Bioniker Sebastian Möller im Interview

Die Kieselalge als Inspiration für den Ingenieur

Die Kieselalge dient Sebastian Möller als Vorbild für effizientere Produkte – vom Auto bis zum Staubsauger. Der Protagonist unserer aktuellen Ingenieurgeschichte erklärt im Interview, was das Besondere an diesen wenige Mikrometer kleinen Lebewesen ist und wie ihre Struktur der Bionik hilft unser Leben zu erleichtern. Außerdem zeigt er, aus welchen weiteren Bereichen der Natur wir Funktionsweisen für uns nutzen können.

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Sebastian Möller mit einem Modell einer Kieselalge aus dem 3-D-Drucker

Bitte stellen Sie sich kurz vor.
Mein Name ist Sebastian Möller, ich bin 30 Jahre alt. Aufgewachsen bin ich in der schönen Stadt Rheine im Münsterland. Nach der Schul- und Zivildienstzeit hat es mich zum Studium an die Hochschule in Bremen verschlagen. Auf den allgemeinen Bachelor-Studiengang Bionik folgte ein spezialisiertes Masterprogramm mit Schwerpunkten in der Strömungsphysik. Mein weiterer Weg führte mich nach Bremerhaven, wo ich bis heute lebe und als Projektleiter Bauteilentwicklungen im Bereich des bionischen Leichtbaus am Alfred-Wegener-Institut begleite.
Abseits beruflicher Verpflichtungen genieße ich vor allem das Reisen in unsere europäischen Nachbarländer oder die Karibik. Vor allem dort genieße ich die Möglichkeit ein weiteres Hobby auszuleben: Das Tauchen und Freediven.

In Ihrer Ingenieurgeschichte nehmen Sie Kieselalgen als Vorbild für Ihre Arbeit. Was ist an diesen Lebewesen so besonders?
Kieselalgen sind einzellige Lebewesen, die in fast allen Meeren und Ozeanen der Erde schwebend Photosynthese betreiben. Ihre Größe liegt zwischen einigen wenigen und einigen hunderten Mikrometern. Aufgrund dieser Größe existiert eine Vielzahl an Fressfeinden, sodass Kieselalgen aus Gründen des Selbstschutzes Schalen aufbauen, in denen sie leben. Nun gelingt es ihnen diese Schalen so zu konstruieren, dass sie steif genug sind, um zuverlässig Schutz vor den Feinden zu bieten und gleichzeitig so leicht sind, dass sie nicht absinken. Ein Absinken aus den obersten Meeresschichten in von der Energie der Sonnenstrahlen abgeschnittenen dunklen Tiefen der Meere wäre nämlich ebenso fatal wie direkt gefressen zu werden.Bild: VDI / Fabian Stürtz03_Zwischenbild

Aus diesen Gründen sind die Schalen von Kieselalgen fantastische Vorbilder für den Strukturleichtbau. Dass aufgrund von über 100.000 verschiedenen Arten von Kieselalgen ein reicher Fundus an unterschiedlichen Schalenkonstruktionen existiert, ist dabei ein erfreulicher Nebeneffekt.
Die Schalen an sich sind in ihrer Zusammensetzung dem Glas sehr ähnlich. Im Gegensatz zu der technischen Glasproduktion bei Hochtemperaturen, bauen Kieselalgen ihre Schalen allerdings bei normalen Wassertemperaturen auf. Am Nord- und Südpol liegen diese Temperaturen auf Grund des Salzgehaltes auch durchaus unter 0°C. Ein sehr spannender Vorgang, den es noch besser zu untersuchen und zu verstehen gilt.

Von welchen anderen Lebewesen aus der Natur können wir noch lernen, wenn es um das Thema Leichtbau geht?
Das optimale Haushalten mit Energie und Rohstoffen ist zentral für das Überleben einer Art in der Natur. Daher lässt sich bei der näheren Betrachtung von Lebewesen immer wieder feststellen, dass nur so viel Material verbaut wird, wie es zur Erfüllung einer bestimmt Funktion von Nöten ist. Grundsätzlich müsste man daher fragen, von welchem Lebewesen wir denn nichts mehr lernen können.

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Ein Teil eines Fahrrads aus dem 3-D-Mettaldrucker. Es ist der Struktur von Kieselalgen nachempfunden.

Nichtsdestotrotz fällt es uns bei einigen Lebewesen leichter Aspekte des Leichtbaus im Bauplan zu identifizieren als bei anderen. Das liegt vor allem darin begründet, dass die meisten Lebewesen hochkomplexe Systeme darstellen, die eine Vielzahl an Funktionen auf kleinstem Raum vereinen. In wieweit der Bauplan eines Lebewesens nun aus Gründen des Leichtbaus, der Aerodynamik, der Thermoregulation oder anderer Funktionen so aussieht, ist bisweilen schwer zu ermitteln. Daher ist es in der Bionik – und auch in weiteren Disziplinen – ratsam sich immer wieder mit Experten anderer Fachrichtungen auszutauschen und Schlussfolgerungen aus der eigenen Arbeit mit anderen abzugleichen.

Ab wann wussten Sie, dass Sie Ingenieur werden wollen und was bedeutet es für Sie, Ingenieur zu sein?
Schon als Kind hat mich das Interesse an der Funktionsweise technischer Maschinen sowie eine Bewunderung der Natur begleitet, sprich der Lebewesen und wie diese an ihre Lebensweise optimal angepasst sind. Die Wahl meines Studiengangs galt daher weniger meiner Vorstellung einer zukünftigen Tätigkeit, sondern mehr der Möglichkeit zu beiden Themenfeldern einen beruflichen Bezug zu schaffen.
Mit dem Wissen aus dem Studium und einigen Jahren Berufserfahrung verstehe ich unter einem guten Ingenieur eine Person, die unablässig und mit Begeisterung den technischen Status Quo betrachtet, hinterfragt und neue Lösungsansätze sucht, die wissbegierig auch die Entwicklungen in anderen Disziplinen verfolgt und sich ähnlich wie die Natur nicht scheut die eigenen Entwicklungen und Ideen zu verwerfen.

Was raten Sie jungen Menschen, die sich für ein Ingenieurstudium entscheiden?
Aufgrund vielfältiger Fachrichtungen existiert der typische Ingenieur nicht. Daher empfehle ich allen Studieninteressierten, sich vom gängigen Stereotyp zu verabschieden. Neben Angeboten zu klassischen Studiengängen existieren viele Möglichkeiten das Ingenieurwesen z.B. mit Naturwissenschaften oder Wirtschaftswissenschaften zu verbinden. Ebenso ist der Wirtschaftsstandort Deutschland mit seinem starken Mittelstand ein Paradebeispiel an Vielfalt, wenn es um mögliche Berufsalltage eines Ingenieurs geht. Gerade dieses wird auch im Rahmen der VDI Ingenieurgeschichten sehr schön dargestellt. Daher mein Appell an alle jungen Frauen und Männer: Informiert Euch über die Vielfalt des Ingenieurstudiums.

Wie genau der Transfer von Lebenwesen aus der Natur zum fertigen Produkt funktioniert, zeigt unsere aktuelle Ingenieurgeschichte. Zudem haben wir uns im Vorfeld schon angesehen, wie die Natur der Technik als Vorbild dient und was Bionik ist. Und: Wir haben herausgefunden, dass Ameisen keinen Stau kennen. Ihr könnt mit dem Thema Ingenieurgeschichten nicht so recht etwas anfangen? Kein Problem, wir klären auf: „Was sind eigentlich die VDI Ingenieurgeschichten?

philipp-busse-foto.256x256Autor: Philipp Busse
Position im VDI: Junior Pressereferent
Aufgaben im VDI: Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, interne Kommunikation, Social Media

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