Robbenbarthaare werden Bau-Vorlage für Hochhäuser

<strong>Ein Wunderwerk</strong> der Natur erforscht Matthias Witte. <foto>Uni Rostock</foto>
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Ein Wunderwerk der Natur erforscht Matthias Witte. Uni Rostock

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24. Januar 2013, 07:02 Uhr

Rostock | Der Rostocker Wissenschaftler Matthias Witte hat ein ungewöhnliches Forschungsobjekt: so genannte Vibrissen, die Barthaare von Robben. Und genau damit zieht der 32-jährige Wissenschaftler nun die Aufmerksamkeit von Aerodynamikern aus aller Welt auf sich. Seine Forschungsergebnisse werden es in Zukunft erlauben, über 1000 Meter große Hochhäuser sicherer, komfortabler und kosteneffizienter zu planen.

Es war der Wissensdurst, der Witte auf dieses Thema gebracht hat. Nach seinem Studium am Lehrstuhl für Strömungsmechanik der Uni Rostock hat er in seiner Doktorarbeit herausgefunden, wie Robben sicher ihre Beute fangen. "Matthias Witte hat den strömungsmechanischen Mechanismus eines ganz besonderen Phänomens aufgeklärt", sagt Privatdozent Dr. Wolf Hanke. Im Marine Science Center in Hohe Düne hatten die Wissenschaftler beobachtet, dass sich die Barthaare von Robben, wenn sie auf der Suche nach Beute durch das Wasser jagen, kaum bewegen. Normalerweise müssten ihre Barthaare aber in der Strömung wie eine Fahne im Wind flattern. "Das ist bei Robben nicht der Fall. Trotz der nur feinen Verwirbelungen, die ein Fisch im Wasser hinterlässt, erspürt und verfolgt der Seehund mit seinen Barthaaren zielsicher seine Beute", sagt Hanke.

Witte hat in seiner Doktorarbeit durch Messungen und Computersimulationen den Mechanismus aufgeklärt. Dazu hat er die Umströmung der Barthaare, die die Tiere einmal im Jahr verlieren, unter dem Mikroskop experimentell untersucht. Mit Hilfe von Fotografien verschiedener Robbenbarthaare konnte zudem eine Vorlage für ein idealisiertes Barthaarmodell erstellt werden, das in Windkanaluntersuchungen und Computersimulationen verwendet wurde.

Die bahnbrechende Erkenntnis: Beim Barthaar der Robben treten im Gegensatz zu Masten, Brücken oder Hochhäusern keine strömungsinduzierten Schwingungen auf. Witte ließ sich von der einfachen Voraussetzung leiten, dass jeder Fisch im Meer eine spezifische Strömungsspur hinterlässt, und er wusste, dass die Barthaare der Robben für die Wahrnehmung von Wasserbewegungen zuständig sind. "Deshalb kann der Seehund auch so haargenau Spuren von Fischen im Wasser verfolgen", so Witte. Prof. Alfred Leder vom Lehrstuhl für Strömungsmechanik stellt fest: "Wir haben mit den Barthaaren von Robben einen Körper vorliegen, der einen neuen Weltrekord aufstellt hinsichtlich der Vermeidung strömungsinduzierter Schwingungen." Unterstützt wird das Forschungsprojekt zu "Strömungsbeeinflussung in Natur und Technik" von der Deutschen Forschungsgesellschaft.

Jetzt kann die bionische Umsetzung des Vibrissen-Mechanismus vorangetrieben werden, unter anderem bei künstlichen Sensoren, die den Barthaaren von Robben nachempfunden sind. Neuentwicklungen auf dieser Basis könnten künftig auch bei Unterwasserfahrzeugen zum Einsatz kommen, beispielsweise bei ferngesteuerten Robotern.

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