Bio-wattes?

Biomimicry is een aanpak voor het ontwerpen van duurzame en regeneratieve oplossingen geïnspireerd door de natuur. De natuur zit vol slimme strategieën, ontstaan om de vele problemen van het leven op te lossen. Spoiler alert: dat zijn er ongelofelijk veel. Denk aan omgaan met extreme hitte of kou, schaarste, vijanden, concurrentie, het slim gebruiken van grondstoffen, samenwerken, stevig bouwen, energie besparen, schoon blijven, herstellen van schade, communiceren, en meer. De natuur is, zo bezien, een gigantische catalogus van in de tijd geteste en bewezen oplossingen – je moet alleen wel leren kijken op de juiste manier.

Leren om te Leren van de Natuur

Leren van de natuur is dé kernvaardigheid van biomimicry – en die vaardigheid kun je ontwikkelen. Leren van de natuur is anders dan leren over de natuur. Over de natuur leren is wat biologie doorgaans doet: classificeren, soorten herkennen, verbanden leggen, evolutieleer en kennis verzamelen. Leren van de natuur gaat een stap verder: het draait om inzicht krijgen in hoe de natuur functioneert en over hoe wij die principes kunnen vertalen naar onze eigen uitdagingen en toepassingen. Biologische kennis is het startpunt hiervoor, maar de echte waarde ligt in het doorgronden van mechanismen, processen en systemen en het creatief vertalen daarvan naar nieuwe oplossingen. Het gaat dus niet om het kopiëren van vormen of oppervlakkige kenmerken, maar om het begrijpen van de onderliggende principes zoals efficiëntie, samenwerking of veerkracht. Je zou het kunnen vergelijken een koelkast. Over de natuur leren is weten wat er in je koelkast staat en waar het vandaan komt. Leren van de natuur is ontdekken wat je ermee kunt koken en hoe je daarmee iets nieuws en waardevols creëert.

Methodische aanpak

Biomimicry werkt met een duidelijke methodiek. Daarmee destilleren we kennis uit de natuur, en vertalen die naar bruikbare inzichten. Hiervoor is het belangrijk dat we eerst begrijpen wat een functie is. Een functie is altijd een werkwoord en laat zien wat een organisme of systeem doet. Neem als voorbeeld bewegen. Zwemmen, lopen, vliegen, springen zijn allemaal manieren om te bewegen, maar op andere manieren. Verschillende soorten organismen kunnen dezelfde functie vervullen, maar op totaal verschillende manieren. Dolfijnen communiceren informatie bijvoorbeeld op een andere manier dan bijen, bomen of schimmels. 

In biomimicry kijken we vaak vanuit de lens van functies. We zoeken naar een specifieke functie zoals ‘afweren van microben’ of ‘luchtweerstand verminderen’, en soms ontdekken we een verrassende strategie waarmee een organisme een functie vervult. Wanneer we een organisme vinden met de gewenste functie, maken we een vertaalslag. Hier vertalen we de biologische strategie van een organisme naar ontwerptaal: een set principes die toegepast kunnen worden in een ontwerp. Zo’n vertaling maakt de stap van biologisch mechanisme naar breed toepasbaar ontwerp mogelijk. Eenklassiek voorbeeld – in biologische taal: de zaden van de grote klis plant hechten zich vast aan dierenvacht en worden zo verspreid. In ontwerptaal: een mechanisch haak-en-lus-systeem, opgebouwd uit een zachte vezelstructuur en stevige haakjes, die makkelijk los en vast gemaakt kan worden (inspiratie voor klittenband!). Met deze taal kunnen ontwerpers en ingenieurs aan de slag!

Natuur geïnspireerde disciplines

De wereld van natuur-geïnspireerde en duurzame oplossingen is breder dan alleen biomimicry. Denk aan biofilie, nature-based solutions, bio-based bouwen, bio-utilization, bionica en bio-inspired innovation. Vaak kunnen ideeën, innovaties en ontwerpen ondergebracht worden onder meerdere van deze disciplines. Echter zitten er vaak nuanceverschillen in de aanpak, doelen en methoden.  

Stel: je wilt je huis verduurzamen of aanpassen. Hoe zou dat eruitzien vanuit elk van deze invalshoeken?

Biofilie draait om het ontwerpen van omgevingen die aanvoelen of ervaren worden als natuurlijk. Het doel is het bevorderen van menselijk welzijn door natuurbeleving. Je richt je huis in met veel planten, grote ramen voor natuurlijk licht en misschien zelfs een zacht kabbelend fonteintje. Maar ook indirect door natuurlijke materialen, vormen en patronen te integreren, of door ruimtes te ontwerpen die schuiling én uitzicht bieden, net als in een natuurlijk landschap.

Bio-based bouwen focust op het gebruik van natuurlijke en hernieuwbare materialen die duurzaam zijn en veilig terug te geven aan de natuur na hun levensduur. Je voorziet bijvoorbeeld je muren van biobased isolatie met mycelium, en gebruikt duurzaam hout in de constructie. Het gaat niet alleen om het vervangen van conventionele materialen, maar ook om ontwerpen met de kringloop van materialen in gedachten, zodat het gebouw bijdraagt aan een circulaire en gezonde leefomgeving. Daarmee onderscheidt bio-based bouwen zich van bijvoorbeeld gewoon “natuurlijk bouwen”.

Bio-inspired innovation is een verzamelterm voor innovaties die hun inspiratie uit de natuur halen maar niet per se letterlijk nabootsen. Het is natuur als inspiratiebron, zonder dat er altijd een systematische methode of duurzaamheidsdoel aan vastzit. Je schildert je muren met een verf die net als het lotusblad, vuil en water afstoot.

Bionica richt zich op het technisch nabootsen van biologische systemen, vaak letterlijk en functioneel. In je huis zou dat een robotarm kunnen zijn, geïnspireerd op de poten van een spin, die automatisch je afwasmachine leegruimt en je boodschappen uitpakt. Was het maar zo’n feest… Het verschil met biomimicry en bio-inspired innovation is dat bionica meestal op een concreet technisch niveau nabootst in plaats van abstracte principes te vertalen.

Bio-utilization gaat over het inzetten van (levende) organismen of biologische processen binnen een ontwerp, zonder ze perse na te bootsen. Je installeert een groene muur en gebruikt planten in je fontein om het water te zuiveren. Of een groen dak dat levende planten gebruikt om regenwater op te vangen, de lucht te filteren en de temperatuur te reguleren. Hier wordt de natuur zelf ingezet als onderdeel van de oplossing.

Nature-based solutions lijken op bio-utilization, maar worden meestal op grotere schaal toegepast. Deze grootschalige, systemische oplossingen die gebruikmaken van de kracht van de natuur worden gebruikt om maatschappelijke uitdagingen aan te pakken, zoals klimaatverandering, waterbeheer of biodiversiteitsverlies. Je plant een bos achter je huis om biodiversiteit te bevorderen, water op te slaan en de luchtkwaliteit te verbeteren. Of je richt je tuin zo in dat hij regenwater opvangt en vertraagd afvoert, waardoor wateroverlast wordt voorkomen én biodiversiteit wordt bevorderd.

Biomimicry richt zich op het nabootsen van strategieën uit de natuur, op vorm, proces en systeemniveau, met als doel ontwerpen te creëren die het leven ondersteunen (de biomimicry ethos). Denk aan een dakstructuur geïnspireerd op de vorm van waterlelies. De gebogen, dragende vormen zorgen voor een lichte maar sterke constructie zonder veel materiaal te gebruiken. Of een ventilatiesysteem dat passief koelt zoals termietenheuvels. Zo boots je het proces na van natuurlijke ventilatie zonder airconditioning. En op systeemniveau kun je denken aan een woonwijk die functioneert als een bos: wateropvang en -zuivering, energie uit hernieuwbare bronnen, kringlopen waarin afval weer grondstof wordt, CO2 opslag en ondersteuning van de biodiversiteit. Biomimicry ontwerpen gaan verder dan alleen het nabootsen van een natuurlijk principe: ze moeten ook voldoen aan de onderliggende ontwerpregels die alle organismen delen, de zogeheten (Life’s Principles)– bijvoorbeeld ‘wees vindingrijk met materialen en energie’ of ‘gebruik levens-vriendelijke chemie’.

Dus… wanneer is iets écht biomimicry?

Een simpele vraag, maar het antwoord is niet eenvoudig. Een simpele vraag, maar het antwoord is niet zo eenvoudig. Biomimicry is een jonge en nog steeds ontwikkelende discipline, waarbij de grenzen niet altijd strak zijn afgebakend. Wat wel duidelijk is: duurzaamheid staat niet los van biomimicry, maar vormt de kern ervan. Het gaat niet alleen om minder schade veroorzaken, maar om regeneratief ontwerpen – oplossingen die actief bijdragen aan de voorwaarden voor leven. Dit komt samen in de ethos “create conditions conducive to life”. Om te beoordelen en richting te geven gebruiken we de Life’s Principles: universele strategieën die alle organismen toepassen om als een goed aangepaste soort op deze planeet te functioneren en te floreren. Deze principes dienen zowel als inspiratiebron tijdens het ontwerpproces als toetssteen voor de uiteindelijke oplossing.

Toch zijn niet alle ontwerpen die biomimicry toepassen schadevrij voor het milieu. Ook voldoen niet alle biomimicry voorbeelden aan alle Life’s Principles. Denk aan de Japanse bullet train – een bekend voorbeeld van biomimicry. De snavel van de ijsvogel werd als inspiratie gebruikt om de vorm van de trein aan te passen, waardoor de trein sneller, stiller en met minder energieverbruik rijdt. De functie ‘weerstand verminderen’ werd hierbij weliswaar goed nagebootst, maar het ontwerp zelf, hoe efficiënt ook, is geen voorbeeld van diepgaande duurzaamheid en bevordert niet al het leven op aarde. De trein zorgt nog steeds voor geluidsoverlast, hoge energie- en materiaalbehoefte, en uitstoot. De ethos en Life’s Principles zien we hier dus niet terug. 

In de praktijk wordt biomimicry vaak ingezet om ontwerpen en bestaande producten te verbeteren, als bio-inspired design. De diepere filosofie vanuit de ethos ‘create conditions conducive to life’ wordt niet altijd meegenomen in huidige biomimicry voorbeelden. 

Janine Benyus, grondlegger van biomimicry, zet dit in rake taal:

“ Biomimicry is in de praktijk vaak een manier om duurzame oplossingen te vinden. We leren van de natuur en kopiëren haar blauwdrukken, recepten en strategieën. Echter, in haar diepste vorm verandert biomimicry onze relatie met de natuur zodat we we leerlingen van het leven worden en leren omstandigheden te creëren die het leven op deze planeet bevorderen.” – Janine Benyus

Bij biomimicryNL streven we naar de diepere vorm van biomimicry. Wij geloven in een toekomst waarin ontwerpen niet alleen geen schade aanrichten, maar juist het leven kunnen verbeteren voor alles en iedereen op aarde. Deze toekomst is mogelijk nog ver weg, maar met iedere persoon die leert over biomimicry voelt het een stapje dichterbij. 

Dus een groot dankjewel aan jou; voor het lezen en leren over biomimicry!