Bionik-Logo

Homepage

Was ist Bionik

Teilgebiete der Bionik

Bionik-Studieren in Deutschland

BioKoN Standort SB

BioKoN SB-Anschrift

BioKoN SB-Mitarbeiter

Bücher zur Bionik

Bionik in den Medien

Bionik-Links

BioKoN SB-Gästebuch


Forschungsarbeiten

Folie nach dem Prinzip von Haifischhaut


Berliner Wissenschaftler haben Anfang der 90er Jahre eine Folie entwickelt, die den Kerosin-Verbrauch von Passagierflugzeugen wesentlich senken kann. Praktische Tests mit einem Airbus A 340 verliefen dabei erfolgreich.

Ein natürliches Hindernis für Körper, die sich schnell durch Wasser oder Luft bewegen, sind Verwirbelungen, die auf der Außenfläche entstehen. Delphine zum Beispiel haben eine Hautstruktur entwickelt, die diese Wirbel verringern. Der Ingenieur Dietrich W. Bechert von der Abteilung Turbulenzforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) an der TU Berlin entwickelte mit seinen Mitarbeitern Anfang der 90er Jahre eine Oberfläche für Flugzeuge, die besonders reibungsarm ist.


Schuppenmodell-1
 

Als Folie auf der Maschine angebracht, führt sie zu einer Reibungs-Verminderung von bis zu acht Prozent. Dadurch verbraucht das Flugzeug pro Langstreckenflug 2,4 Tonnen (bis zu drei Prozent) weniger Treibstoff.

Bechert benutzte alledings nicht die Hautstrukturen von Delphinen, sondern fragte den Tübinger Paläontologen Wolf-Ernst Reif um Rat. Dem waren bei der Untersuchung von schnell schwimmenden Haien feine, in Strömungsrichtung verlaufende Rillen auf der Haut aufgefallen. Reif sandte Bechert Hautproben tropischer Arten wie des Galapagos-Hais nach Berlin. Bechert suchte bei Fischhändlern nach Haihaut.


Unter dem Mikroskop wurden Tiefe und Weite der Rillen in den Hautpräparaten mit Hilfe kleinster Nadeln und Mikrometerschrauben vermessen. Die Ergebnisse übertrugen die Wissenschaftler hundertfach vergrößert auf Plexiglas-Scheiben. Diese Scheiben wurden dann in strömendem synthetischem Öl getestet. Feinwagen maßen den Widerstand der gegrillten Testplatten.

Noch während der Laborarbeit fand Bechert einen Hersteller, der selbstklebende, glasklare Folien mit den Rillen, wie sie die Fischhaut aufweist, zu produzieren in der Lage ist. Aus technischen Gründen lassen sich nur etwa 75 Prozent eines Verkehrsflugzeuges damit bekleben.

 
Schuppenmodell-2

Der erste Airbus A 340, der im Liniendienst der Cathay Pacific Airways mit einer 30prozentigen Beschichtung fliegt, verbraucht nachweislich ein Prozent weniger Kerosin. Bei optimaler Folienbeschichtung könnte das Flugzeug wegen des eingesparten Treibstoffs 15 Passagiere mehr mitnehmen.

Für seine Forschungen wurde Bechert und seinem Team (G. Hoppe, M. Bruse und W. Hage) 1992 der 1. Bionik-Preis verliehen, vergeben durch die GTBB und den Verband für Bionik, Taufkirchen.