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Grundwissen

Leichtbauweise

Leichtbaukonstruktionen in der Technik machen es möglich, mit geringem Aufwand an Masse große Kräfte zu übertragen und sind damit sehr wirtschaftlich.
In der lebenden Natur lassen sich gleiche bzw. ähnliche Leichtbaukonstruktionen nachweisen. Diese Tatsache ist darauf zurückzuführen, dass biologische und technische Systeme gleichen statischen Anforderungen gerecht werden müssen, um mit geringstem Materialaufwand eine hohe Stabilität und Tragfähigkeit zu erreichen. Im Pflanzen- und Tierreich lassen sich vielfältige stabile Profile und Verbundsysteme entdecken. Man findet sie zum Beispiel in Pflanzenstängeln wie Halmen und in häutigen Insektenflügeln.

Nachfolgend sind einige Beispiele aufgezeigt.

Putenfeder Quelle: CC0/ josch13 via pixabay
Blatt einer Pflanze Quelle: CC0/ domeckopol via pixabay
Flügel einer Libelle Quelle: CC0/ stux via pixabay

Der Roggenhalm

Der Roggenhalm mit etwa 3 bis 4 mm Durchmesser besteht aus einer Außen- und Innenröhre. Beide bilden eine Wand, die eine Dicke von nur 0,4 mm besitzt. Die beiden dünnen, festen Röhren haben eine Wandstärke von nur 0,003 mm. So entsteht ein schlanker, leichter, doppelwandiger Halm von enormer Biegefestigkeit.

Der Roggenhalm ist innen hohl
Roggenhalme sind dünn, biegsam und stabil Quelle: CC0/ Robii via pixabay

Neben diesem Grundaufbau findet man in der Natur weitere, sehr stabile Profile. In der Technik sind diese Profile ebenfalls zu finden. Man trifft sie überall dort an, wo Festigkeit, Leichtigkeit und somit Wirtschaftlichkeit gefragt sind.

Stabile Profile
Name Form in der Natur Halbzeug
 
L
Doppel T
O
U
T