Seit jeher inspiriert sich der Mensch an der Natur, um seine Erfindungen zu schaffen. Wussten Sie, dass der Schnabel des Shinkansen von der Natur inspiriert war? In diesem Artikel werden wir ein wenig verstehen, warum der Hochgeschwindigkeitszug einen Schnabel hat und was dazu führte.
Die ersten Hochgeschwindigkeitszüge in Japan erreichten eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 200 km/h. Japanische Forscher versuchten ständig, die Geschwindigkeit des Zuges zu erhöhen, stießen dabei jedoch auf ein großes Problem. Der vom Zug erzeugte Lärm war sehr stark; beim Verlassen eines Tunnels kam es zu einer Schallwelle und einer Vibration, die bis zu 400 Meter weit reichte. Der Lärm weckte die Menschen in der Umgebung und störte das tierische Leben.
Die Lösung für dieses Problem fand Eiji Nakatsu, Ingenieur und Vogelbeobachter. Beim Beobachten des Eisvogels bei der Nahrungsaufnahme, bemerkte er, dass der Vogel in der Lage war, mit hoher Geschwindigkeit zu tauchen, ohne viel Wasser zu spritzen. Er fragte sich, wie der Eisvogel sich so schnell an den Übergang vom geringen Luftwiderstand zum hohen Wasserwiderstand anpassen kann. Sein englischer Name KingFisher kann wörtlich als Fischkönig übersetzt werden.
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Der Schnabel des Eisvogels
Die Entwicklung und Konzeption des Zuges erfolgte um 1989 und 1995. Das Ziel war es, den Passagieren eine Reise von Osaka nach Hakata in etwa zweieinhalb Stunden zu ermöglichen, was eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 350 km/h erforderte. Das Problem waren Lärm, Vibration und Druckwellen.
Die Form des Kopfes des Eisvogels ermöglicht es ihm, durch die Luft zu gleiten und ins Wasser zu tauchen, um Fische zu fangen. Er ist das effizienteste Tier, wenn es um den Übergang von niedrigem zu hohem Druck geht. So modellierte Eiji Nakatsu die Nase des Hochgeschwindigkeitszuges nach dem Vorbild des Eisvogels und eliminierte den Lärm.
Dank des Eisvogels wurde der Luftdruck, der vom Zug erzeugt wurde, um 30 % reduziert, er fährt leiser, 10 % schneller und verbraucht 15 % weniger Strom. Wenn der Shinkansen also einen Tunnel durchquert, erzeugt er keinen lauten Knall.
Weitere Inspirationen aus der Natur für den Hochgeschwindigkeitszug
Der Eisvogel ist nicht das einzige Tier, das Teile des Zuges inspiriert hat. Der Stromabnehmer, ein Teil, der den Zug mit der Energiequelle verbindet, machte früher auch Lärm. Japanische Forscher verwendeten die konvexe Gesichtsform der Eule und ihre gezackten Flügel, um den Stromabnehmer umzugestalten und diesen Lärm zu absorbieren.
Ein weiteres Tier, das die Gestaltung des Stromabnehmers beeinflusste, war der Pinguin. Er hat eine Form, die es ihm ermöglicht, sich leicht durch das Wasser zu bewegen, um Fische zu fangen. Die Tragachse des Stromabnehmers wurde wie der Körper eines Pinguins umgestaltet, um den Windwiderstand zu verringern und so den aerodynamischen Lärm zu reduzieren.
Dank dieser Inspirationen aus der Natur wurde die Generation der Hochgeschwindigkeitszüge in Japan immer schneller und leiser. So können mehr als 64 Millionen Menschen sicher und friedlich in einer der am besten geplanten und sichersten Erfindungen der Welt reisen. Die Japaner vertrauen ihren Entwürfen so sehr, dass der Hochgeschwindigkeitszug nicht einmal Sicherheitsgurte hat. Der Schienenverkehr erzeugt die geringste Menge an Treibhausgasen und ist zudem schneller und sicherer. Dank des Shinkansen werden in Japan mehr als 2.000 Todesfälle im Straßenverkehr verhindert.
Nicht nur der Hochgeschwindigkeitszug, sondern auch viele andere menschliche Erfindungen hatten Inspirationen in der Natur. Was können wir daraus lernen? Ich persönlich finde es schwer zu glauben, dass so etwas durch Zufall entstanden ist.
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