Aufgabenstellung Im Laufe der Evolution haben sich mehrfach fraktale Schalenversteifungen entwickelt. Besonders deutlich zu beobachten ist eine Entwicklung zu einer höheren Anzahl fraktaler Ebenen bei den Gehäusen der Ammonoideen. Ziel der hier vorgestellten Studie war eine mechanische Analyse fraktaler Schalenversteifungen im Vergleich zu geometrisch einfacheren Lösungen.
Fraktale Schalenversteifung bei Ammoniten- Ergebnisse Die Finite-Elemente-Analysen der abstrahierten Schalenversteifungen zeigten klar, dass bei Außenbelastung der Schale, insbesondere auch bei Punktlasten, die Außenhaut umso besser unterstützt wurde, je komplexer der Außenbereich der Septen gefaltet war. Die technische Umsetzung der untersuchten Strukturen erfordert jedoch in Zukunft noch weitere Abstraktionen.
Verwertungsstrategien Die Erkenntnisse aus der BMBF-Machbarkeitsstudie Ammolight wurden für verschiedene Produktideen weiter entwickelt. Auf diese Weise entstand eine große Vielfalt an Verwertungsansätzen, für die jeweils auch Demonstratoren / Prototypen angefertigt wurden. Die Darstellung der Ergebnisse gegenüber den entsprechenden Industriepartnern als Teil der Studie führte zu konkreten Projektansätzen, insbesondere in den Bereichen Medizintechnik, Elektrotechnik und Automobilindustrie.
Perspektiven Konkrete Perspektiven für weitere Entwicklungen in Kooperation mit Unternehmen wurden insbesondere in der Automobilbranche aufgebaut (RLE INTERNATIONAL GmbH und casolute GmbH). In den anderen Bereichen sind (a) Anpassungen an die Produktionstechnik und (b) konkrete Kooperationsvereinbarungen mit Industrieunternehmen aus den entsprechenden Branchen geplant.
Zusammenfassung Fraktale Schalenversteifungen integrieren Außenhaut und Stützstrukturen zu einer mechanischen Einheit und gewährleisten damit eine sehr gute, homogene Spannungsverteilung. Da dieses Prinzip bei natürlichen Schalen in vielen unterschiedlichen Varianten verwirklicht ist, konnten auch produktionstechnisch realisierbare Lösungen für verschiedene technische Strukturen (Elektrotechnik, Medizintechnik) entwickelt werden.
