Janine Benyus: Biomimikry im Einsatz

Wenn ich etwas enthüllen könnte, das uns verborgen ist, zumindest in modernen Kulturen, dann wäre es etwas, das wir vergessen haben, das wir früher wussten, so wie wir unsere eigenen Namen kennen. Und das ist, dass wir in einem souveränen Universum leben, dass wir Teil eines brillanten Planeten sind. Und dass wir von Genie umgeben sind.

Biomimikry ist eine neue Disziplin, die versucht, von dieser Genialität zu lernen und sich ein Beispiel an ihr in Bezug auf Design zu nehmen. Dort wohne ich. Und das ist auch meine Universität. Ich bin von Genialität umgeben. Ich kann nicht anders, aber denken Sie an die Organismen und Ökosysteme, die wissen, wie man auf diesem Planeten in Anmut lebt. Daran würde ich Sie immer erinnern, sollten Sie es irgendwann einmal wieder vergessen. Denken Sie an diese eine Sache. Das geschieht jedes Jahr. Dieses Phänomen hier hält sein Versprechen. Während wir Rettungsaktionen durchführen, passiert genau das hier. Frühling.

Stellen Sie sich vor, den Frühling zu planen. Stellen Sie sich diese Inszenierung vor. Sie denken, das TED schwer zu organisieren ist. (Gelächter) Nicht wahr? Stellen Sie es sich vor; und wenn Sie es schon lange nicht mehr gemacht haben, tun Sie es einfach. Stellen Sie sich das Timing, die Abstimmung vor, alles ohne hierarchische Gesetze, oder Richtlinien oder Klimawandelprotokolle. Das geschieht jedes Jahr. Überall in der Natur wird mit vielem angegeben. Die Luft ist von Liebe erfüllt. Eine feierliche Eröffnung nach der anderen. Und ich versichere Ihnen, die Lebewesen haben alle ihre Prioritäten richtig gesetzt.

Es gibt da einen Nachbarn, der mich damit immer in Verbindung bleiben lässt, da er oft auf seinem Rücken liegt und nach oben zu den Grashalmen schaut. Einmal ist er auf mich zugekommen; im Alter von etwa sieben oder acht Jahren besuchte er mich. Da war ein Wespennest, das ich in meinem Hof wachsen ließ, direkt vor meiner Tür. Die meisten Menschen machen sie kaputt, wenn diese noch klein sind. Aber mich faszinierte es, weil ich diese Art von feinem italienischen Vorsatzpapier beobachtete. Also kam er zu mir und klopfte an. Jeden Tag kam er, um mir etwas zu zeigen. Und er klopfte wie ein Specht an meine Tür, bis ich ihm aufmachte. Und er fragte mich, wie ich das Haus für die Wespen gemacht hätte. Weil er noch nie so ein großes gesehen hatte. Und ich sagte ihm: „Weißt du, Cody, das haben eigentlich die Wespen gemacht.“ Und wir betrachteten es gemeinsam. Und ich ahnte, warum er sich das fragte, wissen Sie, weil es so schön gemacht war. Es war so architektonisch. So makellos.

Dabei ist mir aufgefallen, wie er schon in diesem jungen Alter an den Mythos glaubte, dass wenn etwas derart gut gemacht ist, dann muss es das Werk eines Menschen sein. Wie konnte er nicht wissen, das ist es, was wir alle vergessen haben, dass wir nicht die Ersten sind, die etwas bauen. Wir sind nicht die Ersten in der Verarbeitung von Zellulose. Wir sind nicht die Ersten, die Papier herstellen. Wir sind nicht die Ersten, die versuchen, die Nutzfläche zu optimieren, oder ein Material zu imprägnieren, oder eine Struktur zu erhitzen oder zu kühlen. Wir sind nicht die Ersten, die für ihre Kinder Häuser bauen.

Was jetzt auf diesem Gebiet, das Biomimikry genannt wird, passiert, ist, dass Menschen sich daran erinnern, dass Lebewesen, andere Lebewesen, der Rest der natürlichen Welt, Dinge auf eine ähnliche Weise machen, wie wir sie machen müssen. Aber eigentlich machen sie das so, dass sie in Anmut auf diesem Planeten leben können. Und das seit Milliarden von Jahren. Diese Menschen, die Naturnachahmer, sind Lehrlinge der Natur. Dabei konzentrieren sie sich auf die Funktionalität. Ich möchte Ihnen gerne ein paar Dinge zeigen, über die sie lernen. Sie haben sich gefragt: „Was wäre, wenn ich jedes Mal am Anfang einer Erfindung fragen würde, 'Wie würde die Natur das lösen?'“

Und sie lernen Folgendes: Dies ist ein erstaunliches Bild von einem tschechischen Fotografen, Jack Hedley. Dies ist die Geschichte eines Ingenieurs bei J.R. West. Diese Menschen stellen den Hochgeschwindigkeitszug her. Er wurde „bullet train“, Zug-Geschoss, genannt, weil er vorne abgerundet war. Aber jedes Mal, wenn er in einen Tunnel fuhr, baute er eine Druckwelle auf. Beim Ausfahren aus dem Tunnel gab es dann immer eine Art Schallknall. Also sagte der Chef zu seinem Ingenieur: „Finden Sie einen Weg, um diesen Zug leiser zu machen.“

Dieser Mensch war zufällig Vogelbeobachter. Er ging zu einem Treffen von Vogelschützern, ähnlich wie die Treffen der Audubon Society. Und er befasste sich mit diesem Thema, da lief ein Film über Eisvögel. Er dachte sich: „Sie gehen aus einer Materialdichte, von der Luft, in eine andere Materialdichte, ins Wasser, ohne einen einzigen Spritzer.“ Schauen Sie sich dieses Bild an. Ohne einen Spritzer, damit sie die Fische sehen können. Und er dachte, „Was wäre, wenn wir genau das machen würden?“ Er machte den Zug leiser. Durch seine Idee fuhr der Zug um 10 Prozent schneller und verbrauchte 15 Prozent weniger Strom.

Wie wehrt die Natur Bakterien ab? Wir sind nicht die Ersten, die sich vor Bakterien schützen müssen. Das ist ein Galapagoshai. Er hat keine Bakterien auf seiner Haut, keinen Bewuchs, keine Seepocken. Und das nicht, weil er schnell schwimmt. Eigentlich sonnt er sich. Er bewegt sich sehr langsam. Wie schützt er sich also vor Bakterienbildung? Er macht es nicht mit Chemikalien. Er macht es mit denselben Dentikeln, also Hautzähnchen, die man auf Speedo-Badeanzügen findet, mit denen all diese olympischen Rekorde gebrochen wurden.

Aber es ist ein ganz bestimmtes Muster. Und dieses Muster, seine Struktur auf den Hautzähnchen des Hais hält Bakterien davon ab, sich an ihm festzusetzen. Es gibt eine Firma, die Sharklet Technologies heißt und sie setzt genau das auf den Flächen in Krankenhäusern ein, um das Festsetzen von Bakterien zu vermeiden. Das ist besser, als sie mit antibakteriellen Mitteln oder scharfen Reinigungsmitteln zu säubern. Sehr viele Organismen werden heutzutage gegen solche Mittel resistent. Jedes Jahr sterben mehr Menschen in den Vereinigten Staaten an nosokomialen Infektionen, also an Krankenhausinfektionen als an AIDS oder Krebs oder bei Autounfällen zusammen. ungefähr hunderttausend.

Das ist ein Käfer in der namibischen Wüste. Er hat kein frisches Wasser, das er trinken könnte. Aber er trinkt Wasser aus Nebel. Er hat Höcker auf der Rückseite seiner Deckflügel. Diese Höcker wirken auf das Wasser wie ein Magnet. Sie haben wasseranziehende Spitzen und wachsartige Seiten. Der Nebel sammelt sich auf den Spitzen an. Das Nebelwasser läuft an den Seiten entlang und gelangt in den Mund des Tiers. Zur Zeit gibt es einen Wissenschaftler hier in Oxford, der dies studiert hat, Andrew Parker. Kinetik- und Architekturfirmen wie Grimshaw sehen jetzt darin eine Möglichkeit, Gebäude so zu beschichten, dass dadurch Wasser aus Nebel gewonnen werden kann. Das ist zehnmal besser als unsere Nebel-Fangnetze.

CO2 als ein Baustein. Lebewesen halten CO2 nicht für giftig. Pflanzen und Organismen, die Schalen bauen, wie etwa Korallen, sehen es als Baustein. Jetzt gibt es in den Vereinigten Staaten ein Zementwerk, das Clara heißt. Sie haben sich das Rezept vom Korallenriff ausgeliehen. CO2 nutzen sie als Baustein bei der Herstellung von Zement und Beton. Normalerweise fällt auf jede Tonne Zement eine Tonne CO2-Ausstoß. Jetzt wird die Gleichung umgekehrt. Eine halbe Tonne CO2 wird eigentlich gespeichert und das ist den Korallen zu verdanken.

Keine dieser Methoden nutzt dazu die Lebewesen selbst. Sie bedienen sich lediglich der Entwürfe oder der Anleitungen, die uns diese Organismen geben. Wie speichert die Natur Sonnenenergie? Das ist eine neue Art von Solarzelle, die auf dem gleichen Prinzip basiert wie ein Blatt. Sie bildet ihre eigene Struktur. Man kann sie auf jedes mögliche Substrat legen. Sie ist äußerst günstig und kann alle fünf Jahre aufgeladen werden. Eigentlich ist hier die Rede vom Unternehmen OneSun, mit dem ich zusammenarbeite und zwar mit Paul Hawken.

In der Natur gibt es mehrere Möglichkeiten, Wasser zu filtern, wobei das Salz aus dem Wasser entfernt wird. Wir nehmen Wasser und drücken es gegen eine Membran. Dann fragen wir uns, warum sich die Membran verstopft und warum dafür so viel Strom benötigt wird. Die Natur hat eine raffiniertere Lösung parat. Und dies geschieht in jeder Zelle. Jedes rote Blutkörperchen in uns verfügt über diese Sanduhr-förmigen Poren, die Aquaporine genannt werden. Eigentlich leiten sie diese Wassermoleküle weiter. Das ist eine Art von weiterleitendem Osmoseverfahren, das im Gegensatz zur Umkehr-Osmose ohne hydraulischen Druck funktioniert. Wassermoleküle werden durch die Membran geleitet und die gelösten Substanzen bleiben auf der anderen Seite. Das Unternehmen Aquaporin beginnt mit der Herstellung von Entsalzungsmembranen, die diese Technologie nachahmen.

Bäume und Knochen formen sich ständig neu, ähnlich wie bei der Materialbeanspruchung. Dieser Algorithmus wurde in ein Softwareprogramm eingebunden, mit dem Brücken und Träger leichter gemacht werden sollen. Wissen Sie, eigentlich hat sich G.M. Opel diesen Algorithmus zu Nutze gemacht, um das Skelett für das sogenannte Bionic-Car zu entwerfen. Mit diesem Ansatz wurde das Skelett leichter und verwendet nur eine geringe Menge Material, wie sie auch ein Lebewesen nutzen muss, um maximale Kraft zu erreichen.

Dieser Käfer, anders als die Chips-Tüte hier, nutzt ein Material: Chitin. Er findet sogar mehrere Anwendungsmöglichkeiten für dieses Material. Es ist wasserdicht, stark und belastbar. Es ist atmungsaktiv. Erzeugt Farbe durch Struktur. Wohingegen diese Tüte etwa sieben Schichten für all diese Eigenschaften braucht. Eine unserer bedeutendsten Erfindungen, die wir verwirklichen müssen, damit wir wenigstens zum Teil die Fähigkeiten dieser Lebewesen nachahmen können, ist, einen Weg zu finden, die verwendete Materialmenge und die Art der Materialien zu reduzieren und mit Design zu verbinden. Wir nutzen fünf Polymere in der Naturwelt, um das alles zu machen, was Sie sehen. In unserer Welt benötigen wir ungefähr 350 Polymere, um all dies herzustellen.

Natur ist Nano. Nanotechnologie, Nanopartikel, Sie hören, dass viele deswegen besorgt sind. Freie Nanopartikel. Was ich wirklich erstaunlich finde, ist die Tatsache, dass nich viele Menschen sich fragen: „Wie können wir die Natur zu Rate ziehen, um Nanotechnologie sicherer zu machen?“ Die Natur hat auf dem Gebiet eine lange Tradition. Zum Beispiel in der Einbettung von Nanopartikeln in ein Material. In der Tat, scheiden schwefelreduzierende Bakterien als Nebenprodukt ihrer Synthese Nanopartikel ins Wasser aus. Aber gleich danach sondern sie ein Protein ab, das diese Nanopartikel ansammelt und anhäuft, so dass sie aus der Lösung herausgefiltert werden.

Energienutzung. Organismen schlürfen Energie. Weil sie für jedes Bisschen, dass sie ergattern, hart arbeiten oder etwas tauschen müssen. Und eines der umfangreichsten Gebiete aus der Welt der Energienetze, über das heutzutage viel gesprochen wird, ist Smart Grid, ein intelligentes Stromversorgungsnetz. Zu den größten Beratern gehören in dieser Hinsicht soziale Insekten. Schwarmtechnologie. Es gibt ein Unternehmen namens Regen. Sie befassen sich mit der Frage, wie Ameisen und Bienen Nahrung und ihre Blumen suchen und zwar auf die effizienteste Art, als ganze Kolonie oder ganzer Schwarm. Und die Haushaltsgeräte bei Ihnen zuhause kommunizieren miteinander durch diesen Algorithmus und ermitteln, wie Spitzenstromverbrauch reduziert werden kann.

In Cornell gibt es eine Gruppe von Wissenschaftlern, die gerade dabei sind, einen sogenannten synthetischen Baum zu machen. Weil sie sagen: „Am unteren Ende eines Baums gibt es keine Pumpe.“ Es handelt sich hierbei um Kapillarwirkung und durch Transpiration wird Wasser hochgezogen, Tropfen für Tropfen, Wasser wird gezogen, von einem Blatt abgegeben und durch die Wurzeln nach oben gezogen. Und was sie schaffen – man kann es mit einer Art Tapete vergleichen. Sie spielen mit dem Gedanken, es an den Innenseiten der Gebäude zu platzieren, um Wasser ohne Pumpen aufwärts zu bewegen.

Der Zitteraal im Amazonas. Besonders gefährdet, einige von diesen Spezies sind in der Lage, eine Spannung von 600 Volt zu erzeugen und das mit chemischen Substanzen, die auch im menschlichen Körper sind. Noch faszinierender erscheint mir die Tatsache, dass die 600 Volt ihn nicht frittieren. Wie Sie wissen, nutzen wir PVC. Und wir ummanteln Kabel mit PVC, um diese zu isolieren. Wie isolieren sich diese Organismen vor ihrer eigenen elektrischen Ladung? Es gibt noch einige Fragen, die wir uns stellen müssen.

Hier ist ein Windturbinenhersteller, der sich von einem Wal inspirieren ließ. Der Buckelwal hat Schwimmflossen mit Wellenkanten. Und gerade diese Wellenkanten gehen so mit der Strömung um, dass der Widerstand um 32 Prozent verringert wird. Demzufolge können diese Windturbinen auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten rotieren.

Am MIT haben sie einen neuen Funk-Chip, der weniger Strom verbraucht als unsere Chips. Es basiert auf der menschlichen Innenohrschnecke; der gleiche Chip kann drahtlose Signale, Internet-, Fernseh-, Rundfunksignale empfangen. Zum Abschluss, ein Beispiel in der Größenordnung eines Ökosystems.

Bei Biomimicry Guild, meiner Beratungsgesellschaft, arbeiten wir mit dem Architektenbüro HOK Architects zusammen. In der Planungsabteilung befassen wir uns mit dem Bau von ganzen Städten. Und wir fragen uns Folgendes: Sollten unsere Städte in Bezug auf die Ökosystemleistungen nicht mindestens so gut abschneiden wie die nativen Systeme, die sie erstzen? Also definieren wir sogenannte ökologische Leistungsnormen, mit denen wir für die Städte höhere Maßstäbe anlegen können.

Die Frage ist: „Wieso ist Biomimikry ein unglaublich mächtiges Instrument der Innovation?“ Die Frage, die ich stellen würde, lautet: „Welches Problem ist es wert, gelöst zu werden?“ Wenn Sie das noch nie gesehen haben, ist es ziemlich beeindruckend. Dr. Adam Neiman. Das ist eine Darstellung des gesamten Wasserbestandes unseres Planeten in Verhältnis zum Volumen der Erde, der ganzen Eismassen, des ganzen Süßwassers, des ganzen Meerwassers und der ganzen Atmosphere, die wir atmen können, im Verhältnis zum Erdvolumen. Und in diesen Kugeln ist Leben, das innerhalb von 3,8 Milliarden von Jahren eine prächtige, lebenswerte Welt für uns geschaffen hat.

Und wir stehen in einer langen, langen Reihe von Organismen die auf diesen Planeten gekommen sind und fragen uns: „Wie können wir hier auf lange Sicht in Anmut leben?“ Wie können wir das erreichen, was das Leben zu tun gelernt hat? Also lebensfördernde Bedingugen zu schaffen. Nun, ich denke, um dieser Design-Herausforderung unseres Jahrhunderts gewachsen zu sein, müssen wir einen Weg finden, uns an diese Genies der Natur zu erinnern und ihnen wieder irgendwie zu begegnen.

An einer von diesen großen Ideen, an einem dieser großen Projekte hatte ich die Ehre mitzuwirken. Es is eine neue Website. Ich möchte Sie alle auffordern, die Seite zu besuchen. Sie heißt AskNature.org. Was wir hier zu erreichen versuchen, auf eine TED-ähnliche Art und Weise, ist, die Gesamtheit der biologischen Informationen in Bezug auf ihre Anwendung im Design und Ingenieurswesen zu kategorisieren.

Wir arbeiten mit EOL, Encyclopedia of Life zusammen, an Ed Wilson's TED-Wunsch. Er sammelt alle biologischen Daten auf eine Website. Die Wissenschaftler, die zu EOL beitragen, geben Antwort auf folgende Frage: „Was können wir von diesem Organismus lernen?“ Diese Informationen werden dann auf AskNature.org erscheinen. Und hoffentlich hat dann irgendein Erfinder, irgendwo auf dieser Welt die Möglichkeit, zum Zeitpunkt der Kreation, die Frage einzugeben, wie z.B.: „Wie trennt die Natur Salz vom Wasser?“ Als Antwort werden ihm dann Mangrovensümpfe, Meeresschildkröten und unsere eigenen Nieren angeboten.

So werden wir in der Lage sein, das zu tun, was Cody tut und tatsächlich mit diesen wunderbaren Vorbildern in Verbindung zu bleiben, mit diesen Ältesten, die hier lange vor uns waren. Und hoffentlich werden wir mit ihrer Hilfe lernen, wie wir auf dieser Erde zu leben haben, hier auf dem Planeten, der unsere Heimat ist, aber nicht nur uns gehört. Vielen Dank. (Applaus)