Maulwurf- und Ameisenbär-Krallen sind Vorbilder für Schaufellader
Grabende und kletternde Tiere mit entsprechenden Krallen dienen als Vorbild zur Verbesserung von technischen Grabgeräten und Baumaschinen.
Zum Graben von Tunneln und Gängen sowie dem Aushub von Bauuntergrund zur Errichtung von Häusern und Gebäuden verwendet man Bagger mit Schaufeln. Sie ähneln den Grabschaufeln eines Maulwurfs. Denn beide Schaufeln sind verhältnismäßig groß und verfügen am Ende über lange Krallen. Mit Hilfe der Baggerschaufel wird das Gestein ausgehoben. Der Maulwurf hingegen schiebt es an seinem Körper vorbei nach hinten und türmt es dann in Form der bekannten Maulwurfshügel an die Erdoberfläche auf.
Die Extremitäten von Maulwürfen sind kurz und enden in fünf bekrallten Fingern oder Zehen. Die vorderen Gliedmaßen sind mit der Handfläche nach außen gedreht. Die Arme des Maulwurfs befinden sich weit vor seinem Brustkorb, fast neben dem Kopf. Das Ellenbogengelenk befindet sich hoch oben im Schulterbereich, wodurch der Maulwurf mehr Kraft in die Bewegung der Grabschaufeln legen kann und die Hände besser drehbar sind. Das Graben erfolgt durch die Drehung der Oberarme. Die Hinterbeine besitzen ebenfalls fünf Zehen. Diese sind allerdings im direkten Vergleich mit den Armen weniger stark als Grabwerkzeuge ausgebildet.
Analogien in Natur und Technik
Bei der Baggerschaufel und den Grabhänden des Maulwurfs handelt es sich um Analogien. Mit Analogien ist gemeint, dass ähnliche Probleme zu ähnlichen Lösungen führen. Oft sehen die natürlichen Lösungen den technischen Lösungen rein äußerlich sehr ähnlich – nur die für die Werkzeuge verwendeten Materialien unterscheiden sich und oft liegt auch ein großer Unterschied in den Dimensionen. Was in der Natur auf mikroskopischer Ebene funktioniert, funktioniert manchmal auch in großen Maßstäben. Beide Lösungen sind jedoch unabhängig voneinander entstanden und aus ganz unterschiedlichen Materialien gefertigt. Doch aus den in der Natur gefundenen Analogien kann man leicht nach weiteren Verbesserungsmöglichkeiten für bestehende technische Anwendungen Ausschau halten. So nahmen sich Wissenschaftler der Fachhochschule Köln die Ameisenbären zum Vorbild für die Optimierung einer Bagger-Kralle.
Ameisenbären und Faultiere
Die Ameisenbären gehören zusammen mit den Faultieren in die Gruppe der Zahnarmen. Faultiere und Ameisenbären haben sich stark an die jeweilige Lebensweise angepasst und unterscheiden sich äußerlich deutlich voneinander. Ameisenbären besitzen langgezogene Schnauzen und keine Zähne. Sie leben am Boden oder in den Bäumen und ernähren sich von Insekten. Die zahnlose Röhrenschnauze besitzt im Innern eine ausgesprochen lange Zunge. An ihren Vorderzehen tragen Ameisenbären auffällig lange und scharfe Krallen. Die Anzahl der Krallen variiert je nach Art: zwei beim Zwergameisenbären, drei beim Großen Ameisenbären und vier bei den Tamanduas. Die hinteren Krallen sind weniger ausgeprägt entwickelt. Der Schwanz ist lang, beim Großen Ameisenbären buschig, bei den anderen Arten als Greifschwanz ausgebildet. Die Nahrung der Ameisenbären besteht fast ausschließlich aus Ameisen und Termiten. Mit ihren Krallen brechen sie die Bauten dieser Tiere auf und lecken die Tiere mit ihrer langen, eingespeichelten Zunge auf.
Quelle:
IDW: „Was hat ein großer Ameisenbär mit einem Bagger-Reißzahn zu tun? Kölner Labor für Baumaschinen auf der Bauma 2010“, 29.03.2010