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26 In die Pedale!Mit dem Lebensministerium in den Sommer radeln.
32 Apollo und der Mann am MondDie Geschichte seit der ersten Mondlandung im Zeitraffer.
36 ..Wir bestimmen, wie die Zukunft wird"Weltraumpionier Jesco von Puttkamer im Interview.
40 Der Kaiser der TiereEin Lokalaugenschein bei Schönbrunns Großkatzen.
46 Vielfalt vom Tal bis In die GipfelDie wunderbare Biodiversität Tirols.
56 Der wütende AutollebhaberTierleben im Sommer: Der Marder.
58 AUCJenbllck: Wandelbare AuDas Leben im und am Wasser der Donauauen.
80 Ein Lehrmeister namens WaldWenn die Technik die Natur als Vorbild nimmt.
PERSPEKTIVEN86 NeulCJkelten aus der Natur
Kanadagänse • Lisztäffchen • Fledermäuse·FWF •Zoo· Bücher· Kids
UNIVERSUM MAGAZINÖSTERREICHS SCHÖNSTES MAGAZIN -Internet: www.universum.co.at
Redaktion Tel.: 01/585 57 57-0
Medieninhaber:LW Werbe- und Verlagsgesellschaft m.b.H.,
Unternehmensbereich LW Media, Gutenbergstrape 12, A-3100 SI. Pölten, Österreich
Geschäftsführer, Herausgeber: Erwin GoldfussChefredakteure: Oliver Lehmann (DW 409),
Dr. Jürgen Hatzenbichler (geschäftsführend. DW 301),Redaktion: Mag. Miriam Damev (DW 303),
Mag. Ursel Nendzig (DW 302)Fotoredaktion: Elke Bitter (DW 304)
Artdirection: Patrick Püribauer Lektorat: Barbara HofmannMitarbeiter dieser Ausgabe: Dr. Martin Amanshauser, Fiona Doepel,
Ivo Filatsch, Agnes Gössinger, Eva-Maria Gruber, Mag. Julia Harlfinger,Mag.' Kathrin Herzer, MMag.' Eva-Maria Koch, Mag. Julia Kospach,
Peter A. Krobath, Denise Seidl, Maria Legat (Info-Grafik)
Vertagsleltung: Heidi landstätter, Tel.: 0 27 42/B01-13 75E-Mail: [email protected]
Verlagsanzeigenleitung:Alexandra Salvinetti,
Tel.: 01/585 57 57-406E-Mail: [email protected]: Doris Eibensteiner
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Druck: NP-Druck, A-3100 SI. Pölten
Verlag: A-3100 SI. Pölten, Gutenbergstr. 12Tel.: ++43 (0)27 42/801 DW 13 09, Fax: DW 14 30,
E-Mail: [email protected]: A-l060, linke Wienzeile 40/23
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Einzelpreis: € 4,50SChnupperabo: 3Ausgaben € 7,90 (Ausland € 11,90)Jahresabo: 10 Ausgaben € 39,90 (Ausland € 51,90)
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Nachbestellung von Ausgaben, älter als ein Jahr: € 7,-;jede weitere Ausgabe: € 3,-
Erfüllungsort und Gerichtsstand: A-3100 SI. pölten. ÖsterreichErscheinungsort. Verlagspostamt: A-3100 SI. Pölten
FIrmenbuch: LG SI. Pölten, FN 121601 a
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Für unverlangt eingesandte Manuskripte, Fotos und Datenträger oder Unterlagenwelcher Art auch immer übernimmt der Verlag keine Haftung. Eine Rücksendungkann nur erfolgen, wenn ein ausreichend frankiertes Rücksendekuvert beiliegl.
Bei Leserbriefen besteht kein Recht auf Veröffentlichung,die Redaktion behält sich Kürzungen vor.
Alle redaktionellen Beiträge sind nach bestem Wissen recherchiert, es wird jedochkeine Haftung für die Richtigkeit der Angaben übernommen.
ORF Universum 5endungsverantwortllcherDr. Walter Köhler
IIIIIIIII
I
96 TV: Universum Im Sommer
98 Die Obstschau: UlICJ8r1sche BesteAuf den Spuren (fast) vergessener Obstsorten.
In Kooperation mit:
mmI
Auflage geprüftund veröffentlicht:
,dÖAKI
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NATUR I Bionik
• BIONISCH INSPIRIERTFür die European Space Agencyentwickelte Petra Gruber dieMondstation "Ladybird". Die Konstruktion orientiert sich an denFlügeln eines Marienkäfers.
Gruber. "Für unsere Mondstation habenwir auffaltbare Räume entwickelt, die aufden Flügelfaltungen von Marienkäfern basieren. Die dünnen Hautflügei, die vonden bunten Deckflügeln geschützt werden, müssen zum Fliegen ausgeklapptwerden. Der besondere Trick der Marienkäfer ist, dass eine kleine Bewegung in eineRichtung das Aufspannen des Flügels inder anderen Richtung auslöst." Von Marienkäfern kann man aber auch lernen, wieman etwas höchst platzsparend verpacktund zusammenlegt.
Der Wald ist auch der Tummelplatz eines weiteren Lieblingsforschungsobjektsder.Bionik: der Spinnen. Auch die winzigsten unter ihneJ;l besitzen höchst effizientarbeitende Gliedmaßen, deren Bewegung
auf hydraulischem Antrieb basiert. Diesespezielle Funktionsanatomie ist vor allemfür die Mikrotechnologie interessant, weildiese - zum Beispiel für Kleinstroboter nach "miniaturisierungsfähigen" Lösungen für Antriebe, Gelenke und Kraftübertragungen sucht. Schon vor über 20 Jahrenwurde an derTU Dresden ein früher feinwerktechnischer Greifer nach dem Vorbildder Mundwerkzeuge der Walzenspinne mithydraulischem Antrieb vorgestellt.
Bäume als InspirationBesonders viel verdanken die Bionikerauch den Bäumen. Der deutsche Materialwissenschaftler Claus Mattheck, Leiter der Abteilung Biomechanik am Institut für Materialforschung des For-
schungszentrums Karlsruhe, ließ sich vonihnen zu zwei höchst erfolgreichen Co.mputerprogrammen anregen, die für diefunktionale Optimierung von Bauteileneingesetzt werden. Bäume wachsen so,dass die Spannungsverläufe über ihre Teile hinweg konstant und an die Belastungangepasst sind. Sie sind an keiner Stellemechanisch instabil und es gibt keineSpannungsspitzen, auch nicht an den Astgabeln, wo man das eigentlich vermutenwürde. Ein Baum, so Mattheck, "verbessert in lebenslanger Körperpflege stetigseine innere und äußere Konstruktionund passt sie optimal an neue Belastungen an. Er wird auch die von Ihnen geschnitzte Kerbe schnellstmöglich verheilen, um im Zuge seiner biomechanischen
82 UNIVERSUM --r JuLi I August 2009
FALTTRICKDie Flügel des Marienkäfers
sind platzsparend und trickreichgefaltet. Die Mondstation
"Ladybird" ist nach demselbenPrinzip entwickelt.
•
VORBILD LAftVESieht aus wie eine Pflanze, ist abereine Raupe. Sie soll die technische
Inspiration für eine Dusche mitweniger Wasserverbrauch, aber glei
chem Luxusduscherlebnis liefern.
SUPER-KNUBBELAuf den Augen des Nachtfalters bilden
eng angeordnete Knubbel eine Antireflexionsbeschichtung und erleichterndas Sehen. Ein Vorbild für Nachtsicht
geräte und Sonnenkollektoren.
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Selbstoptimierung auch die kleinsteSchwachstelle zu reparieren, die ihn sonstbeim nächsten Sturm das Leben kostenkönnte." Dadurch werden Bäume zuDesignlehrmeistern für Konstrukteure.Mit den von Mattheck entwickelten Computerprogrammen CAO (Computer Aided Optimization) und SKA (Soft KillOption) entstehen technische Bauteileam Computerbildschirm so, wie Bäumewachsen.
Wo mit großen Spannungen zu rechnen ist, wird mit zusätzlichem Materialverstärkt. Umgekehrt kann dort, wo dieSpannung niedrig ist, Material weggenommen - und eingespart - werden. Die
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NATUR I Bionik
EWIGES GLASDie Glas produzierende Kieselalge
ist nach 45 Millionen Jahren immer noch nicht zerbrochen. Ihr
Glasmantel mit winzigen Löchernmacht sie interessant für Bioniker.
WUNDERSAMES GERÄTIIle Gebeshuber mit ihrem "Ultra
hochvakuum-Rasterkraftmikroskop" ein Gerät, mit dem sich einzelne
Atome betrachten, entschlüsseln undsogar verschieben lassen.
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Firma Opel hat damit Autobauteile optimiert, und auch das "Bionic Car", eineKonzept-Autoentwicklung von MercedesBenz, basiert auf diesen Designprinzipien.
Konzept der NachhaltigkeitViel über Holz geforscht hat auch GeorgeJeronimidis, Nachhaltigkeitsexperte undLeiter des "Center for Biomimetics" derUniversität Reading in England. Sein besonderes Interesse gilt Fasern und Faserverbundwerkstoffen, die er für eines derwichtigsten Konzepte der Natur hält, da dieFaserrichtung - im Holz ebenso wie in einem tierischen oder menschlichen Muskel auf Belastung hin optimiert ist. An seinemForschungszentrum wurden zum Beispielbesondere Kunststoffverbundstoffe entwickelt, die Windradflügel mit speziellenEigenschaften ausstatten: Dreht sich dasWindrad zu schnell, verformen sich die Flügel so, dass das Rad automatisch langsamerwird. Es ist ein passives Regelungssystem,das ohne Energieaufwand auskommt.
Es ist also gewiss kein Zufall, dass dasKonzept der Nachhaltigkeit ursprünglichaus der Forstwirtschaft stammt. Die Erweiterung dieses Konzepts lasse sich durchausunter bionisch einordnen, meint Manfred
Drack, theoretischer Biologe an der UniversitätWien. "Alle Organismen, die wachsen,müssen auch schon etwas können, wenn sienoch ganz klein sind. Eine Pflanze ist vomKeimling bis zum Baum leistungsfähig",sagt dazu die Architektin und BionikerinPetra Gruber.
Erstaunliche Fähigkeiten besitzen aberauch so unauffällige kleine Flatterer wieMotten. Als nachtaktive Insekten besitzen sieAugen mit Antireflexionsbeschichtungen,damit das wenige Licht, das nachts da ist,auch wirklich zum Sehen verwendet werdenkann. "Diese Beschichtungen bestehen auseng angeordneten Knubbeln von 200 Nanometer Durchmesser. Über den gesamtensichtbaren Wellenlängenbereich liegt derReflexionsgrad dieser Antireflexionsbeschichtung unter einem Prozent", erklärt illeGebeshuber. Die US-Firma Retlexite hat dieSuper-Knubbel-Technik der Mottenaugennachgebaut.Verwendet wird sie etwa, um dieLeistungsfähigkeit von Nachtsichtgerätenoder Sonnenkollektoren zu erhöhen.
MancheWaldtiere beeindrucken Bionikerbesonders durch ihr Farbenspiel. Das Gefieder des raren Waldrapps zeigt ebensoerstaunliche Schiller-Effekte wie das vonFasanen oder Pfauen. Das Gleiche gilt für
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NATUR I Bionik
NOCH UNERREICHBAR
Die Flügel des KohlweiJllings könnten in Zukunft Pate stehen für Farben, die nicht verblassen können,weil sie durch die Interaktion vonLicht und Struktur entstehen.
DER KLICK ZUM NATURERLEBNIS--- ------------------------------ -----------------.---- .... --- ... - _. -_ ... _-- ------------------- ------ --------
www.universumblog.co.at
die schillernden Deckflügel von Rosenkäfern. Es handelt sich dabei um so genannteStrukturfarben. Anders als chemische Farben, die auf Pigmenten basieren, sind siephysikalische Farben, die aufgrund derInteraktion von Licht mit Strukturen entstehen, die im Bereich der jeweiligen Lichtwellenlänge liegen. Die Vorteile liegen aufder Hand: Strukturfarben können nicht ausbleichen. Kleider mit in allen Farben des Regenbogens schillernden Schmuckpaillettenverdanken ihre Erfindung solchen aus derNatur gewonnenen Inspirationen.
Schließlich aber hat der Wald auch nochvieles aufLager, was Bioniker derzeit einfachnoch nicht nachbauen können - auch wenn.sie es noch so gerne wollten. Das ist die Stel-le, an der ein bescheidener Falter wie derKohlweißling äußerste Demut lehrt. "Wirdenken vielleicht, dass das nur ein kleiner,blöder Schmetterling ist, aber er hat Eigenschaften, von denen wir derzeit nur träumenkönnen", sagt Ille Gebeshuber. Die weißeFarbe im Kohlweißlingflügel kommt durch
kleine Strukturen zustande, die mit verlängerten Perlen besetzt sind, an denen das einfallende Licht in alle Richtungen gestreutwird und somit weiß erscheint. Der kleineschwarze Fleck am Kohlweißlingflügel entsteht dadurch, dass in der grundlegendidenten Baustruktur die verlängerten Perlenfehlen. Dadurch wird das Licht nicht reflektiert und gestreut, sondern absorbiert unddie Stelle scheint schwarz. "Das ist für michmagisch: Physik wie aus dem Matadorbaukasten! Derzeit könnten wir das technischnur in allerwinzigstem Rahmen herstellen, eswürde Unsummen verschlingen und wirwürden Jahre dafür brauchen", sagt IlleGebeshuber ehrfürchtig und fügt hinzu:"An solchen Beispielen zeigt uns die Natur,
BIONIK ERLEBEN
Workshop Bionik. Lernen von der besten
Erfinderin - unserer Natur. Sa, 18. Juli 2009,
9 bis 17 Uhr, Nationalpark Gesäuse,
Information und Anmeldung unter:
www.nationalpark.co.at/Veranstaltungen/
mehr-info-378.html
dass sie uns weit voraus ist und dass es nochunendlich viel zu lernen gibt. Es ist wichtig,sie zu erhalten und darauf aufzupassen nicht nur aus moralischen Gründen, sondern auch, weil in der Natur noch unendlichviel enthalten ist, wovon wir lernen undprofitieren können." ilIli
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