Bemessung von Mauerwerk mittels FEM in RFEM 6
4. Oktober 2023
Die Bionik als wissenschaftliche Disziplin beschäftigt sich mit der technischen Umsetzung und Anwendung von Konstruktions-, Verfahrens- und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme.
Unter bionischer Konstruktion versteht man eine Konstruktion, die aus der Natur inspiriert wurde, und zwar hauptsächlich in ihrer Funktionalität. Dies geschieht typischerweise durch Erforschung der belebten Welt und Erkennen von Struktur-Funktion Beziehungen bei bestimmten Tier- oder Pflanzenarten, Abstraktion allgemeiner Prinzipien aus diesen biologischen Systemen, und adäquate technisch angemessene Umsetzung dieser Prinzipien in den Entwurf der Konstruktion.
Ziel der Übertragung von Naturprinzipien und Anwendung naturnaher Formen in der Konstruktion ist das Erreichen einer strukturellen Effizienz, die mit der von nachhaltigen biologischen Systemen vergleichbar ist.
Obwohl der Aufwand in der Herstellung hierbei ein bisschen höher sein kann, können die Vorteile in der Ausnutzung des Materials liegen. Die Ausrundungen im Beispielmodell können Singularitäten in den Kreuzungspunkten minimieren.
Ein bekanntes Beispiel bionischer Konstruktionen sind die Säulen der Sagrada Familia in Barcelona, deren Form von der Baumstruktur inspiriert wurde. Der Hauptvorteil dieser Imitierung der Natur ist in dem Fall das Vermeiden von hohen Kerbspannungen; eine beispielhafte Erklärung, warum die Inspiration aus biologischen Systemen und die richtige Umsetzung davon meistens zum Verbessern und Optimieren einer Struktur dienen kann. The Gherkin in London ist ebenso ein biologisch-inspiriertes Gebäude, dessen Tragsystem ähnlich funktioniert wie der Glasschwamm (Euplectella aspergillum) und zeigt wiederum, was für ein riesiges Potenzial die Anwendung von Bionik in der Tragwerksplanung hat.
Die Natur bietet eine unendlich große Menge an technischen Lösungen für unbeantwortete ingenieurwissenschaftliche Fragen. Was die Bionik in diesem Zusammenhang vorschlägt, ist eine neue Sichtweise, wo der Mensch durch gezieltes Forschen und offenes Denken, von Tieren und Pflanzen lernen kann.
Quelle: Ismail Hmidet, Bionic Design: Architectural Innovations Inspired by Nature, 2020.
