This book provides the readers with a timely guide to the application of biomimetic principles in architecture and engineering design. As a result of a combined effort by two internationally recognized authorities, the biologist Werner Nachtigall and the architect Goeran Pohl, the book describes the principles which can be used to compare nature and technology, and at the same time it presents detailed explanations and examples showing how biology can be used as a source of inspiration and "translated" in building and architectural solutions (biomimicry). Even though nature cannot be directly copied, the living world can provide architects and engineers with a wealth of analogues and inspirations for their own creative designs. But how can analysis of natural entities give rise to advanced and sustainable design? By reporting on the latest bionic design methods and using extensive artwork, the book guides readers through the field of nature-inspired architecture, offering an extraordinary resource for professional architects, engineers, designers and urban planners, as well as for university teachers, researchers and students. Natural evolution is seen throughout the book as a powerful resource that can serve architecture and design by providing innovative, optimal and sustainable solutions.

With spectacular large-format images complemented by scientifically grounded, yet easy-to-read, explanatory texts, Georg Glaeser and Werner Nachtigall take you on an exciting journey through the fascinating world of macrostructures - small structures in nature that fulfill specific functions. This book will pique your curiosity about a secret world known only to a few by presenting an impressive range of evolutionary mechanisms, from shrimps' "tail flips" to the adhesive pads of gecko setae and the implementation of biological structures in the field of bionics. The book can be read in any fashion you please - the cross-references make it easy to jump across the sections, which are largely self-contained and discuss various highlights of the evolutionary process.

This book provides the readers with a timely guide to the application of biomimetic principles in architecture and engineering design. As a result of a combined effort by two internationally recognized authorities, the biologist Werner Nachtigall and the architect Goeran Pohl, the book describes the principles which can be used to compare nature and technology, and at the same time it presents detailed explanations and examples showing how biology can be used as a source of inspiration and "translated" in building and architectural solutions (biomimicry). Even though nature cannot be directly copied, the living world can provide architects and engineers with a wealth of analogues and inspirations for their own creative designs. But how can analysis of natural entities give rise to advanced and sustainable design? By reporting on the latest bionic design methods and using extensive artwork, the book guides readers through the field of nature-inspired architecture, offering an extraordinary resource for professional architects, engineers, designers and urban planners, as well as for university teachers, researchers and students. Natural evolution is seen throughout the book as a powerful resource that can serve architecture and design by providing innovative, optimal and sustainable solutions.

Bionics means learning from the nature for the development of technology. The science of "bionics" itself is classified into several sections, from materials and structures over procedures and processes until evolution and optimization. Not all these areas, or only a few, are really known in the public and also in scientific literature. This includes the Lotus-effect, converted to the contamination-reduction of fassades and the shark-shed-effect, converted to the resistance-reduction of airplanes. However, there are hundreds of highly interesting examples that contain the transformation of principles of the nature into technology. From the large number of these examples, 250 were selected for the present book according to "prehistory", "early-history", "classic" and "modern time". Most examples are new. Every example includes a printed page in a homogeneous arrangement. The examples from the field "modern time" are joint in blocks corresponding to the sub-disciplines of bionics.

Bionics means learning from the nature for the development of technology. The science of "bionics" itself is classified into several sections, from materials and structures over procedures and processes until evolution and optimization. Not all these areas, or only a few, are really known in the public and also in scientific literature. This includes the Lotus-effect, converted to the contamination-reduction of fassades and the shark-shed-effect, converted to the resistance-reduction of airplanes. However, there are hundreds of highly interesting examples that contain the transformation of principles of the nature into technology. From the large number of these examples, 250 were selected for the present book according to "prehistory", "early-history", "classic" and "modern time". Most examples are new. Every example includes a printed page in a homogeneous arrangement. The examples from the field "modern time" are joint in blocks corresponding to the sub-disciplines of bionics.

Im Mittelpunkt dieses Buchs stehen: Die Umgestaltung unseres naturlichen Lebensraums durch die Technik, die Frage nach dem okologischen Gleichgewicht als Voraussetzung fur die Lebensfahigkeit unserer Umwelt und die Forderung nach notwendigem Umweltschutz und sanften neuen Techniken."

Bionik befasst sich mit der technischen Umsetzung und Anwendung von Konstruktionen, Verfahren und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme. Beispiele aus der Natur liefern Anregungen zur Entwicklung neuer Losungen, wie etwa bei thermischen Luftungssystemen, die sich am Beispiel von Termitenbauten orientieren. Der Band bietet Lesern Gelegenheit, Grundideen der Natur kreativ fur eigene Losungen zu nutzen. Dafur erlautern die Autoren zahlreiche Beispiele und deren Wirkprinzipien."

In dem Forschungsgebiet "Insektenflug" treffen Fragestellungen der Biologie und der Stromungsmechanik vielseitig zusammen. Der Bogen reicht von der Konstruktionsmorphologie uber die Flugbiophysik bis zur Energetik und zum Flugverhalten. Der Autor ist einer der international angesehensten Grundlagenforscher in diesem Forschungsgebiet. Das Buch stellt nicht nur einen Bericht uber die vielseitigen Forschungsansatze von ihm und seiner Arbeitsgruppe dar; es bringt auch die allgemeinen Grundlagen und fuhrt mit einer Fulle von Beispielen an die Grenzen des derzeitigen Kenntnisstandes."

Im Forschungsbereich Bionik arbeiten Biologen und Ingenieure gemeinsam daran, neue Technologien nach naturlichen Vorbil dern zu entwickeln. Werner Nachtigall zeigt in seinem Buch, wie die Wunder der Natur in der Welt der Technik fur umweltschonende, kosten- und energiesparende Losungen genutzt werden konnen.
o Verstandliche Darstellung der biologischen Prozesse und Konstruktionsprinzipien
o Faszinierender Einblick in die Gestaltungsvielfalt der Natur
o Anschauliche Praxis-Beispiele fur die Ubertragung dieser Prinzipien in die moderne Technik
Ein anregendes Buch fur alle, die mehr uber Bionik-Design wissen mochten.
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Bionik betreiben bedeutet, von der Natur fur die Technik lernen. Die Wissenschaft "Bionik" lasst sich in mehrere Teilgebiete untergliedern, von Materialien und Strukturen uber Verfahren und Ablaufe bis zu Evolution und Optimierung. Auf all diesen Gebieten gibt es bereits vielerlei Ansatze. In der OEffentlichkeit - und seltsamerweise auch in den naturwissenschaftlichen Fachdisziplinen - sind aber nur wenige wirklich bekannt. Dazu zahlen der Lotus-Effekt, umgesetzt fur die Verschmutzungsverminderung von Fassaden, und der Haischuppen-Effekt, umgesetzt fur die Widerstandsreduzierung von Flugzeugen. Dabei gibt es aber heute schon hunderte von hochinteressanten Ansatzen, die eine Umsetzung von Naturprinzipien in die Technik zum Inhalt haben. Aus der Fulle dieser Ansatze sind fur das vorliegende Buch 250 ausgewahlt nach "Vorgeschichte", "Fruhgeschichte", "Klassik" und "Neuzeit". Die meisten Beispiele sind neuerer Art. Jedes Beispiel umfasst in gleichartiger Gliederung eine Druckseite. Die Beispiele aus dem Bereich "Neuzeit" sind in Blocks gegliedert, die den Unterdisziplinen der Bionik entsprechen.

Der Begriff "BIONIK" wird gerne als Kunstwort gekennzeichnet, zusammengesetzt aus BIOlogie und TechNIK. Bionik stellt einerseits ein Fach dar, in dem geforscht und ausgebildet wird, und kennzeichnet andererseits eine Sichtweise, namlich die des "Lernens von der Natur fur die Technik". Daruber sind in der Zwischenzeit neben popular wissenschaftlichen Werken eine Reihe von Fachbuchern erschienen. Werner Nachtigall hat darin mit der 2. Auflage seines bei Springer erschienenen Buchs "BIONIK - Grundlagen und Beispiele fur Ingenieure und Naturwissenschaftler" einen Meilenstein gesetzt. In diesem Buch kennzeichnet er die Untergliederung des Fachs und bespricht detailliert dessen Forschungsgegenstande. Dagegen fehlte bislang eine Darstellung, die sich mit den erkenntnistheoretischen Grundlagen wie mit der pragmatischen Vorgehensweise der Bionik systematisch befasst, die ja mit der ihr eigenen Prinzip-Abstraktion zwischen der belebten Welt als Vor-Bild und der technischen Umsetzung als Ab-Bild vermitteln will. Das vorliegende Werk schliesst diese Lucke mit drei grossen Abschnitten: Biologische Basis: Erforschen, Beschreiben, Beurteilen. - Abstraktion biologischer Befunde: Herausarbeiten allgemeiner Prinzipien. - Umsetzung in die Technik: Prinzipvergleich, Konzeptuelles, Vorgehensweise.

Prof. em. Dr. rer. nat. Werner Nachtigall, geb. 1934, war als Zoophysiologe und Biophysiker Leiter des Zoologischen Instituts der Universitat des Saarlandes in Saarbrucken. In Forschung und Ausbildung hat er sich insbesondere mit Aspekten der Technischen Biologie und Bionik befasst und mit seinen Forschergruppen viele Basisdaten insbesondere zur Okologie, Physiologie und Physik des Fliegens und Schwimmens aber auch zur Stabilitat beispielsweise der Graser erarbeitet.

Lebewesen uberraschen immer wieder durch ihre "Biodiversitat," ihre hochspezifischen Ausgestaltungen und Anpassungen. Dabei nutzen sie auch alle physikalischen Grundgesetzlichkeiten.

Das zentrale Thema ist die Ortsbewegung, die ja auf dem Boden und in den Fluiden (Wasser, Luft) denkbar unterschiedlich ablauft. Erganzende Themenkreise sind Korpergrosse und Stoffwechsel, Atmung und Atemgastransport, Warme- und Wasserhaushalt.

Mit dem vorliegenden Buch, das in Zusammenarbeit mit Dr. rer. nat. Alfred Wisser entstanden ist, stellt er solche Forschungsergebnisse in einen grosseren Rahmen und berichtet kenntnisreich und allgemein verstandlich uber die "Okophysik" des Lebens auf dem Land, im Wasser und in der Luft - mit Gewinn zu lesen von jedem, der sich fur Biologie oder fur Physik interessiert (oder gar fur beides)."

Mit diesem Nachschlagewerk wird eine systematische Katalogisierung der Losungen angeboten, die dem Designer oder Konstrukteur einen grossen Fundus zur kreativen Umsetzung in der Technik liefert."

In dem Forschungsgebiet "Insektenflug" treffen Fragestellungen der Biologie und der StrAmungsmechanik vielseitig zusammen. Der Bogen reicht von der Konstruktionsmorphologie A1/4ber die Flugbiophysik bis zur Energetik und zum Flugverhalten. Der Autor ist einer der international angesehensten Grundlagenforscher in diesem Forschungsgebiet. Das Buch stellt nicht nur einen Bericht A1/4ber die vielseitigen ForschungsansAtze von ihm und seiner Arbeitsgruppe dar; es bringt auch die allgemeinen Grundlagen und fA1/4hrt mit einer FA1/4lle von Beispielen an die Grenzen des derzeitigen Kenntnisstandes.

Dieses umfassende Lehrbuch wendet sich an Studenten, Fachleute und Wissenschaftler und liegt somit im Niveau deutlich uber den ublichen Sachbuchern zur Bionik. Es wird gezeigt, was Bionik ist, wie sie sich entwickelt hat, wie man Fragen stellt und was Bionik leisten kann. Im Detail diskutiert das Buch ausgewahlte Beispiele aus den verschiedensten technologischen Bereichen. Es bietet auch einen Zugang zum wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Umfeld der Bionik. Die vielfaltigen Facetten dieser interdisziplinaren Wissenschaft fugen sich in diesem anspruchsvollen Werk puzzleartig zu einer "Biostrategie in die Zukunft" zusammen. Seit dem Erscheinen der 1. Auflage hat sich die Bionik vielseitig weiterentwickelt. Das Buch wurde daher von Grund auf neu geschrieben, wobei einige bewahrte Abschnitte beibehalten wurden. Der Umfang wurde verdoppelt, die Zahl der Beispiele vervierfacht."

Physikalische Randbedingungen beherrschen die belebte Welt bis in die kleinsten Details. Analogien aus Biologie und Technik miteinander zu vergleichen, starkt das Verstandnis fur die Zusammenhange. Beide Gesichtspunkte sind hier am Beispiel der Mechanik dargestellt. Aus dem Bereich der Energetik sind einige Aspekte mit aufgenommen, ohne die die Probleme des Warmehaushalts und der Lokomotion bei Tieren nicht zu verstehen sind; sie erganzen die reine Biomechanik.
Die Darstellung ist so einfach wie moglich gehalten. Sie wendet sich an Studierende technischer Disziplinen, die einen Einblick in die Zusammenhange mit der Biologie brauchen wie auch an Biowissenschaftler, die sich in einfuhrender Weise uber Technische Mechanik informieren wollen."