BioMOTS – biologische Modellierung technischer Systeme

Die Sicherheit technischer Systeme wird oft nicht zielführend geplant: Einerseits sind sie für vorhersehbare Störfälle über Gebühr robust, weil mit teils redundanten Schutzkapazitäten für jeden dieser Fälle vorgesorgt wird. Das ist ineffizient und verbraucht unnötig Ressourcen. Andererseits ist für unvorhergesehene Störfälle kein Schutz vorhanden. Damit ist das System anfällig, da die Möglichkeit von Schäden bereits vorgeplant werden muss. Im Gegensatz dazu zeichnen sich biologische Systeme durch sehr hohe Effizienz, Resilienz und Nachhaltigkeit aus. Sie reagieren dynamisch und in ihrer Art angepasst auf unterschiedliche äußere Störungen. Entscheidend für das Gesamtsystem sind die Auswahl und die zeitliche Abfolge der einzelnen Reaktionsmechanismen, die sich in einem komplexen biologischen Netzwerk ebenfalls gegenseitig beeinflussen.

Im Rahmen des Projekts BioMOTS wurde nun durch ein Projektteam aus Mitarbeitenden des Fraunhofer EMI und des Fraunhofer ITEM am Beispiel von Batteriesystemen für E-Fahrzeuge gezeigt, dass sich biologische Schutzprinzipien abstrahieren und auf technische Systeme übertragen lassen. Hierzu wurden Prinzipien der Wundheilung und Schmerzreflexreaktion systematisch charakterisiert und auf ein simuliertes Batteriesystem übertragen, so dass dessen Resilienz deutlich gesteigert wurde.