Neuigkeiten zur Flugtechnik der Fledermäuse

Die Berliner Zeitung druckte am 15.05.2007 unter dem Titel "Die Flugtricks der Fledermäuse" (Untertitel: "Mit ihren biegsamen Flughäuten lassen die Tiere Luftwirbel tanzen. Sichtbar ist das jetzt erstmals dank einer Spezialkamera") einen bemerkenswerten Beitrag zur Flugtechnik der Fledermäuse ab.

"Wie sich Fledermäuse trotz fehlender Federn in der Luft halten, haben Forscher erstmals im Detail beobachtet. Sie studierten die Aerodynamik des Fledermausfluges, indem sie Luftströmungen und -wirbel mihilfe von Staubteilchen und einer Spezialkamera sichtbar machten. Dabei zeigten sich wesentliche Unterschiede zur Flugtechnik von Vögel, schreiben Wissenschaftler um Anders Hedenström von der Universität Lund im Wissenschaftsjournal Science.

Bislang war unklar, wie Fledermäuse ihren Auftrieb beibehalten, wenn sie ihre Flügel nach oben bewegen. Vögel lösen das Problem mithilfe ihrer Federn: Beim Flügelaufschlag stellen sie die Federn wie die Lamellen einer Jalousie auf. Durch die Lücken kann die Luft strömen, so daß kein Abtrieb entsteht. Fledermäuse hingegen bleibt diese Flugtechnik versagt, denn sie haben zwischen ihren Fingerknochen luftundurchlässige Flughäute.

Die Forscher beobachteten, wie Blütenfledermäuse den scheinbaren Nachteil ausgleichen. Die Tiere kehren vor dem Aufwärtsschlag die Unterseite ihrer Schwingen nach oben. Während des Flügelaufschlages drehen sie die Flughäute blitzschnell wieder in die vorherige Position. Die Flügel drücken dabei die Luft nach hinten und nach unten, so daß das Tier nach oben und nach vorn getrieben wird. Diese Technik verwenden die Fledermäuse, wenn sie langsam fliegen.

Um schnell zu fliegen, ändern die Fledermäuse ihren Flügelaufschlag. Zunächst klappen sie den äußeren Teil des Flügels zusammen. So entstehen Luftwirbel, die das Tier nach unten drücken. Aber diesen Nachteil gleichen die Flugkünstler sofort mit dem inneren Teil ihrer Schwingen aus. 'Die Flughäute der Fledermäuse sind sehr flexibel', sagt Mitautor York Winter von der Universität Bielefeld. 'Mithilfe ihrer Fingerknochen können die Säugetiere den inneren Teil ihrer Schwingen so geschickt falten, daß feinste Luftwirbel entstehen, deren Sogwirkung die Fledermäuse trägt',... Die Fledermäuse kontrollieren die Luftströmungen um ihre Flügel herum offenbar so perfekt, daß keine störenden Turbulenzen entstehen.

Durch Computersimulationen wollen die Forscher jetzt herausfinden, welche der beobachteten Luftwirbel besonders stark zum Auftrieb beitragen. Sie denken dabei auch an technische Anwendungen, z. B. kleine und wendige Flugkörper, die zur Spionage eingesetzt werden könnten. ... Bezüglich der Wendigkeit wollen 'Luftfahrtingenieure wissen, wie sie das schaffen.'

Die Forscher filmten die Fledermäuse in einem Windkanal, in den sie feine Staubteilchen bliesen. Mit einer Pipette fütterten sie die Tiere im Flug. So blieben die nektarfressenden Fledermäuse an einem Ort in der Luft. Ein Laser-Stroboskop ließ die Staubteilchen im Abstand von Millionstelsekunden aufleuchten. So konnten die Forscher mit einer hochauflösenden Kamera die Wege der Teilchen verfolgen und die Wirbel rekonstruieren."

Autor: Christian Meier nach einer Publikation im Journal "Science" Bd. 316, p. 894 ff.