30.07.2025
Von der Venusfliegenfalle zum faltbaren Flugzeugflügel: Peter Dornier-Stiftungspreis 2025 prämiert bionische Forschung zu 3D-Webtechnik
Natur als Vorbild, 3D-Webtechnik als Schlüssel: Für ihre Arbeit an faltbaren Flugzeugflügeln haben Dr. Patrick Meyer und Dr. Michael Vorhof den Peter Dornier-Stiftungspreis 2025 erhalten.
Lange Flügel mit faltbaren Spitzen können den Treibstoffverbrauch von Flugzeugen reduzieren und die Luftfahrt nachhaltiger machen. Ein interdisziplinäres Forschungsteam hat nun eine neue Lösung entwickelt, die sich an der Venusfliegenfalle orientiert: Frei bewegliche Flügelspitzen aus Faserverbundwerkstoffen, die mit innovativer 3D-Webtechnik hergestellt werden. Für diese neuartige Kombination aus Textiltechnik, Luftfahrt und Bionik wurden die Forscher Patrick Meyer (TU Braunschweig) und Michael Vorhof (TU Dresden) Mitte Juli mit dem Peter Dornier-Stiftungspreis 2025 ausgezeichnet.
Fleischfressende Pflanze als Vorbild
Im Prinzip funktioniert die Venusfliegenfalle wie ein hydraulisches System: Tappt ein Insekt in die Falle, schließt die Pflanze in Sekundenbruchteilen ihre Blätter, indem sie den Druck in den Zellwänden gezielt verändert. Diese sogenannten nastischen Bewegungen bilden die Grundlage von „PACS“ (Pressure-Actuated Cellular Structures) – einer noch jungen Technologie, die im Wesentlichen auf Forschungsarbeiten der TU Braunschweig und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt basiert. „PACS ist im Prinzip die technische Nachbildung der Mechanik der Venusfliegenfalle und bringt genau jene Eigenschaften mit, die robuste und zugleich leicht bewegliche Flügelspitzen brauchen.“ Um das PACS-Konzept für seine Idee steuerbarer Flügelspitzen umzusetzen, tat sich Meyer mit dem Textilforscher Dr. Michael Vorhof vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden zusammen. „Pflanzen bestehen aus Fasern – will man sie kopieren, muss man auch ihre komplexe, faserbasierte Struktur kopieren“, erklärt Vorhof.
3D-Weben als Wegbereiter nachhaltiger Luftfahrt
Um die komplexe Struktur und Mechanik der Venusfliegenfalle in eine gewebte und bewegliche Flügelspitze zu übertragen, die sich durch Druckänderung biegen lässt, nutzte Vorhof eine Webmaschine des Maschinen- und Anlagenbauers Lindauer DORNIER GmbH, welcher in diesem Jahr 75-jähriges Jubiläum feiert. „Das robuste Design, die Composite-taugliche Auslegung und die hohe Genauigkeit der DORNIER-Webmaschine haben uns bei der Umsetzung des komplexen Faseraufbaus, der für PACS benötigt wird, entscheidend unterstützt“, sagt Vorhof. Die gewebten Halbzeuge bestehen aus Glasfaser und Polyamidfäden und werden in einer Thermopresse zum Faserverbundkunststoffbauteil aufgeschmolzen. „Das ist deutlich günstiger als die Verwendung eines Autoklavs“, so Vorhof.
Zum Peter Dornier-Stiftungspreis
Die Idee zum Peter Dornier-Stiftungspreis geht zurück auf Peter Dornier (1917-2002), den Gründer der Lindauer DORNIER GmbH. Der Preis wird seit 2021 jährlich für herausragende wissenschaftliche Arbeiten junger Menschen auf den Gebieten Textil-, Folien- und Faserverbundtechnik sowie Luft- und Raumfahrt verliehen. Zum Stiftungszweck gehören auch die Förderung der medizinischen Forschung sowie die Unterstützung von Hospizen für ein selbstbestimmtes und würdevolles Leben bis zuletzt.