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Wunderwerk Vogelflug

Prachtfregattvogel Der Vogelflug gehört zu den großen Wundern der Natur. Seit jeher hat er den Menschen beeindruckt und sogar zu technischen Entwicklungen inspiriert. Anscheinend mühelos erheben sich die meisten auf der Welt lebenden Vogelarten in die Lüfte und fliegen durch ihr Element. Dass sie dabei ganz unterschiedliche Arten des Fliegens nutzen, um sich fortzubewegen, ist vielen Menschen nicht bewusst. Beobachtet man fliegende Vögel verschiedener Arten in ihren jeweiligen Lebensräumen, so fallen einige Unterschiede ins Auge, die in diesem Kapitel näher erläutert werden sollen. Foto rechts: Prachtfregattvogel (Fregata magnificens)

Die bekannteste und von den allermeisten Vögeln angewandte Art der Fortbewegung ist der sogenannte Ruderflug. Er ist allerdings relativ Kräfte zehrend, weshalb viele Vogelarten bei günstigen Wind- und Luftströmungssituationen auf andere, energiesparendere Flugarten wie den Gleitflug oder den Segelflug umstellen, sofern es ihre Anatomie zulässt. Einen besonderen Stellenwert unter den Flugarten nimmt der Schwirrflug ein, den ausschließlich Kolibris beherrschen. Sehr interessant ist auch der Unterwasserflug, der eine ähnliche Sonderstellung unter der fliegenden Fortbewegung einnimmt. Diese und weitere Flugarten werden im Folgenden erläutert.

Alphabetisch geordnete Übersicht der Flugarten

Der artistische Flug
Mäusebussard In hohen nördlichen Breiten wehen oft kräftige Winde. Wer als Vogel in unwirtlichen polaren Regionen seine Heimat hat, der muss sich den rauen klimatischen Gegebenheiten nicht nur in seinem Körperbau, sondern auch hinsichtlich der Flugkünste anpassen. Wahrhaft meisterlich ist dies den Eissturmvögeln (Fulmarus glacialis) gelungen. Mit ihrer Körpergröße von bis zu 50 Zentimeter und einer Flügelspannweite, die maximal 112 Zentimeter misst, haben die weißen Seevögel starken Windböen nicht viel entgegenzusetzen. Sie werden somit leicht zum Spielball des Windes. Foto rechts: Mäusebussard (Buteo buteo)

So lange sie sich über dem offenen Meer aufhalten, ist es kein Problem für die Tiere, einige Meter weit verdriftet zu werden. Befinden sie sich hingegen im Landeanflug auf ihren Nistplatz - diese Vögel ziehen ihren Nachwuchs meist in steilen Felswänden auf -, könnte eine Windbö tödliche Folgen für sie selbst oder ihren Nachwuchs nach sich ziehen. Um vom Wind nicht gegen die Klippen geschleudert zu werden, müssen Eissturmvögel Rumpfrollen oder andere artistische Ausweichmanöver während des Fluges vollziehen können. So manches Individuum dieser Tierart scheint regelrecht Spaß an den ungewöhnlichen Bewegungen in luftiger Höhe zu haben, denn bereits mehrfach wurden die Vögel dabei beobachtet, wie sie mehrere "Freiluft-Purzelbäume" hintereinander durchführten, ohne dass eine Notwendigkeit für dieses Verhalten erkennbar gewesen wäre.

Loopings und Schrauben bei halsbrecherischem Tempo zu fliegen, das beherrschen auch die im Sudan und Äthiopien lebenden, bis zu 64 Zentimeter großen Erzraben (Corvus crassirostris). Insbesondere während der Partnerwerbung oder bei Revierstreitigkeiten fliegen die Vögel Manöver, die einem Zuschauer den Atem stocken lassen. Im Flug greifen sie mit ihren Füßen nach denen eines Artgenossen und nutzen den Impuls, um sich ineinander gekrallt mit Schwindel erregendem Tempo um die gemeinsame Achse zu drehen. Bei diesen Drehungen verlieren die Vögel langsam an Höheund um nicht auf den Boden zu prallen, lassen sie einander rechtzeitig los, um getrennt voneinander wieder nach oben zu fliegen - und die ungewöhnliche Karussellfahrt gegebenenfalls zu wiederholen. Ebenso vollführen manche Greifvogelarten, insbesondere Adler, derartige Pirouetten in der Luft.

Echte Ausnahmeflieger sind die einigen Teilen Europas und in Afrika beheimateten Bartgeier (Gypaetus barbatus). Diese bis zu 115 Zentimeter großen Vögel müssen mitunter dermaßen langsam durch die Luft gleiten, um punktgenau neben ihrer Nahrungsquelle landen zu können, dass sich einzelne Federn ihrer Flügeldecken senkrecht aufstellen. Nur wenn der den Vogel tragende Luftstrom über dem Flügel abreißt, richten sich die Federn in dieser Weise auf. Würde dies bei einem weniger virtuosen Flieger geschehen, käme es unweigerlich zum sofortigen Absturz.

Jedem Piloten eines Segelflugzeugs würde angesichts solch niedriger Fluggeschwindigkeiten, die für Bartgeier noch zu meistern sind, und abgerissener Luftströme der Angstschweiß ausbrechen. Kein vom Menschen gebautes Flugobjekt könnte unter solchen Bedingungen weiter in der Luft bleiben. Bartgeiern hingegen gelingt das Kunststück, bei überdurchschnittlich langsamen Flügen perfekt zu navigieren und nicht abzustürzen - ein echtes Bravourstück im Bereich des artistischen Fluges.

Der Balzflug
Um das andere Geschlecht von den eigenen Qualitäten zu überzeugen oder um die Paarbindung zu festigen, vollführen die Vogelmännchen vieler verschiedener Spezies teils skurille, teils spektakuläre Flugmanöver. Im Unterschied zu Flugarten wie dem Ruder-, Gleit- oder Segelflug steht beim Balzflug nicht die Fortbewegung, also das Gelangen von A nach B, im Vordergrund. Vielmehr gilt es hierbei, die körperliche Fitness zur Schau zu stellen. In manchen Fällen signalisiert der Balzflug darüber hinaus gleichgeschlechtlichen Artgenossen die Reviergrenzen des jeweiligen gefiederten Kunstfliegers.

Kiebitz Vor allem in Norddeutschland gehört der Luftraum über den weiten Wiesenflächen im Frühling den Kiebitzen (Vanellus vanellus). Mit ihren breiten, abgerundeten Flügeln vollführen die Männchen dieser Vogelart atemberaubende Manöver in der Luft, um den Weibchen zu imponieren. Während sich die Männchen in rasantem Flug ständig die Richtung ändernd durch die Luft bewegen, wummern sie in charakteristischer Weise mit ihren Flügeln. Diese Schallerzeugung mit Hilfe der Flügel ist bei Kiebitzen nur ein kleiner Bestandteil des Gesamtkunstwerks "Balzflug". Foto rechts: Kiebitz (Vanellus vanellus)

Säbelpipra-Männchen In Zentral- und Südamerika sowie in Teilen der Karibik lebt eine Gruppe von Vögeln, die die Schallerzeugung mit Hilfe ihrer Flügel zu einem wesentlichen Bestandteil ihrer Balz weiterentwickelt haben. Die Pipras oder Manakins hüpfen und fliegen in kleinen Männergruppen auf ihrer Balzarena umher - dies kann eine kleine Lichtung am Waldboden sein - und vollführen dabei eine komplexe Choreographie, weshalb sie auch als Tanzvögel bezeichnet werden. Hierbei handelt es sich lediglich um ein Kunstwort, die Pipras gehören taxonomisch korrekt ausgedrückt der Gattung der Schnurrvögel (Pipridae) an. Ein Mitglied der Gruppe der Tanzvögel, der Prachtpipra (Chiroxiphia pareola), vollführt während der Balzflügel immer wieder ganz besondere Flügelbewegungen, sodass ein schnurrendes Geräusch entsteht. Die schwarzweiß gefärbten Säbelpipras (Manacus manacus) hingegen lassen während des Fluges urplötzlich ihre beiden Flügel mit sehr hoher Geschwindigkeit hinter dem Rücken gegeneinander schlagen, woraus sich ein lautes Knallen ergibt. Dieses Geräusch erinnert an Mais, der in heißem Öl in einer Pfanne platzt, weshalb die Säbelpipras von den Einheimischen in ihrer Heimat Trinidad auch "Popcorn-Vögel" genannt werden. Foto in diesem Absatz: Säbelpipra-Männchen (Manacus manacus)

Zum Teil gehen die Darbietungen des Balzfluges nahtlos in den artistischen Flug über.

Der Formationsflug
Fliegende Gänse Hierzulande ist zweimal im Jahr das Phänomen des Vogelzugs zu beobachten. Im Frühherbst ziehen beispielsweise Millionen großer und kleiner Vögel in südliche Gefilde, aus dem hohen Norden treffen hingegen einige Vogelarten bei uns ein, die in Mitteleuropa überwintern. Zu ihnen gehören unter anderem die Wildgänse. Diese Vögel und auch die Kraniche sind dafür berühmt, in V- oder 1-Formationen am Himmel zu fliegen. Weshalb diese Vögel in genau dieser räumlichen Anordnung reisen, haben Wissenschaftler vor nicht allzu langer Zeit herausgefunden, indem sie in Afrika den ebenfalls in solchen Formationen reisenden Pelikanen genauer auf die Flügel geschaut haben.

Braunpelikan Henri Weimerskirch, ein französischer Vogelforscher, der im Nationalen Forschungszentrum in Villiers en Bois arbeitet, brachte in Afrika in mühevoller Arbeit Pelikanen bei, gleichförmig direkt neben einem Kleinflugzeug zu fliegen. Vor dem Flug schnallten Weimerskirch und sein Team den Vögeln Messgeräte um, die die Herzfrequenz gemessen haben und somit Rückschlüsse auf den Energieverbrauch während des Fluges erlaubten. So gelang es den Wissenschaftlern, Messwerte von einzeln fliegenden Pelikanen und von Vögeln innerhalb einer V-Formation zu sammeln. Die Auswertung der Messdaten brachten es an den Tag: Flugreisen innerhalb einer V-Formation sind für die recht schweren und vor allem großen Pelikane kraftsparender als Alleinflüge. Foto: Braunpelikan (Pelecanus occidentalis), Mittelamerika

Die Ursache für dieses Phänomen ist in der Aerodynamik der Vögel und ihrer Flügel sowie in der Physik zu suchen. Der Vogel an der Spitze der Formation ist dem stärksten Reibungswiderstand der Luft ausgesetzt, für ihn herrschen zudem in aller Regel die ungünstigsten Strömungsbedingungen. Er muss beim Flug besonders viel Kraft aufwenden und praktisch die gesamte Zeit im Ruderflug reisen. Seine Flügel verursachen Verwirbelungen in der Luft, auf denen die dahinter fliegenden Vögel streckenweise gleiten können, wodurch sie enorm viel Kraft sparen.

Wer einen reisende V-Formation über einen längeren Zeitraum beobachtet, der wird feststellen, dass sich der Leitvogel nach einer gewissen Zeit ans Ende der Formation zurückfallen lässt, um dort besonders energiesparend fliegen zu können. Ein anderer Vogel, der bis zu diesem Zeitpunkt im übertragenen Sinne auf der "Bugwelle" des vorherigen Leitvogels geflogen ist, übernimmt die Führungsposition, bis auch er zu stark erschöpft ist und sich wie sein Vorgänger als Ende der Formation zurückfallen lässt. Der Reihe nach rücken die Vögel auf beziehungsweise lassen sich zurückfallen, sodass jeder vorübergehend als Leitvogel die Formation anführt. Die löeicht versetzt dahinter fliegenden Vögel nutzen jeweils die Luftverwirbelungen der vor ihnen fliegenden Artgenossen aus.

Übrigens: In Europa kann man sehr hoch fliegende Vögel, die sich in V-Formationen fortbewegen, relativ leicht anhand der jeweiligen Fortbewegungsmethode identifizieren. Schlagen die Vögel häufig mit den Flügeln, sprich reisen sie überwiegend im Ruderflug, handelt es sich bei den beobachteten Zugvögeln um Wildgänse. Bei ihnen reichen die Verwirbelungen der Luft durch die "Vordermänner" nicht aus, um sie nennenswerte Strecken gleitend zurücklegen zu lassen. Allerdings fällt ihnen der Ruderflug innerhalb der Verwirbelungen leichter, als wenn sie allein reisen würden. Reisende Kraniche schlagen hingegen nur gelegentlich mit den Flügeln und legen möglichst weite Strecken im kraftsparenden Gleitflug zurück, bei dem sie ihre Schwingen nicht bewegen. Daran lassen sie sich auch hoch am Himmel von einer Gänseschar unterscheiden. Ferner haben Kraniche natürlich längere Hälse und Beine als Gänse, was aber je nach Flughöhe mit dem bloßen Auge nicht unbedingt zu erkennen ist.

Der Gleitflug
Weißkopfmöwe Sich fliegend fortzubewegen, verschlingt große Energiemengen, wenn man als Vogel einen schweren Körper hat oder dazu gezwungen ist, regelmäßig weite Strecken zurückzulegen. Manche Vögel fliegen mehrere hundert Kilometer weit, um nur eine einzige Mahlzeit für sich und ihren Nachwuchs herbeizuschaffen - und bis ihre Nachkommen selbst zu Langstreckenfliegern werden, müssen die Eltern alle Flugstrecken zusammengenommen somit gewaltige Entfernungen bei der Nahrungssuche und -beschaffung bewältigen. Es sind vor allem diese extremen "Weitflieger" und die Schwergewichte unter den Gefiederten, die eine ausgesprochen ökonomische Flugart für sich entdeckt haben: das Gleiten auf Luftströumungen. Foto: Weißkopfmöwe (Larus cachinnans)

Der Gleitflug ist äußerst energiesparend, weil sich die Tiere hierbei mit Hilfe des Windes fortbewegen können. Sie müssen nur selten in den Kräfte zehrenden Ruderflug übergehen, bei dem sie aufgrund energischer Flügelschläge durch die Luft schnellen. Bekannte Vertreter der Gruppe von Vögeln, die sich auf den energiesparenden Gleitflug spezialisiert haben, sind die Albatrosse. Diese Giganten der Lüfte weisen Flügelspannweiten von bis zu 3,6 Meter auf (dies gilt für den Wanderalbatros, Diomedea exulans). Die Vögel bewegen sich nahezu ausschließlich im Gleitflug fort, wobei sie selbst die geringsten Luftströmungen effizient zu nutzen verstehen.

Zum Beispiel über den südlichen Polarmeeren, wo der Lebensraum einiger Albatrossarten liegt, wehen ständig mehr oder minder starke Winde, die vielerorts gleichmäßig in eine Richtung blasen. Unmittelbar über dem Wasser bilden sich allerorten Wirbel und leichte Aufwinde, da die Dünung der Ozeane die Winde bricht und verwirbelt. Albatrosse nutzen diese minimalen Aufwinde, die durch die Kräuselung der Meeresoberfläche entstehen, indem sie sich dicht oberhalb der Wasseroberfläche aufhalten.

Rußseeschwalbe Aufgrund ihrer bestens an die Umwelt und den Flugstil angepassten Flügel reichen den Albatrossen vergleichsweise geringe Windstärken bereits aus, um mehrere hundert Kilometer ohne einen einzigen Flügelschlag über dem Meer zurücklegen zu können. Ihre langen, schlanken Flügel sind mit den Tragflächen eines Segelflugzeugs vergleichbar. Im Unterschied zu Segelflugzeugen können Albatrosse allerdings den Anstellwinkel, die Wölbung der Flügel und auch die Spannweite den sich permanent ändernden Windbedingungen über dem Meer anpassen, was ihre geradezu fantastischen Gleitflugfähigkeiten erklärt. Selbstverständlich sind auch andere Vogelarten,die den Gleitflug beherrschen, zu derlei Anpassungen fähig. Foto: Rußseeschwalbe (Sterna fuscata)

Weniger elegant sehen Albatrosse und andere Gleitflieger bei Start und Landung aus. Es gelingt ihnen nur unter größtem Kraftaufwand, sich per Ruderflug in die Luft zu erheben. Lange, schlanke Flügel allein erzeugen nicht genügend Kraft, um einen Senkrechtstart, wie ihn zahlreiche andere Vogelarten beherrschen, zu ermöglichen. Albatrosse müssen beim Starten deshalb gleichzeitig mit den Flügeln schlagen und losrennen, wobei sie sich mit ihren Füßen so stark wie irgend möglich vom Boden abstoßen. Bei der Landung rennen sie ebenfalls und stolpern oft, was zu unsanft anmutenden Bauchlandungen führt - derlei Szenen dürften jedem Disney-Fan aus dem Zeichentrickfilm "Bernhard und Bianca" bekannt sein. Außer den Albatrossen beherrschen Möwen, Seeschwalben, manche Falken und Schwalben den Gleitflug.

Der Rüttelflug
Unter der Bezeichnung Rüttelflug versteht man eine Flugart, die es einem Vogel erlaubt, fliegend an derselben Stelle in der Luft zu verharren, um beispielsweise im darunter liegenden Areal nach Beute Ausschau zu halten. Der Rüttelflug ähnelt dem Schwirrflug der Kolibris. Im Unterschied zu dieser Flugart wird der Rüttelflug von anderen und zum Teil deutlich größeren Vogelarten beherrscht, die ausschließlich im Rüttelflug an derselben Stelle in der Luft verharren können. Sieht man beispielsweise einen Falken in der Luft am selben Ort verharren, so handelt es sich immer um eine Rüttelflugphase, denn außer den Kolibris ist keine andere Vogelart zum Schwirrflug in der Lage.

Um für einige Zeit an derselben Stelle in der Luft verharren zu können, müssen Vögel sehr kräftig mit ihren Flügeln schlagen, dabei jedoch lediglich für einen Auftrieb und nicht für einen Vortrieb sorgen. Das heißt: Sie müssen Auftrieb erzeugen, um nicht wie ein Stein zu Boden zu fallen, müssen aber die Vorwärtsbewegung des normalen Ruderflugs unterbinden, weil dieser Vortrieb sie von der Position, die sie halten wollen, fort tragen würde. Den Kräfte zehrenden Rüttelflug wenden Vögel nur dann an, wenn es dem Überleben dient. Das Beschaffen von Nahrung ist elementar wichtig, um zu überleben. Deshalb lohnt es sich für die Vögel, viel Energie in den Rüttelflug zu investieren, der für sie bei der Beutesuche die ideale Flugart darstellt.

Eisvogel Zu den bekanntesten Rüttelfliegern gehören die Falken. Die in Deutschland am häufigsten vertretene Falkenart ist der Turmfalke (Falco tinnunculus). Diese recht zierlichen Greifvögel hat vermutlich jeder schon einmal rüttelnd in der Luft an einer Stelle verharrend gesehen. Mit nach unten gebeugtem Kopf und suchendem Blick halten die Vögel ihre Position, um sofort herab zu schnellen, wenn sie ein Beutetier ausgemacht haben. Auch Eisvögel (Alcedo atthis) können sich im Rüttelflug stabil in der Luft halten. Normalerweise sitzen sie jedoch lieber über einem Gewässer auf einem Ast, um von dieser Position aus das Wasser nach Beute abzusuchen. Ist kein brauchbarer Ansitz in der Nähe eines fischreichen Gewässers vorhanden, investieren Eisvögel Energie in den Rüttelflug. Foto in diesem Absatz: Eisvogel

Zwergseeschwalbe Seeschwalben in aller Welt sind ebenfalls dazu fähig, sich im Rüttelflug über dem Wasser an einer Stelle aufzuhalten. Sie spähen von dieser Position aus nach Beute, um im richtigen Moment den Rüttelflug zu beenden und mit dem Kopf voran auf die Wasseroberfläche zuzustürzen. Nicht immer sieht man sie nach dem Eintauchen mit einem Fisch im Schnabel wieder aus dem Wasser aufsteigen. Aber oft haben sie Erfolg mit ihrer Jagdmethode, bei der sie den Rüttelflug mit einem beherzten Sprung ins Wasser kombinieren. Foto: Zwergseeschwalbe (Sterna albifrons)

Der Ruderflug
Stelzenläufer Die am weitesten verbreitete Form des Fliegens ist der sogenannte Ruderflug. Hierbei bewegen sich die Vögel aus eigener Muskelkraft fort, wobei manche Arten zwischendurch immer wieder mehr oder minder kurze Segel- oder Gleitflugphasen einlegen und in den Ruderflug integrieren, um Kräfte zu sparen. Beim Ruderflug werden die Flügel abwechselnd auf und ab bewegt - der Vogel rudert quasi mit seinen Flügeln. Foto: Stelzenläufer (Himantopus himantopus)

Montezumastirnvogel Zunächst drückt der Vogel beim sogenannten Abschlag mit gestreckten Flügeln die Luft nach hinten. Daraus resultiert ein Schub nach vorn und nach oben. An den Flügeln liegen die Federn eng aneinander, sodass sie eine geschlossene Fläche bilden, mit der sich der Vogel abdrückt. Beim Aufschlag beugt der Vogel seine Flügel leicht und dreht sie, sodass er mit ihren Vorderkanten die Luft durchschneidet. Um möglichst wenig Widerstand zu leisten, stehen die einzelnen Federn an den Flügeln so, dass die Luft nahezu ungehindert zwischen ihnen hindurchströmen kann. So verhindern Vögel, sich beim Heben ihrer Flügel um dieselbe Strecke zurück zu bewegen, die sie durch das Senken zuvor bereits zurückgelegt haben. Foto: Montezumastirnvogel (Psarocolius montezuma)

Wellensittich Da der Ruderflug viel Energie kostet, die aus den körpereigenen Fettreserven bezogen und von den Flugmuskeln bereitgestellt werden muss, können sich nicht alle Vögel gleichermaßen lange im Ruderflug fortbewegen. Fasane beispielsweise können nur acht Sekunden mit den Flügeln schlagen, danach gehen sie in den Segelflug über. Ihre Muskulatur kann nur geringe Mengen Glukose speichern, die als Treibstoff für den Ruderflug notwendig ist. Beim Fliegen wird die Glukose innerhalb von acht Sekunden gänzlich aufgebraucht, der Fasan muss in den Segelflug übergehen und kann vorerst nicht mehr mit den Flügeln schlagen. Seine Flugmuskulatur benötigt nach einem "Sprintflug" einige Minuten, um die aufgebrauchten Glukosevorräte aufzufüllen. Erst im Anschluss daran können Fasane erneut für acht Sekunden zum Ruderflug starten. Foto rechts: Wellensittich (Melopsittacus undulatus)

Eine Besonderheit unter den Ruderfliegern stellen die Eulen dar. Ihr Gefieder ist stark ausgefranst und weich, was sie beim Jagen zu einem nahezu lautlosen Ruderflug befähigt. Andere Ruderflieger erzeugen in der Luft lautes Getöse, vor allem wenn sie schwarmweise auftreten (zum Beispiel Stare oder afrikanische Webervögel).

Die meisten Vogelarten, die sich überwiegend im Ruderflug fortbewegen, haben relativ kurze Flügel, deren Federn einen leichten Bogen bilden, wenn sie aufgefächert sind. Typische Vertreter der Ruderflieger sind Singvögel wie Rotkehlchen, Amseln oder aber einige beliebte Heimvögel, darunter Wellensittiche, andere Papageien und Kanarienvögel. Nahezu alle Ruderflieger sind dazu in der Lage, senkrecht von ihrem Sitzplatz aus zu starten, was ihnen nur dank ihrer extrem leistungsfähigen Flugmuskulatur möglich ist.

Der Schwirrflug
Jakobinerkolibri, Männchen Beim Schwirrflug bewegen die Vögel ihre relativ kurzen Flügel in rascher Abfolge vorwärts und rückwärts. Dabei beschreiben die Flügelspitzen im Raum eine liegende Acht, während die Tiere ortsfest in der Luft stehen. Den Schwirrflug beherrschen nur die Kolibris! Sie sind quasi die am weitesten entwickelten "Flugmaschinen" unter den Vögeln. Ihre Flugform ist in weiten Teilen mit der eines Helikopters zu vergleichen. Indem Kolibris den Anstellwinkel ihrer Flügel ändern und dabei gleichzeitig Steuerbewegungen sowie Stöße mit ihrem meist aufgefächerten Schwanzgefieder ausführen, können sie sogar rückwärts fliegen. Foto: Jakobinerkolibri, Männchen (Florisuga mellivora)

Kolibris benötigen für diese enorme Flugleistung einen sehr gehaltvollen Treibstoff: reinen Nektar. Sie müssen ständig "nachtanken", um flugfähig zu bleiben. Ihre Körper sind klein und zierlich, damit die Tiere beim Fliegen nur ein Minimum an Masse bewegen müssen. Daher verwundert es nicht, dass der kleinste Vogel der Welt ein Kolibri ist: Die Bienenelfe (Calypte helenae) bringt es auf ein Gewicht von nur 1,6 Gramm und eine Körperlänge von 5,7 Zentimeter.

Blaukinnelfe, Männchen Der Stoffwechsel der Kolibris sowie ihr Herzschlag - bei manchen Arten bis zu 1.200 Schläge pro Minute - sind ausgesprochen schnell, um die Höchstleistungen des Schwirrfluges gewährleisten zu können. Dadurch benötigen die meisten Kolibriarten auch im Ruhezustand viel Energie, weil die Muskulatur immer gut durchblutet und mit Sauerstoff versorgt werden muss, um keinen Schaden zu nehmen. Schlechtes Wetter, das länger als einen Tag andauert, kann deshalb für so manchen Kolibri einem Todesurteil gleichkommen. Foto rechts: Blaukinnelfe, Männchen (Chlorestes notatus)

Kolibris leben in Regionen der Erde, die in geradezu verschwenderischer Pracht mit Blüten ausgestattet sind. In der Karibik und im tropischen Mittel- sowie Südamerika beispielsweise finden Kolibris das ganze Jahr hindurch genügend Nektar, um sich ihren Energie verschwendenden Flugstil leisten zu können. Auch die vergleichsweise hohe Lufttemperatur kommt dem Lebenswandel der Tiere entgegen, da die Vögel nur geringe Energiemengen aufwenden müssen, um ihre Körperwärme auf einer konstanten Temperatur zu halten. Umso mehr Energie steht ihnen für Stoffwechsel und Flug zur Verfügung.

Schneebauchamazilie Nicht nur in warmen, tropischen Gefilden leben Kolibris. Auch in den Höhenlagen der Anden gedeihen viele Pflanzen, sodass sich dort einige hochspezialisierte Arten der glitzernden Kunstflieger ansiedeln konnten. In den Hochanden wird es nachts jedoch oft sehr kalt, die Temperaturen fallen auf Werte in der Nähe des Gefrierpunktes. Die in diesen extremen Lebensräumen heimischen Kolibris fallen der nächtlichen Kälte nicht zum Opfer, da sie ihre Körpertemperatur sowie ihre Herzschlagfrequenz massiv absenken und in eine Art Kältestarre verfallen. Man nennt diesen nächtlichen Starrezustand der Kolibris den Torpor, weitere Infos hierzu bietet Wikipedia.de. Auch manche in den Tropen beheimateten Kolibriarten verfallen nachts in diese Starre, um Energie zu sparen. Foto: Schneebauchamazilie (Amazilia chionopectus)

Der Muskelapparat, mit dem Kolibris ihre Höchstleistungen erzielen, ist enorm stark. Auf einen Menschen übertragen würde dies bedeuten, dass er so viel Muskelleistung erzeugen würde, um damit 150 km/h schnell laufen zu können. Zum Beispiel beim Rubinkehlchen (Erithacus calliope) macht dieser enorme Muskelapparat etwa 30 Prozent des Körpergewichtes aus.

Eine sehr anschauliche Darstellungen des Schwirrfluges finden sich auf der folgenden Internetseite: http://www.uni-frankfurt.de/fb15/didaktik/Ritterstern/Koliflug.htm.

Der Segelflug
Silhouette eines Gänsegeiers Eine Reihe von Vogelarten kann ohne aktive Flügelschläge in große Höhen emporsteigen. Man bezeichnet diese Form des Fliegens als Segelflug. Diesen beherrschen beispielsweise Geier in Perfektion. An steilen Felswänden oder über weitläufigen Landschaften wie Steppen oder Wüsten bilden sich durch die Sonne Thermiken, also Aufwinde, die Geier nutzen, um mit ausgesprochen geringem Kraftaufwand in Höhen von bis zu 11,2 Kilometer aufzusteigen (Sperbergeier, Gyps rueppelli).

In der afrikanischen Steppe erheben sich Geier durch einige wenige Flügelschläge in die Luft und lassen sich anschließend von Aufwinden spiralförmig nach oben tragen. Dafür strecken sie ihre breiten, langen Flügel gänzlich aus und bieten den Aufwinden somit ein Maximum an Fläche, was die relativ schweren Vögel emporhebt.

Gänsegeier Die Breite der Geierflügel ist jedoch nicht perfekt auf das Segeln auf Thermiken zugeschnitten. Viel mehr stellen Geierflügel eine Kompromisslösung zwischen Segel- und Ruderflug dar, denn die Vögel benötigen mehrere Flügelschläge, um sich überhaupt in die Luft erheben zu können. An einigen Orten der Erde können sich Geier direkt auf Thermiken fallen lassen, so zum Beispiel von Felswänden aus, an denen warme Aufwinde entlang streifen. Von einer erhöhten Position aus springen die Vögel mit ausgebreiteten Schwingen ab und lassen sich in der für sie typischen Art spiralförmig nach oben tragen. Beobachten kann man diese Art, den Segelflug zu beginnen, unter anderem bei Gänsegeiern (Gyps fulvus). Im Mittelmeerraum kommen diese Vögel an manchen Orten vor, die Steilküsten aufweisen, darunter beispielsweise die kroatische Insel Cres, auf der eine Gruppe von Vogelschützern die seltenen Gänsegeier unter ihre Fittiche genommen hat. Foto rechts: Gänsegeier (Gyps fulvus)

Nebelkrähe im Flug Die ausgefransten Flügelenden, wie sie zum Beispiel die Geier zeigen, sind eine Besonderheit der Segelflieger, die den Vögeln einen enormen Langsamflug ermöglicht. Eine langsame Fortbewegung ist notwendig, da Geier meist in sehr großer Höhe über ihrem Revier patrouillieren und nach Nahrung suchen. Binnen weniger Sekunden würden sie sich kilometerweit von einer eventuell gesichteten Beute entfernen, wenn sie nicht sehr langsam segeln könnten. Foto rechts: Nebelkrähe (Corvus cornix)

Weißstorch Zum Einleiten der Landung strecken Geier ihre Beine aus, um später punktgenau auf dem Boden aufsetzen zu können. Zunächst segelt ein Geier mit ausgestreckten Beinen, manche Arten wie der Bartgeier (Gypaetus barbatus) lassen sich von Thermiken durch Variation der Anstellwinkel ihrer Flügel nach unten tragen, als hingen die Tiere an Fallschirmen. Erst kurz vor dem Aufsetzen auf den Boden beginnen sie mit den Flügeln zu schlagen, um so den kontrollierten Fall abzubremsen. Foto rechts: Weißstorch (Ciconia ciconia)

Weitere Vertreter aus dem Vogelreich, die den Segelflug in Perfektion beherrschen, sind unter anderem Milane, Bussarde, Störche, Geier und manche Rabenvögel.

Der Unterwasserflug
Brillenpinguin Mit ihrem gedrungenen, massigen Körperbau sind die Pinguine perfekt ihrem kalten Lebensraum angepasst. Eine dicke Fettschicht schützt ihren Körper vor Unterkühlung, während sie an Land in der Kälte ausharren, um ihre Jungen großzuziehen. Aber auch bei ihren Tauchgängen in den eisigen Südpolarmeeren - Kaiserpinguine (Aptenodytes forsteri) erreichen dabei Tiefen von bis zu 500 Meter - ist diese wärmende Fettschicht für sie überlebensnotwendig, da sie anderenfalls bei der Jagd nach Fisch erfrieren würden. Foto rechts: Brillenpinguin (Spheniscus demersus)

Es ist genau diese dicke Fettschicht, die den Pinguinen in Sachen Fliegen die Tour vermasselt. Die Tiere sind schlicht und ergreifend viel zu schwer, um sich wie die meisten anderen Vögel fliegend in die Luft erheben zu können. Einige Wissenschaftler haben spaßeshalber ausgerechnet, dass Pinguine es mit ihren winzigen Beinchen auf eine Startgeschwindigkeit von sagenhaften 400 km/h bringen müssten, um mit ihren kurzen Flügeln abheben zu können - ein Ding der Unmöglichkeit für die Frackträger!

Da die Pinguine das Meer als reich gedeckten Tisch für sich entdeckt haben, passte sich ihr Körper mit der Zeit der Fortbewegung unter Wasser an, wodurch die Vögel eine einzigartige ökologische Nische erobern konnten. Ihre Flügel sind im Laufe der vergangenen Jahrmillionen zu perfekten Antrieben für den Unterwasserflug geworden, den die Pinguine wie kaum eine andere Vogelart beherrschen. Kurz, schmal, kraftvoll und mit kleinen, harten Federn bedeckt, erzeugen die Flügel beim Schlagen unter Wasser eine höhere Beschleunigung, als dies eine durchschnittliche Schiffsschraube zu tun vermag.

Aber nicht nur Pinguine können unter Wasser fliegen. Die im Nordatlantik beheimateten Papageitaucher (Fratercula arctica) sind dazu ebenfalls in der Lage. Sie sind im Unterschied zu den Pinguinen jedoch an zwei Lebensräume angepasst: die Luft und das Wasser. In der Luft sehen fliegende Papageitaucher dick und behäbig aus, ihre wahre Eleganz zeigen die Vögel mit den bunten Schnäbeln erst beim Unterwasserflug.

Sogar Vertreter aus dem Reich der Singvögel sind dazu in der Lage, unter Wasser zu fliegen. Die in Mitteleuropa selten gewordene Wasseramsel (Cinclus cinclus) springt in Bäche und sucht an deren Grund nach Nahrung. Beim Abtauchen nimmt sie in ihrem Gefieder feinste Luftbläschen mit, die sich innerhalb weniger Sekunden ablösen. Diese Blasen sind wichtig, um die Vögel vor der Kälte des Wassers zu schützen. Hat sich der größte Teil der Bläschen abgelöst, muss die 18 Zentimeter große Wasseramsel aus dem nassen Element heraus, um nicht zu stark auszukühlen.

Unter Wasser schlagen Wasseramseln mit den Flügeln, um schnell voranzukommen. Außerdem laufen sie über den Grund von Bächen, indem sie sich mit den Füßen an Steinen festhalten. Während sie Flügelschlag und Beinarbeit unter Wasser meisterlich koordinieren, gelingt es ihnen, gleichzeitig nach ihrer Lieblingsbeute Ausschau zu halten: fette Köcherfliegenlarven und Wasserinsekten.

Autorin des Sonderbeitrags und Fotos © Gaby Schulemann-Maier