Forschung: Vorbilder aus der Pflanzenwelt sollen Crashsicherheit erhöhen - Ein Auto hart wie eine Nuss und weich wie eine Pomelo

Berlin - Die Forschungs- und Entwicklungszentren der Automobilhersteller arbeiten mit Hochdruck an den Fahrzeugen für morgen. Nicht alles, was aus den geheimen Hallen stammt, ist neu. Oft bedienen sich die Ingenieure bei Techniken die die Natur in Millionen von Jahren entwickelt hat. Zum Beispiel die Stromlinienformen der Fische für optimale Aerodynamik oder den Lotus-Effekt für schmutzabweisenden Lack. Künftig könnte die Liste von Vorbildern aus der Natur um die Zitrusfrucht Pomelo und die Macadamia-Nuss erweitert werden. Beide sind besonders crashsicher.

Wissenschaftler der TU Berlin erforschen mit Kollegen der RWTH Aachen und der Uni Freiburg die Schalenstrukturen von Frucht und Nuss. Pomelos sind die größten und schwersten Zitrusfrüchte der Welt, überstehen aber trotzdem einen Sturz aus 10 Metern Höhe auf einen Betonboden. Bis zu 90 Prozent der kinetischen Energie absorbiert ihre 2 bis 3 Zentimeter dicke, extrem stoßdämpfende Schale.

Das Sandwich in der Nuss

Hauptcharakteristikum ist die offenporige Schaumstruktur, zudem ist die Schale von steifen und sich verzweigenden Faserbündeln durchzogen, die senkrecht zur Außenseite der Schale verlaufen. Die Außenhaut der Macadamia-Nuss hingegen besitzt eine extreme Festigkeit und Zähigkeit, die Schale ist aufgrund ihrer siebenschichtigen Sandwichstruktur nahezu resistent gegen Stiche und Schläge.

Gelänge es, die hervorstechenden Eigenschaften der beiden Schalen – die hohe Energieabsorption und die extreme Festigkeit - miteinander zu kombinieren, könnte das entstandene Material zum Beispiel im Auto zu mehr Crashsicherheit beitragen. Auch Schutzweste oder Sturzhelm können sich die Wissenschaftler als Einsatzort vorstellen. Noch weiter entfernt ist ein Flugzeug mit dem Material als Außenhaut, das einen Absturz übersteht und die Insassen schützt.

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