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In den letzten Jahren ist das Angebot an unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs, Unmanned Aerial Vehicles) stark angestiegen. Das Anwendungsgebiet für solche Systeme ist breit und bewegt sich im professionellen Anwendungsbereich, wenn es beispielsweise um die Auslieferung von Päckchen, die Überwachung von gefährlichen oder schwer zugänglichen Gebieten oder Filmaufnahmen geht. Aber auch im privaten Bereich erfreuen sich diese auch oft als Drohnen bezeichneten Systeme immer größerer Beliebtheit. Wie in vielen anderen Bereichen wird sich auch hier bei den Entwicklungen zunehmend an natürlichen Vorbildern orientiert. Wenn es um eine Optimierung von Bewegungsabläufen, Wendigkeit oder Robustheit geht, findet man im Tierreich ausgeklügelte Mechanismen. Aber auch wenn es um die Stabilität sehr kleiner Systeme bei ungünstigen Windverhältnissen geht, um Geräuschreduktion oder Energieeffizienz, steht oft ein Tier Pate für die Entwicklung.

Die diversen Flügelformen von verschiedenen Vögeln zeigen eine hervorragende Anpassung an die unterschiedlichen Bedingungen und Drohnen-Entwickler lassen sich hier sowohl von der speziellen Form der Flügel, den Schlagmechanismen und der Bewegung aber auch von der Gestalt des ganzen Tieres inspirieren. Für verschiedene Anwendungen sind spezielle Anforderungen nötig. Beispielsweise ist für die professionelle Anwendung in der Landwirtschaft neben den aerodynamischen Fähigkeiten von Vorteil, wenn die Drohne in ihrer äußeren Gestalt und den Bewegungen Raubvögeln ähnelt, um Fressfeinde von Feldern oder z. B. Fischfarmen abzuschrecken. Auch im Bereich von hobbymäßig genutzten Drohnen ist zu erkennen, dass einige ihren natürlichen Vorbildern auch optisch immer ähnlicher werden. So gibt es beispielsweise Vogel- oder Libellenartige Flugkörper, die mittels Smartphones gesteuert werden können, bei welchen aus einiger Entfernung nicht zu erkennen ist, dass es sich nicht um ein echtes Tier handelt.

Neben Vögeln stehen auch andere Tiere wie Fledermäuse, Rochen oder verschiedene Insekten Vorbild für die Entwicklung teils sehr kleiner unbemannter Flugkörper. Insekten weisen verschiedene, mittlerweile sehr gut erforschte und vom Vogelflug teils sehr unterschiedliche Flugmechanismen auf. Ein an der Universität Harvard entwickelter Flugkörper (RoboBee) ist eine nur zwei Zentimeter große, sehr leichte Drohne, die in der Luft verharren, blitzschnell wenden und ausweichen kann und mit ihren Flügeln bis zu 170 Mal pro Sekunde schlägt und damit fast an das natürliche Vorbild mit etwa 200 Schlägen pro Sekunde herankommt.

Spezielle Herausforderungen bei der Entwicklung von unbemannten Flugkörpern sind die Sicherstellung eines ausreichenden Auf- und Antriebes sowie die Bewältigung komplexer Flugmanöver und ausreichend Stabilität bei nicht optimalen Wetterbedingungen. Das ausgereifte Zusammenspiel zwischen Muskelaktivität, einer aerodynamisch perfekt angepassten Form und der neuronalen Steuerung in der Tierwelt ist in der Technik schwer umzusetzen. Aber man versucht auch mit der Nachbildung neuronaler Netzwerke und bioinspirierter Algorithmen die natürlichen Steuermechanismen bestmöglich nachzubilden. Ein bioinspirierter Algorithmus, der das optomotorische Prinzip von Insekten nachbildet, kann beispielsweise bei autonomen Landevorgängen, spontanen Ausweichmanövern oder der Höhensteuerung zu Verbesserungen beitragen. Auch der Einsatz von neuartigen Verbundwerkstoffen aus der Werkstoffentwicklung kann genutzt werden, um Flügel muskelähnlich anzusteuern. Neben Steuermechanismen, An- und Auftrieb ist ein elementarer Punkt die Einsatzzeit der Drohnen. Aktuell ermöglichen die Akkus nur eine sehr kurze Betriebsdauer. Um Energie einzusparen wird sich beispielsweise an den Formen von Flügelvorderseiten von Vögeln und Insekten orientiert, die bei den Tieren und bei kleinen UAVs zu mehr Stabilität und einer besseren Energieeffizienz führen können.

Allgemein kann man sagen, dass die aktuellen Entwicklungen und stetige Erkenntniserweiterung dazu beitragen, dass der Markt für biomimetische Flugkörper zukünftig weiterwachsen wird.