtelten und vernetzten Regelkreise mit negativer Rückkopplung in der Natur analysieren.

Viele Probleme, an denen Ingenieure aus den verschiedensten Bereichen arbeiten und emsig nach Lösungen suchen, hat die biologische Evolution in ihren Systemen längst mit Erfolg auf ihre Weise gelöst. Jeder Konstrukteur, Ingenieur oder Designer sollte deshalb von vornherein die Natur nach ihren Lösungen befragen, wenn es um die Lösung eines vergleichbaren technischen Problems geht. Für jede technisch zu realisierende Funktion gibt es in der Natur eine Vielzahl unterschiedlicher effizienter Strukturen als Lösungspotentiale.

Prof. Bernd Hill im Sommer 2002