Internationaler Studiengang Bionik (B. Sc.)
Inter-nationaler Studiengang Bionik (B. Sc.)
PROJEKTE
Projekte bzw. das Projekt-Management ist ein integraler Teil des Bionik-Studiums, d.h. jedes Semester in Bremen umfasst auch ein Projekt-Modul. Dies sind in den ersten beiden Semestern wissenschaftliche Ausarbeitungen eines selbstgewählten bzw. vorgegeben Thema und in den folgenden Semestern die Entwicklung einer Idee zu einem Demonstrator. Letztere Projekte werden in Form von Gruppenarbeiten entwickelt. Thematisch umfassen sie die Bionik, praktisch können es technische Konzepte oder aber auch Formate für die Öffentlichkeit sein. Nachstehend ist eine Auswahl an Projekten zu finden.
Die Initiative Job4u informiert über Ausbildungsangebote in Bremen und Umgebung. In Episode 2 werden der ISB anhand einiger aktueller Demonstratoren aus den Projekt-Modulen vorgestellt.
# Modul 7.1 Entwicklungsprojekt "Bionik II"
Klimawandel stoppen - oder mit den Folgen leben!
Ergebnisse des 7. Semesters 2023
In Gruppen von jeweils 4 -5 Personen entwickelten Studierende Visionen mit den der Klimawandel entschleunigt werden oder Konzepte, wie Mensch in den veränderten Bedingungen leben kann.
Entstanden sind spannende Animationsfilme, die auch auf dem Youtube-Kanal des Studienprogrammes zu finden sind:
# Modul 4.5 ProJekt-Management II
BankGuard - Das Schutzsystem für die Ufer von Binnengewässern
Jonas Meier, Pit Pätz, Julia Preuß, Jessica Schnohr, Arvid Witkabel (Gruppe des 4. Semesters 2021)
Beispiel einer Gruppenarbeit zum Thema „Marine Bionik & Nachhaltigkeit“:
Binnenschiffe und Boote verursachen bei ihrer Fahrt durch Flüsse Wellenschlag und Sog, die dazu führen das Böschungen und Uferschutzeinrichtungen unterspült werden. Dies wirkt sich nachteilig auf die Ansiedlung von Pflanzen und Tieren aus und führt zu hohen Instandhaltungskosten. Auf der anderen Seite bietet die Binnenschifffahrt Potential von nachhaltigerem Warentransport im Innland.
Vor dem Hintergrund dieser Problematik entwickelten die Studierenden bionische Konzepte für eine Struktur zur Wellendämpfung. Zum einen abstrahierten sie das Prinzip der Kiemenbögen des Löffelstörs (Polyodon spathula), der mit diesen Nahrungspartikel aus dem Wasser filtert. Die strömungsorientiere Anbringung der Elemente an den Hülsen erfolgte nach Vorbild des gemeinen Seegrases (Zostera marina) und die Anordnung der Strukturen nach Vorbild der roten Mangrove (Rhizophora mangle). Die unterschiedlichen Entwurfsstufen wurden in ihrer Funktionsweise in einem einfachen Wasserkanal und das Strömungsverhalten der geprüften Modelle mit Hilfe von PIV getestet. Die Studierenden konnten nachweisen, das bewegliche Platten die Strömungsgeschwindigkeit bremsen. Die Wellenschlagdauer konnte um knapp ein Drittel reduziert werden.
Entwicklung der Plattenstruktur, über ihre Anbringung an Säulen und die Anordnung der Säulen nach drei biologischen Vorbildern (CAD-Modelle).
Demonstrator zur Veranschaulichung des Prinzips und der Anwendung der Struktur (links, orange) zum Uferschutz (im Vergleich zu einem herkömmlichen Ansatz, rechts). Das Modell wurde per 3D-Druck hergestellt.
Quelle: Meier J., Pätz P., Preuß J., Schnohr J., Witkabel, A. (2021): BankGuard – Das Schutzsystem für die Ufer von Binnengewässern. Projektbericht Internationaler Studiengang Bionik, Hochschule Bremen, unpubliziert.
# Modul 3.5 ProJekt-Management I
SlimeWork - Netzwerkausbau nach Vorbild des Schleimpilzes
Mia Brinkmann, Janine Drube, Jana Kriebel, Thara Warfen, T. Raphael Woida (Gruppe des 3. Semesters 2020)
Beispiel einer Gruppenarbeit zum Thema „Ressourcen und Nachhaltigkeit: Innovationen durch Bionik!“:
Durch das Voranschreiten der Digitalisierung werden mehr Glasfaserverbindungen benötigt. Diese zu verlegen kostet viel Energie, Material und Geld. Daher sind optimierte Wegstrecken, die dennoch alle Orte effizient miteinander verbinden, von Vorteil.
Der Schleimpilz Physarum polycephalum bewegt sich auf amöboide Art fort und bildet dabei Suchfronten aus. So vernetzt er auf effiziente Art und mit minimaler Länge mehrere Nahrungsquellen.
Analog zu einer vorhandenen Karte mit Trassen, an denen Glasfaser verlegt werden soll, wurden mehrere Schleimpilze auf entsprechende Futterquellen angesetzt und ihre Wegstrecken analysiert. Das optimierte Netzwerk nach Schleimpilzvorbild ist 13 % kürzer als das geplante Glasfasernetz.
Ein Schleimpilz und seine Strecke (gelb) zwischen Futterpunkten (schwarze Kreise) im Vergleich zu Straßen-Anbindungen (schwarze Linien) und das optimierte Netzwerk, das insgesamt vier Schleimpilznetzwerke zu einem optimierten integriert.
Quelle: Brinkmann M., Drube J., Kriebel J., Warfen T., Woida T. R. (2020): SlimeWork – Netzwerkausbau nach Vorbild des Schleimpilzes. Projektbericht Internationaler Studiengang Bionik, Hochschule Bremen, unpubliziert.