Bionik

Vorbild Natur

Wissen, was dahintersteckt!

Die Evolution hat in einem viele Millionen Jahre lang andauernden Optimierungsprozess perfekte Lösungen für Anpassungen an die Lebensräume hervorgebracht. Dank der besonderen Oberflächenstruktur ihrer Haut zählen Haie beispielsweise zu den besten und elegantesten Schwimmern unter den Meerestieren.

Herausragend ist auch die filigrane „Ultraleichtbauweise” der Libellen. Ihre Flügel werden durch ein intelligent angeordnetes Ader- und Röhrensystem stabilisiert. Die Bionik will diese Wirkprinzipien und Problemlösungen der Natur für den Menschen nutzbar machen.

Frau Kesel, was können wir von der Blattschneiderameise lernen?

In der Forschung bearbeiten wir unterschiedliche Fragestellungen. Beispielsweise versuchen wir derzeit, im Bereich der globalen
Wertschöpfungsketten und Transportlogistik die Wege der Warenströme nach dem Vorbild biologischer „Wertschöpfungs-
ketten” zu optimieren. Hier dienen uns Blattschneiderameisen als Modellorganismus.

Von den kleinen zu den großen Tieren: Sie entwickeln nach dem Vorbild der Haifischhaut innovative Lösungen für die Schifffahrt. Wie können wir uns das vorstellen?

Wir haben eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die zum Beispiel Schiffsrümpfe davor schützt, von Seepocken oder Muscheln besiedelt zu werden, was den Treibstoffverbrauch immens beeinflussen kann. Um die Schiffe und andere Unterwasserobjekte vor Bewuchs zu schützen, wurden bislang gifthaltige Schiffsanstriche verwendet. Allerdings wäscht sich das Gift mit der Zeit aus und reichert sich im Wasser an, wo es auf alle Lebewesen wirkt. Unsere Schutzfarbe ist nach dem Vorbild der Haihaut entwickelt und giftfrei. Der unglaubliche Fortschritt der Natur gegenüber der allermodernsten Technik und die Eleganz der „biologischen Lösung” sind allgegenwärtig und faszinieren mich immer wieder.

Neben Ihren Forschungstätigkeiten sind Sie Leiterin des Bionik-Studiengangs und des Bionik-Innovations-Centrums an der Hochschule Bremen. Was ist Ihnen dabei besonders wichtig?

Da die Bionik ein sehr dynamisches und interdisziplinäres Fachgebiet ist, ist der Lehrplan nie fertig, sondern wird ständig ergänzt und angepasst. Ich bin ständig im Gespräch mit vielen Kolleginnen und Kollegen aus der Wissenschaft und Industrie im In- und Ausland, um unsere Ausbildung so aktuell wie möglich zu halten und den Studierenden die besten Startbedingungen mitzugeben. Besonders wichtig ist es mir, dass die Studierenden vielfältige Praxiserfahrungen sammeln. Sie sind deshalb durch Semesterprojekte oder Abschlussarbeiten hautnah in die laufenden Forschungstätigkeiten eingebunden.

In Bezug auf spätere Berufsaussichten — lohnt sich ein Studium im Bereich Bionik?

Wir profitieren in vielen Bereichen von den biologischen Vorbildern. Beispielsweise ist die Bauteiloptimierung bzw. der möglichst effiziente Materialeinsatz nach biologischem Vorbild ein Arbeitsgebiet, das viele Branchen gleichermaßen betrifft. Ultraleichte Strukturen werden im Baugewerbe, im Auto, aber auch im Luftfahrtbereich sehr stark nachgefragt. Dementsprechend sind die Berufsperspektiven exzellent – uns werden Absolventinnen und Absolventen teilweise schon aus dem laufenden Studium „herausgekauft”. Allerdings kann Bionik als eigenständiger Studiengang bislang nur bei uns an der Hochschule Bremen studiert werden. Doch es gibt eine Reihe anderer Studiengänge, in denen Bionik zumindest als Vertiefungsfach angeboten wird.

„Mich fasziniert die Eleganz der biologischen Lösung!”

Porträtfoto der Mikrobiologin und Modedesignerin Anke Domaske

Schwerpunkt Mikrobiologie

Kleinste Organismen mit großer Wirkung

Wissen, was dahintersteckt!

Die Mikrobiologie befasst sich mit der Untersuchung von Mikroorganismen wie Bakterien, Viren, Pilzen und anderen. Mikroorganismen sind die ältesten und vielseitigsten Lebewesen der Erde. Ohne sie stünde das Leben auf der Erde still. Sie besiedeln sämtliche Lebensräume, von den Tiefen des Meeres bis zu den Wolken, und lassen sich in der Luft und auf Gegenständen nachweisen. Aber sie besiedeln auch den menschlichen Körper und können zu todbringenden Krankheitserregern werden. Andererseits sind Mikroorganismen auch sehr nutzbringend und werden beispielsweise in der Industrie für die Gewinnung von Proteinen, wie zum Beispiel Insulin, benutzt.

„Ich wollte was entwickeln, was Menschen helfen kann!”

„Du kannst kein Chemie”, meinte die Lehrerin und die Mitschülerinnen und Mitschüler kürten sie zur am schlechtesten angezogenen Schülerin. Wenn Anke Domaske auf die Erfahrungen in ihrer Schulzeit gebaut hätte, wäre ihre berufliche Entwicklung sicher anders verlaufen.

Aber sie folgte ihrem Motto: „Trau Dich und habe Spaß an dem, was Du machst”“ und ihrem großen Vorbild, dem Mikrobiologen und Mediziner Robert Koch: „Wie er wollte ich mit meinen Erfindungen und Entdeckungen etwas entwickeln, was Menschen helfen kann.” Nach dem Abi sammelte sie für sechs Monate Auslandserfahrung in Japan. Anschließend absolvierte sie erfolgreich ein Studium der Mikrobiologie an der Georg-August-Universität Göttingen und erfand eine chemikalienfreie Textilfaser aus Milch, die Hautleiden mindern und Menschen mit Allergien helfen soll. Für die Entwicklung der Qmilch-Faser® erhielt sie bereits mehrfach Innovationspreise. „Chemische Kenntnisse sind dabei sicher von Vorteil, aber wichtig sind vor allem der Mut, etwas Neues machen zu wollen, Geduld, um sich einzuarbeiten, und natürlich Spaß und Durchhaltevermögen. Dann klappt eigentlich alles”, erklärt sie ihr Erfolgsmodell.

Anke Domaske gründete ihr eigenes Unternehmen, die Qmilch GmbH, und avancierte – Achtung! - zur Modedesignerin mit eigenem Label. Hier entwirft sie Mode aus Milch, die selbst von Hollywoodstars getragen wird: „Ich bin eine totale Quereinsteigerin. Aber es reizt mich wirklich sehr, jeden Tag neue Dinge zu entdecken und vieles zu lernen. Aktuell tingele ich zwischen Computer und Labor hin und her und arbeite daran, meine eigene Produktionsstätte aufzubauen, um zukünftig bis zu 120 Kilogramm Fasern pro Stunde zu produzieren.” Damit will sie sich mit Qmilch erfolgreich auf dem Fasermarkt etablieren – und wer weiß, vielleicht gehört dann eine Naturwissenschaftlerin zu den ganz Großen im Fashion Business.

Die Milch macht's

... und manchmal sogar Mode. Zur Herstellung der Qmilch wird Milch verwendet, die nicht der Milchverordnung entspricht und deshalb nicht als Lebensmittel verwendet werden darf. Der hieraus gewonnene und vorwiegend aus dem Protein Kasium bestehende Quark wird getrocknet. Das entstehende Eiweißpulver wird zusammen mit Wasser zerknetet, schließlich durch eine Lochplatte gedrückt - und fertig ist die Milchfaser. Klingt einfach, ist aber angesichts der Berücksichtigung von exakten Arbeitsschritten und wichtiger Faktoren wie Temperatur, Mengenverhältnisse von Wasser und Masse ein hoch komplexer, naturwissenschaftlicher Prozess.

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