Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat die Erforschung von Naturerscheinungen und deren Anwendung auf die Technik große Fortschritte erzielt. Hervorzuheben sind dabei u. a. die Erkenntnisse auf dem Gebiet sich selbstreinigender Oberflächen („Lotus-Effekt“) sowie der Reibungsverminderung an Oberflächen („Haifisch-Haut“), die in Zusammenarbeit von Natur­wissenschaftlern und Ingenieuren zu interessanten technischen Lösungen führten.

Inspiriert von diesen Entwicklungen hat das FITR-Forschungsinstitut für Tief- und Rohrleitungsbau gemeinnützige GmbH den Fachbereich Leitungsbionik ins Leben gerufen, um Vorbilder aus der Natur als Grundstock für Innovationen im Rohrleitungsbau zu nutzen. Im Vordergrund stehen dabei selbstreinigende, sichere und effektive Rohrleitungen.

Auf Grund von Vorbildern aus Flora und Fauna entstand die Idee, die Innenseite von Rohrleitungen zu strukturieren, um dem Problem von Ablagerungen entgegenzutreten und eine gezielte Beeinflussung des Flüssigkeits- und Feststofftransportes in Rohrleitungen zu erwirken.

Im Rahmen mehrjähriger Entwicklung konnten makroskopische Strukturen für die Rohrinnenflächen geschaffen werden, die selbst bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten und bei geringem Gefälle durch Erzeugung von künstlichen Wirbeln in der wandnahen Zone den Abtrag von Feststoffen beschleunigen und eine erneute Sedimentation im Abwasser- bzw. Kanalnetz verhindern.

Des Weiteren wird sich der Vorbeugung von Gasunglücken gewidmet, bei denen nicht nur materielle Schäden auftreten sondern Menschen oft schwere mitunter sogar tödliche Verletzungen erleiden. Zwei Unfallschwerpunkte, Baggerangriff und Manipulation, sind dafür verantwortlich.

Entwickelt wird ein Rohrleitungssystem für gasförmige und andere Medien, dass selbständig über ein Sensorsystem unkontrollierte Belastungen und Gasaustritte erfassen soll. Ideengeber ist dernatürliche Prozess der Informationsübertragung über das Nervensystem. Das technische System beruht auf einer hoch auflösenden Ermittlung der Rohrlänge durch einen in das Rohr integrierten Sensor-Wellenleiter.

Quelle: egeplast

Darüber hinaus liefern Konstruktionen der Natur auch für die Optimierung von Bauteilen interessante Vorlagen. Im Speziellen für einen reibungsfreien Strömungswächter mit elastischem Verschlussmechanismus.

Das Prinzip des Schließens basiert auf dem Durchschlag-Effekt, der bei Wirkung eines kritischen Druckes zum Umklappen eines rotationssymmetrischen gewölbten Metallkörpers führt.

                                     Quelle: TU Ilmenau

Seit kurzem wird sich damit beschäftigt, nach dem biologischen Prinzip der Oberflächenvergrößerung und der evolutionären Optimierung eines Rohrbogens ein Erdwärmesondensystem zu schaffen, welches sich durch Erhöhung des Wärmeaustausches und Reduzierung von Strömungsverlusten auszeichnet.