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Bionische Pumpenunterstützung

Paul Ess
Modell, 2016
Technik & Design / Werkerziehung Lehrveranstaltung: Technik und Form 4
Lehrbeauftragter: Marion Starzacher Ziel dieser Lehrveranstaltung war es, eine Maschine nach dem Vorbild der Natur zu entwickeln. Die Inspirationen erhielten wir Studierenden von diversen Erfindungen von Leonardo Da Vinci. Da ich an der Physiologie des menschlichen Körpers interessiert bin überlegte ich zuerst in Richtung Venen und Arterien bzw. den Blutkreislauf. Ich kam dann relativ rasch auf die Idee eine Pumpe zu entwickeln, die ähnlich der menschlichen Beinmuskulatur und der Venenklappen funktioniert um Flüssigkeit durch Kompression nach oben zu pumpen. Zahlreiche Versuche mit Fahrradschläuchen und anderen Schläuchen um durch Komprimieren Unterdruck zu erzeugen waren nicht erfolgreich. Ich recherchierte auch wie verschiedene Ventile aufgebaut sind und nach welchem Prinzip diese funktionieren. Ich versuchte selbst Ventile nachzubauen, scheiterte jedoch und es blieb bei Versuchsobjekten. Nach langer Suche hatte ich dann einen Ventiltypus entdeckt, der einerseits effektiv funktioniert und andererseits relativ günstig in der Anschaffung ist. Ich entschied mich für ein 3/4 Zoll Rückschlagventil für Wasser aus Messing, welches in der Anschaffung auf ca. 4 Euro kommt. Durch Diskussionen im Plenum kamen wir schließlich auf die Idee, dass es besser wäre, eine funktionierende Pumpe zu verwenden um einen Kreislauf herzustellen und durch Kompression die Leistung zu verstärken.
In der Praxis könnte ich mir vorstellen diese „Erfindung“ für Fußgänger- und Autobrücken zu verwenden. Sobald der Mensch Energie investiert um die Brücke zu überqueren, wird bei jedem Schritt ein Schlauch komprimiert, der Flüssigkeit in das nächste Segment pumpt, wobei ein Rückfluss durch die Ventile verhindert wird. Bionisch gesehen würde die Pumpe dem Herz entsprechen, der flexible Schlauch würde die Vene sein, die Rückschlagventile die Venenklappen und der Mensch würde mit seiner Bewegung die Kompression der Muskulatur simulieren.
"Pumpenbrücke" © Paul Ess, Entwurfszeichnung, 2016
"Pumpenbrücke" © Paul Ess, 2016