Zu dick zum Abheben? Das Hummel-Paradoxon entzaubert
Eigentlich dürfte sie gar nicht abheben und brummt uns doch davon: die Hummel. Seit Jahrzehnten hält sich die Legende, das pummelige Insekt sei nach den Gesetzen der Aerodynamik zu schwer zum Fliegen. Das sogenannte Hummel-Paradoxon klingt wie ein Naturwunder. Forscher haben das Rätsel inzwischen gelöst. Warum die Hummel entgegen dem Hummel-Paradoxon abheben kann, erfahren Sie hier.
Hummel-Paradoxon: Woher stammt die Legende?
Eine Spur führt ins Jahr 1934. Damals veröffentlichte der französische Insektenforscher Antoine Magnan sein Buch „Le vol des Insectes“. Darin schreibt er: „Angeregt durch die Aktivitäten auf dem Gebiet der Luftfahrt wandte ich die Gesetze des Luftwiderstands auf die Insekten an und kam, zusammen mit Herrn Sainte-Laguë, zum Schluss, dass ihr Flug unmöglich ist.“ Eine andere Geschichte kursierte Anfang der 1930er-Jahre an der Universität Göttingen. Ein Biologe soll einen Aerodynamiker gefragt haben, warum eine Biene oder Hummel fliegen könne. Nach einer schnellen Rechnung auf einem Bierdeckel oder einer Serviette habe die Antwort gelautet: „Die Hummel hat 0,7 cm² Flügelfläche und wiegt 1,2 Gramm. Nach den Gesetzen der Aerodynamik ist es unmöglich, bei diesem Verhältnis zu fliegen.“ Belege dafür gibt es allerdings nicht, berichtet PETBOOK (gehört ebenfalls zu Axel Springer).
Warum Hummeln trotzdem fliegen
Der Denkfehler: Man rechnete nur mit der Flügelfläche. Die besondere Bewegung der Flügel ließ man außen vor. Außerdem sind Insektenflügel flexibel und nicht starr wie Flugzeug-Tragflächen. Erst mehr als 60 Jahre später gelang der wissenschaftliche Nachweis. 1996 zeigte der britische Zoologe Charles Ellington bei Versuchen mit Tabakschwärmern, dass die Tiere mit jedem Flügelschlag kleine Wirbel erzeugen. Diese sorgen für dynamischen Auftrieb.
Mini-Tornados und Flügelgelenk
Auch Hummeln schlagen ihre Flügel bis zu 200-mal pro Sekunde. Sie bewegen sie kreisförmig und erzeugen tornadoartige Luftwirbel. Der entstehende Unterdruck hebt sie in die Luft. 2012 entdeckten Wissenschaftler der Harvard-Universität in Cambridge ein flexibles Gelenk in der Mitte der Hummelflügel. Blockierten die Forscher dieses Gelenk, konnten die Tiere 8,6 Prozent weniger Gewicht tragen. Vier Jahre später versteifte das Team das Gelenk künstlich – danach waren die Hummeln nicht mehr in der Lage, stabil zu fliegen.
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