Bienen-Abdriftsensor
Erprobung eines optischen Sensors, der nach dem Vorbild des Bienenauges die Rechts- oder Links-Seitwärtsbewegung des Flugzeugs über Grund detektiert.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Fachgebiet Bionik und Evolutionstechnik
Albatros im dynamische Segelflug
Der Albatros kann aus der Windscherung (vertikale Windzunahme an der Meeresoberfläche) Energie beziehen und so stundenlang ohne Flügelschlag fliegen. Segelflieger und auch Modellflieger versuchen heute, diese von der Evolution entwickelte Flugtechnik wenigsten kurzzeitig zu imitieren.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Wirbelspule im Rauchbild
Im Rauchwindkanal lässt sich die schraubenförmige Bahn der Wirbel hinter einem 4-flügeligen Windkonzentrator deutlich erkennen. Deutet man die einzelne Wirbelschraubung als einen in die Länge gezogenen Ringwirbel, wird die resultierende Strömungsbeschleunigung anschaulich klar.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Berwian (BERliner WIndkraft ANlage)
Die gespreizten Schwungfedern des Vogelflügels schließen sich bei der Windturbine Berwian zu einem Kreis. Die im Inneren des Flügelsterns beschleunigte Strömung treibt einen kleinen Rotor an, dessen Leistung mit dem vorgeschalteten Windkonzentrator auf das 8fache ansteigt.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Spreizflügeleffekte am Vogelflügel
Der Rabengeier am Zuckerhut in Rio de Janeiro präsentiert seine aerodynamischen Tricks. Mit den aufgespreizten Schwungfedern reduziert er die Verlustenergie des Randwirbels. Über die Funktion der aufgespreizten Daumenfittiche wir noch spekuliert (Vorflügeleffekt? - Grenzschichtzaun? - ...).
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Hechtschleim als Schmiermittel
Der Schleim von Fischen ist eine Entwicklung der Evolution, mit dem der Reibungswiderstand an der Fischoberfläche reduziert wird. Der Schleim besteht aus Fädchenmolekülen, in denen turbulente Mikrowirbel eingefangen werden.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Peter Bienert
Pinguin im "Unterwasserflug"
In einem Schwimmkanal in der Antarktis zieht ein Pinguin einen Plastikschlauch hinter sich her. Farbflüssigkeit, die durch den Schlauch injiziert wird, zeigt die Wirbelbahnen an den Enden der Flügelflossen. Ringwirbelstrukturen produzieren den Schub.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Pinguin im Wasserkanal
Der unter Wasser "fliegende" Pinguin besticht durch seine ästhetisch schöne "Stromlinienform". Messungen des Widerstands von Pinguinformen in der Berliner Schiffbau-Versuchsanstalt ergaben bemerkenswert niedrige Widerstandsbeiwerte.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Pinguin im Luftschleier
Pinguine nutzen das aus ihrem Vogeldasein geerbte Federkleid als Luftspeicher. Bei Höchstgeschwindigkeit wird Luft aus der filzigen Körperoberfläche gesogen, wodurch der Pinguin kurzzeitig in einem stark widerstandsvermindernden Luftschleier schwimmt.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Wirbeldämpfung durch Fischschleim
Farbwasser wird mit einer Injektionsspritze in klares Wasser gesprüht. Es bildet sich ein mit Wirbeln durchsetzter Freistrahl (links). Farbwasser und Auffangwasser werden mit einer geringen Menge Fischschleim versetzt. Die Wirbelbildung wird stark gedämpft (rechts).
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Wirbeldämpfung durch Fischschleim
Farbwasser wird mit einer Injektionsspritze in klares Wasser gesprüht. Es bildet sich ein mit Wirbeln durchsetzter Freistrahl.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Wirbeldämpfung durch Fischschleim
Farbwasser und Auffangwasser werden mit einer geringen Menge Fischschleim versetzt. Die Wirbelbildung wird stark gedämpft.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Randwirbel im Rauch-Windkanal
Sog auf der Flügelober- und Druck auf der Flügelunterseite führen zu einer Umströmung eines Flügel-Endes. Es bildet sich ein ernergieverzehrender Randwirbel.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Randwirbel im Rauch-Windkanal
Sog auf der Flügelober- und Druck auf der Flügelunterseite führen zu einer Umströmung des Flügel-Endes. Normalerweise bildet sich ein ernergieverzehrender Randwirbel. Bei der 5-fachen Flügelaufspreizung bilden sich 5 kleinere Wirbel mit weniger Energieverlust.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Wasserstoffproduktion in der Sahara
Algen in den Flachgefäßen und Purpurbakterien in dem Rundgefäß bilden eine Artifizielle Bakterien Algen Symbiose (Projekt ARBAS). Die Algen spalten das Wasser durch Photosynthese. Die Purpubakterien setzen den Wasserstoff aus den Kohlehydraten frei.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Pinguin im Antarktis-Schwimmkanal
In dem Rucksack auf dem Rücken des Pinguins befinden sich empfindliche Beschleunigungssensoren. Über das Kabel, dass der Pinguin in dem 21 Meter langen Schwimmkanal hinter sich herzieht, werden die Daten an die Außenstation übertragen.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Bionik-Segelflugzeugflügel
Flügelspreizung nach dem Vorbild des Raubvogels, realisiert an einem Segelflugzeug. Die Natur verzichtet allerdings auf das Prinzip der Aufspreizung, wenn sich Vögel zur Verminderung des induzierten Widerstands eine große Flügelspannweite leisten können (freier Flugraum).
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Michael Stache
Sandfisch in der Sahara
Unter dem Sand schwimmen ist schwer, denn die Sandreibung ist groß. Der Sandfisch der Sahara hat eine extrem glatte Schuppenhaut. Messungen in der Sahara ergaben eine gegenüber poliertem Stahl um 30% reduzierten dynamischen Reibungskoeffizienten.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Dreifache Rückstrombremsung
Die lokale Rückströmung an der Wurzel des linken Flügels der Skua reicht so weit, dass die sich aufstellenden Federn dreier Deckfederreihen als Rückschlagventil fungieren. Die kritische Ablöse-Situation ist meistens nach einer halben Sekunde gebannt.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Rabengeier am Zuckerhut
Der Raubvogel präsentiert seine aufgespreizten Flügelenden. Durch die Staffelung der Schwungfedern werden die einzelnen Flügelendwirbel separat gehalten. Die 6 kleinen Wirbel verzehren weniger Energie als wenn sie zusammen eine großen Wirbel bildeten.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Storchenflügel im Windkanal
Mit einer Sonde wird die Wirbelintensität gemessen und die Bahn des Einzelwirbels stromab verfolgt. Der Einzelwirbel vollzieht stromab ein schraubenförmige Bahn. Die 6 Wirbel bilden die von der Theorie erwartete strömungsbeschleunigende Wirbelspule.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Fachgebiet Bionik
Rückstromtasche am Vogelflügel
Eine lokale Grenzschicht-Rückströmung an dem Skua-Flügel verfängt sich in einer Rückstromtasche, gebildet durch die hinterste Deckfederreihe. Die lokale Rückströmung kann sich so nicht über den ganzen Flügel ausbreiten.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg
Beginnende Taschenöffnung am Skua-Flügel
Ein zur Flügelvorderkante zurückströmender Grenzschichtbereich öffnet gerade eine Bremstasche in der mittleren Deckfederreihe. Das Prinzip ist mit einem Rückschlagventil vergleichbar. Durch die selbstinduzierte Bremsung der Rückströmung wird eine Ganzflügel-Strömungsablösung vermieden.
(Bionik, Evolutionstechnik, Evolutionsstrategie, Biomimikry, Biomimetik)
Foto: Ingo Rechenberg