Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Bedeutung des weit gefächerten interdisziplinären Feldes der Bionik für die Bereiche Wirtschaft und Umwelt. Damit soll der in der Bionik-Literatur vorherrschende technische bzw. biologische Zugang um den wirtschaftlichen und ökologischen Aspekt erweitert werden.
„Die internationale Wettbewerbsfähigkeit einer Nation hängt wesentlich von ihrem technologischen Entwicklungsstand ab.“ Daher ist es notwendig, rasch auf neue technische Optionen zuzugehen und Innovationen hervorzubringen, um das Wachstum und die Entwicklung einer Volkswirtschaft zu sichern.
Ein Ansatz dazu, der in den letzten Jahren immer größeren Anklang in Wissenschaft und Wirtschaft gefunden hat, ist das „Lernen von der Natur“. Die Natur hat in einem über Millionen von Jahren kontinuierlich betriebenen Evolutionsprozess zahlreiche Probleme in hoher Perfektion gelöst. Sie erreicht ihre Ziele mit einem Minimum an Energie und führt ihre Abfälle meist vollständig wieder in den natürlichen Kreislauf zurück. Genau an diesem Punkt setzt die noch junge Wissenschaftsdisziplin BIONIK an. Die Bionik, eine Wortschöpfung aus den Begriffen „BIOlogie“ und „TechNIK“ befasst sich systematisch mit der technischen Umsetzung und Anwendung von Konstruktionen, Verfahren und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung
2 Zur Bedeutung von Innovationen
2.1 Innovation im Zeitablauf
2.2 Entwicklungen im Unternehmensbereich
2.3 Innovationstätigkeit in Österreich
3 Bionik – Umsetzung von Lösungen aus der Natur
3.1 Einführung in die Welt der Bionik
3.2 Entwicklung der Bionik: Bionik gestern – heute – morgen
3.3 Teilgebiete der Bionik
4 Bionik-Aktivitäten im deutschsprachigen Raum und International
4.1 Österreich
4.2 Schweiz
4.3 Deutschland
4.3.1 Bionik-Kompetenznetz BioKon
4.3.1.1 Was ist BioKon?
4.3.1.2 Netzwerkpartner
4.3.1.3 Aktuelle Forschungsprojekte des BioKon
4.3.1.4 Die Zukunft des BioKon
4.3.2 Kompetenznetz Biomimetik
4.3.3 Terra Bionica
4.3.4 Gesellschaft für Technische Biologie und Bionik
4.4 Internationale Bionik-Aktivitäten
4.4.1 Center for Biomimetics, University of Reading
4.4.2 Laboratoire de Neuro Biologie, CNRS, Marseille
4.4.3 Dept. of Integrative Biology, Berkeley
4.4.4 Dept. of Zoology, University of Cambridge
5 Bionik in Wirtschaft und Umwelt
5.1 Erwartungen von einem „Lernen von der Natur“
5.2 Ausgewählte Beispiele für bionische Innovationen
5.2.1 Der Lotus-Effekt
5.2.2 Sparen mit der Haihautfolie
5.2.3 Das Leichtbauprinzip bei BMW
5.2.4 ADIDAS und »Die Wand hochgehen« mit Gecko-Schuhen
6 Resümee
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Bedeutung der Bionik für Wirtschaft und Umwelt, indem sie den technischen und biologischen Zugang um wirtschaftliche und ökologische Aspekte erweitert. Ziel ist es, den Beitrag bionischer Innovationen zu nachhaltigem Wirtschaften und deren tatsächliche industrielle Umsetzung kritisch zu beleuchten.
- Grundlagen der Innovationstheorie und deren Bedeutung für die Wirtschaft.
- Einführung in die Disziplin Bionik, deren Teilgebiete und historische Entwicklung.
- Analyse der Bionik-Aktivitäten im deutschsprachigen Raum sowie international.
- Kritische Diskussion der Erwartungen an eine "sanftere" ökologische Technik durch bionische Ansätze.
- Fallstudien zu bionischen Innovationen (Lotus-Effekt, Haihautfolie, Leichtbau bei BMW, Gecko-Schuhe).
Auszug aus dem Buch
Die Bedeutung der Grundlagenforschung
Die Zusammenarbeit zwischen Biologen und Ingenieuren geht von der biologischen Analyse aus. Diese ist letztlich mit Grundlagenforschung gleichzusetzen – also mit Technischer Biologie. Hier kann zwischen der problembezogenen und der (zunächst) zweckfreien Forschung unterschieden werden. Von ersterer spricht man, wenn die Forschung von einer technischen Frage ausgehend betrieben oder von einem auftretenden Problem ausgelöst wird. Letztere stellt die Grundlagenforschung im eigentlichen Sinn dar und ist somit Zivilisations- bzw. Kulturauftrag. „Unbekanntes bekannt machen“ – einer der wichtigsten Kulturaufträge der Menschheit – ist das Ziel. Das kann jedoch auch implizieren, dass diese Forschung einerseits hohe Kosten verursacht, es andererseits nicht gewährleistet ist, dass sie unmittelbar etwas bringt. Dies ist auch der Grund warum es schwieriger ist, Politiker und Wissenschaftler für die zunächst zweckfreie Forschung (im Folgenden „Grundlagenforschung“ genannt) zu begeistern als für die problembezogene Forschung.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung: Diese Einleitung stellt die Bedeutung von Innovationen für die internationale Wettbewerbsfähigkeit dar und führt das Konzept des "Lernens von der Natur" als bionischen Ansatz ein.
2 Zur Bedeutung von Innovationen: Dieses Kapitel erläutert ökonomische Innovationstheorien, beleuchtet Trends im Unternehmensbereich und analysiert die aktuelle Innovationstätigkeit in Österreich.
3 Bionik – Umsetzung von Lösungen aus der Natur: Hier erfolgt eine Einführung in die Wissenschaftsdisziplin Bionik, inklusive deren historischer Entwicklung sowie einer Definition der relevanten Teilgebiete.
4 Bionik-Aktivitäten im deutschsprachigen Raum und International: Dieser Abschnitt bietet einen detaillierten Überblick über bestehende Bionik-Netzwerke, Forschungsstandorte und internationale Kooperationen in diesem Bereich.
5 Bionik in Wirtschaft und Umwelt: Dieses Kapitel diskutiert die ökologischen Erwartungen an die Bionik und illustriert diese anhand von Fallbeispielen aus der Industrie, wie dem Lotus-Effekt oder dem Leichtbauprinzip.
6 Resümee: Das Schlusskapitel fasst die Ergebnisse zusammen und bewertet die Rolle der Bionik als sinnvolle Ergänzung zu klassischer Forschung und Entwicklung.
Schlüsselwörter
Bionik, Innovation, Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz, Technische Biologie, Biomimetik, Forschungsförderung, Netzwerke, Ökologische Technik, Industrielle Anwendung, Innovationsmanagement, Wissensmanagement, Lotus-Effekt, Leichtbau, Evolutionsbionik
Häufig gestellte Fragen
Was ist das grundlegende Ziel der Arbeit?
Die Arbeit untersucht die Relevanz der Bionik für die Bereiche Wirtschaft und Umwelt, um den in der Literatur dominierenden technischen bzw. biologischen Fokus um wirtschaftliche und ökologische Perspektiven zu ergänzen.
Welche zentralen Themenfelder behandelt das Buch?
Neben den Grundlagen von Innovationen und der Wissenschaftsdisziplin Bionik stehen vor allem die Analyse von Bionik-Netzwerken, die ökologische Bewertung bionischer Lösungen und konkrete industrielle Anwendungsbeispiele im Mittelpunkt.
Wird Bionik in der Arbeit als Allheilmittel dargestellt?
Nein, der Autor stellt explizit fest, dass eine bionische Lösung keinen automatischen Garant für ökologische Verträglichkeit bietet, sondern eine Ergänzung zur klassischen Forschung darstellt.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturanalyse, ergänzt durch explorative Interviews und Datenerhebungen bei relevanten Forschungsnetzwerken und Industrieunternehmen.
Was wird im Hauptteil ausführlich behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Einführung, eine Bestandsaufnahme der Bionik-Aktivitäten (insb. in Deutschland, Österreich und der Schweiz) sowie eine detaillierte Untersuchung prominenter Beispiele wie des Lotus-Effekts und des Leichtbaus bei BMW.
Welche Schlüsselbegriffe definieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind insbesondere die Ressourceneffizienz, die Unterscheidung zwischen Technischer Biologie und Bionik sowie das Konzept der "Eingriffstiefe" von Technologien.
Warum ist die Unterscheidung zwischen Bionik und Technischer Biologie wichtig?
Die Arbeit zeigt, dass beide Disziplinen wie Bild und Spiegelbild agieren: Die Technische Biologie betreibt die biologische Grundlagenforschung, während die Bionik diese Erkenntnisse für technische Anwendungen aufbereitet.
Welche Rolle spielen Netzwerke wie das "BioKon" für die Bionik?
Diese Netzwerke dienen als Bündelungsinstanzen, die Synergien zwischen akademischer Forschung und industrieller Anwendung fördern und den Wissenstransfer in wirtschaftlich verwertbare Produkte unterstützen.
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- Mag. Anna Maria Köck (Author), 2003, Bionik. Innovationen durch bionische Ansätze und ihre Bedeutung für Wirtschaft und Umwelt, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/89607
