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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Bionik
Die Patente der Natur für Innovationen und Wettbewerbsvorteile nutzen
Neue Chancen für den Mittelstand
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Thomas Brodbeck
Biologe Medienproduzent Dozent
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
NACHHALTIGKEIT im Sinne eines „Prinzip[s], nach dem nicht mehr verbraucht werden darf, als jeweils nachwachsen, sich regenerieren, künftig wieder bereitgestellt werden kann“ (Duden)
Eine erstmalige Verwendung der Bezeichnung Nachhaltigkeit in deutscher Sprache im Sinne eines langfristig angelegten verantwortungsbewussten Umgangs mit einer Ressource ist bei Hans Carl von Carlowitz 1713 in seinem Werk Silvicultura oeconomica nachgewiesen.[4] Carlowitz fragte, „wie eine sothane [solche] Conservation und Anbau des Holzes anzustellen / daß es eine continuirliche beständige und nachhaltende Nutzung gebe / weiln es eine unentbehrliche Sache ist / ohne welche das Land in seinem Esse nicht bleiben mag“.[
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Lotus
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960 × 669 - weber-und-germani.de
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Hai-Haut-Schuppen als Vorbild für innovative Bootsbeschichtungen
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Hai-Haut-Schuppen als Vorbild für innovative Bootsbeschichtungen
9US NAVY 100 MILLIONEN DOLLAR/JAHR ANTI-FOULING KOSTEN
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„So verursacht bereits gewöhnliches Fouling bei einem konventionell gefeuerten 500 MW Kraftwerksblock Leistungsverluste der Dampfturbine in Höhe von 5 MW und mehr, in einem 1300 MW Kernkraftwerk erreichen die Verluste durchaus 20 MW. In der Meerwasserentsalzung reduziert Fouling die Gained Output Ratio um hohe zweistellige Prozentsätze (Die Gained Output Ratio ist eine Verhältniszahl, die die Masse des erzeugten Destillates zu der Masse des im Prozess eingesetzten Dampfes in Relation setzt). Mehrverbräuche an elektrischer Leistung in kompressorbetriebenen Kältemaschinen bewegen sich ebenfalls häufig im zweistelligen Prozentbereich.“ (Wikipedia)
20 MW Stromverbrauch Köln
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Sandfisch Vorbild für glatte und reibungsarme Oberflächen
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Glattheit einer Oberfläche - Friktion
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Abrieb einer Oberfläche
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Glas Stahl
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Source of picture: “Der Sandfisch der Sahara – Vorbild für Reibungs- und V erschleißminderung” by Ingo Rechenberg and Abdullah Regabi El Khyari
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• unebene natürliche Sandfischhaut führt zu einer Kontaktfläche von 1 : 2.000.000
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Die atomaren Kräfte des Geckos
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5 The atomic adhesion of geckos
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Perlmutt als perfektes Verbundmaterial
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Aragonit und Chitin angeordnet wie eine natürliche Ziegelwand
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 35
BOTTON UP STATT TOP DOWN
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 36
Spinnenseide als High-Tech-Material
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Material Zugfestigkeit(GPa)
Bruchdehnung (%)
Belastbarkeit (MJ/m3)
Abseilfaden 10 30 160Spinnennetz-Faden
0.5 270 150
Seide 0.6 18 70
Gummi 0.05 850 100Nylon1 0.95 18 80Stahl 2 2 26 ?Kevlar1 3.60 2.7 50
1 Quelle: http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umat/proteine_spinne/spinnenseide.htm
2 Quelle: http://www.swiss-composite.ch/pdf/i-Werkstoffdaten.pdf
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Lignin als Ersatz für Plastik
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Polypropylene ARBOFORM Wood (beech)
E modulus [N/mm²] 600-1700 2000-6000 1500
Expansion coefficient [1/K] 100-200*10^(-6) 18-50*10^(-6) 45*10^(-6)
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
! Auszeichnungen:› Dieselmedaille 2011› European Inventor
Award 2010› …
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Die Intelligenz der Bäume
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Thomas Brodbeck 24. Oktober 201657
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 58
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Selbstschärfenden Messer nach dem Vorbild der Biberzähne
• Fraunhofer Institut, Marcus Rechenberger
• Ein „perfektes“ Patent der Natur
• Technische Adaption
• Erste Anwendung: Schneidemühle
• Küchenmesser Fissler
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Schneidemühle
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Nagetier-Zahn stets scharf durch permanenten Gebrauch
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Flexural Strength
Schneidematerial
Vickers- Hardness
ideal cutting-material
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Nagetier-Zahn Selbstschärfendes Messer
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Konventionelle Schneidemühle Bionische Schneidemühle
30-fach länger haltbar !
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 65
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 66
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 67
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 68
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Deinococcus Radiodurans 17.000 Gray
Alkaliphile: pH-Wert von 11
Acidophile: pH-Wert von 1
Thermophile: 113 Grad Celsius
Bakterien und andere Wunder
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Ameisen- und Bienenalgorithmus
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 77
Ameisen- und Bienenalgorithmus
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 78
Ameisen- und Bienenalgorithmus
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 79
28.4.2017 Larven der Wachsmotte fressen Plastiktüten: Wie diese Raupen das Umweltproblem lösen könnten | stern TV
http://www.stern.de/tv/larven-der-wachsmotte-fressen-plastiktueten--wie-diese-raupen-das-umweltproblem-loesen-koennten-7428594.html 1/3
26. April 2017 14:31 UhrRaupen fressen Tüten auf
Diese Larven könnten dasPlastikproblem der Welt lösenPlastiktüten sind ein großes Unheil - und es wird immer wieder nachLösungen für dieses Umweltproblem gesucht. Die Natur hat eine: DieLarven der der großen Wachsmotte fressen nämlich Polyethylen. sternTV zeigt in einem Live-Experiment, wie das funktioniert.
In der freien Natur leben die Raupen der Wachsmotte bis zu ihrer
Verpuppung in Bienenstöcken. Denn die Larven ernähren sich von
dem Wachs der Waben. Sie können aber nicht nur Wachs fressen
und verdauen, sondern auch Plastik! Ein spanisch-britisches
Forscherteam hatte das kürzlich herausgefunden. Phänomenal:
Hundert Maden in einer handelsüblichen Plastiktüte futterten in
zwölf Stunden zusammen 92 Milligramm des Kunststoffs. Ihr
Abbauprodukt ist Ethylenglykol, ein chemischer Alkohol, der
vermutlich verdampft.
Die Forscher erhoffen sich nun, durch die gefräßigen Mottenlarven
den biochemischen Prozess analysieren zu können. Die Maden
besitzen möglicherweise ein spezielles Enzym, das Polyethylen
abbaut und umwandelt. So könnte ein Verfahren entwickelt
werden, mit dem wir zukünftig die unheilvollen Plastikabfälle der
Erde entsorgen.
stern TV hat das interessiert und einige Larven der großen
Wachsmotte ins Studio geholt. Live während der Sendung können
Sie Zeuge werden, wie die Raupen das Plastik vernichten - hier im
Live-Stream:
© stern TVDas Experiment zeigt: Die Larven machen sich gemeinschaftlich über die Plastiktüte her.
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 80
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 81
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 82
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 83
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Fragen?
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
REDUCE
REUSE
RECYCLE
RECOVER
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 85
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Kieselalgen als Vorbild für Leichtbau-Felgen
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017
Dr. Christian Hamm Alfred-Wegener-Institut
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 88
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| Thomas Brodbeck | 09. Mai 2017 89