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21.01.2019 12:39

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Januar 2019
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19.01.2019
Wenn für Fischlarven die Nacht zum Tag wird 
18.01.2019
Bakterien schwärmen aus 
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Antibiotika in Gülle: Biogasanlage keine Barriere 
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Gesundheit 
20.01.2019
Blutdruck und Rauchen scheinen das Risiko für eine Hirnblutung erheblich zu beeinflussen 
17.01.2019
Mit Blutgefäßen aus Stammzellen gegen Volkskrankheit Diabetes 
16.01.2019
Gesundheitsgefühl: Männer fallen hinter Frauen zurück 
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Gestresste Mütter - übergewichtige Kinder 
07.01.2019
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01.01.2019 
Zelle für Zelle zum Durchbruch des Jahres - MDC in Berlin ist Hotspot des Forschungsgebietes 
Gesellschaft 
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Neue Studie: Entgelttransparenzgesetz: Nur eine Minderheit der Unternehmen ist aktiv geworden 
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06.01.2019
In Anlehnung an Pokemon Go - Mit neuen Verkerhssicherheitsapps Leben im Straßenverkehr retten 
01.01.2019
Großeltern sind für Enkelkinder wichtig 

 


Blutdruck und Rauchen scheinen das Risiko für eine Hirnblutung erheblich zu beeinflussen

Dr. Eva Maria Wellnitz Wissenschaftskommunikation der Medizinischen Fakultät
Universitätsmedizin Mannheim

Metaanalyse deckt erstmals weltweite Abnahme des Auftretens von Aneurysma-bedingten Hirnblutungen parallel zur Abnahme von Bluthochdruck und Rauchen auf

Eine aneurysmatische Subarachnoidalblutung (SAB) ist eine spezielle Form des Schlaganfalls, bei der Blut in den mit Hirnflüssigkeit gefüllten Subarachnoidalraum gelangt, welcher Gehirn und Rückenmark schützend umgibt. Diese Form der Hirnblutung tritt häufig auf, wenn ein Aneurysma, eine sackförmige Erweiterung einer Arterie, an der Hirnbasis reißt. Subarachnoidalblutungen machen zwar nur etwa 5 Prozent aller Schlaganfälle aus, aber die Folgen sind höchst bedrohlich: Die Hälfte der Betroffenen ist jünger als 55 Jahre, ein Drittel stirbt innerhalb der ersten Tage bis Wochen nach dem Auftreten der Blutungen und etwa ein Drittel der Überlebenden bleibt dauerhaft auf Hilfe angewiesen.

Die umfassende Metaanalyse wurde von Wissenschaftlern der Neurochirurgischen Klinik an der Universitätsmedizin Mannheim (UMM) gemeinsam mit Wissenschaftlern der Neurologischen Klinik der Universität Utrecht, Niederlande, im Fachjournal JAMA Neurology publiziert. Das Ziel war, nicht nur Licht in die sowohl zeitlich als auch räumlich offenbar recht heterogene Verteilung der Inzidenz der SAB zu bringen, sondern auch potenzielle Determinanten nachzuweisen, die für einen Rückgang dieser Erkrankung verantwortlich sein könnten.

Ausgangspunkt des Projektes waren jüngst veröffentlichte, zum Teil widersprüchliche Daten verschiedener registerbasierter oder regionaler Studien, die einen Rückgang des Auftretens von Subarachnoidalblutungen dokumentieren. In die systematische Übersichtsarbeit flossen Metadaten aller weltweiten, bevölkerungsbasierten Schlaganfallstudien der letzten 60 Jahre ein. Zum einen erfasst die Studie dabei das Auftreten von aneurysmatischen Hirnblutungen regional und deren Häufigkeit im zeitlichen Verlauf. Darüber hinaus stellt die Metaanalyse erstmals die Entwicklung der Faktoren Blutdruck und Rauchen in Relation zur SAB-Inzidenz. Es zeigen sich dabei deutliche Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von aneurysmatischen Hirnblutungen und den Risikofaktoren Bluthochdruck und Rauchen.

Konkret zeigt die Analyse der Daten von 75 Studien mit insgesamt mehr als 8.000 Personen aus 32 Ländern, dass das Auftreten von Hirnblutungen in den vergangenen Jahrzehnten deutlich abgenommen hat: Zwischen 1980 und 2010 nahm die Inzidenz für eine aneurysmatische Subarachnoidalblutung weltweit insgesamt um etwa 40 Prozent ab. Hierbei wurden jedoch große regionale Unterschiede nachgewiesen: In Europa sank die Inzidenz um 41 Prozent, in Asien um 46 Prozent und in Nordamerika um 14 Prozent. Hingegen stieg die Inzidenz für SAB in Japan in den letzten drei Jahrzehnten um 59 Prozent. Das Auftreten einer SAB ist außerdem nach Alter und Geschlecht unterschiedlich verteilt.

Auffallend ist, dass die Entwicklung bzw. Abnahme der SAB-Inzidenz weltweit parallel zu der Abnahme des systolischen Blutdrucks und der Raucherprävalenz im selben Zeitraum verläuft. „Ein Gedankenspiel: Stünde die Abnahme der SAB-Inzidenz tatsächlich unmittelbar mit der Senkung des systolischen Blutdrucks in Verbindung, so hieße dies, dass die SAB-Inzidenz mit jedem Rückgang des Blutdrucks um 1 mmHg um 7,1 Prozent abnähme. Und bezogen auf die Raucherprävalenz bedeute dies, dass die SAB-Inzidenz um 2,4 Prozent pro Prozent Rückgang der Raucherprävalenz abnähme", erläutert Professor Dr. Nima Etminan, Leitender Oberarzt der Neurochirurgischen Klinik der UMM und Erstautor der wissenschaftlichen Publikation.

Selbstverständlich lässt die parallele Entwicklung von Blutdruckabfall und Raucherprävalenz mit der Inzidenz für Subarachnoidalblutungen einen kausalen Zusammenhang lediglich vermuten. Einen Beleg dafür können die vorhandenen Daten nicht liefern, dafür wären quantitative Daten für diese Risikofaktoren auf Bevölkerungsbasis oder auf der Ebene individueller Patienten notwendig. Nichtsdestotrotz unterstützt die in der Studie gefundene Assoziation die präventiven Ansätze, die Risikofaktoren Bluthochdruck und Rauchen zu kontrollieren, um die Gefahr von aneurysmatischen Hirnblutungen zu reduzieren.

Parallel hierzu gehen die Autoren aktuell auch der wissenschaftlichen Frage nach, ob sich eine Senkung des Blutdrucks bei Patienten mit zufällig entdeckten Aneurysmen, welche nicht primär behandelt sondern mittels Bildgebung kontrolliert werden, günstig auf die Entwicklung der Aneurysmen auswirkt. Dies geschieht im Rahmen der prospektiven Phase III Studie PROTECT-U (www.protect-u-trial.com/) an verschiedenen neurovaskulären Zentren in Deutschland, den Niederlanden und bald auch in Kanada.

Die vorliegende Arbeit bietet außerdem Ansatzpunkte für weitere Studien, deren Ergebnisse - wenn sie in entsprechende Strategien der Primärprävention münden - tatsächlich dazu beitragen könnten, das Risiko für aneurysmatische Hirnblutungen weiter zu reduzieren: Dies wäre die genauere Untersuchung der regionalen Unterschiede der Inzidenz von SAB und deren Verringerung, der regionalen Unterschiede bei alters- und geschlechtsspezifischen Inzidenzen sowie deren Beziehung zu genaueren, quantitativen Daten zum Rauchverhalten.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. med. Nima Etminan
Stellvertretender Direktor
Neurochirurgische Klinik
Universitätsklinikum Mannheim
Medizinische Fakultät Mannheim,
Ruprecht-Karls Universität Heidelberg
Theodor-Kutzer-Ufer 1-3
68135 Mannheim
Telefon: +49 621 383-5968 oder -8173
Email: nima.etminan@umm.de

Originalpublikation:
Worldwide incidence of aneurysmal subarachnoid hemorrhage according to region, time period, blood pressure and smoking prevalence - a systematic review and meta-analysis
Nima Etminan, Han-Sol Chang, Katharina Hackenberg, Nicolien K. de Rooij, Mervyn D.I. Vergouwen, Gabriel J.E. Rinkel, Ale Algra
JAMA Neurology, published online January 19, 2019

Anhang
Pressemitteilung
https://idw-online.de/de/attachment70745

Quelle: IDW 

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Wenn für Fischlarven die Nacht zum Tag wird

Tanja Hoffmann M.A. Stabsstelle für Presse, Kommunikation und Marketing
Universität Siegen

Biologinnen der Universität Siegen haben herausgefunden, dass Zebrafischlarven Infrarotlicht wahrnehmen können. Das hat weitreichende Konsequenzen für wissenschaftliche Versuche mit diesen Larven.

Sie sind durchsichtig und so klein, dass man sie mit bloßem Auge kaum erkennen kann. Doch obwohl sie so unscheinbar daherkommen, sind Zebrafischlarven in Industrie und Wissenschaft für Forschungszwecke weltweit sehr beliebt. Sie eignen sich hervorragend als Biosensoren und werden in zahlreichen Versuchen eingesetzt, um beispielsweise die Auswirkungen von Chemikalien (auch in Form von Nanopartikeln), Kosmetika oder Medikamenten auf Gewässerorganismen zu untersuchen. Dabei wird beobachtet, ob sich das Bewegungsmuster der Larven ändert, wenn entsprechende Substanzen zugesetzt werden. Um bei den Versuchen Dunkelphasen zu simulieren, wird standardmäßig ein spezielles Infrarotlicht verwendet. Eine Infrarotkamera zeichnet die Bewegungen der Larven dabei weiter auf und liefert sichtbare Bilder. Biologinnen der Universität Siegen haben jetzt herausgefunden: Zebrafischlarven nehmen das Infrarotlicht - entgegen bisheriger Annahmen - durchaus wahr und reagieren darauf.

„Aus Sicht der Larven sind die Dunkel- oder Nachtphasen in den Versuchen gar nicht dunkel", erklärt Biologie-Professorin Dr. Klaudia Witte. Ein Ergebnis, das sie und Doktorandin Sarah Hartmann überrascht hat und in dem die beiden Wissenschaftlerinnen weitreichende Konsequenzen sehen: „Das Genom der Zebrafische ist vollständig bekannt. Ihre Larven werden daher auch für neurowissenschaftliche und biomedizinische Studien genutzt", sagt Sarah Hartmann. Bei den Tests kommen standardisierte Tracking-Systeme zum Einsatz, die mit Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 860 Nanometern arbeiten. Genau dieses Licht nehmen die Larven jedoch sehr wohl wahr, wie Witte und Hartmann mit ihrer Studie bewiesen haben. „Das Licht eignet sich daher nicht, um in Versuchen den natürlichen Wechsel zwischen Hell- und Dunkelphasen zu simulieren", stellt Klaudia Witte fest.

Streng genommen müssten nach diesem Ergebnis sämtliche bisherigen Tests mit Zebrafischlarven wiederholt werden. Denn ob während der Untersuchungen ein Tag-Nacht-Wechsel stattfindet oder gefühlt dauerhaft Tag ist, macht durchaus einen Unterschied, erklärt Witte: „Licht hat zahlreiche Auswirkungen auf Organismen. Dauerlicht kann die Aktivität künstlich erhöhen, aber auch senken. Die Zellen können sich zudem nicht regenerieren und es können verstärkt Stresshormone ausgeschüttet werden." Die Siegener Wissenschaftlerinnen wünschen sich, dass ihre Ergebnisse bei zukünftigen Untersuchungen mit Zebrafischlarven berücksichtigt werden. Das Problem lasse sich leicht lösen, indem man Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von mindestens 960 Nanometern verwende, sagt Witte: „Wir konnten nachweisen, dass die Larven dieses Licht tatsächlich nicht wahrnehmen und somit für sie Dunkelheit herrscht."

Für ihre Versuche haben Witte und Hartmann im Fischlabor der Universität Siegen einen lichtundurchlässigen schwarzen Metallschrank aufgebaut. Darin werden die Zebrafischlarven in Petrischalen verschiedenen Lichtquellen ausgesetzt: Blau-weißes Licht wird für die Tagphasen verwendet, Infrarotlicht mit verschiedenen Wellenlängen für die Nachtphasen. Eine in dem Schrank installierte Kamera filmt die Aktivitäten der Fischlarven in der Schale. Über einen angeschlossenen Bildschirm können die Aufzeichnungen verfolgt werden. Dieses Tracking-System haben Informatiker der Uni Siegen speziell für die Studie entwickelt. Prof. Dr. Klaus-Dieter Kuhnert und Jan Kunze vom Institut für Echtzeit Lernsysteme (EZLS) haben es konstruiert und die Software zur Bewegungserkennung geschrieben.

„Auf das blau-weiße Licht und auf das 860 nm-Infrarotlicht haben die Larven eindeutig reagiert. Wir konnten beobachten, dass sie sich in beiden Fällen von der Lichtquelle wegbewegt haben, es also wahrnehmen", erklärt Sarah Hartmann. Zebrafischlarven seien generell nicht dem Licht zugewandt und würden helles Licht daher meiden. Bei Versuchen mit 960 nm-Infrarotlicht konnten die Biologinnen diese so genannte „negative Phototaxis" hingegen nicht beobachten: „Die Larven meiden dieses Licht nicht, weil sie es offensichtlich nicht wahrnehmen. Darum ist es für die Simulation von Dunkelphasen in Versuchen besser geeignet." Warum Zebrafischlarven bestimmtes Licht wahrnehmen und anderes nicht, ist noch unklar.

Hintergrund:
Die Studie mit den Zebrafischlarven fand im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojektes FENOMENO statt, bei dem die Auswirkungen von Nanopartikeln auf die aquatische Umwelt untersucht wurden. Kürzlich haben Sarah Hartmann und Klaudia Witte ihre Ergebnisse in dem Forschungsmagazin „PLoS ONE" veröffentlicht.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Klaudia Witte
E-Mail.: Witte@biologie.uni-siegen.de
Tel.: 0271-740 3297

Originalpublikation:
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0207264

Anhang
In einem lichtundurchlässigen Metallschrank werden die Zebrafischlarven verschiedenen Lichtquellen ausgesetzt, eine Kamera filmt dabei ihre Aktivitäten.
https://idw-online.de/de/attachment70739

 

Quelle: IDW 

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Bakterien schwärmen aus

Johannes Scholten Stabsstelle Hochschulkommunikation
Philipps-Universität Marburg

Die schwarmartige Ausbreitung von Bakterien lässt sich beschreiben, wenn man die räumlichen Wechselwirkungen zwischen den beteiligten Zellen und ihre Beweglichkeit kennt. Zu diesem Resultat gelangen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Marburg, Berlin und Cambridge in den USA, indem sie mikroskopische Untersuchungen mit genetischen Verfahren, maschinellem Lernen und mathematischer Modellierung kombinieren. Die Arbeitsgruppe berichtet über ihre Ergebnisse in der Online-Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift PNAS.

Die gemeinschaftliche Bewegung von Zellen, das so genannte Schwärmen, ermöglicht Bakterien, sich auszubreiten sowie Nährstoffvorkommen zu erkunden. „Dieses Verhalten hat tiefgreifende Auswirkungen auf Krankheitsübertragung, Genfluss und Evolution", sagt Professor Dr. Knut Drescher von der Philipps-Universität und vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, der federführende Autor der Studie.

Zwar kennt man bereits wichtige physiologische und biophysikalische Faktoren, die bestimmte Aspekte des Schwarmverhaltens steuern; „der kausale Zusammenhang zwischen den mikroskopischen Prozessen auf Ebene der Einzelzellen einerseits und der Schwarmdynamik auf der Makroebene andererseits wurde bislang jedoch noch nicht hergestellt", legt der Biophysiker dar.

Drescher sowie seine Kolleginnen und Kollegen schließen diese Lücke, indem sie Hochleistungsmikroskopie mit maschinellem Lernen und Computermodellierung kombinieren. „Wir zeigen mit diesem integrierten Ansatz, dass physikalische Zell-Zell-Interaktionen ausreichen, um die Dynamik des Bakterienschwärmens in allen Phasen zu beschreiben", führt Dreschers Doktorandin Hannah Jeckel aus, die als Erstautorin der Veröffentlichung firmiert.

Sie nutzte ausgeklügelte mikroskopische Verfahren, um während der Entwicklung des Schwarms kurze Filme aufzunehmen. Die so gewonnen Daten wurden mittels maschinellem Lernen ausgewertet. Sie bildeten außerdem den Ausgangspunkt, um die Entwicklung der Bakteriengemeinschaften im Computer nachzubilden: So fanden die Autorinnen und Autoren heraus, dass Stöße zwischen den Bakterien diese dazu veranlassen, sich in dieselbe Richtung zu bewegen. Eine hohe Dichte mobiler Zellen verstärkt diesen Effekt, immobile Zellen behindern ihn.

Professor Dr. Knut Drescher lehrt Biophysik am Fachbereich Physik der Philipps-Universität Marburg. Er leitet außerdem eine Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie und gehört dem Marburger „LOEWE-Zentrum für Synthetische Mikrobiologie" an. Im Jahr 2016 erhielt er einen „Starting Grant" des Europäischen Forschungsrates ERC. Außerdem förderten unter anderem das "Human Frontier Science Program", die Deutsche Forschungsgemeinschaft sowie das Massachusetts Institute of Technology die zugrunde liegenden Forschungsarbeiten finanziell.

Originalveröffentlichung: Hannah Jeckel & al.: Learning the space-time phase diagram of bacterial swarm expansion, PNAS 2019, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1811722116

Video zur Publikation: http://www.youtube.com/watch?v=p5v9rglCaE8

Weitere Informationen:
Ansprechpartner: Professor Dr. Knut Drescher,
Fachgebiet Biophysik, Philipps-Universität Marburg
und Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie
Tel.: 06421 28-21473
E-Mail: dresche5@physik.uni-marburg.de

Quelle: IDW 

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Mit Blutgefäßen aus Stammzellen gegen Volkskrankheit Diabetes

Mag. Evelyn Devuyst IMBA Communications
IMBA - Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften GmbH

Wissenschaftlern des IMBA - Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften - gelang es erstmals, menschliche Blutgefäße aus Stammzellen zu entwickeln. Diese bahnbrechende Technologie ermöglicht es nun, sämtliche Gefäßerkrankungen direkt am menschlichen Gewebe zu erforschen und birgt einen völlig neuen Ansatz für die Therapie von Diabetes, wie das Fach-journal Nature aktuell berichtet.

Jedes einzelne Organ des menschlichen Körpers ist von einem dichten Netz aus Blutgefäßen durchzo-gen. Die feinsten dieser Blutgefäße, Kapillaren genannt, haben einen Durchmesser von nur wenigen Mikrometern und versorgen jede einzelne Zelle de Körpers mit lebenswichtigem Sauerstoff und Nähr-stoffen. Krankhafte Veränderungen der Blutgefäße, wie etwa bei Diabetes, nehmen weltweit stark zu. Mittlerweile hat sich die Anzahl an DiabetikerInnen auf weltweit 420 Millionen Betroffene verdoppelt. Die schwerwiegenden Folgeerkrankungen von Diabetes wie Nierenversagen, Erblindung, Herzinfarkt, Schlaganfall, nicht-heilende Wunden, oder Amputationen entstehen durch Schädigungen der Blutgefä-ße, was laut WHO mittlerweile 825 Milliarden Dollar Gesundheitskosten pro Jahr verursacht.

Neue Therapien für Diabetes werden daher dringend benötigt. Doch bisher war es ForscherInnen nur bedingt möglich, jenen molekularen Ursachen genauer nachzugehen, die zur Entstehung der Ge-fäßkrankheit beim Diabetiker führen. Vor allem, da sich Erkenntnisse über diabetische Blutgefäßverän-derungen aus Tierversuchen nicht immer auf den Menschen übertragen lassen. Die Stammzellforschung hat sich in den letzten Jahren zu einer wichtigen Triebfeder für die Grundlagenforschung entwickelt: Kleine organähnliche Strukturen, die man aus Stammzellen im Labor züchten kann, spiegeln Prozesse der Organentwicklung und der Krankheitsentstehung beim Menschen wider.

Nächster Meilenstein der IMBA Stammzellinitiative: Blutgefäß-Organoide aus dem Labor
Erstmals schafften es nun ForscherInnen am IMBA, ein solches Organoid-System für Blutgefäße zu ent-wickeln. Diese sogenannten vaskulären Organoide werden im Labor aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) kultiviert und ahmen die Struktur und Funktion menschlicher Kapillaren nach. Dank des neuen Modellsystems können die ForscherInnen nun die Krankheitsentstehung in menschlichen Blutgefäßen, wie etwa bei Diabetes, erstmals im Labor „nachspielen". „Das Spannende an unserer Ar-beit ist, dass es uns gelungen ist, echte menschliche Blutgefäße aus Stammzellen herzustellen. Unsere Organoide sind den menschlichen Kapillaren unglaublich ähnlich und erlauben uns erstmals, Blutge-fäßerkrankungen direkt am menschlichen Gewebe zu untersuchen ", sagt Reiner Wimmer, Postdoc am IMBA und Erstautor der aktuellen Publikation in Nature.
Jene Prozesse, die zu den schweren Folgen von Diabetes führen, finden oft in den kleinsten Zweigen des Gefäßsystems statt, den Kapillaren. Die Kapillaren werden von Endothelzellen ausgekleidet, die das Gefäßlumen formen, und von Pericyten unterstützt. Die äußere Wand der Kapillare wird dabei von der sogenannten Basalmembran ummantelt, die das Blutgefäß stützt. In diabetischen Patienten ist diese Basalmembran massiv vergrößert, was die Sauerstoff und Nährstoffzufuhr im Gewebe stark einschränkt und schließlich zum Absterben des Blutgefäßes führen kann.

Um diesen Prozess erstmals in der Petrischale nachzuspielen, simulierten die ForscherInnen „diabetische Verhältnisse" , indem sie dem Nährmedium eine Kombination aus hohem Zuckeranteil und Entzün-dungsstoffen hinzufügten. Dank einer Kollaboration mit Dontscho Kerjaschki, Pathologe an der Meduni Wien, konnten die ForscherInnen die Schäden an den diabetischen Blutgefäß- Organoiden mit Biopsien von Blutgefäßen diabetischer PatientInnen vergleichen. „Überraschenderweise konnten wir die bei Dia-betes typische Verdickung der Basalmembran in den zuckerkranken Organoiden beobachten. Diese äh-nelt den Gefäßschäden, die wir bei Diabetikern beobachten können", erklärt Reiner Wimmer.

In einem nächsten Schritt testeten die WissenschaftlerInnen verschiedene chemische Verbindungen an den im Labor gezüchteten „zuckerkranken" Blutgefäßen, um die typische Ausprägung der Krankheit zu verhindern. Sie überprüften aktuelle Medikamente sowie kleine Moleküle, die verschiedene Signalwege blockieren. Kein einziges der getesteten zugelassenen Medikamente gegen Diabetes hatte einen Effekt. Jedoch zeigten sich 2 Proteine eines Signalweges als besonders vielversprechend: Notch3 und Dll4 regu-lieren die Verdickung der Basalmembran maßgeblich. Auch in den Blutgefäßen von Diabetes-PatientInnen fanden die ForscherInnen eine erhöhte Aktivität von Notch3, genauso wie in den Organoi-den. Blockiert man nun jenen Signalweg durch ein kleines Molekül, so wäre dies ein völlig neuer Ansatz für die Behandlung von Diabetes.
„Jedes einzelne Organ in unserem Körper ist mit dem Kreislaufsystem verbunden. Gleichzeitig spielen Blutgefäße aber auch beim Fortschreiten von Krebs oder Alzheimer's eine maßgebliche Rolle," sagt Jo-sef Penninger, Gründungsdirektor des IMBA, der seit Dezember das Life Science Institut der Universität British Columbia leitet und der Letztautor der aktuellen Studie ist. „Mit der Entwicklung der Blutgefäß-Organoide aus Stammzellen haben wir ein wichtiges Modelsystem für die Biomedizin geschaffen. Dies ermöglicht es uns nun, Ursachen eines breiten Spektrums von Gefäßkrankheiten wie Diabetes, Wund-heilung, Schlaganfällen, Seltenen Erkrankungen, bis hin zu Krebs, gezielt zu erforschen und hoffentlich neue Behandlungen zu entwickeln."

Originalpublikation:
Reiner A. Wimmer, et.al., Human blood vessel organoids as a model of diabetic vasculopathy, Nature (2019), doi.org/10.1038/s41586-018-0858-8

Über das IMBA
Das IMBA - Institut für Molekulare Biotechnologie ist das größte Institut der Österreichischen Akade-mie der Wissenschaften (ÖAW) mit dem Fokus auf zukunftsweisende Grundlagenforschung. 12 For-schungsgruppen stellen sich den molekularen Rätseln und unerforschten Gebieten der Molekularbiolo-gie und Medizin. Erkenntnisse aus den Bereichen Zell- und RNA- Biologie, molekularer Medizin und Stammzellbiologie bilden den Nährboden für eine Medizin der Zukunft.

Über das Vienna BioCenter
Das Vienna BioCenter (VBC) ist einer der führenden Life Science-Standorte Europas. Herausragende Forschungseinrichtungen, Bildungseinrichtungen und Unternehmen sind hier auf einem Campus vereint. Rund 1700 Angestellte, 1300 Studierende, 90 Forschungsgruppen, 18 Biotech-Unternehmen und Wis-senschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 70 Ländern schaffen ein internationales und dynamisches Umfeld.

Medizinische Universität Wien - Kurzprofil
Die Medizinische Universität Wien (kurz: MedUni Wien) ist eine der traditionsreichsten medizinischen Ausbildungs- und Forschungsstätten Europas. Mit rund 8.000 Studierenden ist sie heute die größte me-dizinische Ausbildungsstätte im deutschsprachigen Raum. Mit 5.500 MitarbeiterInnen,
26 Universitätskliniken und drei klinischen Instituten, 12 medizintheoretischen Zentren und zahlreichen hochspezialisierten Laboratorien zählt sie auch zu den bedeutendsten Spitzenforschungsinstitutionen Europas im biomedizinischen Bereich.

Weitere Informationen:
http://Video Abstract : https://youtu.be/MEKdEDcA2ok
https://www.imba.oeaw.ac.at/research-highlights/

Anhang

Blutgefäße Organoide in einer 96 well plate
https://idw-online.de/de/attachment70693

Quelle: IDW 

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Gesundheitsgefühl: Männer fallen hinter Frauen zurück

Silvia Leek Öffentlichkeitsarbeit und Pressestelle
Max-Planck-Institut für demografische Forschung

Nach der Wiedervereinigung fühlten sich Männer in Ost wie West gesünder als Frauen. Doch das starke Geschlecht schwächelt. Inzwischen halten sich Männer für kränker als Frauen - vor allem im Osten.

Rostock. Das männliche Hochgefühl ist dahin. Das gilt zumindest, wenn es um die Selbsteinschätzung der Gesundheit geht.

Direkt nach der deutschen Wiedervereinigung im Jahr 1990 sahen Männer sowohl in den alten als auch in den neuen Bundesländern ihre Gesundheit deutlich positiver als Frauen.

Innerhalb der nächsten knapp 25 Jahre wurden die gefühlten Gesundheitsunterschiede zwischen Frauen und Männern überall immer kleiner. Im Jahr 2013 lag die selbsteingeschätzte Gesundheit der Männer schließlich sogar unter der der Frauen. Im Osten ist der Vorsprung der Frauen dabei ausgeprägter als im Westen. Damit haben sich die Geschlechterverhältnisse seit dem Ende der DDR umgekehrt.

Dies ist das Ergebnis einer Studie, die die Sozialwissenschaftlerin Mine Kühn vom Max-Planck-Institut für demografische Forschung (MPIDR) in Rostock jetzt im Wissenschaftsjournal „Social Science and Medicine - Population Health" veröffentlicht hat.

Die Zufriedenheit mit der Gesundheit sei dabei nicht nur ein gutes Maß für die tatsächliche Gesundheit, erklärt Mine Kühn: „Das selbst wahrgenommene Befinden der Menschen sagt gleichzeitig viel über ihr Lebensgefühl aus."

Für ihre Studie nutzte sie Daten der repräsentativen Befragung „Sozio-oekonomisches Panel" (SOEP), für die etwa 20.000 Menschen in Deutschland regelmäßig beantworten, wie zufrieden sie mit ihrem Gesundheitszustand auf einer Skala von Null („sehr unzufrieden") bis 10 („sehr zufrieden") sind.

Kühn analysierte Daten für Menschen im Alter von 20 bis 59, die während der gesamten
Untersuchungszeit von 1990 bis 2013 in ihrem Landesteil (Ost bzw. West) wohnten. Sie
unterschied dabei nach dem Landesteil und dem Geschlecht und rechnete Einflüsse wie
Einkommen und Bildung heraus.

Das Ergebnis: Der Trend zeigt, dass insbesondere Männer aus Ostdeutschland über die Zeit angaben, sich gesundheitlich schlechter zu fühlen.

Wirtschaftliche Unsicherheit schlägt auf die Gesundheit
Was scherzhaft als Ausbreitung der „Männergrippe" wahrgenommen werden könnte, hat für Mine Kühn einen ernsten Hintergrund: „Es ist gut möglich, dass die politischen und sozialen Veränderungen seit der Wende gerade für Männer im Osten so viel Stress bedeutet haben, dass ihre Gesundheit - oder zumindest ihr Gesundheitsgefühl - nachhaltig gelitten hat."

So sei bekannt, dass etwa Arbeitslosigkeit und anhaltende wirtschaftliche Unsicherheit vermehrt zu ungesundem Verhalten wie etwa Alkoholkonsum oder Rauchen führe.

Dass Männer stärker betroffen seien als Frauen, könne daran liegen, dass Frauen generell über bessere Fähigkeiten verfügten, mit psychosozialem Stress umzugehen, und in schwierigen Zeiten insbesondere mehr von ihrem sozialen Netzwerk profitieren.

Ostdeutsche Männer bleiben zurück
Während die ostdeutschen Männer inzwischen die schlechtesten gefühlten Gesundheitswerte haben, waren es direkt nach der Wende noch die ostdeutschen Frauen. Sie könnten darunter gelitten haben, dass direkt nach der Wende vor allem solche Arbeitsplätze wegfielen, die typischerweise Frauen besetzten, glaubt MPIDR-Forscherin Mine Kühn.

Über die Jahre scheinen sich die Frauen von solchen Belastungen aber erholt zu haben, und die ostdeutschen Männer wurden zur „Problemgruppe". Das passe zur Veränderung der Lebensstile,die in anderen Studien untersucht worden seien, sagt Mine Kühn: „Ostdeutsche Frauen erreichen mittlerweile ähnlich gute Werte hinsichtlich sportlicher Aktivität oder Alkoholkonsum wie
westdeutsche Frauen."

Die Männer im Osten hätten beim gesunden Lebensstil hingegen nicht zu denen im Westen aufgeschlossen. Die ostdeutschen Männer leben wie schon vor der Wiedervereinigung so ungesund wie keine der anderen Bevölkerungsgruppen.

Über das MPIDR
Am Max-Planck-Institut für demografische Forschung (MPIDR) in Rostock untersuchen
Wissenschaftler*innen aus aller Welt politikrelevante Themen des demografischen Wandels wie Alterung und Geburtenverhalten sowie digitale Demografie und andere Aspekte der demografischen Grundlagenforschung. Das MPIDR ist eine der größten demografischen Forschungseinrichtungen in Europa und zählt zu den internationalen Spitzeninstituten in dieser Disziplin. Es gehört zur Max-Planck-Gesellschaft, einer der weltweit renommiertesten Forschungsgemeinschaften.
www.demogr.mpg.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Mine Kühn - MPIDR-Autorin des Artikels (spricht Deutsch und Englisch)
TELEFON +49 381 2081 - 259
E-MAIL kuehn@demogr.mpg.de

Silvia Leek - MPIDR Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
TELEFON +49 381 2081 - 143
E-MAIL presse@demogr.mpg.de

Originalpublikation:
Originalveröffentlichung: Mine Kühn, Christian Dudel, Tobias Vogt, Anna Oksuzyan: Trends in gender differences in health at working ages among West and East Germans, Social Science and Medicine - Population Health, DOI 10.1016/j.ssmph.2018.100326

Weitere Informationen:
http://www.demogr.mpg.de/go/ost-west-gesundheit

Quelle: IDW 

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Antibiotika in Gülle: Biogasanlage keine Barriere

Jessica Bode Pressestelle
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Wirkstoffe trotz veränderter Gärprozesse stabil - Gefahr von resistenten Keimen verringern
Gießen. Viele in der Tiermedizin verwendete Antibiotika, die über Urin und Kot in die Gülle gelangen, lassen sich in Biogasanlagen nicht beseitigen. Das ist das Ergebnis eines Projektes der Justus-Liebig-Universität Gießen, das die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fachlich und finanziell mit rund 343.800 Euro gefördert hat. In Deutschland werden in der Tierhaltung tonnenweise Antibiotika eingesetzt. Ein Großteil davon gelangt über das Düngen landwirtschaftlicher Flächen mit Gülle ungefiltert in die Böden. Dort können sich Bakterien entwickeln, auf die die Arzneien keine Wirkung mehr haben - sogenannte resistente Keime. Da Gülle auch in Biogasanlagen verwendet wird, wurde geprüft, ob Antibiotika dort beseitigt werden können, um den Eintrag in die Umwelt zu verringern. Dieser Weg sei nach Darstellung der Projektbeteiligten für wichtige Verbindungen nicht möglich. DBU-Generalsekretär Alexander Bonde: „Antibiotika müssen schon bei der Vergabe im Stall verringert werden, um Mensch, Tier und Umwelt zu schützen."

Entwicklung von Antibiotika-resistenten Bakterien weltweites Problem
2017 wurden nach Angaben des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit in Deutschland 733 Tonnen Antibiotika an Tierärzte abgegeben, der Großteil davon werde in Nutztierställen eingesetzt. Da nicht alles von den Tieren aufgenommen wird, gelangen Rückstände der Antibiotika und ihrer Stoffwechselprodukte in die Gülle. Diese wird entweder direkt oder nach der Vergärung in Biogasanlagen auf den Äckern verteilt. „Weltweit finden sich Antibiotika in Gülleproben und in Gärresten von Biogasanlagen wieder", stellt Projektleiterin Dr. Astrid Spielmeyer vom Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie an der Universität Gießen das globale Problem dar. In Deutschland seien Biogasanlagen vor allem in Gebieten mit intensiver Landwirtschaft weit verbreitet. Gleichzeitig seien dies die Regionen mit hohen Antibiotikaabgaben an die Tierärzte. „Es gibt verschiedene Studien, die einen Rückgang der Arzneimittel-Konzentration durch das Vergären von Gülle in den Biogasanlagen beschreiben", erläutert Spielmeyer. Jedoch seien die genauen Vorgänge bisher nicht eindeutig bekannt gewesen. Ziel des Projektes war es deswegen zu prüfen, ob der Prozess in Biogasanlagen einen Beitrag zum Verringern des Antibiotikaeintrages in die Umwelt leisten könne.

Breitbandantibiotika wie Tetrazyklin wirken bei einer Vielzahl von Bakterien
Spielmeyer: „Rund ein Drittel der in der Tiermedizin abgegebenen Antibiotika gehören zu den antibakteriell wirkenden Sulfonamiden und Tetrazyklinen, die wir untersucht haben." Der Wirkstoff Tetrazyklin wird bei Menschen und Tieren als Breitbandantibiotikum verwendet. Das heißt, er wirkt gegen eine Vielzahl von Bakterien und kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn der Krankheitserreger nicht genau bestimmt werden kann. Für die beiden genannten Antibiotika-Gruppen sind bereits resistente Keime nachgewiesen worden. Der Rückgang von Antibiotika in Güllebehandlungsverfahren, wie das Lagern oder das Kompostieren, war in mehreren Studien bereits beschrieben worden - allerdings mit ganz verschiedenen Ergebnissen.

Stabilisierung durch Bindung - Erneutes Freisetzen durch Auswaschen
Im Projekt stellte sich in Zusammenarbeit mit dem Landesbetrieb Hessisches Landeslabor (Bad Hersfeld) heraus, dass unterschiedliche Temperaturen, Säure- und Salzgehalte kaum Einfluss auf die Wirkstoffe hatten. Bei Zusatz von einem Feststoff wie Maissilage, der auch in Biogasanlagen erfolgt, sei es allerdings zu einem Rückgang der Antibiotika-Konzentration gekommen. „Ein derartiger Rückgang, wie er auch in vorherigen Studien festgestellt wurde, heißt nicht unbedingt, dass die chemischen Strukturen zerstört und unwirksam werden", erklärt Spielmeyer die Zusammenhänge. Wenn sich zum Beispiel Bestandteile der Gülle mit den Wirkstoffen verbinden, könnten die einzelnen Antibiotika zwar nicht mehr nachgewiesen werden, befinden sich aber noch - stabilisiert durch die Bindung - in der Gülle oder den Gärresten. Spielmeyer: „Wenn Wirkstoffe gebunden werden, können sie sich später auch wieder lösen, sodass es zu einem erneuten Freisetzen der Antibiotika in der Gülle oder auch im Boden kommen kann." Das hätten die nun veröffentlichten Projektergebnisse gezeigt. Zwar werde oftmals nur ein geringer Teil wieder freigesetzt, dies könne jedoch stetig über einen langen Zeitraum erfolgen.

Weitere Informationen:
https://www.dbu.de/projekt_31812/01_db_2848.html
https://www.dbu.de/doiLanding1328.html
https://www.dbu.de/123artikel38094_2362.html

Quelle: IDW 

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Interview mit Dr. Natalia Ivleva über ihre Forschung zur Analytik von Mikroplastik

Dr. Ulrich Marsch Corporate Communications Center
Technische Universität München

Seit den ersten Berichten über die Verschmutzung der Meere und Küsten mit Mikroplastik intensivierte sich auch die weltweite Forschung dazu. Inzwischen ist klar, dass Mikroplastik auch in Flüssen und Seen sowie in Getränken und Lebensmitteln allgegenwärtig ist. An der Technischen Universität München (TUM) entwickelt Dr. Natalia P. Ivleva analytische Verfahren zur Identifizierung und Quantifizierung von Mikroplastik. Im Interview erläutert sie den aktuellen Forschungsstand.

Mikroplastik - Was ist das eigentlich genau?
Nach gegenwärtiger Definition sind das Kunststoffpartikel kleiner als 5 Millimeter. Die untere Grenze liegt bei einem Mikrometer, also einem Tausendstel Millimeter. Partikel in der Größe von einem Mikrometer bis zu 100 Nanometern werden als Sub-Mikroplastik bezeichnet, Partikel kleiner als 100 Nanometer als Nanoplastik. Studien zeigen, dass die meisten Plastikpartikel im unteren Mikrometerbereich zu finden sind.

Die Partikel können in der Umwelt durch die Fragmentierung größerer Plastikteile entstehen, sie bilden sich im Straßenverkehr durch Reifenabrieb und in Form feinster Fasern beim Waschen von Kleidung mit Kunstfaseranteil. Außerdem wird Mikroplastik in Körperpflegeprodukten eingesetzt, beispielsweise in Zahnpasta.

Warum müssen wir uns Sorgen machen um Mikroplastik?
Eigentlich ist noch gar nicht klar, wie gefährlich Mikroplastik wirklich ist. Sicher ist, dass solche Partikel von Lebewesen aufgenommen werden, natürlich auch von Menschen. Das allein ist aber nicht hinreichend, um toxische Effekte zu erwarten. Es wird allerdings auch diskutiert, dass kleinere Partikel in bestimmte Gewebe von aquatischen Organismen gelangen können.

Weltweit werden pro Jahr inzwischen rund 400 Millionen Tonnen Kunststoff produziert. Ein erheblicher Teil davon landet in der Umwelt und braucht dort unter Umständen mehrere Hundert Jahre bis er abgebaut ist.

In den nächsten Jahrzehnten müssen wir daher mit einer massiven Zunahme von Mikroplastik in der Umwelt rechnen. Gleichzeitig wissen wir, dass auch inerte und an sich ungefährliche Stoffe ab einem Schwellenwert zu unvorhersehbaren Effekten führen können.

Warum weiß man so wenig über die Folgen?
Bei den ersten Messungen hat man teilweise einfach optisch sortiert. Leider ist diese Methodik sehr fehleranfällig. Ein Sandkorn und ein Plastikpartikel von weniger als einem Millimeter Durchmesser sehen sehr ähnlich aus.

Im Rahmen eines durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „MiWa" haben wir zum Beispiel in einer Probe aus der Elbe 3000 Partikel chemisch analysiert. Nur etwa eines von Tausend Partikeln war tatsächlich Kunststoff. Neben Kalk und anderen Mineralien gibt es ja auch noch organische Stoffe. Deswegen ist die Entwicklung zuverlässiger und standardisierter Methoden extrem wichtig. Sonst sind die Messwerte nicht vergleichbar.

Und: Wir reden hier über sehr geringe Konzentrationen, das heißt auch über sehr geringe Effekte. Bei einigen Versuchen mit hohen Konzentrationen von Mikroplastik hat man negative Effekte beobachtet, andere haben keine Effekte gesehen.

Hier steht die Forschung noch ziemlich am Anfang. Was nicht heißt, dass wir noch warten sollten. Angesichts der langsamen Abbauraten müssen wir uns dringend überlegen, wie wir den Eintrag von Kunststoffen in die Umwelt reduzieren können.

Mit welchen Methoden kommt man dem Mikroplastik auf die Spur?
Je nach Fragestellung wird die Analytik von Mikroplastik zurzeit mit verschiedenen Methoden durchgeführt: Thermoanalytische Methoden, gekoppelt mit Gaschromatographie und Massenspektrometrie liefern Werte für die Masse unterschiedlicher Plastiksorten und deren Additive in einer Probe - geben jedoch keine Aussagen über die Partikelgröße.

Spektroskopische Methoden liefern Informationen über die chemische Identität sowie Größe und Form von Mikroplastikpartikeln. Die Infrarot-Mikrospektroskopie ist in der Lage, Partikel bis ungefähr 20 Mikrometer automatisch zu analysieren.

Bei uns am Institut wenden wir vor allem Raman-mikroskopische Analysen an. Das ist eine zerstörungsfreie spektroskopische Methode, die Fingerabdruck-Spektren liefert und eine verlässliche Identifizierung der Partikel ermöglicht. Damit können wir sehr gut zwischen synthetischen Polymeren und natürlichen Substanzen wie Zellulose oder Quarz unterscheiden.

Außerdem können wir die Plastiksorte feststellen. Eine Kopplung des Raman-Spektrometers mit einem optischen Mikroskop erlaubt es uns, Partikel bis hinunter zu weniger als einem Mikrometer zu analysieren. Somit können wir eine Aussage über die Anzahl, die Größenverteilung und die Polymersorten von Mikroplastikpartikeln in der Probe treffen.

Wir konnten bereits zeigen, dass sich Mikroplastikpartikel im Darm von Wasserflöhen anreichern können. Außerdem haben wir in einem vom Bayerischen Umweltministerium geförderten Projekt festgestellt, dass Muscheln die besonders kleinen Mikroplastikpartikel aufnehmen und im Körper anreichern.

Wie geht es weiter?
Für eine repräsentative und statistisch belastbare Aussage zur Mikroplastik-Verunreinigung müssen sehr viele Partikel pro Probe untersucht werden. Deswegen arbeiten wir in einem von der Bayerischen Forschungsstiftung (BFS) geförderten Projekt „MiPAq" an der Automatisierung der Raman-basierten Analyse.

Da Plastikpartikel mit abnehmender Größe ein höheres ökotoxikologisches Potenzial besitzen, sind die Methoden zur Analyse solch kleiner Partikel von besonderem Interesse. Daher entwickelt unser Institut in dem vom BMBF geförderten Vorhaben „SubµTrack" zusammen mit vier weiteren Lehrstühlen der TUM die Analyse sehr kleiner Partikel weiter.

Liegen erst einmal genügend vergleichbare Ergebnisse für die Belastung von Umwelt- und Lebensmittel-Proben mit Mikro- und Nanoplastik vor, kann man mögliche negative Effekte für die Umwelt und uns Menschen untersuchen. Dafür sind ökotoxikologische Studien mit Mikroplastik unter Berücksichtigung von relevanten Plastiksorten, Größen, Formen und vor allem Konzentrationen notwendig.

Würden Sie nun die Herstellung von Plastik verbieten?
Nein, ich würde in keinem Fall auf Kunststoff komplett verzichten, weil es ein vielseitig einsetzbares Material ist und viele Vorteile bringt. Aber man muss Kunststoff richtig nutzen. Vor allem müssen wir den Eintrag von Kunststoff in die Umwelt verringern. Und hier ist nicht nur die Industrie gefragt, sondern jeder kann selbst etwas dafür tun.

Publikationen:
Christian Schwaferts, Reinhard Niessner, Martin Elsner, Natalia P. Ivleva, Methods for the analysis of submicrometer- and nanoplastic particles in the environment, Trends in Analytical Chemistry 2019 - DOI:10.1016/j.trac.2018.12.014
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165993618304631

Philipp M. Anger, Elisabeth von der Esch, Thomas Baumann, Martin Elsner, Reinhard Niessner, Natalia P. Ivleva, Raman microspectroscopy as a tool for microplastic particle analysis. Trends in Analytical Chemistry 2018, 109 214-226 - DOI: 10.1016/j.trac.2018.10.010
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165993618304643

Janina Domogalla-Urbansky, Philipp M. Anger, Hermann Ferling, Florian Rager, Alexandra C. Wiesheu, Reinhard Niessner, Natalia P. Ivleva, Julia Schwaiger, Raman microspectroscopic identification of microplastic particles in freshwater bivalves (Unio pictorum) exposed to sewage treatment plant effluents under different exposure scenarios. Environmental Science and Pollution Research 2018 - DOI: 10.1007/s11356-018-3609-3
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30456620

Natalia P. Ivleva, Alexandra C. Wiesheu und Reinhard Niessner, Mikroplastik in aquatischen Ökosystemen. Angewandte Chemie 2016,128, 2-23 - DOI: 10.1002/ange.201606957
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201606957

Weitere Informationen:
Dr. Natalia P. Ivleva ist Gruppenleiterin am Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie (IWC), Lehrstuhl für Analytische Chemie und Wasserchemie (Prof. Dr. Martin Elsner) der Technischen Universität München (TUM).

Gefördert wurden die im Interview genannten Arbeiten vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (Projekt „Mikroplastik im Wasserkreislauf", MiWa, Bearbeiter: MSc Philipp M. Anger und Projekt „Tracking von (Sub)Mikroplastik unterschiedlicher Identität", SubµTrack, Bearbeiter: MSc Christian Schwaferts) sowie der Bayerischen Forschungsstiftung (Projekt „Mikropartikel in der aquatischen Umwelt und in Lebensmitteln", MiPAq, Bearbeiterin MSc Elisabeth von der Esch).

Kooperationspartner an der TU München sind die Professuren für Siedlungswasserwirtschaft (Prof. J. E. Drewes, PD Dr. T. Letzel, PD Dr. J. Graßmann), für Tierphysiologie und Immunologie (Prof. M. Pfaffl), für Aquatische Systembiologie (Prof. J. Geist), für Wissenschafts- und Technologiepolitik (Prof. R. Müller), für Lebensmittelverpackungstechnik (Prof. H. C. Langowski) und für Lebensmittelchemie und molekulare Sensorik (Prof. T. Hofmann, Dr.-Ing. Karl Glass) sowie das Institut für Grundwasserökologie (PD Dr. Griebler, PD Dr. Stumpp) am Helmholtz Zentrum München.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Natalia P. Ivleva
Institut für Wasserchemie & Chemische Balneologie (IWC)
Lehrstuhl für Analytische Chemie und Wasserchemie
Technischen Universität München
Marchioninistr. 17, 81377 München
Tel.: +49 89 2180 78252
natalia.ivleva@ch.tum.de
http://www.hydrochemistry.tum.de/groups/ramanmicro/

Weitere Informationen:
https://www.tum.de/nc/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/detail/article/35164/
Link zur Pressemitteilung

Quelle: IDW 

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Gestresste Mütter - übergewichtige Kinder

Stefanie Seltmann Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Berliner Institut für Gesundheitsforschung / Berlin Institute of Health (BIH)

Jedes zehnte Kind ist übergewichtig, jedes zwanzigste sogar fettleibig. Wissenschaftler*innen des Berliner Instituts für Gesundheitsforschung / Berlin Institute of Health (BIH) haben gemeinsam mit Kolleg*innen von der Charité - Universitätsmedizin Berlin und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig nun einen bisher wenig untersuchten Zusammenhang aufgeklärt: In der Mutter-Kind-Studie LiNA, die am UFZ koordiniert wird, fanden sie heraus, dass der empfundene Stress der Mutter im ersten Lebensjahr des Kindes Übergewicht im Kleinkindalter begünstigt.

Mütterlicher Stress wirke sich vor allem auf die Gewichtsentwicklung von Mädchen aus und führe zu einer langfristigen Prägung, schreiben die Forscher*innen des BIH, der Charité, des UFZ sowie der Universität Bristol im Fachmagazin BMC Public Health.

Seit 2006 kooperieren UFZ-Forscher*innen mit Kolleg*innen aus dem Städtischen Klinikum St. Georg sowie dem Universitätsklinikum Leipzig in der LiNA-Studie: LiNa steht für „Lebensstil und Umweltfaktoren und deren Einfluß auf das Allergierisiko von Neugeborenen". In der aktuellen Studie werteten die Forscher*innen um Irina Lehmann und Saskia Trump, die beide seit Anfang 2018 am BIH forschen, Daten von 498 Mutter-Kind-Paaren aus. Aus den Angaben zu Größe und Gewicht ermittelten die Forscher*innen den Body Mass Index (BMI) der Kinder und normierten ihn auf Alter und Geschlecht. Den empfundenen Stress der Mütter während der Schwangerschaft und während der ersten beiden Lebensjahre der Kinder erhoben sie mithilfe validierter Fragebögen, der die Themen Sorgen und Ängste, Anspannung, allgemeine Zufriedenheit sowie den Umgang mit täglichen Anforderungen umfasste. Anschließend setzten sie beide Datensätze miteinander in Beziehung.

Gestresste Mütter haben häufiger übergewichtige Kinder als entspannte Mütter.
„Wir haben dabei deutlich gesehen, dass der empfundene Stress der Mutter während des ersten Lebensjahres des Kindes mit der Gewichtsentwicklung des Kindes in den ersten fünf Lebensjahren zusammenhängt", sagt Irina Lehmann, die gemeinsam mit Saskia Trump die Untersuchung konzipiert und geleitet hat. „Gestresste Mütter haben häufiger übergewichtige Kinder als entspannte Mütter." „Besonders auffällig ist der Einfluss von mütterlichem Stress auf Mädchen", ergänzt Saskia Trump. Studien hätten gezeigt, dass Jungen möglicherweise den Stress der Mütter besser kompensieren. Keinen Einfluss auf das Gewicht der Kinder hatte mütterlicher Stress während der Schwangerschaft oder während des zweiten Lebensjahrs der Kinder. „Das erste Lebensjahr scheint eine sensible Phase und für die Neigung zu Übergewicht prägend zu sein", sagt Kristin Junge vom UFZ, eine der beiden Erstautorinnen der Studie. „In dieser Zeit sollte dem Befinden der Mutter daher besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden", ergänzt sie.

Ursachen für mütterlichen Stress
„Um herauszufinden, warum die Mütter während der Schwangerschaft und in den ersten beiden Lebensjahren der Kinder gestresst waren, haben wir uns die Daten noch einmal intensiv angeschaut", berichtet Beate Leppert, ebenfalls Erstautorin der Studie, die mittlerweile an der Universität Bristol arbeitet. „Insbesondere haben wir die Lebensbedingungen der Mütter unter die Lupe genommen." Dabei entdeckten die Wissenschaftler*innen, dass die gestressten Mütter häufiger als nicht-getresste Mütter in einem einfachen Wohnumfeld lebten, häufiger Lärm und Straßenverkehr ausgesetzt waren und im Durchschnitt über ein niedrigeres Haushaltseinkommen verfügten.

Gestresste Mütter nicht allein lassen

„Wir wollen mit unserer Studie auf das Problem der gestressten Mütter aufmerksam machen", sagt Irina Lehmann. „Keineswegs sollte man sie mit ihrem Problem alleine lassen." Kinderärzt*innen könnten bei den Untersuchungen der Kinder im ersten Lebensjahr immer auch einen Blick auf die Mütter werfen und sie bei Anzeichen für Stress auf ihre Situation ansprechen. „Es gibt bereits viele gute Hilfsangebote für junge Mütter, viele wissen aber nichts davon. Wenn man hier ansetzt, könnte man den Müttern helfen und damit womöglich ihren Kindern späteres Übergewicht ersparen", so Saskia Trump. In zukünftigen Forschungsarbeiten will das Team untersuchen, welche weiteren Risikofaktoren die kindliche Gewichtsentwicklung prägen können und welche Mechanismen an der langanhaltenden Fehlsteuerung des Stoffwechsels beteiligt sind.

Über das Berliner Institut für Gesundheitsforschung/Berlin Institute of Health (BIH)
Das Berliner Institut für Gesundheitsforschung | Berlin Institute of Health (BIH) widmet sich der Übertragung von Ergebnissen aus der Grundlagenforschung in die Klinik, der so genannten Translation. Ziel ist eine personalisierte Präzisionsmedizin für Menschen mit progredienten Krankheiten, um ihre Lebensqualität zu erhalten oder wiederherzustellen. Dies soll gelingen dank präziser Diagnosen, besserer Vorhersagen und neuartiger Therapien. Die Gründungsinstitutionen Charité - Universitätsmedizin Berlin und Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) sind im BIH eigenständige Gliedkörperschaften.

Kontakt
Dr. Stefanie Seltmann
Leiterin Kommunikation & Marketing
s.seltmann@bihealth.de

Originalpublikation:
10.1186/s12889-018-6110-5

Weitere Informationen:
https://www.bihealth.org/de/aktuell/?L=0&tx_news_pi1%5Bnews%5D=1872&tx_n...

Quelle: IDW 

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Neue Studie: Entgelttransparenzgesetz: Nur eine Minderheit der Unternehmen ist aktiv geworden

Rainer Jung Abt. Öffentlichkeitsarbeit
Hans-Böckler-Stiftung

Das Entgelttransparenzgesetz soll die Benachteiligung von Frauen beseitigen. Doch es entfaltet bislang kaum Wirkung, nur eine Minderheit der Unternehmen ist bislang aktiv geworden. Das zeigt eine neue Studie des Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Instituts (WSI) der Hans-Böckler-Stiftung in Kooperation mit dem Institut für empirische Sozial- und Wirtschaftsforschung (INES Berlin).* Nötig sind strengere Auflagen und spürbare Sanktionen.

Frauen müssen im gleichen Betrieb für gleiche und gleichwertige Arbeit den gleichen Lohn erhalten wie Männer. Das soll das seit Mitte 2017 geltende Entgelttransparenzgesetz sicherstellen. Allerdings: Das Gesetz zeigt bisher „keine spürbaren Effekte", schreiben Dr. Helge Baumann, Dr. Christina Klenner und Dr. Tanja Schmidt in ihrer Untersuchung. Die Forscherinnen und Forscher haben analysiert, was sich aus der Sicht von Betriebsräten, die an der WSI-Betriebsrätebefragung 2018 teilgenommen haben, in den ersten Monaten nach der Einführung des Gesetzes getan hat. Die Ergebnisse seien repräsentativ für Betriebe mit Betriebsrat und mindestens 20 Beschäftigten.

Nach dem Entgelttransparenzgesetz ist jeder Arbeitgeber verpflichtet, Männern und Frauen für vergleichbare Arbeit gleich viel zu zahlen. In Betrieben mit mehr als 200 Beschäftigten - also für etwa ein Drittel aller Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer in Deutschland - gilt zusätzlich ein „individueller Auskunftsanspruch", der in einem zweiten Schritt Anfang 2018 in Kraft getreten ist. Danach können Beschäftigte verlangen, dass ihnen der Arbeitgeber das durchschnittliche Gehalt der Kollegen des jeweils anderen Geschlechts nennt, die eine ähnliche Arbeit leisten. Dadurch sollen bestehende Ungerechtigkeiten offengelegt und schließlich beseitigt werden. Für Unternehmen mit mehr als 500 Mitarbeitern gelten weitere Vorgaben: Sie sollen regelmäßig überprüfen, wie es um die Entgeltgleichheit im Unternehmen steht, und dazu einen Bericht erstellen.

Ein Großteil der Unternehmen hat zum Zeitpunkt der Befragung, sieben bis zehn Monate nach Inkrafttreten, noch keine Aktivitäten zur Umsetzung des Entgelttransparenzgesetzes unternommen. In nur zwölf Prozent der Betriebe ist die Geschäftsführung von sich aus aktiv geworden. „Offenbar fühlte sich nur ein kleiner Teil der Betriebe von der Aufforderung angesprochen, im Betrieb für Entgeltgleichheit zu sorgen", schreiben Baumann, Klenner und Schmidt. Am höchsten ist dieser Anteil in mittelgroßen Betrieben mit 201 bis 500 Beschäftigten: hier haben 19 Prozent der Betriebe etwas unternommen. Die großen Unternehmen ab 501 Beschäftigten kommen auf 18 Prozent (siehe auch Abbildung 1 in der Studie; Link unten). Unabhängig von der Betriebsgröße sind Unternehmen, in denen Betriebsräte nach eigenem Bekunden ein „sehr gutes Verhältnis zur Geschäftsleitung" haben, bei der Umsetzung des Gesetzes weiter.

Auch die Beschäftigten selbst zögern noch: In 13 Prozent der mittelgroßen Betriebe hat sich mindestens eine Person einen bis vier Monate nach Inkrafttreten des Auskunftsanspruchs an den Betriebsrat gewandt, um ihr Gehalt überprüfen zu lassen. Bei den großen Unternehmen sind es immerhin 23 Prozent, die von ihrem Auskunftsrecht Gebrauch gemacht haben (Abbildung 2). Die Wahrscheinlichkeit, dass Beschäftigte ihr Gehalt überprüfen lassen, steigt deutlich, wenn im Betrieb viele Hochqualifizierte arbeiten. Der Frauenanteil spielt dagegen keine Rolle.

In gut einem Drittel der Betriebe mit Betriebsrat wurden die Entgelte von Frauen und Männern in den letzten zwei Jahren vor der Befragung, teilweise bereits vor Inkrafttreten des Gesetzes, auf Ungleichheit überprüft. Insgesamt taten das aber nur rund 10 Prozent mit anerkannten externen oder statistischen Prüfverfahren, wie es das Gesetz fordert.

Betriebe mit einer jungen Belegschaft haben überdurchschnittlich oft Prüfungen vorgenommen. Außerdem haben Betriebe, die sich nach Einschätzung der Betriebsräte bemühen, „dass die Mitarbeiter gerne hier arbeiten", und die bestrebt sind, die „Arbeit menschengerecht zu gestalten", häufiger die Entgelte überprüft. Gelten Betriebsvereinbarungen zu Gleichstellung und Antidiskriminierung oder zu Familienfreundlichkeit, geht das ebenfalls mit überdurchschnittlich häufigen Überprüfungen einher. „Das lässt den Schluss zu", schreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, „dass Prüfungen eher in gut mitbestimmten Betrieben, die ihre Personalpolitik in starkem Maße auf die Belange der Beschäftigten ausgerichtet haben und so auch Personal anziehen und binden wollen, durchgeführt worden sind".

Die Forscher raten dazu, das Entgelttransparenzgesetz verbindlicher auszugestalten. Dazu gehöre erstens, die Prüfung der betrieblichen Gehaltsstrukturen nicht nur zu empfehlen, sondern verpflichtend zu machen. Dazu gehöre zweitens, die Hürden für den individuellen Auskunftsanspruch zu verkleinern und Beschäftigte in kleineren Betrieben einzubeziehen. Für Verstöße gegen die gesetzlichen Verpflichtungen müsse das Gesetz „wirksame Sanktionen" vorsehen, die es bisher überhaupt nicht gebe.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Helge Baumann
WSI
Tel.: 0211-7778-603
E-Mail: Helge-Baumann@boeckler.de

Rainer Jung
Leiter Pressestelle
Tel.: 0211-7778-150
E-Mail: Rainer-Jung@boeckler.de

Originalpublikation:
*Helge Baumann, Christina Klenner, Tanja Schmidt: Entgeltgleichheit von Frauen und Männern. Wie wird das Entgelttransparenzgesetz in Betrieben umgesetzt? Eine Auswertung der WSI-Betriebsrätebefragung 2018, WSI-Report Nr. 45, Januar 2019. Download: https://www.boeckler.de/pdf/p_wsi_report_45_2019.pdf

Quelle: IDW 

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Mobilfunktechnik für die Industrie 4.0

Axel Kölling Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik

Ein Konsortium unter Leitung des Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen hat im Rahmen des Projekts „HiFlecs" die Grundlagen für eines neuen Mobilfunkstandards für die Industrie entwickelt. Produktionsabläufe in Fabriken können damit wesentlich effizienter gestaltet werden.

Die Anforderungen an eine moderne Fabrik steigen: Auf der einen Seite sind Automatisierung und Kostensenkung gefordert, auf der anderen aber auch Produktvielfalt und Ausfallsicherheit. Die „Industrie 4.0" soll diesen Bedürfnissen gerecht werden, allerdings fehlt ihr noch ein entscheidender Baustein zum Durchbruch: ein Funkstandard für die zuverlässige Kommunikation zwischen Maschinen in Echtzeit. Die Grundlagen für einen solchen Standard hat ein Konsortium unter Leitung des Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen jetzt im Rahmen des Projekts „HiFlecs"* entwickelt.

Das Projekt ist Teil der Hightech-Strategie der Bundesregierung und wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 4,76 Millionen Euro gefördert. Neben dem TZI waren zehn weitere Partner aus Industrie und Wissenschaft an HiFlecs beteiligt.

Mobilfunkstandard LTE „viel zu langsam"
Mit herkömmlichen Funktechnologien ist die künftig benötigte Geschwindigkeit in automatisierten Herstellungsverfahren kaum zu erreichen. „Die Latenz, also die Verzögerungen bei der Signalübertragung zur Steuerung von Produktionsprozessen müssen unter einer Millisekunde liegen", erläutert „HiFlecs"-Projektleiter Prof. Armin Dekorsy von der TZI-Arbeitsgruppe Elektrotechnik/Nachrichtentechnik. „Zum Vergleich: Der aktuelle Mobilfunkstandard LTE bietet rund zehn Millisekunden, ist also viel zu langsam."

Es kommt jedoch nicht nur auf die Geschwindigkeit an, sondern auch auf die Menge an gleichzeitig angebundenen Geräten („massive machine-type communication"). In modernen Fabriken werden oft Tausende von Sensoren, Aktoren sowie Steuer- und Regelungseinheiten eingesetzt. Mit der Datenflut, die diese Vielzahl an Geräten gleichzeitig generiert, sind herkömmliche Funknetze überfordert.

Im Projekt „HiFlecs" verfolgten die Partner daher einen ganzheitlichen Ansatz: Sie entwickelten sowohl Technologien für die schnelle Übertragung der Daten als auch für das gesamte Ressourcen- und Netzwerkmanagement. HiFlecs hilft nun, die Informationen zu priorisieren und gezielt zu verteilen. „Wir mussten die Netze ganz anders designen", erklärt Dekorsy. „Die Abstimmung der Maschinen untereinander musste mit weniger Signalisierung möglich werden, um Bandbreite zu sparen."

Ergänzung zum 5G-Mobilfunkstandard
Dekorsy sieht in HiFlecs auch eine Möglichkeit, den neuen Mobilfunkstandard der 5. Generation (5G) zu ergänzen, um speziellen Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. 5G erlaubt ebenfalls eine schnellere, zuverlässigere Kommunikation, wird aber von Netzbetreibern zur Verfügung gestellt. Mit HiFlecs können Unternehmen private Netze einrichten, sodass sie die Hoheit über ihre Daten behalten und möglicherweise Kosten sparen. Auch für die Einführung neuer, datenbasierter Geschäftsmodelle kann es sinnvoll sein, die Kommunikation selbst in der Hand zu behalten.

Die Ergebnisse des Projekts wurden in einer Verpackungsmaschine eines weltweit tätigen Herstellers prototypisch umgesetzt. Bis jetzt benötigte die Maschine zur Steuerung ihrer Transportmodule zahlreiche Kabel. HiFlecs erlaubt die Umstellung auf Funk, sodass die Kosten sinken und das Gewicht reduziert wird. Gleichzeitig wird die Installation erleichtert.

Der Nachweis, dass das System funktioniert, ist damit erbracht. Bis zur Marktreife von HiFlecs sind jetzt weitere Entwicklungsschritte erforderlich - interessierte Unternehmen können sich an das TZI wenden.

* HiFlecs steht für „Hochperformante, sichere Funktechnologien und deren Systemintegration in zukünftige industrielle Closed‐Loop‐Automatisierungslösungen".

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Armin Dekorsy:
Tel. 0421 218-62400
E-Mail: dekorsy@ant.uni-bremen.de

Weitere Informationen:
http://www.ant.uni-bremen.de/de/projects/hiflecs/

Quelle: IDW 

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Studierende decken Sicherheitslücken auf

Corinna Korinth Referat für Kommunikation und Marketing
Hochschule Albstadt-Sigmaringen

IT-Security-Studierende der Hochschule Albstadt-Sigmaringen haben in einem häufig eingesetzten Präsentationssystem Sicherheitslücken aufgedeckt. Sie gaukelten dem System unter anderem ein manipuliertes Update vor und erlangten Zugriff auf Netzwerklaufwerke und sensible Daten wie interne Passwörter.

Albstadt/Sigmaringen. Eine Studierendengruppe des Bachelorstudiengangs IT Security an der Hochschule Albstadt-Sigmaringen hat in einem Präsentationssystem eines österreichischen Herstellers teils erhebliche Sicherheitslücken aufgedeckt. Das Hochschulprojekt unter der Leitung von Prof. Holger Morgenstern und Tobias Scheible wurde in Zusammenarbeit mit der Tübinger Firma Syss GmbH umgesetzt, die als Dienstleisterin im Bereich der IT-Security individuell und herstellerneutral Penetrationstests im In- und Ausland durchführt und den Studierenden das entsprechende Gerät zur Verfügung stellte. Bei einem Penetrationstest wird die Perspektive eines Hackers eingenommen, um von außen angreifbare Stellen im System zu identifizieren. Das erklärt Leon Albers, Mitglied der siebenköpfigen Studierendengruppe.

Hat das Gerät verwundbare Komponenten? Diese Kernfrage trieb die Studierenden an. „Dann ging es schließlich darum, einen realen Angriff durchzuführen und die Kontrolle über das Gerät zu übernehmen", sagt der Studierende Sebastian Buckel. „Und das ist uns dann auch gelungen."

Die Studierenden gaukelten dem Gerät unter anderem ein manipuliertes Update vor, das dieses dann auch prompt übernahm. „Dadurch hatten wir Vollzugriff", sagt Sebastian Buckel. Durch weitere Schwachstellen wurde es den Studierenden ermöglicht, Zugriff auf Netzwerklaufwerke und sensible Daten wie interne Passwörter zu erlangen. „Wir konnten Informationen mitlesen und manipulieren."

Die aus solchen Sicherheitslecks resultierende Bedrohung ist dabei durchaus real: „So ein Präsentationssystem wird von Unternehmen häufig in professionellen Kontexten genutzt", sagt Leon Albers. „Sich dazu einen Zugang zu verschaffen, kann dann schon in Richtung Industriespionage gehen."

Neben den fast alltäglichen Funden von veralteten Softwarekomponenten und unsicheren Standardkonfigurationen seien auch unbekannte und selbst in der aktuellsten Version des Herstellers noch enthaltene kritische Schwachstellen gefunden worden, sagt Holger Morgenstern. Aus Sicherheitsgründen informierten die Studierenden daher auch zunächst den Hersteller. Dieser sollte die Gelegenheit bekommen, die Sicherheitslücken zu schließen. „Man hat dort aufgeschlossen auf unseren Bericht reagiert", sagt Leon Albers. „Die Firma will die Probleme beheben."

Schwachstellen zu finden, die die Hersteller eigentlich vermeiden wollten: Auf Leon Albers, Sebastian Buckel und ihre Kommilitonen im Studiengang IT Security übt das einen großen Reiz aus - da wurde auch mal die ein oder andere Nachtschicht eingelegt. Beide sind sogar eigens für dieses Fach an die Hochschule Albstadt-Sigmaringen gekommen: Sebastian Buckel stammt aus dem Kreis Ravensburg, Leon Albers kommt aus Nordrhein-Westfalen.

Weiterführende Informationen: Da die IT Security ein sehr praktisches Anwendungsfeld darstellt, legt der Studiengang großen Wert auf einen hohen Praxisbezug. Bereits im ersten Semester lernen die Studenten, eigenständig mit Methoden und Werkzeugen aus dem Bereich der offensiven Security (Hacking) umzugehen. Praxisunterricht ist auch im weiteren Studienverlauf von großer Bedeutung. Veranstaltungen wie Cyber Security, Netzwerk- und Systemsicherheit sowie Offensive Sicherheit werden stets von umfangreichen Praktikums- und Lab-Übungen begleitet. Fortgeschrittene Themen wie die Digitale Forensik, Kryptografie oder Reverse Engineering haben ebenso einen hohen Stellenwert im Studienverlauf des Bachelorstudiengangs IT Security.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Holger Morgenstern
E-Mail: morgenstern@hs-albsig.de
Telefon: 07571/7329279

Tobias Scheible
E-Mail: scheible@hs-albsig.de
Telefon: 07571/7329458

Weitere Informationen:
https://cyber-security-center.de/759

Quelle: IDW 

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Biodiversität - Koexistenz durch verzögerte Anpassung

Luise Dirscherl Stabsstelle Kommunikation und Presse
Ludwig-Maximilians-Universität München

Bodenbakterien müssen immer wieder auf variable Umweltbedingungen reagieren - aber am besten nicht zu schnell. Wie LMU-Forscher zeigen, kann eine verzögerte Anpassung für das Überleben der Gesamtpopulation positiv sein.

In einem einzigen Gramm Boden können bis zu 10.000 verschiedene Arten von Bodenbakterien existieren. Wie diese biologische Vielfalt trotz unterschiedlicher ökologischer „Fitness" einzelner Arten erhalten bleibt, ist eine der grundlegendsten Fragen der Ökologie. Lässt man im Labor ein Gemisch aus Bodenbakterien gleichzeitig wachsen, setzt sich schließlich der am stärksten wachsende Stamm durch und alle anderen sterben aus. Der LMU-Physiker Professor Erwin Frey hat mit seiner Mitarbeiterin Dr. Marianne Bauer untersucht, warum dies in der Natur nicht der Fall ist. Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin Physical Review Letters berichten, führt die verzögerte Anpassung an wechselnde Lebensumstände zu einer stabilen Koexistenz verschiedener Spezies.

Der Boden ist ein komplexer Lebensraum, der von einem labyrinthartigen Porensystem durchzogen ist. Über diese Poren können Bakterien abhängig vom Wassergehalt sowohl mit benachbarten Populationen in Kontakt kommen als auch Nährstoffe ausgetauscht werden. „Uns hat interessiert, ob die räumliche Variabilität die Stabilität der Populationen beeinflussen kann", sagt Marianne Bauer. Dazu untersuchten die Wissenschaftler mithilfe mathematischer Simulationen ein vereinfachtes System, in dem die Bakterienpopulation nur aus zwei Spezies besteht. In dem Modell ist eine Spezies für die gesamte Population nützlich, etwa indem sie für alle hilfreiche Enzyme produziert, wächst aber langsamer als die andere Spezies. Unter Laborbedingungen würde in diesem Fall die langsamer wachsende Spezies mit der Zeit aussterben.

In ihrem neuen Modell gehen die Wissenschaftler davon aus, dass die Individuen beider Spezies sich nur verzögert an schwankende Umweltbedingungen anpassen, also ihre Wachstumsgeschwindigkeit noch einige Zeit beibehalten, auch wenn sie beispielsweise in Bereiche mit anderen Nährstoffangeboten oder pH-Werten gelangen. Wie die Simulationen zeigten, wirkt sich diese verzögerte Anpassung positiv auf die Gesamtpopulation aus, sodass beide Spezies langfristig koexistieren. Das Wachstum beider Spezies hängt von der Verfügbarkeit der Enzyme ab, daher können in einer lokalen Population mit vielen „langsamen" Bakterien die langsam wachsenden Individuen sogar schneller wachsen als schnell wachsende Individuen in einer Umgebung, in der es nur sehr wenige langsam wachsende Bakterien - und damit nur wenig Enzyme - gibt. „Da über die Poren ein Austausch zwischen den Populationen möglich ist, können letztlich in einer Pore verschiedene Individuen einer Spezies mit ganz verschiedenen Wachstumsraten vorkommen. Dadurch können beide Spezies überleben", sagt Bauer. „Dies funktioniert bei einem breiten Spektrum verschiedener Porensysteme und auch bei überraschend hohen Unterschieden der Wachstumsgeschwindigkeiten."

Nach Ansicht der Wissenschaftler bedeutet die stabile Koexistenz der beiden Spezies über große Parameterbereiche darauf hin, dass verzögerte Reaktionen auf Veränderungen des Lebensraums ein signifikanter Faktor für den Erhalt der biologischen Vielfalt sein können. „Deswegen sind Experimente, die mögliche räumliche Strukturen berücksichtigen, besonders interessant, um Biodiversität in realistischen Systemen zu untersuchen", sagt Frey.

Publikation:
Delays in Fitness adjustment can lead to coexistence of hierarchically interacting species
Marianne Bauer and Erwin Frey
Physical Review Letters 2018
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.268101

Kontakt:
Prof. Dr. Erwin Frey
Lehrstuhl für Theoretische Physik - Statistische Physik
Tel.: +49 (0) 89 / 2180-4538
erwin.frey@physik.lmu.de

Quelle: IDW 

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Food-Scanner für die Hosentasche

Britta Widmann Kommunikation
Fraunhofer-Gesellschaft

Laut einer Studie der Umweltstiftung WWF Deutschland landen jährlich zehn Millionen Tonnen Lebensmittel in Deutschland im Müll, obwohl sie noch verzehrbar sind. Mit einem mobilen Food-Scanner sollen Verbraucher und Supermarktbetreiber in Zukunft prüfen können, ob Nahrungsmittel verdorben sind. Das Gerät im Hosentaschenformat ermittelt per Infrarotmessung den Reifegrad und die Haltbarkeit von Gemüse, Obst und Co. und zeigt das Ergebnis mithilfe einer App an. Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher haben das System, das als Demonstrator vorliegt, gemeinsam mit Partnern im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten entwickelt.

Kann man den Joghurt noch essen? Ist das Gemüse noch genießbar? Im Zweifelsfall landen Lebensmittel nicht auf dem Teller, sondern in der Tonne. Viele Produkte werden weggeworfen, weil sie nicht mehr appetitlich aussehen, kleine Schönheitsfehler aufweisen oder das Mindesthaltbarkeitsdatum abgelaufen ist. Allein in Bayern wandern 1,3 Millionen Tonnen Nahrungsmittel jährlich unnötigerweise in den Abfall. Mit dem Bündnis »Wir retten Lebensmittel« will das Bayerische Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten mit insgesamt 17 Maßnahmen der Verschwendung entgegenwirken. Eines der Projekte: Ein Food-Scanner soll dazu beitragen, die Verluste am Ende der Wertschöpfungskette zu reduzieren - im Handel und beim Verbraucher. Das preisgünstige Gerät im Hosentaschenformat soll künftig den tatsächlichen Frischegrad von Lebensmitteln feststellen - sowohl bei abgepackten als auch bei nicht abgepackten Waren. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, der Technischen Hochschule Deggendorf und der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf entwickeln den kompakten Food-Scanner, der als Demonstrator mit Daten für zwei Lebensmittel vorliegt und auch eine Haltbarkeitsabschätzung ermöglicht.

Echtheit von Lebensmitteln per Infrarotlicht feststellen
Herzstück des mobilen Scanners ist ein Nahinfrarot (NIR)-Sensor, der den Reifegrad des Nahrungsmittels bestimmt und ermittelt, wie viele und welche Inhaltsstoffe es enthält. »Infrarotlicht wird punktgenau auf das zu untersuchende Produkt geschickt, anschließend misst man das Spektrum des reflektierten Lichts. Die absorbierten Wellenlängen
lassen Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung der Ware zu«, erläutert Dr. Robin Gruna, Projektleiter und Wissenschaftler am Fraunhofer IOSB, die Funktionsweise des Verfahrens. »Im Labor kann man schon lange per Nahinfrarotspektroskopie Inhaltsstoffe quantifizieren. Neu ist, dass dies jetzt mit kleinen Low-Cost-Sensoren möglich ist«, sagt Julius Krause, Kollege im Team von Gruna. »Lebensmittel werden oftmals gefälscht, beispielsweise werden Lachsforellen als Lachs verkauft. Auch die Echtheit eines Produkts kann man mit unserem Gerät feststellen, nachdem es entsprechend eingelernt wurde. Gepanschtes Olivenöl lässt sich ebenfalls als solches identifizieren«, so der Physiker. Doch dem System sind auch Grenzen gesetzt: Es bewertet ausschließlich die Produktqualität von homogenen Nahrungsmitteln. Heterogene Produkte mit verschiedenen Zutaten wie beispielsweise Pizza lassen sich aktuell nur schwer prüfen. Hierfür erforschen die Wissenschaftler ortsauflösende Technologien wie bildgebende Spektroskopie (Hyperspectral Imaging) und Fusionsansätze mit Farbbildern und Spektralsensoren.

Um die Qualität der Lebensmittel basierend auf den Sensordaten und den gemessenen Infrarotspektren bestimmen und Prognosen für die Haltbarkeit errechnen zu können, entwickeln die Forscherteams intelligente Algorithmen, die nach entsprechenden Mustern und Gesetzmäßigkeiten in den Daten suchen. »Durch Maschinelles Lernen können wir das Erkennungspotenzial steigern. In unseren Tests haben wir Tomaten und Hackfleisch untersucht«, sagt Gruna. So wurden etwa die gemessenen NIR-Spektren von Hackfleisch mithilfe statistischer Verfahren mit dem mikrobiellen Verderb korreliert und wurde die weitere Haltbarkeit des Fleisches davon abgeleitet. Umfangreiche Lagertests, bei denen die Forscherteams die mikrobiologische Qualität sowie weitere chemische Parameter unter verschiedenen Lagerbedingungen erfassten, zeigten eine gute Übereinstimmung der ermittelten und der tatsächlichen Gesamtkeimzahl.

App zeigt Haltbarkeit der Lebensmittel an
Der Scanner sendet die gemessenen Daten zur Analyse per Bluetooth an eine Datenbank - eine eigens entwickelte Cloud-Lösung -, in der die Auswerteverfahren hinterlegt sind. Die Messergebnisse werden anschließend an eine App übertragen, die dem Verbraucher die Ergebnisse anzeigt und darstellt, wie lange das Lebensmittel bei den jeweiligen Lagerbedingungen noch haltbar ist oder ob es bereits überlagert wurde. Darüber hinaus erfährt der Verbraucher, wie er Lebensmittel alternativ verwenden kann, wenn deren Lagerdauer abgelaufen ist. Für Anfang 2019 ist die Testphase in Supermärkten geplant: Dann soll untersucht werden, wie der Verbraucher das Gerät annimmt. Insgesamt ist ein breiter Einsatz entlang der Wertschöpfungskette denkbar, vom Rohstoff bis zum Endprodukt. Eine frühzeitige Erkennung von Qualitätsveränderungen ermöglicht alternative Verwertungswege und trägt zur Reduzierung der Verluste bei.

Doch der Scanner ist mehr als nur ein Instrument für den Lebensmittel-Check. Vielmehr handelt es sich um eine universell einsetzbare, kostengünstige Technologie, die schnell anpassbar ist. Beispielsweise könnte man das System nutzen, um damit Kunststoffe, Holz, Textilien oder Mineralien voneinander zu unterscheiden und zu klassifizieren. »Der Einsatzbereich des Geräts ist vielseitig, es muss nur entsprechend trainiert werden«, sagt Gruna.

Weitere Informationen:

https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2019/januar/food-scanner...

Quelle: IDW 

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In Anlehnung an Pokemon Go - Mit neuen Verkerhssicherheitsapps Leben im Straßenverkehr retten

Sabine Ranke-Heinemann Pressestelle
Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund / Institut Ranke-Heinemann

Die derzeit erhältlichen Verkehrssicherheitsapps beugen nur bedingt Unfällen im Straßenverkehr vor, fanden Forscher der Queensland University of Technology heraus. Die Verlockung, während der Fahrt Nachrichten zu tippen, ist für viele Autofahrer noch immer sehr groß. Eine automatisierte Kommunikation zwischen Auto und Smartphone könnte in Zukunft eine Möglichkeit bieten, das Potenzial dieser Apps besser auszuschöpfen. Ein Vorbild ist Pokemon-Go.

Ist die Versuchung, das Smartphone während des Autofahrens in die Hand zu nehmen, für die meisten Menschen zu groß? Eine neue Studie der Queensland University of Technology in Brisbane hat 29 Apps untersucht, die darauf abzielen, die Person hinter dem Steuer vom Texten und Telefonieren während des Autofahrens abzuhalten.

Viele dieser Verkehrssicherheitsapps verstecken eingehende Textnachrichten und Anrufe - sie schalten die jeweiligen Benachrichtigungen stumm, sodass der Fahrer oder die Fahrerin nicht bemerkt, dass jemand versucht, ihn oder sie zu erreichen, während die App automatisch eine Abwesenheits-Nachricht versendet. Einige Apps schalten sich automatisch an, sobald das Fahrzeug eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht.

Apps wie beispielsweise die AT&T Drive Mode aus den USA mit über 50 Millionen Downloads alarmieren sogar die Eltern junger Fahrer, wenn diese die Sicherheitsapp ausschalten, um Nachrichten während des Fahrens empfangen zu können.

„Viele dieser Apps arbeiten mit der Annahme, dass Autofahrer der Versuchung nicht widerstehen können, während der Fahrt ans Telefon zu gehen, wenn es klingelt, oder eine Textnachricht zu lesen, obwohl das in vielen Ländern illegal ist", sagt der Studienleiter Dr. Oscar Oviedo-Trespalacios.

„Zahlreiche Studien zeigen, dass Autofahrern oft die Willenskraft fehlt, ihr Telefon zu ignorieren. Aber es gibt nur wenig Forschung über die Vielzahl der Apps, die am Markt sind, und wie diese versuchen, das Problem zu lösen. Wir haben herausgefunden, dass die meisten Apps spezifische Funktionen des Handys, wie etwa Nachrichten schreiben oder telefonieren, blockieren, den Fahrern aber noch die Möglichkeit lassen, Musik- oder Navigationsapps zu nutzen.

Leider ist es für die Fahrer, für die das Mobiltelefon unverzichtbar ist, eher unattraktiv, freiwillig eine solche App zu nutzen. Wir glauben, ein besserer Ansatz wäre es, Anwendungen zu vereinfachen, damit sie kompatibel zum Autofahren werden. Das könnte zum Beispiel durch sprachgesteuerte Nutzung geschehen, da die Fahrer so weiterhin den Blick auf die Straße richten können," so Dr. Oviedo-Trespalacios

„Die existierenden Apps helfen nur den Fahrern, die auch bereit sind, sie zu nutzen. Aber wir brauchen mehr Forschung zu ihrem Potenzial, damit sie eines Tages in die Sicherheitssysteme von Autos eingebaut werden können, um die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer zu erhöhen. Es ist denkbar, dass Handyhersteller in Zukunft eine App auf ihren Telefonen installieren müssen, die mit dem Auto ‚spricht' und dann automatisch einige Telefon-Funktionen blockiert, während das Auto in Bewegung ist. Pokemon Go ist ein Beispiel dafür, dass Handyhersteller und Appentwickler zusammenarbeiten, um gegen die Ablenkung zu kämpfen. Die Entwickler von Pokemon Go bemerkten, dass die Gamer das Spiel während des Autofahrens nutzen, also haben sie ein Update eingeführt, das dem entgegenwirkt. Das ist eine Sache der sozialen Verantwortung, und wir als Nutzer können Druck ausüben."

Dr. Oviedo-Trespalacios von der QUT fand bereits letztes Jahr in einer Studie heraus, dass die Hälfte der befragten australischen FahrerInnen zugab, täglich das Gesetz durch das Telefonieren am Steuer oder das Verschicken von Textnachrichten während des Fahrens zu brechen.

Die Studie wurde von Dr. Oviedo-Trespalacios aus dem Centre for Accident Research and Road Safety (CARR-Q) der Queensland University of Technology mit Hilfe von Verity Truelove und Dr. Mark King aus dem CARR-Q und Dr. Atiyeh Vazepour von der QUT durchgeführt. Das Paper „Can our phones keep us safe? A content analysis of smartphone applications to prevent mobile phone distracted driving" wird in der Januaredition des Fachmagazins „Transportation Research" veröffentlicht.

Weitere Informationen:
Institut Ranke-Heinemann / Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund
Pressestelle Friedrichstr. 95
10117 Berlin
Email:berlin@ranke-heinemann.de
Tel.: 030-20 96 29 593

oder

Rose Trapnell
Email: media@qut.edu.au
Tel.: +61 (0) 407 585 901

Bei Veröffentlichung der Pressemitteilung bitten wir um eine Quellenangabe sowie die Zusendung eines Belegexemplars.

Das Institut ist die gemeinnützige Einrichtung zur Förderung des Austausches und der Auslandsstudien insbesondere mit allen Universitäten Australiens und Neuseelands sowie zur Förderung von Wissenschaft und Forschung. In seinen Förderprogrammen stellt es SchülerInnen und Studierenden Unterstützung in der Finanzierung durch Stipendien und Coaching in der Studienberatung und Studienplatzbewerbung zur Verfügung.

Weitere Informationen:
https://www.ranke-heinemann.de

Quelle: IDW 

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Magnesium-Batterien: Aufbruch ins Post-Lithium-Zeitalter

Monika Landgraf Strategische Entwicklung und Kommunikation - Gesamtkommunikation
Karlsruher Institut für Technologie

Leistungsfähiger, günstiger und sicherer als Lithium-Ionen-Batterien: Das erhoffen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie ihre Kooperationspartner von neuartigen Magnesium-Batterien, die sie im Forschungsprojekt E-MAGIC entwickeln wollen. Das von der Europäischen Union (EU) mit über 6,5 Millionen Euro finanzierte Forschungsprojekt bündelt relevante Aktivitäten verschiedener europäischer Wissenschaftsinstitutionen.

Eine Magnesiumbatterie hätte im Vergleich zu konventionellen Lithium-Ionen-Batterien entscheidende Vorzüge: Magnesium als Anodenmaterial ermöglicht eine höhere Energiedichte und wäre auch viel sicherer. „Magnesium ist ein vielversprechendes Material und einer der wichtigsten Kandidaten unserer Post-Lithium-Strategie", sagt Professor Maximilian Fichtner, der stellvertretende Leiter des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU), einem vom KIT in Kooperation mit der Universität Ulm und den assoziierten Partnern DLR und ZSW gegründeten Forschungsinstitut zur Erforschung und Entwicklung elektrochemischer Batteriekonzepte. „Eine breite Verfügbarkeit von Magnesiumbatterien könnte die Elektrifizierung von Mobilität und den Ausbau dezentraler Heimspeicher entscheidend voranbringen." Um die Entwicklung des neuartigen Batterietyps zu beschleunigen, kooperiert das HIU im Forschungsprojekt European Magnesium Interactive Battery Community (E-MAGIC) nun mit weiteren wissenschaftlichen Institutionen auf dem Gebiet der Batterie- und Materialforschung. Das im Programm „Horizon 2020" von der EU geförderte Forschungsprojekt bündelt die Expertise von insgesamt zehn wissenschaftlichen Einrichtungen, das HIU erhält einen hohen sechsstelligen Betrag. Koordiniert wird E-MAGIC von der spanischen Fundación Cidetec.

In E-MAGIC vereinen die Partner alle notwendigen Schritte zur Entwicklung von Magnesium-Batterien, von der Grundlagenforschung bis zu den Prozessen bei der Zellproduktion. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des HIU wollen dabei vor allem dazu beitragen, die Hindernisse und Herausforderungen auf Ebene der Materialien zu verstehen und neue Lösungen für derzeitige Hindernisse zu schaffen. „Die besondere Herausforderung bei Magnesiumbatterien ist eine lange Lebensdauer", erklärt Dr. Zhirong Zhao-Karger, die in der Forschungsgruppe Festkörperchemie des HIU die Aktivitäten des neuen Forschungsprojekts koordiniert. Doch es gibt eine Reihe positiver Eigenschaften des neuen Batteriematerials, die man nutzen wolle: So bilden sich zum Beispiel an den Magnesium-Anoden keine Dendrite. Solche elektrochemischen Ablagerungen an den Elektroden können bei Lithium-Ionen-Batterien nadelartige Strukturen bilden und Störungen oder sogar gefährliche Kurzschlüsse verursachen. „Bei Magnesium gibt es keine vergleichbaren Prozesse. Deshalb können wir Magnesium in metallischer Form verwenden und so die sehr hohe Speicherkapazität des Metalls direkt nutzen. Das steigert die Leistungsfähigkeit der Batterie", so Zhao-Karger.

Neben der größeren Sicherheit und Energiedichte könnte der Einstieg in die Magnesiumtechnologie bei der Batteriefertigung außerdem dabei helfen, die Abhängigkeit von Lithium als Rohstoff zu verringern: Als Element ist Magnesium auf der Erde etwa 3 000 Mal so häufig vertreten wie Lithium und kann im Gegensatz dazu einfacher recycelt werden. Entsprechend wären Magnesiumbatterien auch günstiger als Lithium-Ionen-Batterien. Kommt Europa bei der Entwicklung zügig voran, könnten Magnesiumbatterien außerdem dabei helfen, die Dominanz der asiatischen Produzenten von Batteriezellen zu vermindern und eine konkurrenzfähige Batteriefertigung in Europa zu etablieren.

Mehr Informationen:
https://cordis.europa.eu/project/rcn/218681_en.html

Über das Helmholtz-Institut Ulm
Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) wurde im Januar 2011 vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft in Kooperation mit der Universität Ulm gegründet. Mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sind zwei weitere renommierte Einrichtungen als assoziierte Partner in das HIU eingebunden. Das internationale Team aus rund 120 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern forscht im HIU an der Weiterentwicklung der Grundlagen von zukunftsfähigen Energiespeichern für den stationären und mobilen Einsatz.

Mehr zum HIU: http://www.hiu-batteries.de/

Details zum KIT-Zentrum Energie: http://www.energie.kit.edu

Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft" schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 25 100 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer
natürlichen Lebensgrundlagen.

Das KIT ist seit 2010 als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: www.sek.kit.edu/presse.php

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Martin Heidelberger
Redakteur/Pressereferent
Tel.: +49 721 608-21169
E-Mail: martin.heidelberger@kit.edu

Weitere Informationen:
https://cordis.europa.eu/project/rcn/218681_en.html
http://www.hiu-batteries.de/
http://www.energie.kit.edu

Anhang
Magnesium-Batterien: Aufbruch ins Post-Lithium-Zeitalter
https://idw-online.de/de/attachment70545

Quelle: IDW 

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Wo die Flüsse nicht ins Meer fließen

Dr. Anne Hardy Public Relations und Kommunikation
Goethe-Universität Frankfurt am Main

Ein Fünftel der Landfläche auf der Erde bedecken Flusseinzugsgebiete, die keine Verbindung zum Meer haben. Auch in diesen Gebieten ist Wasser gespeichert, zum Beispiel in Seen und Gletschern. Jetzt hat ein internationales Team von Wissenschaftlern unter Beteiligung der Goethe-Universität gezeigt, dass die Wasserspeicherung in solchen endorheischen Einzugsgebieten weltweit abgenommen hat. Hauptgründe dafür sind steigende Temperaturen und Wasserentnahmen durch den Menschen. Diese Wasserverluste leisten einen bisher unterschätzten Beitrag zum Meeresspiegelanstieg, wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe von Nature Geoscience berichten.

FRANKFURT. „Beispiele für austrocknende endorheische Gebiete sind der Aralsee, der immer stärker ausgezehrte Arabische Aquifer und die zurückweichenden Gletscher im Tibetischen Hochland", so Jida Wang, Geograph der US-amerikanischen Kansas State University und Hauptautor der Studie. Mithilfe von Schwerefeldbeobachtungen der NASA GRACE-Satelliten konnten die Autoren die globale Netto-Wasserabnahme in endorheischen Gebieten auf jährlich etwa 100 Milliarden Tonnen seit Beginn dieses Jahrtausends beziffern. Das entspricht pro Jahr etwa der doppelten Wassermenge des Bodensees. Überraschenderweise ist die Verlustrate in endorheischen Gebieten doppelt so hoch wie auf den gesamten restlichen Landflächen außerhalb von Grönland und der Antarktis.

Der Wasserverlust verstärkt nicht nur eine eventuelle Wasserknappheit in den endorheischen Gebieten, sondern trägt auch zum Anstieg des Meeresspiegels bei. Dazu Chungiao Song, Wissenschaftler am Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences und zweiter Hauptautor der Studie: „Wenn das gespeicherte Wasser in endorheischen Gebieten aufgrund steigender Temperaturen und verstärkter Wasserentnahmen verdunstet, wird es über die Atmosphäre als Wasserdampf in exorheische Gebiete, zum Beispiel die großen Flusssysteme wie Amazonas und Nil transportiert. Diese Gebiete entwässern in die Ozeane."

Während des vergleichsweise kurzen Beobachtungszeitraums von 14 Jahren führte der Wasserverlust in endorheischen Einzugsgebieten zu einem zusätzlichen Meeresspiegelanstieg von insgesamt vier Millimetern. Das sind etwa zehn Prozent des beobachteten Meeresspiegelanstieges in diesem Zeitraum und entspricht dem Anteil, der durch Grundwasserentnahmen verursacht wird. Im Vergleich zum Wasserverlust von Inlandgletschern (außerhalb von Grönland und der Antarktis) ist derjenige in endorheischen Gebieten etwa halb so groß. „Wir gehen nicht davon aus, dass der endorheische Wasserverlust vollständig im Ozean gelandet ist", sagt Wang. „Aber wenn die derzeitige Entwicklung in endorheischen Gebieten weiter anhält, kann das zusätzliche Wasser in exorheischen Gebieten einen bedeutenden Anteil des Meeresspiegelanstieg ausmachen."

Doch was sind die Gründe für den endorheischen Wasserverlust? Durch eine Kombination von multiplen Satellitenbeobachtungen und hydrologischer Modellierung berechneten die Autoren, dass global betrachtet der Wasserverlust in ungefähr gleichem Umfang aus Oberflächenwasser (in Gewässern, Schnee und Gletschern), Böden und Grundwasserkörpern herrührt. Regional betrachtet ist dies jedoch nicht so. Im endorheischen Zentralasien geht beispielsweise das meiste Wasser aus Oberflächenwasser verloren, insbesondere von Endseen wie dem Aralsee, dem Kaspischen Meer und dem Urmia-See, sowie von schmelzenden Gletschern in den asiatischen Hochgebirgen. Während die Gletscherschmelze auf höhere Temperaturen zurückgeht, spielen bei den Endseen eine Kombination von Niederschlags-Dürren und Wasserentnahmen aus den Zuflüssen eine große Rolle. Auf der anderen Seite beruhen Wasserverluste in der endorheischen Sahara und Arabien auf nicht-nachhaltigen Grundwasserentnahmen. Im endorheischen Nord-Amerika ist eine Dürre des Bodenwassers der Hauptgrund.

Die drei Kernbotschaften der Studie:
• Die Änderung der Wasserspeicherung in endorheischen Systemen könnte trotz ihrer geringen Gesamtmasse den Wasserspeichertrend auf den Landflächen weltweit während der letzten zehn Jahre dominiert haben.
• Da der derzeitige endorheische Wasserverlust wenig von natürlichen Variationen des Klimasystems beeinflusst wird, sind naheliegende Hauptursachen längerfristige klimatische Entwicklungen sowie die anthropogene Wassernutzung.
• Wasserverluste in endorheischen Gebieten haben Konsequenzen - sowohl für den regionalen Wasserhaushalt als auch für den Meeresspiegelanstieg.

Diese Kernbotschaften lassen die derzeitig als gering eingeschätzte Bedeutung endorheischer Einzugsgebiete für den globalen Wasserhaushalt und den dringenden Bedarf von einem besseren Verständnis in Wasserspeicheränderungen in diesen Gebieten in einem anderen Licht erscheinen.

Hannes Müller Schmied, Postdoktorand am Institut für Physische Geographie der Goethe-Universität Frankfurt und am Senckenberg Biodiversitäts- und Klimaforschungszentrum Frankfurt, berechnete mithilfe des globalen Wassernutzungs- und Verfügbarkeitsmodells WaterGAP wie sich Wasserspeicher veränderten, insbesondere die Schneewasserspeicher, die Wasserspeicherung in der Vegetation und im Boden.

Gemeinsam mit Gruppenleiterin Prof. Petra Döll und Doktorandin Denise Caceres arbeitet er darüber hinaus an einem Projekt der europäischen Raumfahrtagentur ESA, in dem es darum geht, präziser zu berechnen, welchen Beitrag die Wasserspeicheränderungen in Landflächen zum Meeresspiegelanstieg leisten. „Die jetzt publizierte Studie ergänzt das ESA-Projekt insofern, als dass die getrennte Betrachtung von endorheischen und exorheischen Einzugsgebieten zu neuen Erkenntnissen führte. Wir wollen den endorheischen Gebieten zukünftig deutlich mehr Beachtung schenken", so Müller Schmied.

Bilder zum Download finden Sie unter: www.uni-frankfurt.de/75227780

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Hannes Müller Schmied, Institut für Physische Geographie, Fachbereich Geowissenschaften, Campus Riedberg, Hannes.Mueller.Schmied@em.uni-frankfurt.de

Originalpublikation:
Jida Wang, Chunqiao Song, John T. Reager, Fangfang Yao, James S. Famiglietti,
Yongwei Sheng, Glen M. MacDonald, Fanny Brun, Hannes Müller Schmied,
Richard A. Marston und Yoshihide Wada: Recent global decline in endorheic basin water storages, in: Nature Geoscience, https://doi.org/10.1038/s41561-018-0265-7

Weitere Informationen:
https://www.k-state.edu/media/newsreleases/2018-11/wang113018.html Pressemitteilung der Kansas State University

Quelle: IDW 

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Internationales Umweltschutzprojekt unter Leitung der Hochschule Karlsruhe

Holger Gust M. A. Pressestelle
Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft

Inbetriebnahme einer Pilotanlage zur Wasserreinigung für die nachhaltige Fischzucht in Kisumu (Kenia) über das EU-Projekt „VicInAqua"

Innerhalb des EU-Projekts „Integrated aquaculture based on sustainable water recirculation system for the Victoria Lake Basin (VicInAqua)" konnte am 23. November 2018 in Kisumu, Kenia, eine Pilotanlage zur Wasserreinigung für die nachhaltige Fischzucht feierlich eröffnet werden.

Der Viktoriasee ist das größte Binnengewässer Afrikas und der zweitgrößte Süßwassersee der Welt und hat große Bedeutung für seine Anrainerstaaten Kenia, Uganda und Tansania. Sein Süßwasserreservoir bildet die wesentliche Grundlage für Fischerei, Wirtschaft und Tourismus. Die gesamte Region ist allerdings aktuell durch Überfischung, Überdüngung durch Abwässer der am See angesiedelten Industrie, der steigenden Zahl an Siedlungen sowie eine wachsende Verarmung der dort lebenden Bevölkerung bedroht. Aufgrund des Überangebots an Nährstoffen ist der See in weiten Teilen durch Wasserhyazinthen überwuchert, die durch ihr rasantes Wachstum heimische Wasserpflanzen verdrängen.

Unter Projektleitung von Prof. Dr. Jan Hoinkis aus der Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft (HsKA) haben sich insgesamt elf Partner aus Europa und Afrika zusammengeschlossen, um ein nachhaltiges Wasserreinigungssystem für die Fischzucht in der Region des Viktoriasees zu entwickeln. Deutsche Partnereinrichtungen sind neben der HsKA die Steinbeis 2i aus Karlsruhe und die Firma BPE International, aus Europa das Institute on Membrane Technology ITM-CNR (Italien), die University of Calabria (Italien), die Firmen AquaBioTech (Malta) und OxyGuard International (Dänemark) und aus Afrika die Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology (Kenia), das Department of Agriculture, Fisheries and Livestock Development (Kenia), die National Agricultural Research Organisation (Uganda) sowie die Science, Technology and Innovation Policy Research Organisation (Tansania).

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und der Test eines kombinierten, nachhaltigen Wasserbehandlungssystems für Kreislaufsysteme in der Fischzucht und zur Abwasserbehandlung von industriellem und häuslichem Abwasser.

Mit der nun eingeweihten Pilotanlage beginnt die finale Testphase des Projekts, um deren Alltagstauglichkeit unter Beweis zu stellen. Die Basis der Pilotanlage bildet ein Mehrzweck-Filtrationssystem, ein sogenannter Membranbioreaktor, der sowohl als Rezirkulationssystem für Fischtanks als auch zur Abwasserbehandlung genutzt werden kann. Dafür konnte ein neuartiges selbstreinigendes Membranmaterial für den Einsatz im Membranbioreaktor entwickelt werden. In diesem werden feinporige Membranen zur Filtration des behandelten Abwassers eingesetzt. Diese neuen Anlagen sind von den Ausmaßen nicht nur sehr kompakt, sondern erzielen auch eine vergleichsweise hohe Wasserqualität. Das Problem der bisher verfügbaren Membranbioreaktoren war die Bildung von Schmutzschichten (Fouling) auf den Membranoberflächen, die den Wasserdurchfluss und damit die Reinigungsleistung reduzieren. Sie mussten daher in kurzen Zeitabständen mit Chemikalien gereinigt werden. Das neu entwickelte Membranmaterial zeigte im Laborbetrieb ein wesentlich verbessertes Fouling-Verhalten und wird nun in der Testphase vor Ort parallel zum bisherigen Material getestet.

Neben der Entwicklung eines innovativen Filtrationssystems hat sich VicInAqua auch mit einem sensorkontrollierten Energieversorgungssystem für einen semiautarken Betrieb befasst und konnte mit Photovoltaik und Biogas eine Pilotanlage erstellen. So lässt sich die notwendige Energie nachhaltig produzieren und eine kontinuierliche Energieversorgung der Anlage sichern, auch bei Stromausfällen im Netz.

„Eine der wesentlichen Herausforderungen des Projekts liegt in der Entwicklung von robusten und preisgünstigen Verfahren, die optimal an die sozio-ökonomischen Bedingungen der Region am Viktoriasee angepasst sind", betont Projektleiter Prof. Dr. Jan Hoinkis. „Deshalb wurden und werden weiterhin auch Ausbildungs- und Trainingskurse für lokale Experten und ein Austausch von Studierenden zwischen den europäischen und afrikanischen Partnern durchgeführt." Über das Projekt konnten in diesem Jahr bereits vier Studierende aus Uganda und Kenia ein zweiwöchiges Training an der Hochschule Karlsruhe absolvieren.

Eine Video über das Projekt kann unter https://youtu.be/h3-TZxtZuJo abgerufen werden.

Das Projekt VicInAqua wird im Rahmen der Fördervereinbarung Nr. 689427 aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union Horizont 2020 gefördert.

Weitere Informationen:
https://www.hs-karlsruhe.de/presse/inbetriebnahme-einer-pilotanlage-zur-wasserre...
https://youtu.be/h3-TZxtZuJo

Anhang
Mit dem gereinigten Wasser wird vor Ort eine nachhaltige Fischzucht möglich
https://idw-online.de/de/attachment68431

Quelle: IDW 

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Leuphana Wissenschaftler warnen vor Umweltproblemen durch Fassadenanstriche

Henning Zuehlsdorff Pressestelle
Leuphana Universität Lüneburg

Biozide können in städtischen Räumen zu Beeinträchtigungen des Grundwassers führen.
Biozide, die bei den Anstrichen wärmedämmender Fassaden eingesetzt werden, können in städtischen Gebieten zu Beeinträchtigungen des Grundwassers führen. Das haben Umweltchemiker der Leuphana Universität Lüneburg im Rahmen eines dreijährigen Verbundforschungsprojektes zur Gewässerbewirtschaftung herausgefunden. Im ländlichen Raum sind es vor allem Pflanzenschutzmittel-Rückstände und deren Transformationsprodukte, die die Wasserqualität beeinträchtigen. Die Experten geben Empfehlungen, wie sich das Wassermanagement auf diese Probleme einstellen kann und fordern, solche Schadstoffeinträge schon an der Quelle zu bekämpfen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Projekt namens „MUTReWA" mit 2,1 Millionen Euro gefördert.

Wasserbauliche Maßnahmen wie Rückhaltebecken und Versickerungsanlagen sollen dazu dienen, im Falle von Starkregen- und Hochwasserereignissen vor Überschwemmungen zu schützen. Forscher sind jetzt der Frage nachgegangen, wie sich solche Gewässerbewirtschaftungsmaßnahmen auf den Eintrag von Pestiziden auswirken. Das Ergebnis der Untersuchung fasst Dr. Oliver Olsson, Mitarbeiter am Institut Nachhaltige Chemie und Umweltchemie der Leuphana und Koordinator des Verbundprojekts, so zusammen: „Die Maßnahmen liefern einen Beitrag zum Rückhalt von Pflanzenschutzmittel-Rückständen aus der Intensivlandwirtschaft; sie können aber auch, wie am Beispiel der mobilisierten Biozidrückstände aus Gebäudefassaden in urbanen Gebieten gezeigt, den Eintrag in Gewässer fördern."

Gerade die Versickerungsanlagen in städtischen Gebieten stellen ein besonderes Problem dar. Sammeln sich von Fassaden ausgewaschene Biozidrückstände in diesen Becken, können sie von dort unmittelbar ins Grundwasser gelangen. Die Forscher sprechen sich deshalb dafür aus, auf diese - als Pflanzenschutzmittel übrigens nicht mehr zugelassenen - Biozide in den Anstrichen ganz zu verzichten oder Fassaden künftig so zu gestalten, dass solche Anstriche nicht mehr notwendig sind.

Im ländlichen Raum sind es vor allem Pflanzenschutzmittelrückstände und ihre Transformationsprodukte, die zu Schadstoffkonzentrationen oberhalb von Umweltqualitätsnormen und gesundheitlichen Orientierungswerten führen. Die Wissenschaftler konnten außerdem nachweisen, dass durch unvollständige natürliche Abbauprozesse der untersuchten Pflanzenschutzmittel und Biozide eine Vielzahl sogenannter Transformationsprodukte entsteht. Die Anzahl der für Analysen zu berücksichtigenden Substanzen steigt dadurch auf das Vierfache. Bisher gibt es für deren Bewertung aber noch keine Grenzwerte.

„Das langfristige Ziel sollte nicht nur der Rückhalt und die Entfernung von Schadstoffen als „End-of-Pipe"-Lösung sein, sondern vielmehr die Vermeidung der Schadstoffeinträge direkt an der Quelle", fordert Professor Dr. Klaus Kümmerer, Leiter des Instituts Nachhaltige Chemie und Umweltchemie, mit Blick auf die weitere Entwicklung.

Für das Forschungsprojekt haben Expertinnen und Experten aus drei Forschungseinrichtungen und fünf Praxispartner eng zusammengearbeitet und erste Maßnahmen zum Schutz der von ihnen untersuchten Gewässer entwickelt. Ihre Kernbotschaften und daraus abgeleitete Handlungsempfehlungen wurden für die Praxis zusammengefasst und online zur Verfügung gestellt ( http://www2.leuphana.de/mutrewa/request.php?15 ).

Hintergrund:
Das Projekt „Maßnahmen für einen nachhaltigeren Umgang mit Pestiziden und deren Transformationsprodukten im Regionalen Wassermanagement" (MUTReWA) ist Teil der BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Wasserressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland" (ReWaM).

Quelle: IDW 

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Organischen Müll von Kreuzfahrtschiffen verwerten

Rüdiger Mack Marketingkommunikation
FIZ Karlsruhe - Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

Die Kreuzfahrtbranche boomt, und weltweit gehen pro Jahr mehr als 24 Mio. Passagiere auf große Seereise. Jedes dieser Schiffe beherbergt und versorgt bis zu 6.000 Passagiere. Dabei fallen Abfallmengen wie in einer Kleinstadt an. Bisher wird der organische Teil des Mülls überwiegend in den zulässigen Zonen ins Meer eingeleitet. Das BINE-Projektinfo „Schiffsabfälle verwerten statt verklappen" (14/2018) stellt ein neues Konzept vor, um den organischen Müll sowie den Klärschlamm an Bord zu sammeln und im Hafen energetisch zu verwerten. Modellregion ist dabei die Ostsee.

An Bord sammeln und vorbehandeln für Biogasanlage im Hafen
Hohe Entsorgungskosten, strengere Grenzwerte und das Verbrennungsverbot motivieren Forscher und Reeder, ein neues Entsorgungsverfahren zu entwickeln. Der flüssige und feste organische Schiffsmüll wird an Bord gesammelt und einer anaeroben Versauerung unterzogen. Dieses Verfahren blockiert zeitweilig die Gasentstehung und führt zur Verflüssigung. Dies sind günstige Voraussetzungen, um das Substrat dann in Häfen an Entsorgungsanlagen mit Biogasfermentern abzugeben. Hier läuft dann ein konventioneller Biogasprozess ab. Anschließend durchläuft der Gärrest in der letzten Stufe eine Verkohlung, um die strengen hygienischen Anforderungen zu erfüllen. Das Konzept ermöglicht eine wirtschaftliche Verwertung des organischen Mülls und gewinnt dabei Energie, statt diese wie bisher für energieeffiziente Trocknungsprozesse zu verbrauchen.

Das Projekt wird vom Innovations- und Bildungszentrum Hohen Luckow e. V. gemeinsam mit Partnern durchgeführt. Die Projektpartner wirken im Netzwerk „Biogas Maritim - Biogastechnologien zur energetischen Verwertung maritimer Abfälle" gemeinsam mit 12 Unternehmen und vier unterstützenden Einrichtungen mit.

Ein Hinweis in eigener Sache: Der BINE Informationsdienst endet zum 31. Dezember 2018. Die Pressestelle ist bereits nicht mehr besetzt.

BINE Informationsdienst ist ein Service von FIZ Karlsruhe und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

FIZ Karlsruhe - Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur ist eine gemeinnützige Gesellschaft, die im öffentlichen Auftrag weltweit publizierte wissenschaftliche Information zugänglich macht und entsprechende Dienstleistungen zur Verfügung stellt. FIZ Karlsruhe
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Wissenschaftliche Ansprechpartner:

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53113 Bonn
http://www.bine.info

Originalpublikation:
http://www.bine.info/publikationen/publikation/schiffsabfaelle-verwerten-statt-v...

Quelle: IDW 

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Zelle für Zelle zum Durchbruch des Jahres - MDC in Berlin ist Hotspot des Forschungsgebietes

Jutta Kramm Kommunikation
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

Der „Durchbruch des Jahres" ist laut dem US-Wissenschaftsmagazin „Science" die „Einzelzellanalyse". Ein wichtiger internationaler Hotspot für die revolutionäre Technologie ist das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in Berlin. Das europäische Konsortium LifeTime, das von Berlin und Paris aus koordiniert wird, will sich künftig auf den Ansatz konzentrieren.

Forscherinnen und Forscher am Max-Delbrück-Centrum freuen sich sehr über die Entscheidung des Wissenschaftsmagazins „Science", die Einzelzellanalyse zum Durchbruch des Jahres 2018 zu wählen. Professor Nikolaus Rajewsky, Leiter des Berlin Institute for Medical Systems Biology, kurz BIMSB, am MDC sagte am Freitag in Berlin: „Die Einzelzellanalysen werden das nächste Jahrzehnt der Forschung verändern. Wenn wir nachvollziehen können, wie sich einzelne Zellen in Gesundheit und Krankheit entwickeln, wird das das Leben und die klinischen Wissenschaften tiefgreifend verändern. Ich freue mich, dass das europäische LifeTime-Konsortium an der Spitze dieser Revolution steht."

Ziel ist die personalisierte Medizin
Die Einzelzellanalyse, englisch: „Single Cell Analysis", ist ein junger, wichtiger Zweig der genetischen Grundlagenforschung. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler versuchen, mit Hilfe höchst empfindlicher Methoden die Entwicklung und die Spezialisierung Tausender Zellen gleichzeitig verstehen. Dabei nutzen die Teams modernste Techniken zur Markierung einzelner Zellen im Embryo, zur massenhaften Sequenzierung des Erbguts und zur Analyse der RNA, die aus der Erbinformation in der Zelle zum Beispiel Proteinen werden lässt. Außerdem kommen die neuesten Möglichkeiten der Künstlichen Intelligenz zum Einsatz, um die dabei anfallenden gigantischen Datenmengen auszuwerten.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen im Detail nachvollziehen, wann welche Gene in jeder einzelnen Zelle ein- oder ausgeschaltet werden und wie durch das Zusammenspiel Organe und ganze Organismen entstehen. Ihr Ziel ist es letztlich zu erkennen, was passiert, wenn die Zellen altern, sich regenerieren oder wenn Krankheiten entstehen. „Langfristig geht es darum, Krankheitszeichen in einzelnen Zellen möglichst früh zu erkennen, um rasch mit einer geeigneten und auf den einzelnen Patienten zugeschnittenen Behandlung dagegen zu steuern", sagte Rajewsky.

Die Redaktion des Wissenschaftsmagazin „Science" hat jetzt die Einzelzellanalyse zum Durchbruch des Jahres gewählt. Laut „Science" hat die Einzelzell-Revolution gerade erst begonnen.

Ein internationales Konsortium
In Europa hat sich bereits Anfang 2018 ein Konsortium namens „LifeTime" gegründet, das die Einzelzellanalyse gemeinsam vorantreiben will. Maßgeblich am Projekt beteiligt sind die beiden größten europäischen Forschungsorganisationen, die deutsche Helmholtz-Gemeinschaft und das französische Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Mehr als 120 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an 53 Forschungsinstituten aus insgesamt 18 europäischen Ländern sowie 60 Unternehmen unterstützen LifeTime.

Koordiniert wird LifeTime vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) in Berlin und dem Institut Curie in Paris.

Über das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)
Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) wurde 1992 in Berlin gegründet. Es ist nach dem deutsch-amerikanischen Physiker Max Delbrück benannt, dem 1969 der Nobelpreis für Physiologie und Medizin verliehen wurde. Aufgabe des MDC ist die Erforschung molekularer Mechanismen, um die Ursachen von Krankheiten zu verstehen und sie besser zu diagnostizieren, verhüten und wirksam bekämpfen zu können. Dabei kooperiert das MDC mit der Charité - Universitätsmedizin Berlin und dem Berlin Institute of Health (BIH) sowie mit nationalen Partnern, z.B. dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DHZK), und zahlreichen internationalen Forschungseinrichtungen. Am MDC arbeiten mehr als 1.600 Beschäftigte und Gäste aus nahezu 60 Ländern; davon sind fast 1.300 in der Wissenschaft tätig. Es wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Berlin finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren. www.mdc-berlin.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Professor Nikolaus Rajewsky,
Leiter des Berlin Institute for Medical Systems Biology (BIMSB) am MDC
Tel.: 030-9406-2999
rajewsky@mdc-berlin.de

Weitere Informationen:
http://vis.sciencemag.org/breakthrough2018/finalists/#cell-development - Science: Breakthrough of the Year. Development Cell by Cell
https://www.mdc-berlin.de/de/themen/einzelzellanalyse - Einzelzellforschung am Berliner MDC
https://lifetime-fetflagship.eu/index.php/the-initiative/ - LifeTime: Europäische Initiative von mehr als 120 Forscherinnen und Forschern will die Einzelzellanalyse vorantreiben

Quelle: IDW 

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Großeltern sind für Enkelkinder wichtig

Uta Hofele Abteilung Medien und Kommunikation
Deutsches Jugendinstitut e.V.

Die Beziehung gelingt, wenn das Verhältnis zu Sohn und Tochter stimmt
Wer die Beziehung zwischen Großeltern und Enkelkindern verstehen möchte, muss die Rolle der Eltern mit einbeziehen. Besteht ein gutes Verhältnis zwischen Eltern und Großeltern, so profitieren die Enkelkinder davon. Großeltern müssen dabei die richtige Balance finden: Sie wollen Hilfe anbieten, ohne sich einzumischen. In den meisten Fällen gelingt dies gut. Insbesondere in Krisensituationen sind Großeltern bereit einzuspringen, wenn sie gebraucht werden.

„Tochter und Schwiegersohn [...], die wissen dann sehr zu schätzen, wenn man Feuerwehr spielt. Und je größer die Familien sind, desto öfter sind Feuerwehreinsätze notwendig." (Zitat eines Großvaters)

Zu diesen Ergebnissen kommt eine Studie des Deutschen Jugendinstituts (DJI) mit dem Titel „Generationenübergreifende Zeitverwendung: Großeltern, Eltern, Enkel". Diese basiert auf statistischen Auswertungen aus dem Beziehungs- und Familienpanel Pairfam (431 Großeltern und 1419 Enkel im Alter zwischen 8 und 15 Jahren) und dem Deutschen Alterssurvey (DEAS; 3077 Großeltern und 940 Enkel im Alter zwischen 16 und 27 Jahren) sowie auf einzelnen Interviews mit Großeltern. Finanziert wurde die Studie vom Bayerischen Staatsministerium für Familie, Arbeit und Soziales.

Dazu Bayerns Familienministerin Kerstin Schreyer (CSU): „Die Studie hat gezeigt: Großeltern, Kinder und Enkelkinder verbindet eine große Solidarität. Die Generationen sind füreinander da, wenn sie sich brauchen. Davon profitiert die ganze Familie, das ist eine wunderbare Win-Win-Situation. Dies ist auch die Basis des Zusammenhaltes in der Gesellschaft. Die gemeinsam verbrachte Lebenszeit von Großeltern und Enkeln ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Heute sind Großeltern in Deutschland bei Geburt ihres ersten Enkelkindes etwa 53 Jahre alt und stehen zum Teil noch voll im Berufsleben. Obwohl heutige Großeltern oft einen vollen Terminkalender haben und ihre Freizeit aktiv gestalten, pflegen sie eine intensive Beziehung zu ihren Enkeln. Das ist sinnstiftend und hält jung. Gleichzeitig unterstützen sie die Eltern dabei, Beruf und Familie zu vereinbaren und sind wichtige Bezugspersonen für die Enkelkinder. Besonders freue ich mich, dass auch Großväter heute zunehmend aktiv Zeit mit ihren Enkeln verbringen."

Insgesamt berichten 91 Prozent der Großeltern in dem Beziehungs- und Familienpanel pairfam von einer engen oder sogar sehr engen Verbundenheit zu ihren null- bis 16-jährigen Enkelkindern. 82 Prozent erleben viel Freude in ihrer Rolle als Großeltern. Voraussetzung: Heutige Großeltern wollen den Kontakt zu den Enkelkindern selbstbestimmt gestalten und in der ihnen zur Verfügung stehenden Zeit auch eigene Interessen und Lebensziele verfolgen. Diese Autonomie der Großeltern schadet der Beziehung zu den Enkeln nicht. Ganz im Gegenteil: Großeltern, die ihr Leben aktiv gestalten, das heißt gesundheitlich fit sind, viele Freizeitaktivitäten unternehmen und ein großes soziales Netzwerk haben, schätzen die Beziehungsqualität zu ihren Enkelkindern sogar höher ein.

Das Deutsche Jugendinstitut e.V. ist eine der größten sozialwissenschaftlichen Forschungseinrichtungen Europas und erforscht die Lebenssituationen von Kindern, Jugendlichen und Familien im aktuellen gesellschaftspolitischen Kontext.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Christian Alt
Fachgruppenleitung „Lebenslagen und Lebenswelten von Kindern"
Tel.: 089 62306-239
alt@dji.de

Carolin Seilbeck
Mitarbeiterin der Fachgruppe „Frühe Hilfen"
Tel.: 089 62306-542
seilbeck@dji.de

Originalpublikation:
Carolin Seilbeck, Dr. Alexandra Langmeyer (2018): Ergebnisse der Studie „ Generationenübergreifende Zeitverwendung: Großeltern, Eltern, Enkel". Kostenloser Download unter www.dji.de/grosseltern

Quelle: IDW

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