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Grashalme zu Hochhäusern?

Waben, Algen und doppelte Wände

Immer auf der Suche nach Möglichkeiten, große Spannweiten mit minimalem Materialaufwand überbrücken zu können, orientierten sich auch in der Folgezeit viele Architekten an natürlichen Vorbildern. Antonio Gaudi baute in seiner Kathedrale der „Sagrada Familia“ in Barcelona sich baumartig verzweigende Pfeiler ein.

Die geodätischen Kuppeln des amerikanischen Architekten Buckminster Fuller gleichen in ihrer Wabenstruktur dem Skelett von Radiolarien und die Dicke der 1923 errichteten Spritzbetonkuppel des Jenaer Planetariums wurde durch Extrapolation der Dicke einer Hühnerschale errechnet.

Pfeifengras © C.A. Lindmann:"Bilder ur Nordens Flora"

Aber auch heute noch sind Pflanzen als Inspirationen aktuell: Die Arbeitsgruppe des Bionikers Werner Nachtigall forscht momentan unter anderem an Grashalmen. Die langen hohlen Halme sind für die Bioniker nichts anderes als „schlanke, sich selbst tragende Hochbauten“. Sie wollen wissen, wie die scheinbar so zarten Gebilde es schaffen, enormen Winddrucken standzuhalten und gleichzeitig trotzdem noch biegeelastisch zu bleiben. Den Schlüssel zu diesen Eigenschaften sehen die Saarbrücker Forscher im variantenreichen Wandaufbau der Halme.

Beim Pfeifengras Molinia coerulea reicht die Palette von einer Doppelringwand aus Außen- und Innenhaut mit eingezogenen Stützelementen bis zu hydraulische Einheiten. Im weichen Zellgewebe zwischen den beiden Ringwänden ist Wasser eingelagert. Das Gewebe läßt sich deshalb kaum zusammendrücken und stabilisiert so die feste Trägerkonstruktion der Wand zusätzlich. Die Pflanze kann sogar den Wassergehalt dieses Gewebes und damit auch die Biegesteifigkeit aktiv verändern.

Ein Modell für eine neue Generation von Turmbauten und Hochhäusern? Werner Nachtigall dazu: „Wenn wir den Halm so verstanden haben, dass wir das technologische Prinzip abstrahieren können, dann kommt auch die Idee, wie wir es technisch umsetzen können.“

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Stand: 21.03.2002

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Bionik
Lernen von der Natur

Die Natur als Ingenieur
Was ist Bionik?

Inspiration statt Imitation
Warum Ikarus scheitern musste

Das Rad neu erfunden
Analogien von Natur und Technik

Den Vögeln abgeschaut
Die ersten Flugversuche

Modell Vogelflügel
Auf der Suche nach neuen Flügelkonstruktionen

Stabilität in Leichtbauweise
Architektur aus der Natur

Grashalme zu Hochhäusern?
Waben, Algen und doppelte Wände

Mit Haken und Ösen
Naturpatent Klettverschluss

Rillen gegen Reibung
Haifischhaut hilft Sprit sparen

Sauberkeit dank Lotus-Effekt
Mikrostrukturen auf dem Vormarsch

Denken lernen von der Natur
Heuschreckenbeine, neuronale Netze und virtuelle Evolution

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