Mühsam quält sich ein Tankschiff durch das Meer, "mühsam" gemessen am Idealfall. Eine mögliche Abhilfe: Luftblasenschleier, die von Kompressoren während der Fahrt unter die Schiffshülle geblasen werden. Das gibt zehn Prozent weniger Reibung, allerdings müssen die Kompressoren ständig laufen, was den Energiegewinn auf nur mehr 4 Prozent reduziert. Und gerät der Luftblasenschleier in die Heckschrauben, gibt es weitere Minuspunkte.
"Deshalb hat sich dieses Prinzip noch nicht durchgesetzt..."
... sagt Zdenek Cerman, Leiter der Arbeitsgruppe Bionik am Nees-Institut für Biodiversität der Universität Bonn,
"Es wäre aber denkbar, wenn wir nicht einen konstanten Blasenschleier erzeugen, sondern so eine Luftschicht passiv halten, die wir aber immer wieder mal über Pumpen regenerieren müssen. So eine Kopplung wäre sicherlich möglich und ist auch hoch interessant."
Eine halbwegs dauerhafte Luftschicht wie um das Gefieder eines tauchenden Eisvogels, nur unter dem Bauch eines Tankers - als die Frage an die Bonner Bioniker - weithin bekannt durch den Schmutz abweisenden so genannten "Lotus-Effekt" - herangetragen wurde, recherchierten sie:
"Gibt es Organismen, die unbenetzbar bleiben unter Wasser. Es sind sogar sehr viele, darunter viele, die jeder kennt, der Teichläufer etwa, der über das Wasser schreitet, oder aber einige Vögel wie die Wasseramsel oder der Eisvogel, die eintauchen und vollkommen trocken aus dem Wasser wieder herauskommen. Diese verschiedenen Organismen - darunter Insekten, Spinnen und Säuger, auch eine Wasserspitzmaus - die haben wir uns alle angeschaut - deren Oberflächen - und versucht, Prinzipien abzuleiten, die ihnen allen gemein sind."
Und das, sagt Zdenek Cerman, sei auch gelungen. Die Sache sei patentrechtlich delikat, daher nur so viel: Es müssten grobe Strukturen bestimmter Dimension vorhanden sein, plus sehr feine, daran gekoppelte Strukturen. Die Elastizität der Haare etwa spiele eine Rolle, auch müssten Hohlräume für die Luft bereit stehen, in die sie sich bei einer Wasserdruckerhöhung zurück ziehen könne, um bei Druckverminderung wieder hervor zu treten. Im Rahmen eines vom BMBF geförderten Programms sollte gezeigt werden, ob sich die Prinzipien in die Technik übertragen lassen, und das sei bei Textilien in kurzer Zeit geglückt.
"Und einer unserer Kooperationspartner, das Institut für Textile Verfahrenstechnik in Denkendorf, hat uns dann zwei Textilien zugeschickt, davon funktionierte das eine bereits hervorragend: vier Tage unter Wasser, ohne dass es nass wurde. Da wir mit diesem Prototypen bereits sehr weit sind, sind wir auf die Idee gekommen, können wir nicht einfach Bademoden, Badetextilien, mit solchen Oberflächen ausstatten. Also mittelfristig Badetextilien, aber längerfristig und in die Zukunft hinaus möchten wir gerne noch in die Schifffahrt oder bei Rohrleitungen es ermöglichen, dass mit weniger Energie Körper durch das Wasser bewegt werden oder das Wasser in Rohrleitungen bewegt werden kann."
Die von der Natur abgeschaute Nichtbenetzbarkeit könnte schon bei Badetextilien großen Nutzen stiften, denn ein nasses Badekleid ist nicht zu unterschätzen:
"Sechzig Prozent der Blasenentzündungen, also Erkältungskrankheiten, werden hervorgerufen durch nasse Badeklamotten, die lange am Körper verbleiben, so dass man auskühlt. Und mit solchen Textilien ist das wirklich möglich - Sie kommen aus dem Wasser raus und die Textilien sind vollkommen trocken! Da muss nichts mehr lange trocknen am Körper. Also es hat auch einen medizinischen Hintergrund, wieso diese Badetextilien interessant sind."
Für Wettschwimmer sind solche Methoden übrigens untersagt, leider.
"Deshalb hat sich dieses Prinzip noch nicht durchgesetzt..."
... sagt Zdenek Cerman, Leiter der Arbeitsgruppe Bionik am Nees-Institut für Biodiversität der Universität Bonn,
"Es wäre aber denkbar, wenn wir nicht einen konstanten Blasenschleier erzeugen, sondern so eine Luftschicht passiv halten, die wir aber immer wieder mal über Pumpen regenerieren müssen. So eine Kopplung wäre sicherlich möglich und ist auch hoch interessant."
Eine halbwegs dauerhafte Luftschicht wie um das Gefieder eines tauchenden Eisvogels, nur unter dem Bauch eines Tankers - als die Frage an die Bonner Bioniker - weithin bekannt durch den Schmutz abweisenden so genannten "Lotus-Effekt" - herangetragen wurde, recherchierten sie:
"Gibt es Organismen, die unbenetzbar bleiben unter Wasser. Es sind sogar sehr viele, darunter viele, die jeder kennt, der Teichläufer etwa, der über das Wasser schreitet, oder aber einige Vögel wie die Wasseramsel oder der Eisvogel, die eintauchen und vollkommen trocken aus dem Wasser wieder herauskommen. Diese verschiedenen Organismen - darunter Insekten, Spinnen und Säuger, auch eine Wasserspitzmaus - die haben wir uns alle angeschaut - deren Oberflächen - und versucht, Prinzipien abzuleiten, die ihnen allen gemein sind."
Und das, sagt Zdenek Cerman, sei auch gelungen. Die Sache sei patentrechtlich delikat, daher nur so viel: Es müssten grobe Strukturen bestimmter Dimension vorhanden sein, plus sehr feine, daran gekoppelte Strukturen. Die Elastizität der Haare etwa spiele eine Rolle, auch müssten Hohlräume für die Luft bereit stehen, in die sie sich bei einer Wasserdruckerhöhung zurück ziehen könne, um bei Druckverminderung wieder hervor zu treten. Im Rahmen eines vom BMBF geförderten Programms sollte gezeigt werden, ob sich die Prinzipien in die Technik übertragen lassen, und das sei bei Textilien in kurzer Zeit geglückt.
"Und einer unserer Kooperationspartner, das Institut für Textile Verfahrenstechnik in Denkendorf, hat uns dann zwei Textilien zugeschickt, davon funktionierte das eine bereits hervorragend: vier Tage unter Wasser, ohne dass es nass wurde. Da wir mit diesem Prototypen bereits sehr weit sind, sind wir auf die Idee gekommen, können wir nicht einfach Bademoden, Badetextilien, mit solchen Oberflächen ausstatten. Also mittelfristig Badetextilien, aber längerfristig und in die Zukunft hinaus möchten wir gerne noch in die Schifffahrt oder bei Rohrleitungen es ermöglichen, dass mit weniger Energie Körper durch das Wasser bewegt werden oder das Wasser in Rohrleitungen bewegt werden kann."
Die von der Natur abgeschaute Nichtbenetzbarkeit könnte schon bei Badetextilien großen Nutzen stiften, denn ein nasses Badekleid ist nicht zu unterschätzen:
"Sechzig Prozent der Blasenentzündungen, also Erkältungskrankheiten, werden hervorgerufen durch nasse Badeklamotten, die lange am Körper verbleiben, so dass man auskühlt. Und mit solchen Textilien ist das wirklich möglich - Sie kommen aus dem Wasser raus und die Textilien sind vollkommen trocken! Da muss nichts mehr lange trocknen am Körper. Also es hat auch einen medizinischen Hintergrund, wieso diese Badetextilien interessant sind."
Für Wettschwimmer sind solche Methoden übrigens untersagt, leider.