Was können sich Menschen von der Natur abschauen? Dieser Frage widmet sich die Bionik. Einen Überblick über die Wissenschaft und ihre neuesten Erkenntnisse gibt die interaktive Ausstellung „Bionicum Ideenreich Natur“, die sich im Obergeschoss des Naturkundehauses im Nürnberger Tiergarten befindet.
Für ein Foto-Shooting des Spielearchivs haben der Roboter Nao und seine Schwester Emma vom Bionicum sogar am Backgammon-Brett Platz genommen. Museumspädagoge Thomas Rode trifft die beiden täglich. Er schwärmt davon, dass Nao Witze erzählen und Gedichte aufsagen kann, dass er die Tiere im Tiergarten nachahmt und inzwischen neun Tänze beherrscht.
Roboter Nao und seine Schwester Emma spielen Backgammon. Foto: Brigitte List
Herr Rode, sprechen und tanzen kann man programmieren. Aber spielen Roboter eigentlich gern?
Roboter sind gerade darin gut, was Menschen nicht gut können: gleichmäßige Bewegungen mit vielen Wiederholungen. Menschen wird dabei schnell langweilig. Im Gegenzug haben Roboter Schwierigkeiten mit feinmotorischen Bewegungen wie zum Beispiel dem Setzen einer Spielfigur, und es fällt ihnen schwer, flexibel und kreativ zu reagieren. Die Universität Bamberg hat einen Roboter bei „Schnick-Schnack-Schnuck“ gegen einen Menschen antreten lassen, dabei hatte die Maschine keine Chance. Sie konnte oft schon die Gesten für Stein, Schere, Papier nicht erkennen. Mit unserem Roboter kann man immerhin ein kleines Zahlenspiel wagen. Man denkt sich eine Zahl von eins bis zehn und sagt so lange „falsch“, bis Nao die richtige Antwort errät.
Was gibt es im Bionicum noch zu sehen?
In acht Themenbereichen vieles, was wir von Tieren und Pflanzen an Ideen für die Technik abschauen können. Alltägliche Beispiele sind der Klettverschluss oder der Lotos-Effekt, der Wasser von Autoscheiben, Fassaden und Markisen abperlen lässt. Nicht ganz so bekannt ist der Sandfisch, eine Eidechse. Sie lebt in Wüsten, versteckt im Sand, und taucht auf, sobald sie einen Käfer oder eine Grille erbeuten kann. Die Schuppen auf ihrer Haut sind mit kleinen Rillen bedeckt, so dass sie im Sand „schwimmen“ kann. Das ist für die Technik interessant: Bei Solarkraftwerken in der Wüste etwa wird immer wieder Sand auf die Kollektoren geweht, so dass die nur noch einen Teil des Sonnenlichts einfangen können. Soll man kehren? Dann verkratzt die Oberfläche. Oder waschen? Keine allzu gute Idee, denn in der Wüste ist das Wasser ohnehin knapp. Von einer Folie, die nach dem Sandfisch-Prinzip beschichtet ist, würde der Sand einfach herab rieseln.
Heißt Sandfisch und ist eine Eidechse. Bildnachweis: Bayerisches Landesamt für Umwelt, Foto: Thomas Rode
Forscht das Bionicum auch?
Ja, zum Bionicum gehören auch Forschungsprojekte. Die Kollegen arbeiten an der Universität Erlangen-Nürnberg und der Technischen Hochschule Nürnberg. Projekte sind beispielsweise künstliche Muskeln, die bei Robotern einige Elektro-Motoren ersetzen könnten und sie damit kleiner und flexibler machen würden. Die TH arbeitet am Ohm-Krabbler, einem Spinnen-Roboter mit acht Beinen, der für Katastrophengebiete gedacht ist und sich sehr „trittfest“ bewegen könnte.
Wenn Sie an die Zukunft denken: Was können wir von der Bionik erwarten?
Wir hoffen, dass wir Ideen aus der Natur nutzen können, um die Natur zu schützen. Die Sandfisch-Folie im bereits erwähnten Beispiel hilft Wasser zu sparen. Das Vorbild aus dem Knochenbau von Tieren und Menschen, deren Körper mit möglichst wenig Material eine möglichst große Stabilität und Tragfähigkeit erreichen, kann die Bauweise von Fahrzeugen und Flugzeugen verändern. Wenn sie leichter werden, sinkt der Verbrauch an fossiler Energie.
Haben Sie ein aktuelles Lieblingsbeispiel?
In unserer aktuellen Ausstellung „Sprachlos – von wegen“ ist der Winkerfrosch zu sehen. Er lebt im Regenwald, ganz nah an tosenden Wasserfällen. Zu quaken macht dort keinen Sinn. Deshalb winkt er mit den Hinterbeinen, um Weibchen anzulocken und Rivalen abzuschrecken. Lustig, denn das Prinzip kennen Menschen auch: Flugzeuge werden auf dem Rollfeld mit Wink-Zeichen an ihre Parkposition gelotst, denn Rufe des Einweisers könnte der Pilot einfach nicht hören.
Der Winkerfrosch lebt in den Regenwäldern des südöstlichen Asiens. Bildnachweis: Bayerisches Landesamt für Umwelt, Foto: D. Preininger (Tiergarten Schönbrunn)
Am 13. Februar 2019 stellt Thomas Rode den Roboter Nao im Haus des Spiels vor und erzählt Spannendes zur aktuellen Forschung und Entwicklung von humanoiden Robotern.
Informationen zum „Bionicum Ideenreich Natur“
Informationen zur Veranstaltung im Haus des Spiels