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BIONIK
Knabe Verlag Weimar
Leichtbau
Bernd Hill
1. Auflage Juni 2014
©
2014 Knabe Verlag Weimar
Trierer Straße 65 99423 Weimar
Alle Rechte sind dem Verlag vorbehalten.
Grafische Bearbeitung Nicole Laka
Satz und Layout Nicole Laka
Lektorat Julia Roßberg
Dieses Buch folgt den Regeln der neuen deutschen
Rechtschreibung.
ISBN 978-3-944575-06-3
BERND HILL
wurde 1947 geboren. Er studierte an der PH/Univer-
sität Erfurt im Schwerpunkt Polytechnik. 1987 promovierte er
über Erfindungsmethodik, 1995 erfolgte seine Habilitation über
Biostrategien und biologische Organisationsprinzipien an der
Martin-Luther-Universität Halle.
Von 1998 bis 2012 lehrte Prof. Hill an der Universität Münster
im Fachbereich Physik, Institut für Technik und ihre Didaktik.
In verschiedenen Unternehmen führt er Innovationskurse durch
und bezieht die angewandte Bionik in systematische Produkt-
entwicklungsprozesse ein. Seine Forschungstätigkeit bezieht sich
auf Innovationsstrategien, technische Kreativität sowie systema-
tische und angewandte Bionik.
BILDNACHWEIS
Coverfoto [email protected]
Illustrationen Prof. em. Dr. Bernd Hill
Fotos Seite 10: © Victorgrigas; Seite 24: © Norbert Potensky; Seite 30: © Peter Mildner;
Seite 31: © Krzysztof [email protected];
Seite 56: © Ben [email protected]; Seite 60: © Olivier Cleynen
Alle hier nicht mit anderer Quelle benannten Fotos stammen vom Autor.
Inhaltsverzeichnis
1
Einleitung .............................................................................................................................. 7
2
Leichtbau – was ist das?.................................................................................................. 12
3
Geheimnissen des Leichtbaus in der Natur auf der Spur .............................. 17
4
Das Minimum-Maximum-Prinzip ............................................................................ 27
5
Lebende Natur physikalisch betrachtet ................................................................ 32
6
Tragwerke in Natur und Technik.............................................................................. 61
7
Vom technischen Problem zur Lösung .................................................................. 71
Entwicklung, Bau und Erprobung von Brückenmodellen . . 84
Ermittlung der Tragfähigkeit von Kuppelkonstruktionen. . 86
Arbeitsblatt 3: Stabilität durch Leichtbauprofile .............................................. 88
Arbeitsblatt 4: Faltwerke in Natur und Technik .............................................. 91
Arbeitsblatt 5: Möglichkeiten der Druckerzeugung
in pneumatischen Tragwerken (Traglufthalle).................... 92
Literatur ............................................................................................................................................ 93