Bäume als Lehrmeister

Bäume sind wahre Meisterwerke der Natur. Sie wachsen bis zu 130 Meter hoch und können bis zu 5000 Jahre alt werden. Damit sind sie die größten und langlebigsten Organismen der Erde.

Nicht weiter erstaunlich, dass es Wissenschaftler gibt, die Bäume nicht nur bewundern, sondern sich auch zum Vorbild genommen haben.

Der Bochumer Architekturprofessor Dieter Oligmüller entwarf eine Einkaufsstrasse entworfen, deren Holzträger den Ästen und deren Glasdach Blättern nachempfunden sind. Wie der Baum seine Blätter, so nutzen die Glasplatten des Daches die Sonnenenergie.

Glasblätter drehen sich zur Sonne

Bei viel Sonne verändern die "Glasblätter" ihre Position, so dass sie für eine Beschattung des Innenraums sorgen. Bei Regen stellen sie sich steil auf, so dass sie möglichst viel Licht durchlassen. Umweltfreundliche Ideen, die sich auch auf einfachere Bauten, wie Einfamilienhäuser übertragen ließen und die fast so genial sind, wie das natürlich Vorbild, von dem sie abgeschaut sind.

Druckausgleich

Mit scheinbarer Leichtigkeit pumpen Bäume große Mengen an Wasser aus dem Erdreich bis in ihre Krone. Die Biologin Anita Roth-Nebelsick von der Universität Tübingen erforscht die Kräfte dahinter. Kapillarkräfte allein sind es nicht, die das Wasser nach oben befördern. Bäume, so die Beobachtung der Biologin, scheinen vielmehr zu schwitzen. Wenn Wasser auf der Oberfläche der Blätter verdunstet, entsteht in ihren Zellen ein Unterdruck. Durch diesen wird stetig Wasser nachgesaugt.

Forscher vom Institut für Verfahrenstechnik in Denkendorf versuchen jetzt nach dem Vorbild der Bäume eine künstliche Saugfaser zu entwickeln. Gelingt es ihnen, so könnte mit ihr in Zukunft zum Beispiel in der Landwirtschaft sehr viel sparsamer und damit auch umweltschonender bewässert werden.

Stabilisierende Astbiegungen

Eine andere Frage hat den Biomechaniker Claus Mattheck aus Karlsruhe lange beschäftigt: Wie schaffen es Bäume, ihren Stamm oder ihr Astwerk zu stabilisieren? Er hat festgestellt, dass es immer die gleichen Biegungen sind, die sich der Baum formt.

So verlaufen zum Beispiel 90 Grad Winkel an einer Seite leicht abgeflacht. Mit Hilfe eines Geodreiecks kann man diese Kurven leicht nachzeichnen und auf Bauteile, wie etwa Schraubgewinde übertragen. Diese werden dadurch bis zu zehnmal stabiler. Matthecks aus der Natur abgeleiteten Formgesetze sind genial einfach und haben bereits in vielen Bereichen der Industrie Einzug gehalten.

Fahrzeugkarosserien, Waschmaschinen oder Zahnprothesen – sie alle sind durch die Optimierung nach dem Vorbild der Bäume stabiler und langlebiger geworden.

Das schont die Natur – so wie alles, was die grünen Riesen den Wissenschaftlern zeigen, umweltfreundlich und damit vorbildlich ist.

Autorin: Sabine Frühbuss

Stand: 11.05.2012 13:00 Uhr