„Unglaublich, was die Natur alles erreichen kann“ Nadine und ihr automatisches Kanguru

„Unglaublich was die Natur alles erreichen kann.“

Fortschritt durch Hüpfen

Das hätte sich Nadine auch nicht träumen lassen. Sie wollte Computer und Programme beherrschen lernen, studierte Informatik und Business-Engineering und schon stand sie mitten in der Natur. Vor sich ein Känguru mit einem überraschend genialen Geheimnis.



Volle Kraft voraus


„Der große Vorteil von Informatik ist, man kann alles damit machen.“
Ausbildung – Ab hier beginnt der Abschnitt Ausbildung

Unbegrenzte Möglichkeiten

Informatiker*innen übertragen Vorgänge der realen Welt auf Computersysteme, indem sie die Aufgabenstellung in geeignete Modelle überführen und diese dann auf Softwaresystemen abbilden. Die Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten ist dabei nahezu unbegrenzt und steigt stetig mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit der Systeme. Besonders gefragt sind Fähigkeiten zur interdisziplinären Kommunikation und Kooperation. Denn Informatiker*innen kommen immer mehr mit ergänzendem Fachwissen in Berührung, z. B. aus Medizin, digitalen Medien sowie Ingenieur- oder Wirtschaftswissenschaften.


 

Duales Studium Informatik

Im dualen Studium Informatik nimmst Du am Ende der drei- bis vierjährigen Ausbildung zwei Abschlüsse mit: den akademischen Abschluss eines Bachelor of Science und einen Ausbildungsabschluss als Fachinformatiker*in oder Informatikkaufmann*frau. Du besuchst in einem dualen Studium abwechselnd eine Hochschule sowie einen Ausbildungsbetrieb (teilweise auch die Berufsschule für Zwischen- und Abschlussprüfungen). Der große Vorteil: Du kannst die gelernte Theorie gleich im Arbeitsalltag anwenden.
Als schulischen Abschluss musst du ein (Fach)Abitur mitbringen. Neben einem Interesse an Computern solltest du dich auch für Physik und Mathematik begeistern können. Wichtig sind auch Sprachkenntnisse. Vor allem Englisch solltest du beherrschen. Die meisten Programmiersprachen und IT-Systeme basieren darauf.

Das Ausbildungsgehalt im Dualen Studium Informatik beträgt

  • 1. Ausbildungsjahr: 700–850 Euro
  • 2. Ausbildungsjahr: 750–900 Euro
  • 3. Ausbildungsjahr: 800–1.000 Euro
  • 4. Ausbildungsjahr: 890–1.000 Euro

Nach dem Abschluss sind die Verdienstmöglichkeiten für Informatiker*innen in der Regel überdurchschnittlich hoch.

Informatiker*innen sind vielseitig einsetzbar. Von der Mikroelektronik, über die Robotik, die Online-Branche, Qualitätsmanagement oder im Datenschutz – und so gut wie überall stehen Themen der Ressourcen- und Energieeffizienz ganz oben auf der Agenda. Informatiker*innen können so maßgeblich zu einer nachhaltigen Produkt- und Prozessentwicklung beitragen.


Verschmutzte Platte mit bionischem Anstrick. Schon ein Tropen Wasser entfernt allen Schmutz

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Greening – Ab hier beginnt der Abschnitt Greening

Die Natur hat’s drauf

„Was die Natur alles kann, habe ich erst im Bionic Learning Network von Festo so richtig kennengelernt“, sagt Nadine. „Für uns Forscher und Entwickler geht es gar nicht darum, immer wieder das Rad neu zu erfinden. Wir müssen nur biologische Prinzipien verstehen und nachbauen. Denn diese hat die Natur schon über Jahrmillionen optimiert.“


Ein Regenschirm als Klimaanlage

„Ressourcen effizient zu nutzen hat uns die Natur beeindruckend vorgemacht. Dem Vorbild zu folgen hat Zukunft.“


Gemeinsam sind wir stark: Das Bionic Learning Network baut auf Teamwork. Wissenschaftler, Forscher und Techniker aus unterschiedlichsten Disziplinen arbeiten hier zusammen. „Alleine könnten wir unsere hoch gesteckten Ziele nicht erreichen. Zusammen sind wir unglaublich stark“, sagt die Biologin im Team Dr. Nina Gaißert. Für Nadine heißt dies: „Es wird niemals langweilig. Ich lerne jeden Tag dazu – aus der Natur und aus all dem Wissen um mich herum.“


 
Das Känguru liefert interessante Ansätze für die Automatisierungstechnik der Zukunft. Dabei spielen Erkenntnisse aus der Natur zur Rückgewinnung, Speicherung und effizienten Wiederverwendung der potentiellen Energie eine bedeutende Rolle. Dies könnte künftig beispielsweise bei der Wärmerückgewinnung an Kompressoren oder bei der Rückspeisung elektrischer Energie ins Netz von Vorteil sein.

Greening“ in Jobs ist immer möglich. Es kommt nur darauf an, die richtigen Fragen zu stellen. Das fängt schon bei Kleinigkeiten an. Muss eigentlich das Licht auf der Toilette wirklich brennen, auch wenn keiner drin ist?

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Bionik – Ab hier beginnt der Abschnitt Bionik

Volle Kraft voraus

Zwei Jahre haben die Bioniker von Festo an ihrem künstlichen Känguru getüftelt. Im Mittelpunkt standen die Bewegung und der effiziente Umgang mit Energie. „Es ist unglaublich, was die Natur alles erreichen kann“, staunt Nadine. „Wenn man einen Menschen schubst, macht er einen Schritt zurück und alles ist ok. Da kommt ein Roboter so leicht nicht mit.“ Schubsen ist also nicht – aber dafür Springen mit voller Kraft voraus.


 
Energie speichern ohne Akku? Das geht!

„Das Känguru und sein Umgang mit Energie und Ressourcen könnte wichtig werden für die Industrie 4.0 und die Fabrik der Zukunft.“

(K)ein Energiewunder

Wie sein natürliches Vorbild kann das BionicKangaroo die Energie zurückgewinnen, speichern und effizient im nächsten Sprung wieder einbringen. Die technische Realisierung einer solchen Energieeffizienz setzt sowohl eine anspruchsvolle Steuerungs- und Regelungstechnik als auch eine stabile Sprungkinematik voraus. Gefragt sind ein konsequenter Leichtbau und die intelligente Kombination von pneumatischen und elektrischen Antrieben.



Vorsprung durch Spieltrieb


  • Nadine kniet am Boden und macht das Bionik-Känguru von Festo startklar.

    Das Bionik-Känguru ist im Teamwork entstanden, es ist aber auch ein bisschen das „Baby“ von Nadine. Bei Präsentationen hilft sie ihm auf die Sprünge. Bei einem Messebesuch downunder waren die Australier von dieser Hightech-Version ihres Nationaltiers restlos verzückt.

  • Nadine, in blauem Pulli und schwarzer Hose, beugt sich über das Bionik-Känguru und bereitet alles für die Sprünge vor

    Das Bionik-Känguru wiegt bei einer Größe von etwa einem Meter knapp sieben Kilogramm und kann bis zu 40 Zentimeter hoch und 80 Zentimeter weit springen. Ein Sprung dauert knappe 300 Millisekunden.

  • Nadine kniet mit einem Tabletcomputer vor dem Bionik-Känguru. Als Informatikerin beschäftigt sie sich mit der Steuerung des Kängurus

    Ein lustiger Hüpfer, in dem nur abgefahrenste Technologie steckt: Nadine beschäftigt sich als Informatikerin mit der Steuerung des Kängurus. Auf dem Tablet fließen alle Daten zusammen.

  • Viele Kabel und elektrische Bauteile. Blick in das technische Innenleben des Bionik-Känguru

    Das „Gehirn“ des Kängurus steckt in seinem Beutel. Auf kleinstem Raum muss komplexe Technik ihren Platz finden. Und sie muss absolut sprungfest sein. Sonst gibt es eine Bauchlandung.

  • Ein Raum mit Teppich und einer langen Fensterreihe. Das Bionik-Känguru hüpft über den Teppich

    Das BionicKangaroo hüpft am liebsten auf Teppich durch die Gegend. Bodenunebenheiten würden es zu schnell zu Fall bringen. Aber auch das ließe sich vermutlich mit entsprechender Sensorik steuern. Vielleicht im nächsten Schritt.

Das BionicKangaroo im Detail

Das BionicKangaroo von Festo hat die einmalige Bewegungsart des Kängurus technisch realisiert. Wie sein natürliches Vorbild kann das Känguru die Energie beim Springen zurückgewinnen, speichern und effizient im nächsten Sprung wieder einbringen.
Bei dem künstlichen Känguru kombiniert Festo pneumatische und elektrische Antriebstechnik intelligent zu einem hoch dynamischen System. Für die Stabilität bei Sprung und Landung sorgen die stabile Sprungkinematik sowie die präzise Steuerungs- und Regelungstechnik. Der konsequente Leichtbau begünstigt das einzigartige Sprungverhalten. Gesteuert wird das System über Gesten. Besonderes Augenmerk legte Festo auf die mobile Energieversorgung des künstlichen Kängurus. Dazu entwickelte das Team sogar zwei unterschiedliche Konzepte – eines mit einem integrierten Kompressor und eines mit einem mobilen Hochdruckspeicher.
Das bionische Känguru könnte wichtige Impulse für die Produktion der Zukunft geben. Neben der technischen Umsetzung der einzigartigen Sprungkinematik veranschaulicht das BionicKangaroo gleich mehrere Aspekte der integrierten Automation: Das Zusammenspiel unterschiedlicher Komponenten auf kleinstem Bauraum und die Koordination der vielen Funktionen über eine hochkomplexe Steuerungs- und Regelungstechnik.