Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik. Was ist definitiv nicht Bionik?

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1 TU Darmstdt & Plant Biomechanics Group Freiburg Plant Biomech. Group Freiburg, ITKE Stuttgart, ITV Denkendorf, EMPA Dübendorf Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Thomas Speck Funktionelle Morphologie & Bionik Botanischer Garten der Universität Freiburg Freiburger Materialforschungszentrum & Freiburger Institut für interaktive Werkstoffe und bioinspirierte Technologien Leistungszentrum Nachhaltigkeit Kompetenznetze Biomimetik und BIOKON e.v. Was ist definitiv nicht Bionik? Biologische Inspiration für bionische Flugzeuge? Eine direkte Kopie von Funktionalitäten gelingt aufgrund physikalischer Begrenzungen in der Regel nicht (Reynoldzahl, Materialeigenschaften, Energiebedarf ) Diskussionsreihe des Umweltministeriums Baden-Württemberg Anstöße - LGS

2 TU Darmstdt & Plant Biomechanics Group Freiburg Was ist definitiv Bionik? Biologische Inspiration für bionische Flugzeuge! Optimierung von Winglets für Flugzeugflügel (Boing 747) mittels Evolutionsstrategie als Optimierungsmethode (quantitative Analyse, Abstraktion, Transfer funktionaler Prinzipien ) Diskussionsreihe des Umweltministeriums Baden-Württemberg Anstöße - LGS Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Was ist Bionik und was nicht? Verschiedene Teilbereiche der Bionik Adaptive bionische Fassadenverschattungssysteme basierend auf faserverstärkten Polymeren Flectofin eine bionische Fassadenverschattung nach dem Vorbild der Blüte der Paradiesvogelblume Flectofold ein bionisches Fassadenverschattungsmodul inspiriert vom Fallenmechanismus des Wasserads Verzweigte und unverzweigte bionische Faserverbünde Bionische Antihaftoberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Bioinspirierte dämpfende und durchstoßresistente Materialien und Strukturen Bionische Schockpalette hochdämpfend und leicht Bionik Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft 2

3 Teilbereiche der Bionik: eine Erfolgsgeschichte mit vielen Facetten & verschiedene Quellen Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Was ist Bionik und was nicht? Verschiedene Teilbereiche der Bionik Adaptive bionische Fassadenverschattungssysteme basierend auf faserverstärkten Polymeren Flectofin eine bionische Fassadenverschattung nach dem Vorbild der Blüte der Paradiesvogelblume Flectofold ein bionisches Fassadenverschattungsmodul inspiriert vom Fallenmechanismus des Wasserads Verzweigte und unverzweigte bionische Faserverbünde Bionische Antihaftoberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Bioinspirierte dämpfende und durchstoßresistente Materialien und Strukturen Bionische Schockpalette hochdämpfend und leicht Bionik Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft 3

4 itke Stuttgart & Rouslou Korts & Plant Biomechanics Group Freiburg Video: Peter Schoppa & Carina Vogt ( Flectofin on Youtube) Technische Herausforderung - biologische Lösung: Adaptive biegsame Flächentragwerke img.alibaba.com bp.blogspot Scharniere & Gelenkungen typischer Verschattungssysteme: fehleranfällig & hohe Wartungskosten Kooperationsprojekt PBMG Freiburg, ITKE Stuttgart & ITV Denkendorf Peek und Cloppenburg, Köln 2005 Renzo Piano & Knippers Helbig Funktionsweise der Paradiesvogelblumen-Blüte 4

5 itke Stuttgart / Clauss Markisen / Plant Biomechanics Group Freiburg Elastische Architektur: Flectofin -Prototyp Bionisches Fassadenverschattungssystem 1. Abstraktionsschritt: Physikalisches Modell Clauss Markisen (Movie: J. Lienhard) 3. Abstraktionsschritt Simulation (FEM) Funktionsmodelle für Fassadenverschattung Prototyp Flectofin Fassadenverschattung: Biegung aktuiert durch hydraulische Kolben an der Basis Kooperationsprojekt PBMG Freiburg, ITKE Stuttgart & ITV Denkendorf Themen-Pavillon auf der Weltausstellung 2012 (Yeosu, Süd-Korea) Soma Architecture Vienna ITKE University of Stuttgart Architekturbüro soma (Wien) und Ingenieurbüro Knippers Helbig (Stuttgart) 5

6 ITV Denkendorf / itke Stuttgart Elastische Architektur: Flectofin ein bionisches Fassadenverschattungssystem Weitere Einsatzmöglichkeiten (1) selbst-adaptive Belüftungsklappen an Helmen (aktuiert durch Wärme / Feuchtigkeit) (2) selbst-adaptive Klappensysteme im Flug-, Wasseroder Motorsport Doppel-Flectofin : Simulation & Demonstrator B. Miklautsch Kooperationsprojekt PBMG Freiburg, ITKE Stuttgart & ITV Denkendorf Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Was ist Bionik und was nicht? Verschiedene Teilbereiche der Bionik Adaptive bionische Fassadenverschattungssysteme basierend auf faserverstärkten Polymeren Flectofin eine bionische Fassadenverschattung nach dem Vorbild der Blüte der Paradiesvogelblume Flectofold ein bionisches Fassadenverschattungsmodul inspiriert vom Fallenmechanismus des Wasserads Verzweigte und unverzweigte bionische Faserverbünde Bionische Antihaftoberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Bioinspirierte dämpfende und durchstoßresistente Materialien und Strukturen Bionische Schockpalette hochdämpfend und leicht Bionik Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft 6

7 Plant Biomechaucs Group Freiburg S. Schleicher ITKE Stuttgart ITKE Stuttgart S. Schleicher ITKE Stuttgart Plant Biomechaucs Group Freiburg Wasserrad (Aldrovanda vesiculosa): Morphologie und Funktionsweise der Schnappfalle Die beiden (Blatt-)Hälften der Schnappfalle des Wasserrads bleiben unverformt. Der Verschluss der Schnappfalle wird durch eine Turgor-induzierte Verformung (Biegung) der Mittelrippe hervorgerufen, die die beiden Blatthälften verbindet. 20fach verlangsamt Der Verschluss der Schnappfalle ist eine Bewegungsamplifizierung, hervorgerufen durch eine kleine Biegung der Mittelrippe Elastische Architekture: Bionisches Fassadenverschattungssystem inspiriert durch das Wasserrad (Aldrovanda vesiculosa) Kinematisches Model des abstrahierten Faltmechanismus Kinetisches Model der Schnappfalle des Wasserrads in FEM Flexible Fassadenverschattungselemente inspiriert durch das Wasserrad auf einer gekrümmten Oberfläche TRR 141-Kooperationprojekt PBG Freiburg und ITKE, IBB & ITFT Universität Stuttgart 7

8 Elastische Architekture: Bionisches Fassadenverschattungssystem inspiriert durch das Wasserrad (Aldrovanda vesiculosa) Bionisches Fassadenverschattungsmodul aus Faserverbundmaterial Flectofold ITKE & ITFT University of Stuttgart and ITV Denkendorf TRR 141-Kooperationprojekt PBG Freiburg und ITKE, IBB & ITFT Universität Stuttgart Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Was ist Bionik und was nicht? Verschiedene Teilbereiche der Bionik Adaptive bionische Fassadenverschattungssysteme basierend auf faserverstärkten Polymeren Flectofin eine bionische Fassadenverschattung nach dem Vorbild der Blüte der Paradiesvogelblume Flectofold ein bionisches Fassadenverschattungsmodul inspiriert vom Fallenmechanismus des Wasserads Verzweigte und unverzweigte bionische Faserverbünde Bionische Antihaftoberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Bioinspirierte dämpfende und durchstoßresistente Materialien und Strukturen Bionische Schockpalette hochdämpfend und leicht Bionik Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft 8

9 Struktur- und gewichtsoptimierte Faserverbundmaterialien mit Gradientenaufbau Biologische Vorbilder: Pfahlrohr, Bambus Pfahlrohr (Arundo donax), ca. 4m hoher Bestand Für bionische Umsetzungen interessante strukturelle und mechanische Eigenschaften: Optimierter Faserverlauf und Faserverteilung Gradueller Übergang zwischen Fasern und Matrix Strukturoptimierung auf mind. 5 hierarchischen Ebenen Leichtbaustrukturen mit hoher Steifigkeit und Festigkeit und einem gutmütigen Bruchverhalten ITV Denkendorf Kooperationsprojekt: MPI Potsdam, PBMG Uni. Freiburg, ITV Denkendorf, Uni. Bayreuth Struktur- und gewichtsoptimierte Faserverbundmaterialien mit Gradientenaufbau Ziel sind gewichts- und strukturoptimierte Faserverbundmaterialien mit Gradientenaufbau und: guter Schwingungsdämpfung dauerhaft hoher dynamischer Belastbarkeit gutmütigem Bruchverhalten Der Technische Pflanzenhalm (mitte), ein patentiertes strukturoptimiertes Pultrusionsprodukt und zwei der biologischen Vorbilder, Pfahlrohr (links) und Schachtelhalm (rechts) Produktion durch neue Techniken: 3D-Flechttechnik Pultrusionsverfahren Kooperationsprojekt: MPI Potsdam, PBMG Uni. Freiburg, ITV Denkendorf, Uni. Bayreuth 9

10 Holländisches Fernsehen Struktur- und gewichtsoptimierte Faserverbundmaterialien mit Gradientenaufbau Flechtpultrusions-Anlage ITV Denkendorf ITV Denkendorf Kooperationsprojekt: MPI Potsdam, PBMG Uni. Freiburg, ITV Denkendorf, Uni. Bayreuth Flechtpultrusion beim ITV Denkendorf 10

11 & other sources & Bot. Institut TU Dresden Hoch belastbare Bauteile aus bionisch optimierten verzweigten Faserverbünden Rahmen (z.b. Fahrräder) Tragstrukturen im Bereich Automotive Luft- und Raumfahrt Stark belastete Konstruktionen in der Architektur wikipedia.de Biologische Vorbilder www. dehner.de Anwendungen in der Architektur Faser- bzw. Holzbündelverlauf bei baumförmigen Monokotyledonen und Säulenkakteen Hoch lastaufnehmende Verzweigungsregionen von Pflanzen Säulenkaktus (Pachycereus sp.) Drachenbaum (Dracaena marginata) Strahlenaralie (Schefflera arboricola) Mazeration Dünnschnitt Mazeration Kooperationsprojekt: PBG Freiburg, ITV Denkendorf, TU Dresden, Uni Stuttgart 11

12 & Bot. Institut TU Dresden Faser- bzw. Holzbündelverlauf bei baumförmigen Monokotyledonen und Säulenkakteen Analyse von äußerer Form und innerer Struktur bei Kakteen Pilosocereus pachycladus Myrtillocactus geometrizans Pilosocereus pachycladus Cleistocactus Myrtillocactus morawetzianus geometrizans FEM-Analyse von Verzweigungsmodellen von zwei ausgewählten Kakteenarten 3D-Analyse des Faserverlaufs beim Drachenbaum 12

13 & University Clinics Freiburg & KIT Verzweigungsregion eines Drachenbaums 3D- Analyse mit Magnet Resonance Imaging (MRI) Start Analyserichtung Ende Kooperationsprojekt PBMG & Uniklinik Freiburg und Karlsruher Institut für Technologie (KIT) µ-computer-tomographie-analyse der Verzeigungsregion eine Strahlenaralie Start Analyserichtung Ende 3D-Analyse der äußeren Form und der inneren Struktur Seitenast Hauptstamm 1.5 cm TRR 141-Kooperationprojekt PBG Freiburg und ITKE & ITFT Universität Stuttgart 13

14 & ITV Denkendorf & ILK Dresden & TU Dresden Verzweigungen von Pflanzenstämmen: Ideengeber für verzweigte Faserverbünde Kooperationsprojekt: PBMG Univ. Freiburg, ITV Denkendorf, TU Dresden, ILK Dresden Struktur- und gewichtsoptimierte verzweigte und unverzweigte Faserverbundmaterialien Einsatzbereiche Automobilbau und Fahrzeugbau Sportartikel Luft- & Raumfahrttechnik (Rumpf- & Flügelbau) Architektur & Gerätebau ITV Denkendorf Medizintechnik (Prothetik) 14

15 W. Barthlott, Botanisches Institut Bonn und C. Neinhuis TU Dresden Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Was ist Bionik und was nicht? Verschiedene Teilbereiche der Bionik Adaptive bionische Fassadenverschattungssysteme basierend auf faserverstärkten Polymeren Flectofin eine bionische Fassadenverschattung nach dem Vorbild der Blüte der Paradiesvogelblume Flectofold ein bionisches Fassadenverschattungsmodul inspiriert vom Fallenmechanismus des Wasserads Verzweigte und unverzweigte bionische Faserverbünde Bionische Antihaftoberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Bioinspirierte dämpfende und durchstoßresistente Materialien und Strukturen Bionische Schockpalette hochdämpfend und leicht Bionik Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft Bionische Antihaft-Oberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Epidermis und Kutikula: Multifunktionale Grenzfläche zwischen Pflanzen und Umwelt Die Kutikula ermöglicht Pflanzen das Überleben in verschiedenen Habitaten Kooperationprojekt PBMG Freiburg, Universität Kiel & TU Dresden 15

16 Ebene II: Mikro- & Nanostrukturierung (Kutikularfalten, Wachskristalle) Bionische Antihaft-Oberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Hierarchische Strukturierungsebenen Blattoberfläche Ebene I: Zellform Magnolia grandiflora Paeonia officinalis Plant Biomechanics Colocasia gigantea Group Freiburg a. Magnolia grandiflora, b. Paeonia officinalis, c. Calathea zebrina, d. Diospyros kaki, e. Paeonia suffruticosa, f. Colocasia esculenta, g. Hevea brasiliensis, h. Vitis vinifera, i. Rosa hybrid Floribunda cv. Sarabande`. Bionische Antihaft-Oberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Messgerät zur Analyse der Lauf-Reibungskräfte Wechselwirkung zwischen hierarchisch strukturierten Oberflächen Tarsus Klauen und verschiedenen Haartypen Blattoberfläche mit verschiedenen Zellformen, Kutikularfalten und/oder Wachskristallen Kooperationprojekt PBMG Freiburg, Universität Kiel & TU Dresden 16

17 Lauf-Reibungskräfte relativ zu Glasoberfläche [/] 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Bionische Antihaft-Oberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Messungen von Lauf-Reibungskräften Kartoffelkäfer auf Glasoberfläche Kooperationprojekt PBMG Freiburg, Universität Kiel & TU Dresden Kartoffelkäfer auf Blattoberfläche Bionische Antihaft-Oberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Lauf-Reibungskräfte relativ zu Glasoberfläche Glatte Glasoberfläche (44,4 ± 6,8 mn) Kutikularfalten Höhe: ca. 0,5 µm Breite: ca. 0,5 µm Abstand: 0,5 1,5 µm Magnolia grandiflora (adaxial) Ilex aquifolium (adaxial) Litchi chinensis (adaxial) Hevea brasiliensis (adaxial) Cyclamen persicum (adaxial) Hevea brasiliensis (abaxial) Litchi chinensis (abaxial) Diospyros kaki (Frucht) 17

18 Bionische Antihaft-Oberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Anhaftstrukturen am Bein des Kartoffelkäfers Kooperationprojekt PBMG Freiburg, Universität Kiel & TU Dresden Bionische Antihaft-Oberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Messungen von Lauf-Reibungskräften Kartoffelkäfer auf künstlicher Oberfläche Künstliche Oberfläche: Replikat der abaxialen Blattoberfläche von Litchi chinensis Kooperationprojekt PBMG Freiburg, Universität Kiel & TU Dresden 18

19 alibaba.com Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Was ist Bionik und was nicht? Verschiedene Teilbereiche der Bionik Adaptive bionische Fassadenverschattungssysteme basierend auf faserverstärkten Polymeren Flectofin eine bionische Fassadenverschattung nach dem Vorbild der Blüte der Paradiesvogelblume Flectofold ein bionisches Fassadenverschattungsmodul inspiriert vom Fallenmechanismus des Wasserads Verzweigte und unverzweigte bionische Faserverbünde Bionische Antihaftoberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Bioinspirierte dämpfende und durchstoßresistente Materialien und Strukturen Bionische Schockpalette hochdämpfend und leicht Bionik Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft Aufprall- und Durchstoßschutz nach dem Vorbild von Frucht- und Samenschalen Technische Produkte mit hoher Dämpfung sowie Aufprall- und Durchschlagschutz Jeff Dean Schusssichere Kleidung, aufpralldämpfende und durchschlagsichere Helme Aufpralldämpfende und insassenschützende Autoteile Ucon AG Transport von Gefahrengütern Hohe Zähigkeit und Härte Hohe Energiedissipation Hohe Zähigkeit & Härte und hohe Energiedissipation Schale der Macadamia-Nuss (Same) Fruchtwand der Pomelo Biologische Vorbildstrukturen Fruchtwand der Kokosnuss Kooperationsprojekt PBMG Freiburg, RWTH Aachen, TU Berlin & Univ. Stuttgart 19

20 Aufprall- und Durchstoßschutz nach dem Vorbild von Frucht- und Samenschalen H1: Integrale Ebene-1 = ganze Frucht Kooperationsprojekt PBMG Freiburg, RWTH Aachen, TU Berlin & Univ. Stuttgart H2: Integrale Ebene-2 = Schale & Fleisch H3: Gewebeebene-1 = Makrostruktur der Schale H4: Gewebeebene-2 = Mikrostruktur der Schale H5: Zellebene-1 = Anordnung und Form der Zellen H6: Zellebene-2 = Zellstruktur und Zellkompartimente H7: Ultrastrukturebe = Zellwandultrastruktur und Biochemie Aufprall- und Durchstoßschutz nach dem Vorbild von Frucht- und Samenschalen Aufpralltest bei Pomelo-Früchten 15m Highspeed Kamera fps Spiegel Kraftsensor 1000 fps Highspeed Kamera 2 20

21 Plant Biomechanics Group Freiburg Energiedissipation [%] bei freiem Fall aus 6m Höhe Aufprall- und Durchstoßschutz: Dämpfung nach dem Vorbild von Früchten Aufpralltest bei Pomelo-Früchten Deformation der Pomelo-Früchte 15m Highspeed Kamera fps Spiegel Kraftsensor 1000 fps Highspeed Kamera 2 Aufprall- und Durchstoßschutz: Dämpfung nach dem Vorbild von Früchten Schalenaufbau und Feinstruktur bei der Pomelo Durch Zellen gebildete Schaumschicht mit graduelle Porengröße und Faserbündelverstärkung Faserbündel und Deformation Probenhöhe in Prozent der Originalhöhe Kooperationsprojekt PBMG Freiburg, RWTH Aachen, TU Berlin & Univ. Stuttgart 21

22 TU Berlin, PBG Freiburg & RWTH Aachen Sklerenchymgewebe Bruchkraft / Schalendicke [N/mm] Foundry Institute RWTH Aachen, Plant Biomechanics Group Freiburg & Materials Engineering TU Berlin Innere Oberfläche Beispiel: Multischichtsystem bei Macadamia-Same: hoch integrierte Schutzhülle Struktur und Feinstruktur der Samenschale des Macadamia-Samens Dunkelbraune Schicht Creme-farbene Schicht Spezifische Bruchkraft bei verschiedenen Früchten und Samen fehlend (L6) Innere Samenwand Epidermis Innere Sklereidenschicht Sklerenchymfaserschicht Äußere Sklereidenschicht Schemazeichnung Bruchoberfläche Samenschale - ein mehrschichtiges, extrem zähes und hartes Mikrolaminat mit mehreren Schichten aus Sklerenchymfasern und Sklereidenzellen Kooperationsprojekt PBMG Freiburg, RWTH Aachen, TU Berlin & Univ. Stuttgart Aufprall- und Durchstoßschutz nach dem Vorbild von Frucht- und Samenschalen H1: Integrale Ebene-1 = ganze Frucht H2: Integrale Ebene-2 = Schale H3: Gewebeebene-1 = Makrostruktur der Schale H4: Gewebeebene-2 = Mikrostruktur der Schale H5: Zellebene-1 = Anordnung und Form der Zellen H6: Zellebene-2 = Zellstruktur und Zellkompartimente H7: Ultrastruktureben = Ultrastruktur und Biochemie der Zellwand 22

23 Gießereitechnik RWTH Aachen Aufprall- und Durchstoßschutz: Durchstoßschutz inspiriert von Samen Evaluation und Produktion hierarchisch strukturierter Metallschäume mit Langfaserverstärkung (H1-H5) Verbindung zwischen Faser und Schaumsteg Langfaser AlSi7Mg-Probe mit variabler Porrengröße (Gradierung) Farbangeäzter Schnitt eines Bi57Sn43-Stegs (jede Farbe repräsentiert ein Korn) CT-Bild einer Schaumprobe mit integrierten Fasern Gusskomponente mit Einlaufsystem Aufprall- und Durchstoßschutz: Durchstoßschutz inspiriert von Samen Pomelo (Citrus maxima) Macadamianuss (Macadamia sp.) Kokosnuss (Cocos nucifera) Foundry Institute RWTH Aachen, Plant Biomechanics Group Freiburg & Materials Engineering TU Berlin Ucon AG Kooperationsprojekt PBMG Freiburg, RWTH Aachen, TU Berlin & Univ. Stuttgart 23

24 Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Was ist Bionik und was nicht? Verschiedene Teilbereiche der Bionik Adaptive bionische Fassadenverschattungssysteme basierend auf faserverstärkten Polymeren Flectofin eine bionische Fassadenverschattung nach dem Vorbild der Blüte der Paradiesvogelblume Flectofold ein bionisches Fassadenverschattungsmodul inspiriert vom Fallenmechanismus des Wasserads Verzweigte und unverzweigte bionische Faserverbünde Bionische Antihaftoberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Bioinspirierte dämpfende und durchstoßresistente Materialien und Strukturen Bionische Schockpalette hochdämpfend und leicht Bionik Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft Strukturoptimierte, schockabsorbierende Transportpalette aus Naturfaserverbundstoff Biologische Vorbilder Bambushalme: hochdämpfende Gradientenstrukturen mit Zuggurtung in den Knoten Einbindung der Stacheln von Igel & Stachelschwein in Haut als Schockabsorber durch interne Reibung Kooperationsprojekt PBMG Freiburg mit ITV Denkendorf und Rittal GmbH & Co. KG 24

25 Animation: Dämpfung von Igelstacheln Pro 7 - Gallileo Strukturoptimierte, schockabsorbierende Transportpalette aus Naturfaserverbundstoff Bionisch-technische Umsetzung - hochdämpfende Schockpalette Designmodel eines bionischen Dämpfermoduls inspiriert von Igelstacheln und Igelhaut Einsatzmöglichkeiten: (1) Impaktdämpfung bei Schuhen oder Protektoren (2) Impaktdämpfung im Flug-, Wasser- & Motorsport Modell einer strukturoptimierten Transportpalette mit bionischen Schockabsorbern nach dem Vorbild von Igelstacheln und Bambushalm Kooperationsprojekt PBMG Freiburg mit ITV Denkendorf und Rittal GmbH & Co. KG 25

26 Die Natur als Ideengeber: Innovation für Architektur und Technik Was ist Bionik und was nicht? Verschiedene Teilbereiche der Bionik Adaptive bionische Fassadenverschattungssysteme basierend auf faserverstärkten Polymeren Flectofin eine bionische Fassadenverschattung nach dem Vorbild der Blüte der Paradiesvogelblume Flectofold ein bionisches Fassadenverschattungsmodul inspiriert vom Fallenmechanismus des Wasserads Verzweigte und unverzweigte bionische Faserverbünde Bionische Antihaftoberflächen nach dem Vorbild von Blattoberflächen Bioinspirierte dämpfende und durchstoßresistente Materialien und Strukturen Bionische Schockpalette hochdämpfend und leicht Bionik Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft Was kann Bionik leisten? Zukunftsvisionen Bionik im Jahr 1980: Alles ist denkbar und (fast) nichts ist umsetzbar. Bionik im Jahr 2016: Alles ist denkbar und (fast) alles ist umsetzbar. Bionik im Jahr 2016: Nutzen einer historischen Chance durch Weiterentwicklung in Analyse-, Simulations- und Produktionstechnologien sowie des gesellschaftlichen und politischen Umfelds (Nachhaltigkeit). Diskussionsreihe des Umweltministeriums Baden-Württemberg Anstöße - LGS

27 Danksagung Biological Design and Integrative Structures Analysis, Simulation and Implementation in Architecture Cooperative Research Center TRR Gruppenleiter/innen, 1 Postdoc, 12 Doktoranden/innen, 12 Bachelor-. Master- & Stex-Studierende, 2 Technikerinnen, 2 Gartenmeister/innen, 12 Gärtnerinnen Plant Biomechanics Group Botanischer Garten der Universität Freiburg Kompetenznetz Biomimetik Baden-Württemberg (MWK-BW) BIOKON e.v & BIOKON international The Biomimetic Association (BIONA-BMBF) & Bildung und Lehre in Bionik