Von der Natur für die Technik lernen: für unsere Zeit eine gebieterische Forderung. Denn technische Lösungen mit natürlichen Vorbildern helfen, Material und Energie zu sparen und Umweltressourcen zu schonen. Werner Nachtigall zeigt, wie man Grundkonzepte der Natur als Bionik-Design übernehmen und eigenständig weiterentwickeln kann. Vom Staunen über die "Wunder der Natur" führt er die Leser zum Verständnis der biologischen Prozesse und Konstruktionsprinzipien. Viele Beispiele geben eine Vorstellung davon, wie sich diese Prinzipien in die Welt der Technik übertragen lassen. Biologie und Technik treffen sich so zum Wohle der Menschen und der Umwelt.

1 Was bedeutet Bionik?

Einige Begriffsdefinitionen vorab
Technische Biologie und Bionik - zwei Seiten einer Medaille
2 Naturanalyse und Naturübertragung haben eine lange Tradition
Technische Biologie: J. A. Borelli (1608-1679)
Bionik: Sir G. Cayley (1773-1857)
Technische Biologie und Bionik: Leonardo da Vinci (1452-1519)
Ansätze des frühen 2.0. Jahrhunderts: Raoul H. Francé, Alf Gießler
3 Am Anfang steht der analoge Vergleich
Grashalm und Fernsehturm
Mikromorphologie
Die ungeheure Vielfalt "ähnlicher" biologischer Konstruktionen
4 Zehn Grundprinzipien natürlicher Konstruktionen - "10 Gebote" bionischen Designs
Prinzip 1: Integrierte statt additiver Konstruktion
Prinzip 2: Optimierung des Ganzen statt Maximierung eines Einzelelements
Prinzip 3. Multifunktionalität statt Monofunktionalität
Prinzip 4: Feinabstimmung gegenüber der Umwelt
Prinzip 5: Energieeinsparung statt Energieverschleuderung
Prinzip 6: Direkte und indirekte Nutzung der Sonnenenergie.-Prinzip 7. Zeitliche Limitierung statt unnötiger Haltbarkeit
Prinzip 8: Totale Rezyklierung statt Abfallanhäufung
Prinzip 9: Vernetzung statt Linearität
Prinzip 10: Entwicklung im Versuchs-Irrtums-Prozeß
5 Zur Praxis bionischen Übertragens von Naturerkenntnissen in die Technik
Problemkreis Interdisziplinarität
Problemkreis Fortschritt und Rückgriff
Problemkreis Forschung und Anwendung
Problemkreis Innovation
6 Bionikdesign in Stichworten
Lösungen
Probleme
Analogien
Ansatzmöglichkeiten
7 Form und Funktion
Abstimmungen
Was ist gutes Design?
Kann man von einem "biologischen Design" sprechen?
Lassen sich "biologisches" und "technisches" Design sinnvoll in Beziehung setzen?
Bestes Design bedeutet optimales Design
Läßt sich die "Güte" eines Designs messen?
Wann ist ein Design "schön"?
8 Einige Grundaspekte bionischen Designs - etwas detaillierter erläutert
Konstruktionselemente in Biologie und Technik sind oft funktionell ähnlich, der Form nachjedoch unterschiedlich
Biologische Materialien haben interessante funktionelle Besonderheiten
Biologische Bauten können Vorbildcharakter haben
Künstlerische Gestaltung und Naturvorbild
Bionisches Design in Sensorik und Robotik
Kann der Fahrzeugdesigner von der Natur lernen?
Kann Naturdesign einen Weg aus der Energiemisere weisen?
Molekulares Design
Auch Biomedizinische Technik bewegt sich auf das Niveau biologischer Moleküle zu
9 Selbst die Prinzipien der biologischen Evolution und Ontogenese lassen sich auf die Technik übertragen
Evolutionsstrategie: Lösungen auch ohne Theorien
Technisches Bauteiledesign nach dem Vorbild Baum
10 Bionikdesign in Ausbildung und Öffentlichkeit
Erfahrungen in der Schule
Ausbildung an Hochschulen
Öffentlichkeitsarbeit
11 Zusammenarbeit Forschung - Anwendung
Beispiel für die Entwicklung eines Konzepts
Designwerkstätten
Vorgehensweisen
Literatur
Abbildungsnachweise
Anmerkungen
Farbtafeln
Kurzerläuterungen zu den Farbtafeln.