Nachhaltige Welt - Wissenswertes, Technologien & Veranstaltungen

Ressourcen- und Materialeffizienz, Umweltzerstörung, Klimawandel: Welche Technologien sind grün und nachhaltig? Was bewirken die Technologien für Mensch & Umwelt?

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VA-Übersicht wie in 25016 / blauer Kasten mit VA
Bis wir eine Lösung gefunden haben, schlage ich vor, hier die VA-Übersicht mit TechInno + Wirtschaft Digital VAs zu nehmen.

Bionik

Bionik beschreibt ein kreatives Umsetzen von Lösungen aus der Biologie und Natur in die Technik und Ingenieurswissenschaften. Dazu arbeiten Ingenieure, Architekten, Physiker, Chemiker und Materialforschern eng mit Biologen zusammen, um in der Natur vorhandenen Lösungen auf technische Problemstellungen zu übertragen.
In vielen Milliarden Jahre entstanden optimierte biologische Strukturen, die auch für technische Lösungen von hohem Interesse sein können. Diese Strukturen stellen einen riesigen Innovationspool für technische Lösungen dar und liefern Ideen für nachhaltige und vor allem oft unerwartete innovative Anwendungen.
Die interdisziplinäre Bionik zielt auf ein durch die Natur angeregtes "Neuerfinden", nicht aber auf reine Kopien natürlicher Vorbilder. Selbst wenn die Natur mit einer scheinbar perfekten Lösung aufwartet – einfach kopieren lässt sich kaum etwas. Von der biologischen Lösung bis zu einer technischen Umsetzung sind noch viele Entwicklungsschritte notwendig, um hier denselben Effekt zu erzielen. Entscheidend ist bei der Bionik aber das Verständnis für das zugrunde liegende Prinzip.
Dabei überzeugt Bionik als Innovationsmethode. Bionik kann für jede konkrete technische Fragestellung aus Vorbildern der Natur Antworten und Lösungen finden.

Arbeitsbereiche der Bionik

  1. Konstruktion: Bauteile nach biologischen Vorbildern
  2. Oberflächen: technische Oberflächen mit neuen Eigenschaften
  3. Robotik: Entwicklung von Robotern
  4. Laufen, Schwimmen, Fliegen: Entwicklung von strömungsgünstigen Formen
  5. Sensorik und Kommunikation: Entwicklung von Ortungssystemen
  6. Optimierung: Verbesserung von Bauteilen und Konstruktionen
  7. Materialien: Entwicklung neuer Materialien
  8. Innovationskraft der Bionik
Die Bionik ist mittlerweile eine etablierte Innovationsmethode, die insbesondere in Deutschland eine Vielzahl an Produktoptimierungen und Neuentwicklungen hervorgebracht hat. Zu dem damit verbundenen Mehrwert gehört auch, dass bionische Produkte und Technologien umweltverträglich sind und durch die Wettbewerbsvorteile der Unternehmen Arbeitsplätze geschaffen und gesichert werden können.

Technische Beispiele aus der Natur übernommen

Dass man mit Hilfe der Bionik tatsächlich technische Vorbilder aus der Natur in techn. Lösungen umsetzen kann, zeigen viele Beispiele:
  • Lotus-Blatt: Hier wurde die Selbstreinigung der Blattoberfläche auf technische Oberflächen übertragen; z. B. bei Fassadenfarben.
  • Gecko: Hier wurde das Haften auf glatten Oberflächen des Geckos mit Hilfe von Nanostrukturen für klebstofffreies Haften nachgeahmt.
  • Fischflosse: Intelligente Strukturen für formschlüssiges Greifen z. B. Greifwerkzeuge.
  • Klette: Hier wurde ein in der Natur vorkommende Klettverbindung in ein Haftstruktursystem übertragen, welches zu der bekannten reversiblen Klettverbindung führte.

Weiterführende Artikel, Netzwerke und Institutionen:

Wasserstoff

Als Raketentreibstoff, Düngemittel-Grundstoff oder zur Wärmenutzung wird die Wasserstoff-Nutzung von unterschiedlichen wirtschaftlichen und technischen Aspekten bestimmt.
Deutschland und Europa wollen bis Mitte des Jahrhunderts treibhausgasneutral sein. Die erforderliche Reduzierung von Treibhausgasemissionen betrifft alle Sektoren. Daher werden sich die Energieversorgung in den Bereichen Industrie, Verkehr und Gebäude, viele Produktionsprozesse, aber auch die Wirtschaftsstruktur insgesamt grundlegend verändern. Die Nutzung von Wasserstoff soll hierbei eine zentrale Rolle spielen und daher ein wichtiges Standbein der Energiewende werden. Ob als Raketentreibstoff, Prozessgas in der Kraftstoffherstellung oder als Grundelement in Düngemittel. Wasserstoff hat bereits heute viele Einsatzbereiche. Im Energiesystem hat Wasserstoff bisher jedoch eine untergeordnete Rolle gespielt.
Die nationale Wasserstoffstrategie ermittelt für Deutschland einen Bedarf von 90 bis 110 Terawattstunden (TWh) für den universellen Energieträger für das Jahr 2030. Als Schwerpunkte der Nutzung werden die Sektoren Industrie und Verkehr angesehen. Durch die Verwendung von Wasserstoff in den Sektoren Energie, Wärme und Verkehr wird das Zusammenwachsen der Energiemärkte als Sektorenkopplung gefördert. Bei der Entwicklung der Wasserstoffnutzung in Deutschland muss eine Vielzahl von Hürden genommen werden. So muss die Attraktivität von CO2-freiem Wasserstoff für die Verbraucher gesteigert werden und insbesondere im Verhältnis zu anderen Energieträgern günstiger werden. In gleicher Weise sind Umwandlungsverluste bei Herstellungsprozessen und hemmende rechtliche Rahmenbedingungen zu verringern, im besten Fall zu eliminieren.

Faktenpapier DIHK

Das Faktenpapier des Deutschen Industrie- und Handelkammertages (DIHK) ist eine Bestandaufnahme von wirtschaftlichen und technischen Rahmenbedingungen und beschreibt u. a. die Kosten, Einsatzmöglichkeiten, Herstellungsarten sowie Chancen, aber auch Hemmnisse, beim Einsatz und der Herstellung von Wasserstoff.
In der Analyse “Marktpotenziale für Wasserstoff (H2) in der Metropolregion Rhein-Neckar bis 2030” wurde die Entwicklung der Wasserstoffnutzung in der Metropolregion als wichtiger Schlüssel-Baustein in der ökologischen Transformation für die regionale Wirtschaft ermittelt. Der IHK-Ausschuss für Industrie und Forschung und die IHK-Vollversammlung erarbeiteten die Wasserstoffresolution der IHK Rhein-Neckar.

Informationsplattform Bioökonomie Baden-Württemberg

Mit seiner Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie will Baden-Württemberg als Leitregion in diesem Zukunftsfeld Maßstäbe setzen. Ziel der Politik ist aufzuzeigen, Klimaschutz und eine erfolgreiche Wirtschaft gehören zusammen.
Um dazu den Informations- und Beratungsbedarf u. a. bei Unternehmen zu decken, haben das Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz und das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft eine gemeinsame Informationsplattform Bioökonomie Baden-Württemberg eingerichtet.
Diese bündelt bereits vorhandene Angebote und Informationen im Bereich Bioökonomie, z. B. zu Fördermöglichkeiten, Ausschreibungen, Akteuren, Best-Practices und Terminen, und soll die Zusammenarbeit im Land weiter fördern.