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Das Forum steht allen Nutzern zur Verfügung. Hier können Sie alle Beiträge lesen, selbst Beiträge erstellen oder auf Beiträge antworten

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         a) Vom Bund
         b) Aus der EU und aller Welt
         c) Aus den einzelnen Bundesländern (geordnet nach Bundesländer)
9)      Recht und Gesetze
         a) Beiträge zum Umweltgesetzbuch
         b) Beiträge zur Wasserrahmenrichtlinie (WWRL)
         c) Beiträge zum Erneuerbare Energien Gesetz (EEG)
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         b) CD/ DVD's
         c) Downloads
         d) Fachzeitschriften
         e) Lexika und Wörterbücher
11)  Tipps und Tricks

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Der zweite Schwerpunkt von Klärwerk.info. Hier finden Sie alles für Arbeitnehmer und Vorgesetzte und was Sie persönlich angeht.

1)      Arbeitssicherheit
         a) Unfallverhütungsvorschriften- Regeln und Information
         b) Formulare und Erlaubnisscheine
         c) Gesetze und Verordnungen zur Arbeitssicherheit
         d) Umsetzung der Betriebssicherheitsverordnung
         e) Unterweisungshilfen
         f ) Hilfen zur Gefährdungsbeurteilung
         g) Ex-Schutz auf Kläranlagen
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         a) Tarifrecht, Tarifvertrag, Gehaltsrechner und mehr
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         a) Ansprechpartner
4)      Azubiseite
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         b) Musterkläranlage
         c)  Prüfungsaufgaben
         d) Übungsaufgaben
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         b) Prüfungsaufgaben
6)        Offene Stellen

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1)      Klärwerksnachbarschaften
         a) Kläranlagennachbarschaften in Bayern
         b) Kläranlagennachbarschaften in Sachsen-Anhalt, Brandenburg, Berlin und Mecklenburg-Vorpommern
         c) Kläranlagennachbarschaften in Hessen, Rheinland-Pfalz und dem Saarland
2)      DWA-Informationen
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         b) KA-Betriebs-Infos
         c) Mitgliederrundbriefe aus den Landesverbänden
         d) Meldungen der DWA

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1)      Links zu Kläranlagen und Abwasserverbänden
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3)      Meldungen von den Kläranlagen

G. Nützliches

1)      Wetter und Hochwasser
2)      Firmennachrichten
3)      Verbandsnachrichten        
4)      Nützliche Links
         a) Umweltschutzorganisationen
         b) Fachzeitschriften, Lexika und Wörterbücher
         c) Behörden
         d) Berufsverbände und Vereinigungen
         e) Fachinformationen
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6)      Meldungen aus aller Welt
7)      Allgemeine Meldungen und Berichte

H. Fortbildungsdatenbank

1)      Fortbildungen
2)      Fortbildungen in Österreich
3)      Fortbildungen in der Schweiz
4)      Messen und Tagungen

I. Produktsuche/ Lieferanten

J. Kontakt

1)      Impressum
2)      Über Uns
3)      Kontakt

04.04.2020 13:22

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Klima- und umweltschonende Technologie: Ammoniak als nachhaltiger Energieträger 
Gesundheit
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Kurzes, intensives Training verbessert Gesundheit von Kindern 
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Zucker und Süßungsmittel: Lieber weniger süß als Zucker-Ersatz 
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Wie sicher vier- und sechsstellige Handy-PINs sind 
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Januar 2020
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31.01.2020
Effiziente Nutzung von Abwärme 
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29.01.2020
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28.01.2020
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25.01.2020
Von wegen Anglerlatein und Seemannsgarn: Gewässernutzer*innen im Kollektiv so schlau wie wissenschaftliche Expert*innen 
24.01.2020
Wiederverwenden statt Wegwerfen: Leitfaden für Kommunen und Abfallwirtschaft 
22.01.2020
Sieben Millionen Euro für energieproduzierende Kläranlage 
21.01.2020
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20.01.2020
Blaualgen im Wasser und an Land als Quelle für Methan identifiziert 
18.01.2020
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17.01.2020
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15.01.2020
TU Graz-Forschende entschlüsseln Verhalten von Wassermolekülen 
13.01.2020
Grünere Frühlinge verursachen trockenere Sommer auf der Nordhalbkugel 
12.01.2020
Meeresspiegel-Anstieg oder Temperaturerhöhung: Klimaziel neu definiert 
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Die Wärmewende beginnt im Stadtteil - Konzepte für den urbanen Raum entwickelt 
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Drehscheibe für Energie 
Gesundheit
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26.01.2020
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16.01.2020
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08.01.2020
Nervenschmerzen frühzeitig verhindern 
05.01.2020
Neue Wirkstoffe gegen multiresistente Keime 
03.01.2020
Artemisinin-Resistenz bei Malariaparasiten entschlüsselt 
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Wie das Gehirn Ereignisse vorhersagt 
14.01.2020
Der Partner-Pay-Gap ist weiter vorherrschend - Männer bleiben die Haupt-Brotverdiener in Doppelverdienerhaushalten 
11.01.2020
Immer gegen den Uhrzeigersinn 
09.01.2020 Nicht Ost-West macht den Unterschied, sondern oben und unten 
04.01.2020
Neues Jahr, mehr Gehalt? Wann sich der kritische Blick auf die Gehaltsabrechnung auszahlt, welche Informationen helfen 
01.01.2020
IAB-Arbeitsmarktbarometer: Arbeitsmarkt geht stabil ins nächste Jahr 

 


Kurzes, intensives Training verbessert Gesundheit von Kindern

Ronja Münch Pressestelle
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Viele Kinder leiden unter Bewegungsmangel und haben in der Folge häufig gesundheitliche Probleme wie Übergewicht und Bluthochdruck. Dass sich dem mit simplen Methoden entgegenwirken lässt, zeigte ein Forschungsteam der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Medical School Berlin (MSB). Sie integrierten ein hochintensives Intervalltraining (HIIT) in den regulären Sportunterricht und konnten innerhalb kürzester Zeit gesundheitliche Verbesserungen feststellen.

Beim hochintensiven Intervalltraining (HIIT) wechseln sich kurze Phasen intensiver körperlicher Belastung mit Erholungsphasen ab. „Je höher die Intensität ist, desto größer scheinen die Anpassungseffekte auch bei Kindern zu sein", sagt Dr. Sascha Ketelhut vom Institut für Sportwissenschaft der MLU. Es komme also weniger darauf an, sich sehr lange zu bewegen, sondern sich in kurzer Zeit möglichst intensiv zu bewegen. „Interessanterweise entspricht genau diese intermittierende Belastungsform dem natürlichen Bewegungsverhalten von Kindern", so Ketelhut. Kinder gehen nicht unbedingt längere Strecken Joggen. Vielmehr entspricht es ihrem natürlichen Spiel- und Bewegungsverhalten, dass sich intensive Belastungsphasen und kurze Erholungsphasen ständig abwechseln, wie beispielsweise bei Lauf- und Fangspielen.

Die Effekte von HIIT sind bei Erwachsenen gut untersucht, bei Kindern gibt es hierzu allerdings erst wenige wissenschaftliche Erkenntnisse außerhalb des Leistungssports. Ein Forschungsteam um Ketelhut integrierte die Methode daher in den regulären Sportunterricht von Drittklässlern. Die ersten 20 Minuten machten die Kinder statt des üblichen Schulsports bewegungsintensive Spiele wie Staffelläufe mit kurzen Sprints oder kurze Zirkeleinheiten, die immer wieder von kurzen Erholungszeiten unterbrochen wurden. „Wir haben dabei immer versucht, intensive Bewegungsformen auszuwählen, die aber zugleich Spaß machen", sagt Ketelhut. Die Trainingseinheiten wurden häufig mit Musik und Choreographien verbunden. Die Studie lief lediglich über drei Monate, konnte in dieser Zeit aber bereits eindeutige Effekte erzielen. Sowohl in der Ausdauerleistungsfähigkeit als auch beim Blutdruck zeigten sich signifikante Verbesserungen über den Versuchszeitraum hinweg. Damit könne gesundheitlichen Problemen auch langfristig vorgebeugt werden, so Ketelhut. „Hoher Blutdruck bei Kindern führt häufig zu hohem Blutdruck im Erwachsenenalter."

Die Ergebnisse sprechen dafür, HIIT in den regulären Sportunterricht zu integrieren, da diese Trainingsmethode effektiv, motivierend und kindgerecht zugleich sei, so Ketelhut. Das Training ist zudem sehr zeitökonomisch und lässt sich gut in das reguläre Schulsportcurriculum integrieren.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Sascha Ketelhut
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Institut für Sportwissenschaft
Telefon: +49 345 55-24435
E-Mail: sascha.ketelhut@sport.uni-halle.de

Originalpublikation:

https://doi.org/10.1055/a-1068-9331

Quelle: IDW 

(nach oben)


Wie sicher vier- und sechsstellige Handy-PINs sind

Dr. Julia Weiler Dezernat Hochschulkommunikation
Ruhr-Universität Bochum

Wie Nutzerinnen und Nutzer die PIN für ihr Handy wählen und wie man sie dazu bringen kann, eine sicherere Ziffernkombination zu verwenden, hat ein deutsch-amerikanisches Team von IT-Sicherheitsforschern untersucht. Sie stellten fest, dass sechsstellige PINs in der Praxis kaum mehr Sicherheit bringen als vierstellige. Außerdem zeigten sie, dass die Sperrliste, die der Hersteller Apple verwendet, um besonders häufige PINs zu verhindern, optimiert werden könnte und für Android-Geräte sogar sinnvoller wäre.

Philipp Markert, Daniel Bailey und Prof. Dr. Markus Dürmuth vom Horst-Görtz-Institut für IT-Sicherheit der Ruhr-Universität Bochum (RUB) kooperierten für die Studie mit Dr. Maximilian Golla vom Bochumer Max-Planck-Institut für Cybersicherheit und Schutz der Privatsphäre sowie Prof. Dr. Adam Aviv von der US-amerikanischen George Washington University. Die Ergebnisse, die sie vorab online stellten (https://arxiv.org/abs/2003.04868), präsentieren die Forscher im Mai 2020 auf dem IEEE Symposium on Security and Privacy in San Francisco.

Umfangreiche Nutzerstudie
In der Studie ließen die Wissenschaftler Nutzerinnen und Nutzer auf Apple- und Android-Geräten entweder vier- oder sechsstellige PINs vergeben und analysierten später, wie leicht diese zu erraten waren. Dabei gingen sie von einem Angreifer oder einer Angreiferin aus, die ihr Opfer nicht kennen und denen es egal ist, wessen Handy sie entsperren. Ihre beste Angriffsstrategie wäre es folglich, die wahrscheinlichsten PINs zuerst zu probieren.

Ein Teil der Probanden konnte die PIN in der Studie frei wählen. Andere konnten nur PINs wählen, die nicht auf einer Sperrliste standen. Versuchten sie eine der gesperrten PINs zu nutzen, erhielten sie eine Warnung, dass diese Ziffernkombination leicht zu erraten sei.

Für den Versuch nutzten die IT-Sicherheitsexperten verschiedene Sperrlisten, unter anderem die echte von Apple, die sie erhielten, indem sie einen Computer alle möglichen PIN-Kombinationen an einem I-Phone durchtesten ließen. Außerdem fertigten sie eigene unterschiedlich umfangreiche Sperrlisten an.

Sechsstellige PINs nicht sicherer als vierstellige
Die Auswertung ergab, dass sechsstellige PINs in der Praxis nicht mehr Sicherheit bringen als vierstellige. „Mathematisch gesehen besteht natürlich ein Riesenunterschied", sagt Philipp Markert. Mit einer vierstelligen PIN lassen sich 10.000 verschiedene Kombinationen bilden, mit einer sechsstelligen eine Million. „Aber die Nutzer haben Vorlieben für bestimmte Kombinationen, manche PINs werden besonders häufig genutzt, beispielsweise 123456 und 654321", erklärt Philipp Markert. Die Anwenderinnen und Anwender schöpfen das Potenzial der sechsstelligen Codes also nicht aus. „Scheinbar fehlt den Nutzern derzeit noch die Intuition, was eine sechsstellige PIN sicher macht", vermutet Markus Dürmuth.

Eine vernünftig gewählte vierstellige PIN ist vor allem deswegen ausreichend sicher, weil die Hersteller die Anzahl der Versuche beschränken, wie häufig man eine PIN eingeben darf. Apple sperrt das Gerät nach zehn falschen Eingaben komplett. Auf einem Android-Smartphone kann man nicht beliebig schnell hintereinander verschiedene Codes eingeben. „In elf Stunden schafft man es, 100 Zahlenkombinationen zu testen", erläutert Philipp Markert.

Sperrlisten können nützlich sein
Auf der Sperrliste von Apple für vierstellige PINs fanden die Forscher 274 Zahlenkombinationen. „Da man auf dem I-Phone aber eh nur zehn Rateversuche beim Eingeben der PIN hat, bringt die Sperrliste keinen Sicherheitsvorteil", resümiert Maximilian Golla. Hilfreicher wäre die Sperrliste laut den Wissenschaftlern auf Android-Geräten, da Angreifer dort mehr PINs durchprobieren könnten.

Die ideale Sperrliste müsste laut der Studie bei vierstelligen PINs ungefähr 1.000 Einträge umfassen und etwas anders zusammengesetzt sein als die Liste, die Apple derzeit nutzt. Die häufigsten vierstelligen PINs laut Studie sind: 1234, 0000, 2580 (die Ziffern erscheinen auf dem Zahlenblock senkrecht untereinander), 1111 und 5555.

Auf dem I-Phone können Nutzerinnen und Nutzer die Warnung, dass sie eine häufig verwendete PIN eingegeben haben, ignorieren. Das Gerät verhindert also nicht konsequent, dass Einträge von der Sperrliste ausgewählt werden. Auch diesen Aspekt nahmen die IT-Sicherheitsexperten in ihrer Studie unter die Lupe. Ein Teil der Probanden, die eine PIN von der Sperrliste eingegeben hatten, durfte nach der Warnung wählen, ob sie eine neue PIN eingeben wollten oder nicht. Die übrigen mussten eine neue PIN setzen, die nicht auf der Liste stand. Im Durchschnitt waren die PINs beider Gruppen gleich schwer zu erraten.

Sicherer als Entsperrmuster
Ein weiteres Ergebnis der Studie war, dass vier- und sechsstellige PINs zwar unsicherer als Passwörter sind, aber sicherer als Entsperrmuster.

Die beliebtesten PINs
Nutzerinnen und Nutzer überlegen sich PINs, die sie schnell eintippen können oder die sie sich gut merken können - zum Beispiel, weil der Klang der Ziffernfolge eingängig ist, sie einem besonderen Datum entspricht oder ein bestimmtes Muster auf der Tastatur ergibt. Auch Zahlencodes, die nach T9-Texterkennung ein bestimmtes Wort ergeben (etwa 5683 als Ziffernfolge für „love") kommen vor.

Die zehn beliebtesten vierstelligen PINs sind nach der aktuellen Studie: 1234, 0000, 2580, 1111, 5555, 5683, 0852, 2222, 1212, 1998 (sortiert nach absteigender Beliebtheit). Die beliebtesten sechsstelligen PINs: 123456, 654321, 111111, 000000, 123123, 666666, 121212, 112233, 789456, 159753

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Philipp Markert
Arbeitsgruppe Mobile Security
Horst-Görtz-Institut für IT-Sicherheit
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 28669
E-Mail: philipp.markert@rub.de

Dr. Maximilian Golla
Max-Planck-Institut für Cybersicherheit und Schutz der Privatsphäre
Tel.: +49 234 32 28667
E-Mail: maximilian.golla@csp.mpg.de

Originalpublikation:
Philipp Markert, Daniel V. Bailey, Maximilian Golla, Markus Dürmuth, Adam J. Aviv: This PIN can be easily guessed, IEEE Symposium on Security and Privacy (SP '20), San Francisco, USA, 2020

Quelle: IDW 

(nach oben)


Klima- und umweltschonende Technologie: Ammoniak als nachhaltiger Energieträger

Birte Vierjahn Ressort Presse - Stabsstelle des Rektorats
Universität Duisburg-Essen

Ein bisschen Wasser, etwas Stickstoff aus der Luft, und Strom aus dem Windpark: Ammoniak besteht aus leicht verfügbaren Rohstoffen, und es wird als grüner Energieträger gehandelt. Hocheffizient kann aus Ammoniak wiederum Wasserstoff hergestellt werden, um nutzbare Energie zu erzeugen. Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) und des Zentrums für BrennstoffzellenTechnik GmbH (ZBT) entwickeln dafür eine innovative Anlage: den Ammoniak-Cracker.

NH3toH2, in Worten „Ammoniak zu Wasserstoff" lautet der Name des bis 2022 laufenden Projekts, an dessen Ende ein möglichst effizienter Cracker stehen soll, der direkt mit einer Brennstoffzelle gekoppelt werden kann. Im Labor des ZBT wird er entwickelt, Wissenschaftler des UDE-Lehrstuhls „Energietechnik" unterstützen dabei. Dafür setzen die Forscher Simulationsmodelle ebenso ein wie Untersuchungen an realen Prototypen. Idealerweise steht am Ende des Projekts eine Anlage, deren Bestandteile wie Reaktor, Brenner, Wärmetauscher und Isolierung optimal aufeinander abgestimmt sind. Mittelpunkt der Technologie ist der Katalysator, für den in den kommenden Jahren der geeignetste Kandidat gefunden werden soll.

Energieversorgung ohne CO2
Ammoniak ist vielversprechend für eine nachhaltige, kohlenstofffreie Energieversorgung: Es kann aus leicht verfügbaren, günstigen Elementen hergestellt werden - künftig mit der Energie aus umweltverträglichen Quellen. Hierfür ließe sich Strom verwenden, der aus natürlichen Ressourcen kommt, sich aber bis heute nur unzureichend speichern lässt, z.B. aus großen Photovoltaikanlagen oder Windparks. Bei Bedarf kann flüssiges Ammoniak mithilfe des Crackers wieder in seine Bestandteile Wasserstoff und Stickstoff zerlegt werden. Das so erzeugte Gas setzt eine Brennstoffzelle in elektrische Energie um, als Abgas bilden sich wiederum nur Wasser, Stickstoff und Sauerstoff.

Solche ammoniakversorgten Brennstoffzellensysteme können beispielsweise klimaschädliche Dieselaggregate in Entwicklungs- und Schwellenländern ersetzen, in denen kein zuverlässiges elektrisches Netz vorhanden ist. Der Vorteil gegenüber einer direkten Nutzung von Wasserstoff: Ammoniak hat eine hohe Energiedichte, ist einfach zu transportieren und unkompliziert zu speichern. NH3 bietet somit gerade bei der Herausforderung Klimawandel ein enormes Potenzial, Treibhausgasemissionen zu verringern.

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Florian Nigbur, Energietechnik, Tel. 0203/37 9-2109, florian.nigbur@uni-due.de
Michael Steffen, ZBT, Tel. 0203/7598-3033, m.steffen@zbt.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Zucker und Süßungsmittel: Lieber weniger süß als Zucker-Ersatz

Florian Klebs Hochschulkommunikation
Universität Hohenheim

Ernährungsfachgesellschaft mit Sitz an der Uni Hohenheim erklärt: Zucker nur im Übermaß ungesund, Süßungsmittel noch weitgehend unerforscht / SNFS Dialog in Berlin

Übermäßiger Zuckerkonsum ist gesundheitsschädlich. Doch wer Zucker reduzieren möchte, nimmt am besten weniger zuckerhaltige Lebensmittel zu sich. Anzuraten ist auch, die eigene Süßpräferenz, also die Schwelle der Wahrnehmung für Süßes, zu senken. Süßungsmittel als Zuckerersatz stellen nur die zweitbeste Lösung dar - zumal es hier noch viele offene Fragen gibt. Das rät die Ernährungsfachgesellschaft Society of Nutrition and Food Science (SNFS) mit Sitz an der Universität Hohenheim in Stuttgart. Im Rahmen der Veranstaltungsreihe „SNFS Dialog" diskutierten die Forscher am 6. Februar 2020 gemeinsam mit ausgewiesenen internationalen Experten an der Charité in Berlin über das Thema „Wo Mythen und Fakten weit auseinanderliegen: Zucker, Zuckeralkohole und Süßstoffe".

Vor allem versteckt in Lebensmitteln kann er ein Problem darstellen: Zucker hat einen schlechten Ruf. Doch die Kalorienbombe gilt andererseits auch als ein geschmackvoller Bestandteil von Lebensmitteln. Einen Ausweg scheinen zunächst Süßungsmittel darzustellen.

„Um Zucker und seine Alternativen ranken sich viele Mythen, die bisweilen von den Fakten weit entfernt sind", stellt Prof. Dr. Jan Frank fest, der als Ernährungswissenschaftler an der Universität Hohenheim und Vorsitzender der SNFS fungiert. „Auch Süßungsmittel sind gesundheitlich nicht unumstritten. Daher haben wir in unserer Veranstaltungsreihe SNFS Dialog den aktuellen Forschungsstand zu diesem Thema gemeinsam mit ausgewiesenen Experten zusammengefasst."

Nur ein Zuviel an Zucker ist schädlich
„Als Kernproblem beim Zuckerkonsum stellt sich - neben seiner Karies-fördernden Wirkung - die Kalorienzufuhr heraus", bestätigt auch Prof. em. Dr. Hannelore Daniel vom Lehrstuhl für Ernährungsphysiologie an der TU München. Die Produktgruppe der gesüßten Getränke sei besonders problematisch, warnt sie. „Denn hiermit erfolgt die Kalorienzufuhr schnell und in großen Mengen, aber nur mit geringem Sättigungssignal."

Doch sei Zuckerkonsum nicht per se schädlich, so die Wissenschaftlerin weiter. „Die metabolischen Folgen des Konsums von Saccharose, Glucose und Fructose sind nur bei einer insgesamt hyperkalorischen Ernährungsweise zu belegen, wenn man also mehr Kalorien zu sich nimmt als man benötigt." Würden dagegen die Zucker isokalorisch bei bedarfsdeckender Kalorienzufuhr ausgetauscht - beispielsweise gegen Fett mit ebenso viel Kalorien - gäbe es keine gesundheitsschädlichen Effekte.

Appell für weniger Zucker...
Der übermäßige Konsum von Zucker sollte grundsätzlich vermieden werden, warnt PD Dr. Anne Christin Meyer-Gerspach vom St. Claraspital / St. Clara Forschung AG in Basel: „Ein hoher Zuckerkonsum erweist sich als direkt gesundheitsschädigend für diverse Organsysteme und ist mitverantwortlich für Karies, Übergewicht, metabolisches Syndrom mit beeinträchtigter Glukosetoleranz bis zum Diabetes mellitus, Blutfettstörungen, Bluthochdruck, Leberverfettung und Herz-Kreislauferkrankungen. Ein Zuviel an Zucker stellt ein Risiko für unsere Gesundheit dar," fasst die Expertin zusammen.

Andererseits seien aber auch die Effekte von Zuckerersatzstoffen noch zu wenig erforscht: „Es fehlen zum Teil Humanstudien und insbesondere Langzeitstudien. Entscheidend ist aber, dass nicht alle Zuckeralternativen gleich wirken und hinsichtlich ihres Effekts auf beispielsweise den Stoffwechsel und die Darmgesundheit gesondert beurteilt werden müssen. Jede süß schmeckende Substanz besitzt ein einzigartiges Wirkprofil - es geht nun darum, den metabolen Effekt jeder einzelnen Substanz zu untersuchen. Nicht jede Substanz, die süß schmeckt, stellt sich automatisch als ungesundes Nahrungsmittel heraus. Es gibt sogar Substanzen, die zumindest im Tiermodell bei regelmäßigem Konsum positive Auswirkungen haben."

...und einen weniger süßen Geschmack der Lebensmittel
Ein weiterer entscheidender Punkt beim Verbraucher bezieht sich auf die Gewöhnung an den süßen Geschmack, was eine große Nachfrage nach süßen Lebensmitteln hervorbringt: „Das Ziel muss sein, nicht nur den Zucker in der Nahrung zu reduzieren, sondern vor allem den Verbrauchern ihre Vorliebe für süßen Geschmack abzugewöhnen", betont PD Dr. Meyer-Gerspach. „Dann kann man den Zucker mit einer breiten Palette von unterschiedlichen süß schmeckenden Substanzen ersetzen und dabei vermehrt auf natürlich vorkommende, gesündere Zuckerersatze wie Erythritol und Xylitol zurückgreifen."

Dass dieser Weg nicht einfach ist, hat ein Hohenheimer Forschungsteam bereits vor einigen Jahren festgestellt: Auf ein zu schnelles und zu deutliches Reduzieren des Zuckers reagieren die Geschmacksnerven negativ und signalisieren dem Körper, dass das Produkt nicht schmecke. Die Menschen nehmen daher eine deutliche Reduktion der Geschmacksstoffe nicht an und müssen erst langsam und schrittweise daran gewöhnt werden. https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews[tt_news]=21571

Statt Süßungsmittel im Feingebäck: lieber weniger essen
Will man den Zuckeranteil von Lebensmitteln reduzieren, ohne den Süßgeschmack zu verringern, kann dies mit Süßungsmitteln wie Zuckeralkoholen oder Süßstoffen geschehen. Das hat jedoch Nachteile bei der Herstellung: Denn werden Süßstoffe verwendet, sind die eingesetzten Mengen im Vergleich zu Zucker gering, weshalb die fehlende Menge im Rezept durch andere Zutaten ersetzt werden muss. Bei Zuckeralkoholen besteht dieses Problem nicht: sie werden mengenmäßig wie Zucker verwendet.

Hinzu kommen weitere Faktoren, wie Univ. Lektor Dipl. Ing. Alfred Mar, Präsident der Internationalen Gesellschaft für Getreidewissenschaft und -technologie - Austria (ICC-Austria) und Lehrbeauftragter an der Universität für Bodenkultur, Wien, am Beispiel von sogenannten „Feinen Backwaren" erläutert. So seien die Süßungsmittel als Substrat für Hefe praktisch ungeeignet, das Gebäck bräunt nicht mehr so gut, aufgeschlagenes Eiweiß ist weniger stabil und die mikrobiologische Haltbarkeit verändert sich.

Zuckeralkohole hätten zudem einen weiteren Nachteil: „Mehrwertige Alkohole senken zwar den Zuckergehalt, nicht jedoch den Kohlenhydratgehalt. Zuckeralkohole liefern, im Vergleich zu Zucker, nur etwa 60 Prozent der Energie." Hinzu käme ein lebensmittelrechtliches Problem: „Süßungsmittel sind lebensmittelrechtlich nur eingeschränkt auf ‚Feine Backwaren für besondere Ernährungsbedürfnisse‘ und mit geregelten Höchstmengen zu verwenden", so der Experte. „Außerdem sind die Nährwerte der Ersatz-Zutaten mit einzukalkulieren. Insgesamt ermöglichen Zuckeralkohole und andere Süßungsmittel somit nur eine moderate Reduktion des Brennwertes von Lebensmitteln."

HINTERGRUND: Society of Nutrition and Food Science e.V. (SNFS)
Die Society of Nutrition and Food Science e.V. (SNFS) ist ein gemeinnütziger Verein mit Sitz an der Universität Hohenheim, der allen Personen, die ein Interesse an den Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften haben, eine gemeinsame Plattform bietet und die Forschung und Ausbildung in diesem Bereich voranbringen möchte. Die SNFS veröffentlicht wertfreie Stellungnahmen zu aktuellen, kontroversen Forschungsergebnissen aus den Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften. Außerdem veranstaltet sie internationale Kongresse, Dialogveranstaltungen, Workshops, Seminare sowie Symposien und ist Herausgeberin einer wissenschaftlichen Fachzeitschrift, NFS Journal (https://www.journals.elsevier.com/nfs-journal).

Weitere Informationen
SNFS-Homepage: http://www.snfs.org

Kontakt für Medien
Prof. Dr. Jan Frank, Universität Hohenheim, Leiter des Fachgebiets Biofunktionalität der Lebensmittel und Vorsitzender der SNFS
T 0711 459 24410, E info@snfs.org

Zu den Pressemitteilungen der Universität Hohenheim
www.uni-hohenheim.de/presse

Quelle: IDW 

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Neuer Methanrechner zur Optimierung von Biogasanlagen jetzt online verfügbar

Dipl.-Ing. agr. Helene Foltan Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB)

Im Projekt Opti-Methan (Förderung: BMEL/FNR) hat das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie einen Online-Rechner entwickelt, der eine genauere Berechnung der Methanbildung in bestehenden Biogasanlagen ermöglicht. Anlagenbetreiber können erstmals anstelle der üblichen Standardwerte auch die Daten der betriebseigenen Gasproduktion nutzen, um das Potential ihrer Anlage zu kalkulieren und noch besser auszuschöpfen.

Üblicherweise werden zur Planung neuer Biogasanlagen oder auch zur Bewertung bestehender Anlagen Standardwerte herangezogen, die zum Beispiel auf Gärtests mit bestimmten Substraten beruhen. Wichtig für die spezifische Abbauleistung sind unter anderem die Raumbelastung, also wie viel organische Trockensubstanz dem Fermenter pro Raum- und Zeiteinheit zugeführt wird, und die hydraulische Verweilzeit, also die Zeitdauer, die ein Substrat für den Abbau im Fermenter verbleibt. Die betriebsspezifischen Parameter blieben bislang unberücksichtigt.

„Unser neues Berechnungs-Tool erlaubt, auch Daten der eigenen Anlagenstruktur und Prozessgestaltung in das Modell zu integrieren", erläutert Projektleiterin Dr. Christiane Herrmann. „So lassen sich die spezifischen Eigenschaften der jeweiligen Anlage berücksichtigen. Insbesondere die Verweilzeit ist ein entscheidender Faktor, der sich auf die Methanbildung entlang der gesamten Prozesskette auswirkt."

„Mit Hilfe des Tools können wir die Umsetzung des Substrats besser bewerten, Schwachstellen in der Prozessführung erkennen und Maßnahmen definieren, die zu höherer Methanbildung oder Substratausnutzung in der Biogasanlage führen", beschreibt Dr. Christiane Herrmann die Vorteile des Tools. Auf Basis der Berechnungsergebnisse kann dann beispielsweise die Beschickung der Biogasanlage optimiert und dadurch die Methanausbeute im Fermenter erhöht werden. „Letztlich erreichen wir dadurch auch, dass der gelagerte Gärrest dann weniger klimaschädliches Methan emittiert", ergänzt die ATB-Wissenschaftlerin.

Der neue Methanrechner steht online kostenfrei zur Verfügung unter: http://www2.atb-potsdam.de/opti-methan/Rechner.html

An zehn landwirtschaftlichen Biogasanlagen an Standorten in fünf Bundesländern wurde das Berechnungsmodell im Projekt erfolgreich angewendet. Das Online-Tool ist derzeit nutzbar für mesophil betriebene Biogasanlagen mit Rührkesselreaktoren, die Mischungen aus nachwachsenden Rohstoffen und Wirtschaftsdüngern verwerten. Die Ergebnisse der Optimierungsberechnung können als PDF-Datei ausgegeben oder für die Weiternutzung zu einem späteren Zeitpunkt lokal gespeichert werden.
In den kommenden Monaten soll die Auswahl von Substraten noch erweitert werden und noch fehlende Elemente des Tools zur Planung neuer Anlagen (Punkt 2) ergänzt werden.

Das 2019 abgeschlossene Projekt „Optimierung der Methanausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen - Opti-Methan" (FKZ: 22404715) wurde aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) finanziell gefördert und vom Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) unterstützt.

Die Forschung des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) an der Schnittstelle von biologischen und technischen Systemen hat das Ziel, Grundlagen für nachhaltige bioökonomische Produktionssysteme zu schaffen. Dazu entwickelt und integriert das ATB neue Technologien und Managementstrategien für eine wissensbasierte, standortspezifische Produktion von Biomasse und deren Nutzung für die Ernährung, als biobasierte Produkte und Energieträger - von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Christiane Herrmann - Projektleiterin Opti-Methan
E-Mail: cherrmann@atb-potsdam.de; Tel.: +49 331 5699-231

Originalpublikation:

Der Abschlussbericht des Projekts "Optimierung der Methanausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (Opti-Methan)" steht als PDF auf dem Server der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe bereit: https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22404715

Quelle: IDW 

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Ansteckung mit dem Coronavirus: Am meisten gefürchtet sind andere Menschen - und Türklinken

Dr. Suzan Fiack Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)

Der „Corona-Monitor" des Bundesinstituts für Risikobewertung zeigt, wie die Bevölkerung in Deutschland die aktuelle Situation einschätzt
Welche Befürchtungen treiben die Menschen in Deutschland beim Thema neuartiges Coronavirus und Infektionsrisiko besonders um? Als einen wahrscheinlichen Übertragungsweg für den Krankheitserreger sehen sie hauptsächlich die Nähe zu anderen Menschen (81 Prozent) und verunreinigte Türklinken (61 Prozent) an. Dies zeigen erste Ergebnisse des „Corona-Monitors" des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR). „Künftig wollen wir jede Woche messen, wie die Bevölkerung in Deutschland das Risiko durch das neuartige Coronavirus wahrnimmt", sagt BfR-Präsident Professor Dr. Dr. Andreas Hensel. „Wir hoffen, dass uns diese repräsentative Umfrage damit eine Art ‚Fieberkurve‘ liefert, aus der sich ablesen lässt, wie die Menschen das Risiko einschätzen und mit ihm umgehen."

BfR Corona MONITOR - Stand 24. März 2020
https://www.bfr.bund.de/cm/343/200324-bfr-corona-monitor.pdf

Die Befragten sehen ein vergleichsweise hohes Ansteckungsrisiko bei Bargeld (45 Prozent). Die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung des Corona-Virus durch Lebensmittel, Haustiere oder Kleidung wird hingegen meist als niedrig eingeschätzt.

32 Prozent der Befragten ergreifen bislang keine Maßnahmen, um sich oder ihre Familie vor einer Infektion mit dem Corona-Virus zu schützen. Rund zwei Drittel geben dagegen an, sich vor einer Ansteckung schützen zu wollen. Mit Abstand am häufigsten wird hier das Meiden der Öffentlichkeit genannt. Viele setzen zudem auf häufiges und gründliches Händewaschen, Abstand zu anderen Menschen sowie Desinfektionsmittel. Wurden die Interviewpartner vor die Wahl gestellt, sich entweder mit Wasser und Seife oder mit Desinfektionsmittel die Hände reinigen zu können, so entschied sich die überwiegende Mehrheit (84 Prozent) für Wasser und Seife. Trotz der Maßnahmen sind sich jedoch nur 28 Prozent sicher, dass sie sich vor einer Ansteckung schützen können.

Die gesundheitlichen Folgen einer Erkrankung am neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 wurden unterschiedlich eingeschätzt. Während 41 Prozent eher geringe Auswirkungen auf die eigene Gesundheit erwarten, schätzen 37 Prozent diese als durchaus bedeutsam ein. Das Coronavirus wird damit derzeit als bedrohlicher angesehen als eine Grippeerkrankung.

Die angeordneten Maßnahmen zur Eindämmung des Erregers werden insgesamt sehr positiv beurteilt: Mehr als 90 Prozent der Befragten bewerten Maßnahmen wie Schulschließungen, Quarantänemaßnahmen oder das Anfang der Woche angeordnete Kontaktverbot als gerechtfertigt. Das Schließen der meisten Geschäfte oder das Verhängen einer Ausgangssperre wurden von 86 bzw. 74 Prozent der Befragten als angemessen beurteilt.

Die überwiegende Mehrheit der Bevölkerung (72 Prozent) fühlt sich zudem gut über das Geschehen ins Bild gesetzt und informiert sich über Fernsehen, Internet und Printmedien. Von offiziellen Stellen wurde das Robert Koch-Institut am häufigsten als Informationsquelle genannt.

In der sich dynamisch verändernden Situation aktualisiert das BfR kontinuierlich seine FAQs zum Thema Coronavirus.

https://www.bfr.bund.de/de/kann_das_neuartige_coronavirus_ueber_lebensmittel_und...

Über den BfR Corona-Monitor
Der BfR Corona-Monitor ist eine wiederkehrende (mehrwellige) repräsentative Befragung zur Risikowahrnehmung der Bevölkerung in Deutschland gegenüber dem neuartigen Coronavirus. Seit dem 24. März 2020 werden dazu jeden Dienstag rund 500 zufällig ausgewählte Personen per Telefon unter anderem zu ihrer Einschätzung des Ansteckungsrisikos und zu den von ihnen getroffenen Schutzmaßnahmen befragt. Eine Zusammenfassung der Daten wird regelmäßig auf der Homepage des Bundesinstituts für Risikobewertung veröffentlicht. Mehr Informationen zur Methode und Stichprobe finden sich in den Veröffentlichungen zum BfR Corona-Monitor.

Über das BfR
Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) ist eine wissenschaftlich unabhängige Einrichtung im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL). Es berät die Bundesregierung und die Bundesländer zu Fragen der Lebensmittel-, Chemikalien- und Produktsicherheit. Das BfR betreibt eigene Forschung zu Themen, die in engem Zusammenhang mit seinen Bewertungsaufgaben stehen.

Quelle: IDW 

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Experte des Karlsruher Instituts für Technologie zur Corona-Pandemie: Gesellschaftliche und technische Folgen der Krise

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

Die Coronakrise hat Deutschland fest im Griff. Das Abstandhalten oder Social Distancing prägt unseren Alltag, privat wie beruflich. Digitale Technologien sind dabei eine große Hilfe, können analoge Kommunikation auf Dauer aber nicht ersetzen, sagt Armin Grunwald, Experte für Technikfolgenabschätzung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Gleichzeitig gelte es, uns unsere Abhängigkeit von Technologien und Wirtschaftsprozessen stärker ins Gedächtnis zu rufen: „Wir brauchen Pläne B - und Technologien, die nicht alles auf eine Karte setzen." Zudem warnt er davor, das drängende Klimaproblem aus den Augen zu verlieren.

Digitale Kommunikationstechnologien unterstützen uns derzeit dabei, die Folgen der Krise abzufedern. Kann die Technik auch helfen, noch größere ökonomische und gesellschaftliche Verwerfungen zu verhindern?
Armin Grunwald: Die Digitalisierung hilft sehr, in der Krise vieles aufrechtzuerhalten, was analog zurzeit nicht geht: vom Homeoffice mit Videokonferenzen bis zum Schulunterricht oder universitären Lehrbetrieb von zu Hause aus. Allerdings ist Technik nicht alles. Sie macht den Verlust von Gemeinschaft und die soziale Isolierung für eine gewisse Zeit zwar leichter erträglich, bleibt aber doch nur ein Ersatz für echte menschliche Begegnung. Für manche Zwecke wie organisatorische Besprechungen ist sie ein sehr guter, für andere wie Gottesdienste oder Live-Konzerte eher ein fader Ersatz.

Wird sich unser Arbeitsleben auch über die Krise hinaus dauerhaft verändern?
Grunwald: Wir lernen unter dem aktuellen Zwang viel schneller, mit den digitalen Werkzeugen umzugehen. Wir lernen, analoge und digitale Formate in ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen viel besser einzuschätzen. Das gilt für digitalen Unterricht genauso wie für berufliche Dinge oder auch private Kommunikation. Ich denke schon, dass wir mit dieser neu erworbenen oder stark vertieften Kompetenz bessere Kombinationen von analog und digital im Arbeitsleben auch auf Dauer behalten werden. Aber: Gerade komplexe inhaltliche Diskussionen funktionieren in der digitalen Ersatzkommunikation eher schlecht. So lebt unter anderem die Wissenschaft vom inhaltlichen Dialog, vom lebendigen Austausch, vom Brainstorming, von neuen Konstellationen, vom Streit um das beste Argument.

Neben dem Social Distancing werden auch technische Lösungen diskutiert, um die Pandemie einzudämmen, beispielsweise die Erhebung von Bewegungsprofilen. Welche unerwünschten Folgen müssen wir bei ihrem Einsatz im Auge behalten?
Grunwald: Totalkontrolle wäre aus Sicht mancher Wissenschaftler und Politiker eine schöne technische Lösung zur Überwachung und Isolierung, zum Beispiel auch von Gefährdern und Gefährdeten. Dann könnten die anderen weitgehend normal weiterleben. Dahinter stehen komplexe Abwägungen, für die es nicht einfach eine Bewertung nach richtig oder falsch gibt. Ich halte solche Überlegungen in Notstandszeiten - auch wenn wir dieses Wort nicht verwenden sollen - für legitim, wenn die Maßnahmen hart zweckgebunden und auf ein Minimum beschränkt werden, sowie ihre Durchführung streng überwacht wird. Das können mögliche Übergangslösungen sein, sobald das Social Distancing gelockert wird, um ein Wiederaufflackern der Virusausbreitung zu verhindern.

Die aktuellen politischen und gesellschaftlichen Kraftanstrengungen sind enorm: Ein Vorbild für die Bewältigung anderer globaler Herausforderungen wie der Klimakrise?

Grunwald: Die Coronakrise verringert die Umweltverschmutzung, die Wirtschaft runterzufahren, nützt dem Klima. Aber das ist nun wirklich keine Lösung! Ich befürchte, dass das gerade wieder erwachte Problembewusstsein zum Klimawandel erstmal weg ist. Auch einflussreiche Zeitungen schreiben schon, dass angesichts des Virus das Klima vielleicht doch nur ein Scheinproblem sei. Das ist gefährlich, denn das Klimaproblem bleibt und wird sich verschärfen.

Welche Schlüsse sollten wir aus der derzeitigen Situation ziehen? Muss Technologieentwicklung künftig verstärkt auf ihre Resilienz in Krisensituationen ausgerichtet sein?

Grunwald: Unbedingt müssen wir uns unsere krasse Abhängigkeit von Technologien und Wirtschaftsprozessen stärker ins Gedächtnis rufen. Ohne Strom und Internet, ohne globale Lieferketten und Mobilität bricht alles zusammen. Wir haben uns zu sehr daran gewöhnt, dass immer alles funktioniert. Ist ja auch bequem. So wurden auch Studien zu möglichen Virusepidemien weitgehend ignoriert. Wir brauchen viel stärker ein Bewusstsein, dass auch alles anders laufen könnte, auch wenn das unbequem ist und die abendliche Gemütlichkeit auf dem Sofa stört. Wir brauchen Pläne B für den Fall der Fälle. Und wir brauchen Technologien, die nicht alles auf eine Karte setzen. Das kann für Dezentralisierung sprechen, zum Beispiel in der Energiewende oder im Digitalbereich.

Die Expertise von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern hat derzeit einen hohen Stellenwert in der Bevölkerung und großen Einfluss auf politische Entscheidungen. Stehen wir vor grundsätzlichen Veränderungen bei der wissenschaftlichen Beratung von Politik und Gesellschaft?

Grunwald: An der Schnittstelle zwischen Politik und Gesellschaft laufen seit Jahrzehnten Veränderungen. Wissenschaft ist gefragt, steht aber auch unter Legitimationsdruck. Daran ändert die Krise nichts. Wissenschaft steht vielleicht noch ein wenig stärker in der gesellschaftlichen Verantwortung als zuvor. Aber da gehört sie auch hin, und das nicht nur als Virologie, sondern übergreifend.

Armin Grunwald ist Physiker und Philosoph. Am KIT leitet er das Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS). Als Leiter des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) in Berlin ist er seit vielen Jahren in der Politikberatung aktiv.

Für weitere Informationen stellt der Presseservice des KIT gern Kontakt zum Experten her.

Bitte wenden Sie sich an Margarete Lehné, Tel. 0721 608-21157, E-Mail an margarete.lehne@kit.edu, oder das Sekretariat, Tel. 0721 608-21105, E-Mail an presse@kit.edu

 

Quelle: IDW 

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Wie lang Coronaviren auf Flächen überleben und wie man sie inaktiviert

Meike Drießen Dezernat Hochschulkommunikation
Ruhr-Universität Bochum

Wie lange leben Coronaviren auf Oberflächen wie Türklinken oder Krankenhausnachttischen? Mit welchen Mitteln lassen sie sich wirksam abtöten? Alle Antworten, die die Forschung zu solchen Fragen derzeit kennt, hat ein Forschungsteam aus Greifswald und Bochum zusammengestellt und am 6. Februar 2020 im Journal of Hospital Infection veröffentlicht.

Verbreitung über Tröpfchen, Hände und Oberflächen
Das neuartige Coronavirus 2019-nCoV macht weltweit Schlagzeilen. Da es keine spezifische Therapie dagegen gibt, ist besonders die Vorbeugung gegen Ansteckungen bedeutend, um die Krankheitswelle einzudämmen. Wie alle Tröpfcheninfektionen verbreitet sich das Virus auch über Hände und Oberflächen, die häufig angefasst werden. „Im Krankenhaus können das zum Beispiel Türklinken sein, aber auch Klingeln, Nachttische, Bettgestelle und andere Gegenstände im direkten Umfeld von Patienten, die oft aus Metall oder Kunststoff sind", erklärt Prof. Dr. Günter Kampf vom Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Universitätsmedizin Greifswald.

Gemeinsam mit Prof. Dr. Eike Steinmann, Inhaber des Lehrstuhls für Molekulare und Medizinische Virologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB), hatte er für ein geplantes Fachbuch bereits umfassende Erkenntnisse aus 22 Studien über Coronaviren und deren Inaktivierung zusammengestellt. „In der aktuellen Situation schien es uns das Beste, diese gesicherten wissenschaftlichen Fakten vorab zu veröffentlichen, um alle Informationen auf einen Blick zur Verfügung zu stellen", so Eike Steinmann.

Auf Oberflächen bis zu neun Tage lang infektiös
Die ausgewerteten Arbeiten, die sich unter anderem mit den Erregern Sars-Coronavirus und Mers-Coronavirus befassen, ergaben zum Beispiel, dass sich die Viren bei Raumtemperatur bis zu neun Tage lang auf Oberflächen halten und infektiös bleiben können. Im Schnitt überleben sie zwischen vier und fünf Tagen. „Kälte und hohe Luftfeuchtigkeit steigern ihre Lebensdauer noch", so Kampf.

Tests mit verschiedensten Desinfektionslösungen zeigten, dass Mittel auf der Basis von Ethanol, Wasserstoffperoxid oder Natriumhypochlorit gegen die Coronaviren gut wirksam sind. Wendet man diese Wirkstoffe in entsprechender Konzentration an, so reduzieren sie die Zahl der infektiösen Coronaviren binnen einer Minute um vier sogenannte log-Stufen, was zum Beispiel bedeutet von einer Million auf nur noch 100 krankmachende Partikel. Wenn Präparate auf anderer Wirkstoffbasis verwendet werden, sollte für das Produkt mindestens eine Wirksamkeit gegenüber behüllten Viren nachgewiesen sein („begrenzt viruzid"). „In der Regel genügt das, um die Gefahr einer Ansteckung deutlich zu reduzieren", meint Günter Kampf.

Erkenntnisse sollten auf 2019-CoV übertragbar sein
Die Experten nehmen an, dass die Ergebnisse aus den Untersuchungen über andere Coronaviren auf das neuartige Virus übertragbar sind. „Es wurden unterschiedliche Coronaviren untersucht, und die Ergebnisse waren alle ähnlich", sagt Eike Steinmann.

Originalveröffentlichung
Günter Kampf, Daniel Todt, Stephanie Pfaender, Eike Steinmann: Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and its inactivation with biocidal agents, in: Journal of Hospital infection 2020, DOI: 10.1016/j.jhin.2020.01.022

Pressekontakt
Prof. Dr. Eike Steinmann
Abteilung für Molekulare und Medizinische Virologie
Medizinische Fakultät
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 28189
E-Mail: eike.steinmann@rub.de

Prof. Dr. Günter Kampf
Institut für Hygiene und Umweltmedizin
Universitätsmedizin Greifswald
E-Mail: guenter.kampf@uni-greifswald.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Eike Steinmann
Abteilung für Molekulare und Medizinische Virologie
Medizinische Fakultät
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 28189
E-Mail: eike.steinmann@rub.de

Prof. Dr. Günter Kampf
Institut für Hygiene und Umweltmedizin
Universitätsmedizin Greifswald
E-Mail: guenter.kampf@uni-greifswald.de

Originalpublikation:
Günter Kampf, Daniel Todt, Stephanie Pfaender, Eike Steinmann: Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and its inactivation with biocidal agents, in: Journal of Hospital infection 2020, DOI: 10.1016/j.jhin.2020.01.022

Weitere Informationen:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0195670120300463?via%3Dihub - Originalveröffentlichung

Quelle: IDW 

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Rätsel um Recycling-Truppe im Meer gelöst

Dr. Fanni Aspetsberger Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie

Der Stickstoffkreislauf im küstennahen Meer ist sehr wichtig für den Abbau von überschüssigen Nährstoffen, die aus den Flüssen ins Meer gespült werden. Trotzdem sind viele seiner Aspekte immer noch nicht ausreichend erforscht. Forschenden aus Bremen ist es nun gelungen, ein lange ungelöstes Rätsel in einem Schlüsselprozess des Stickstoffkreislaufs aufzuklären.

Einer fehlt - so lässt sich kurz das Mysterium beschreiben, das die Forschung lange beschäftigte. Konkret geht es dabei um die Nitrifikation, also die Umwandlung der Stickstoffverbindung Ammoniak erst in Nitrit und dann in Nitrat - ein wichtiger Teil des marinen Stickstoffkreislaufs. Im Meer sind diese zwei Prozesse ausgeglichen und der Großteil des verfügbaren Stickstoffs liegt als Nitrat, dem Endprodukt der Nitrifikation, vor. Wer den ersten Schritt dieser zweigeteilten Umwandlung im Meer ausführt, ist schon länger geklärt: Ammoniak oxidierende Archaea, die zu den häufigsten Organismen auf unserem Planeten zählen, verarbeiten das Ammonium zu Nitrit.

Den zweiten Part, die Verwandlung von Nitrit zu Nitrat, übernehmen Nitrit-oxidierende Bakterien, vor allem Nitrospinae. Da es von diesen Bakterien aber zehn Mal weniger gibt als von den Ammoniak-oxidierenden Archaea, vermuteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass es noch andere, unbekannte, aber sehr häufige Nitrit-Oxidierer geben muss.

Schneller wachsen, schneller sterben
Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie konnten dieses Mysterium zusammen mit Kolleginnen und Kollegen der Universität Wien sowie der University of Southern Denmark und des Georgia Institute of Technology jetzt lösen. „Wir zeigen mit unseren Daten, dass wir überraschenderweise vermutlich schon alle Mitspieler kennen", sagt Katharina Kitzinger, Erstautorin der Veröffentlichung, die Anfang Februar im Fachmagazin Nature Communications erschienen ist.

Bisher wurde hauptsächlich die Anzahl der am Prozess beteiligten Mikroben erhoben. Die Forschenden um Katharina Kitzinger haben dagegen auch die Biomasse der Mikroorganismen sowie die Wachstumsraten und Aktivität einzelner Zellen untersucht. Die Erklärung dafür, weshalb die Ammoniak-oxidierenden Archaea zehn Mal häufiger vorkommen als die Nitrospinae, liegt ihren Daten zufolge nicht wie bisher angenommen in der unterschiedlichen Größe der Mikroorganismen oder des langsameren Wachstums von Nitrospinae.

„Im Gegenteil, unsere Ergebnisse zeigen, dass die Nitrospinae deutlich aktiver sind und sehr viel schneller wachsen als die Ammoniak-oxidierenden Archaea. Nitrospinae sind somit deutlich effizienter als die Archaea", erläutert Kitzinger. Und fügt an: „An sich würde man daher erwarten, dass die Nitrospinae auch deutlich häufiger sind - dass dem nicht so ist, muss an ihrer sehr hohen Sterberate liegen. Damit lässt sich der ausgeglichene marine Nitrifikationsprozess erklären. Die Existenz weiterer, unbekannter Nitrit-Oxidierer in der Wassersäule des Ozeans, die zahlenmäßig bedeutsam sind, ist somit sehr unwahrscheinlich."

Stickstoff und Futter für Freunde
Gleichzeitig untersuchten die Forschenden, welche Stickstoffverbindungen die Partner Ammoniak-oxidierende Archaea und Nitrospinae für ihr Zellwachstum nutzen. „Während die Archaea fast ausschließlich Ammonium verwenden, nutzen Nitrospinae vor allem organischen Stickstoff, und zwar Harnstoff und Cyanat", sagt Kitzinger. „So konkurrieren die beiden Mikroorganismen nicht um dieselbe Stickstoffquelle." Vielmehr helfen sie sich gegenseitig: Die Nitrospinae spucken vermutlich nach der Aufnahme des organischen Stickstoffs wieder etwas Ammonium aus und stellen so wiederum die Energiequelle für ihre Freunde, die Archaea, zur Verfügung. Eine symbiotische Win-Win-Situation.

Die Daten stammen aus dem Golf von Mexiko, wo der Prozess der Nitrifikation durch den hohen Nährstoffeintrag aus Flüssen, wie dem Mississippi, sehr wichtig ist. „Die Zusammensetzung der am Prozess beteiligten Mikroorganismen ist aber weltweit sehr ähnlich", sagt Kitzinger. „Darum ist es sehr wahrscheinlich, dass unsere Erkenntnisse auf andere Meeresregionen übertragen werden können."

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Katharina Kitzinger
Abteilung Biogeochemie
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen
Telefon: +49 421 2028-649
E-Mail: kkitzing@mpi-bremen.de

Dr. Hannah K. Marchant
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen
Telefon: +49 421 2028-630
E-Mail: hmarchan@mpi-bremen.de

Originalpublikation:
Katharina Kitzinger, Hannah K. Marchant, Laura A. Bristow, Craig W. Herbold, Cory C. Padilla, Abiel T. Kidane, Sten Littmann, Holger Daims, Petra Pjevac, Frank J. Stewart, Michael Wagner, Marcel M. M. Kuypers: Single cell analyses reveal contrasting life strategies of the two main nitrifiers in the ocean. Nature Communications, Februar 2020

DOI: 10.1038/s41467-020-14542-3

Quelle: IDW 

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Nach FSME-Höchststand 2018: Zahl der Erkrankungen gesunken - trotz hoher Zeckenaktivität

Florian Klebs Hochschulkommunikation
Universität Hohenheim

Neu eingewanderte Zecken, die hohe Zeckenaktivitäten vor allem in Baden-Württemberg und aktuelle Statistiken zu den jüngsten FSME-Erkrankungen sind Thema der Pressekonferenz an der Universität Hohenheim in Stuttgart. Um vor allem die neue tropische Zecke Hyalomma untersuchen zu können, hatten die Experten deshalb vor knapp einem Jahr um die Mithilfe der Bevölkerung gebeten und aufgefordert, Zecken einzusenden. Auf der Pressekonferenz am 17. Februar um 11 Uhr im Schloss der Universität Hohenheim präsentieren sie nun die Ergebnisse ihrer Untersuchung, gehen auf den allgemeinen Rückgang von FSME-Erkrankungen im Jahr 2019 ein und geben einen Ausblick auf ihre Forschung im Jahr 2020. Um Anmeldung mit dem beiliegenden Antwortfax oder per E-Mail an presse@uni-hohenheim.de wird gebeten.

Der Frühling rückt näher - und mit ihm auch die Zeckenzeit. Denn mit den ersten warmen Sonnenstrahlen gehen auch diese Krabbeltiere wieder verstärkt auf Nahrungssuche. Dabei können sie auf Mensch oder Tier gefährliche Krankheiten übertragen wie v.a. die sogenannte Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME).

Doch obwohl auch 2019 ein Jahr mit einer hohen Zeckenaktivität war, ist die Zahl der FSME-Erkrankungen in Baden-Württemberg deutlich, in Bayern aber nur in geringem Maß zurückgegangen, so Zeckenexpertin Prof. Dr. Ute Mackenstedt von der Universität Hohenheim. „Nachdem 2018 noch 607 Fälle von FSME-Erkrankungen gemeldet wurden, liegt die Zahl 2019 bei 462, also 145 Fälle weniger. Und die Ergebnisse zeigen, dass vor allem Baden-Württemberg für den Rückgang allgemein in Deutschland verantwortlich ist."

Nach Aufruf: Untersuchungsergebnisse der Tropenzecke Hyalomma
2018 warnten Experten neben der dramatisch hohen Zeckenaktivität auch vor einer Zunahme, tropischer Zecken in Deutschland, die eigentlich in Afrika, Asien und Südeuropa Zuhause sind: Arten der Zeckengattung Hyalomma.

„Das Besondere an Hyalomma ist ihr Jagdverhalten", so Zeckenexpertin Prof. Dr. Ute Mackenstedt von der Universität Hohenheim. „Anders als unsere heimischen Zecken wie der gemeine Holzbock klettert sie nicht an Gräsern oder Sträuchern hoch und lässt sich von Wildtieren oder Wanderern abstreifen. Hyalomma jagt ihre Beute aktiv, erkennt Warmblüter auf Distanzen von bis zu 10 Metern und kann sie über mehrere 100 Meter verfolgen."

Eine weitere Besonderheit, so Prof. Dr. Ute Mackenstedt, seien die Krankheiten, welche Hyalomma überträgt und die sich ebenfalls von unseren heimischen Arten unterscheiden. „In ihrem eigentlichen Verbreitungsgebiet ist Hyalomma dafür bekannt, den Erreger des sogenannten Krim-Kongo Hämorrhagischen Fiebers, des Arabisch Hämorrhagischen Fiebers und einer Form des Zecken-Fleckfiebers (Rickettsien) zu übertragen. Auf diese Erreger haben wir die eingesendeten Zecken untersucht."

Forschung an Brauner Hundezecke geht weiter
Ebenfalls im Fokus der Zeckenexperten: Die Braune Hundezecke (Rhipicephalus sanguineus). „Die Braune Hundezecke ist wie Hyalomma ebenfalls eine invasive Art, die eigentlich neben dem Mittelmeerraum und Nordafrika in vielen Teilen der Tropen und Subtropen heimisch ist", so Prof. Dr. Mackenstedt. „Sie liebt ein warmes und trockenes Klima, weshalb sie sich auch in unseren Wohnungen so wohl fühlt. Vor allem, wenn ein Hund in der Nähe ist."

Auch hier riefen die Wissenschaftler der Universität Hohenheim 2019 zur Mithilfe der Bevölkerung auf. „Insgesamt wurden uns 10 Fälle von Häusern bzw. Wohnungen bekannt, die zum Teil einen massiven Rhipicephalus-Befall aufwiesen."

Weitere Informationen
Zur Zeckenforschung an der Universität Hohenheim: https://zecken.uni-hohenheim.de/
Anmeldung und Informationen zum 5. Süddeutschen Zeckenkongress: https://www.zeckenkongress.de/programm/

Kontakt für Medien
Prof. Dr. Ute Mackenstedt, Universität Hohenheim, Leiterin des Fachgebiets Parasitologie
T 0711 459-22275, E Mackenstedt@uni-hohenheim.de

Zu den Pressemitteilungen der Universität Hohenheim
https://www.uni-hohenheim.de/presse

Anhang
Antwortfax
https://idw-online.de/de/attachment79261

Quelle: IDW 

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Der erste Tiny Forest Deutschlands entsteht in der Uckermark

Annika Bischof M.A. Hochschulkommunikation
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde

Stefan Scharfe und Lukas Steingässer, beide Studenten an der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE), pflanzen einen Miniwald auf einer Wiese in Brandenburg. Die Idee: Mit diesem schnell wachsenden Mikrohabitat, einen Beitrag zum Klimaschutz leisten, der für andere leicht nachahmbar ist.

„Für uns ist es wichtig, selber ins Machen zu kommen", sagt Lukas Steingässer, der an der HNEE den Bachelor „International Forest Ecosystem Management " studiert. Gemeinsam mit 25 Freiwilligen wollen er und sein Kommilitone Stefan Scharfe verschiedene heimische Gehölze auf eine Fläche von 800 Quadratmetern in Zichow (Uckermark, Brandenburg) bringen. In diesem Frühjahr soll es losgehen. „Geplant sind 27 verschiedene Arten mit zirka 3000 Gehölzen anzupflanzen und so in kürzester Zeit ein möglichst strukturreiches, dem Standort angepasstes Waldökosystem zu erschaffen", sagt Stefan Scharfe, der den Master "Forest System Transformation" studiert.
Vorbild für den Wald der Vielfalt, wie die beiden das Projekt nennen, ist die Methodik des japanischen Biologen Akira Miyawaki. Seine Idee ist es, vor allem in urbanen Räumen auf Flächen, die mindestens so groß wie ein Tennisplatz sind, kleine Habitate anzulegen, die einen Beitrag zum Erhalt der Artenvielfalt, der Verbesserung der Luftqualität, sowie der Wasserhaltekapazität des Bodens leisten. In der Vergangenheit hat er bereits größere Konzerne wie Toyota dazu beraten und mit ihnen Kompensationsprojekte in Form von Tiny Forests erfolgreich umsetzt. „Innerhalb von drei Jahren entstanden so kleine Wälder im städtischen Raum, diese Systeme tragen sich nun selbst und benötigen kaum Pflege", erklärt Lukas Steingässer, der zur Akira-Miyawaki-Methode eine Bachelorarbeit schreiben und seine Erfahrungen aus Zichow einfließen lassen wird.

Auch in Europa gibt es in Frankreich und den Niederlanden erste Tiny Forests. „In Amsterdam haben wir uns einen bereits angeschaut, der dort prächtig gedeiht. Beeindruckt hat uns, die dortige Entwicklung. 2019 wurde dem niederländischen Naturbildungsinstitut aufgrund seiner umweltbildenden Maßnahmen mit dem Tiny Forest knapp zwei Millionen Euro zur Verfügung gestellt, um im Laufe dieses Jahres, 15 weitere zu realisieren", berichtet Lukas Steingässer. Das motiviere die beiden, auch in Deutschland dem Thema mehr Bekanntheit zu verleihen. Denn theoretisch könne jedermann Tiny Forests realisieren, soweit ihm/ ihr eine Fläche zur Verfügung steht. „Denkbar wäre, dass es langfristig Projekte im Bereich der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) gibt, bei dem Kinder und Jugendliche Tiny Forests auf ihren Schulhöfen oder ihren Schulorten anpflanzen. Gerade im urbanen Raum besteht ein dringendes Bedürfnis die Menschen für die Natur zu sensibilisieren", blickt Lukas Steingässer optimistisch in die Zukunft.

Unterstützung für „Wald der Vielfalt"
In Zichow werden schon bald die ersten Arbeiten beginnen. Zunächst wird auf der Fläche humusartige Biomasse eingebracht, um die Wasserhaltekapazität des Bodens zu verbessern. Zur Finanzierung der Pflanzaktion und der anschließenden Hege läuft noch bis zum 18.02.2020 eine Crowdfunding-Aktion https://www.startnext.com/walddervielfalt

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Stefan Scharfe
HNEE-Student im Master
„Forestry System Transformation"
Fachbereich für Wald und Umwelt
Telefon: 0176.96254567
Stefan.Scharfe@hnee.de

Lukas Steingässer
HNEE-Student im Bachelor International Forest Ecosystem Management
Fachbereich für Wald und Umwelt
Telefon: 01522.6220865
Lukas.Steingaesser@hnee.de

Weitere Informationen:
https://www.startnext.com/walddervielfalt zur Crowdfunding-Aktion
https://bit.ly/31HZlJ2 TED-Talk mit Shubhhendu Sharma
https://de.wikipedia.org/wiki/Akira_Miyawaki über Akira Miyawaki
http://www.hnee.de/K2155 Über den Studiengang International Forest Ecosystem Management (B.Sc.)
http://www.hnee.de/K6312 Über den Studiengang Forestry System Transformation (M.Sc.)

Quelle: IDW 

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Was Statine mit den Muskeln machen

Jana Schlütter Kommunikation
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

Wer Statine nimmt, leidet oft unter Nebenwirkungen wie Muskelkrämpfen und -schmerzen. Wie ein Team von MDC und Charité jetzt in „Scientific Reports" berichtet, beeinflussen die Cholesterinsenker in den Muskelzellen tatsächlich Tausende Gene. Die Zellen können dadurch schlechter wachsen und sich teilen.

Weltweit nehmen rund 20 Millionen Menschen Statine ein. Allein in Deutschland sind es fast fünf Millionen. Die Medikamente werden zur Senkung des Cholesterinspiegels verordnet, um Folgeerkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall vorzubeugen. „Statine sind allerdings mit einer Reihe von Nebenwirkungen verbunden, weshalb viele Patientinnen und Patienten sie nicht zuverlässig einnehmen", sagt Professorin Simone Spuler, die Leiterin der MDC-Arbeitsgruppe Myologie und der Muscle Research Unit am ECRC (Experimental and Clinical Research Center), einer gemeinsamen Einrichtung des MDC und der Berliner Charité - Universitätsmedizin Berlin.

Zu den häufigsten unerwünschten Begleiterscheinungen der Statine gehören Muskelkrämpfe und -schmerzen. „Angesichts der Nutzen von Statinen für die Gesundheit der westlichen Weltbevölkerung werden diese Nebenwirkungen jedoch oft als vernachlässigbar eingestuft", sagt Spuler. Sie und ihr Team wollten es genauer wissen und herausfinden, was Statine konkret in den Muskelzellen auslösen. Zu diesem Zweck initiierten sie - allein mit DFG-Geldern und ohne Unterstützung der Pharmaindustrie - eine Studie, die jetzt im Fachblatt „Scientific Reports" erschienen ist.

Statine störten die Produktion von mehr als 900 Proteinen
Für ihre Untersuchung setzte die Gruppe um die Erstautorin der Studie, Dr. Stefanie Anke Grunwald von der Muscle Research Unit am ECRC, insgesamt 22 Populationen menschlicher Skelettmuskelzellen jeweils zwei verschiedenen Statinen aus: zum einem dem fettlöslichen Wirkstoff Simvastatin, zum anderen dem wasserlöslichen Wirkstoff Rosuvastatin. Anschließend untersuchten die Forscherinnen und Forscher, welche Gene in den Zellen jeweils angeschaltet waren und in Proteine umgesetzt wurden und welche nicht. Zudem analysierten sie den Stoffwechsel der Zellen und beurteilten ihren Zustand anhand morphologischer Kriterien.

„Aufgabe der Statine ist es, ein bestimmtes Enzym bei der Cholesterinbildung zu blockieren, das HMG-CoA", erklärt Grunwald. Es habe in der Vergangenheit einige Studien gegeben, die die Auswirkungen von Statinen auf den menschlichen Muskel beleuchten wollten. „Viele von ihnen fanden jedoch weder mit Muskelzellen noch mit menschlichen Zellen statt", sagt Grunwald Die Ausschaltung eines zentralen Enzyms habe komplexe Folgen - die sie und ihre Kolleginnen und Kollegen nun auch mit modernsten Computer-Modelling-Methoden beleuchtet haben.

„Die Ergebnisse waren hochinteressant", sagt Spuler. „Ganz offensichtlich üben Statine in der allgemein üblichen Wirkstoffmenge dramatische strukturelle, funktionelle und metabolische Effekte auf die Muskeln aus." Sie und ihr Team stießen in den untersuchten Zellen beispielsweise auf rund 2.500 Gene, die in Anwesenheit der Medikamente anders reguliert wurden als gewöhnlich. Dadurch war die Produktion von mehr als 900 Proteinen verändert: Sie wurden entweder in zu geringen oder zu großen Mengen hergestellt. Der Einfluss von Simvastatin war diesbezüglich höher als der von Rosuvastatin.

Die Zellen wuchsen nicht wie gewohnt
Beide Statine drosselten in den Muskelzellen nicht nur die Biosynthese von Cholesterin, sondern auch den Fettsäure-Stoffwechsel insgesamt sowie die Produktion von Eicosanoiden. Dabei handelt es sich um eine Gruppe hormonähnlicher Substanzen, die aus mehrfach ungesättigten Fettsäuren hervorgehen. Sie wirken sowohl innerhalb als auch außerhalb von Zellen als Signalmoleküle und sind in zahlreiche biologische Wirkmechanismen eingebunden. Unter anderen sind sie an der Entwicklung differenzierter Muskelzellen aus Muskelvorläuferzellen beteiligt. „Und sie sind auch in die Schmerzentstehung involviert. Das war für uns ein wichtiger Anhaltspunkt, dass wir hier auf der richtigen Spur sind", sagt Grunwald.

„Mithilfe funktioneller Analysen konnten wir bestätigen, dass die Entwicklung, das Wachstum und die Teilung der Skelettmuskelzellen durch die Statine beeinträchtigt werden", sagt Spuler. Sie und ihr Team fanden einen Weg, um die negativen Effekte der Medikamente etwas einzudämmen: „Die Gabe von Omega-3- oder Omega-6-Fettsäuren machte die Wirkungen von Simvastatin und Rosuvastatin teilweise rückgängig", berichtet die Wissenschaftlerin. Eine ergänzende Einnahme derartiger Präparate könne daher eine Möglichkeit sein, um einer Statin-Myopathie vorzubeugen oder sie zu behandeln.

Statine sind keine Life-Style-Pillen
„Dennoch sollten unsere Erkenntnisse meines Erachtens dazu führen, dass die Gabe von Statinen künftig sehr viel kritischer gesehen werden sollte, als es momentan der Fall ist", sagt Spuler. In vielen westlichen Ländern der Welt hätten sich die Cholesterinsenker fast schon zu einem Life-Style-Präparat entwickelt. „Das ist keinesfalls ein positiver Trend", sagt Spuler. Ihrer Ansicht nach sollten Ärzt*innen und Patient*innen sollten in jedem individuellen Fall den Nutzen und die möglichen Gefahren der Medikamente gut abwägen.

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:
Prof. Dr. Simone Spuler
Experimental and Clinical Research Center (ECRC)
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und Charité - Universitätsmedizin Berlin
Leiterin der Arbeitsgruppe „Myologie"
+49 30 450 5405 01 oder +49 30 450 5405 04
simone.spuler@mdc-berlin.de oder simone.spuler@charite.de

Originalpublikation:
Grunwald, Stefanie Anke et al. (2020): „Statin-induced myopathic changes in primary human muscle cells and reversal by a prostaglandin F2 alpha analogue", Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-020-58668-2 .

Weitere Informationen:
https://www.mdc-berlin.de/de/spuler - Webseite der AG Spuler
https://www.mdc-berlin.de/de/ecrc - Klinische Forschung am ECRC

Quelle: IDW 

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Wasser ist ein knappes Gut

Jessica Bode Pressestelle
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

DBU fördert Fachdialog zum nachhaltigen Management der regionalen Wasservorkommen
Osnabrück. In den letzten Wochen hat es viel geregnet, und so manche Talsperre ist wieder voll. Doch gilt das auch für die Grundwasserspeicher? Das Helmholtz Zentrum für Umweltforschung meldet aktuell vor allem für Ostdeutschland immer noch moderate bis extreme Dürre für Bodenschichten mit mehr als 1,80 Metern Tiefe. „Ökosysteme, Trinkwasserversorgung sowie Land- und Forstwirtschaft haben unterschiedliche Ansprüche an das im ländlichen Raum verfügbare Wasser, die in Einklang gebracht werden müssen", sagt Alexander Bonde, Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) zum Weltwassertag am 22. März. Gleichzeitig müsse auch der Hochwasserschutz berücksichtigt werden. Die DBU fördere mehrere regionale Projekte in Deutschland, die sich um diese Konfliktfelder drehen und Land- und Wasserwirtschaft, Naturschutz, Behörden und in Teilen auch Bergbau an einen Tisch bringen sollen - auch wenn das im Moment wegen der Corona-Krise nur sinnbildlich gemeint ist.

Dürre und Starkregen sind Auswirkungen des Klimawandels
Der Weltwassertag wurde von den Vereinten Nationen ausgerufen und findet seit 1993 unter einem jährlich wechselnden Motto statt, das dieses Jahr „Wasser und Klimaschutz" lautet. „Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ressource Wasser machen sich für die Bevölkerung natürlich vor allem dann bemerkbar, wenn sie sozusagen vor der eigenen Haustür passieren", so Bonde. Die Klimaforschung sei bereits so weit, dass untersucht werden könne, ob beispielsweise eine regionale Trockenperiode oder ein lokaler Starkregen durch den Klimawandel wahrscheinlicher wurde oder nicht. Ist zum Beispiel davon auszugehen, dass zunehmend mit Hochwasser zu rechnen ist, würden sich daraus konkrete Anpassungsstrategien wie der Bau von Deichen ableiten lassen.

Fläche nur begrenzt verfügbar - Nutzungskonflikte
„Fläche ist aber nur begrenzt verfügbar. Insofern müssen die häufig sehr unterschiedlichen Interessen abgewogen werden. Es muss mit den jeweiligen Akteuren vereinbart werden, wie die Fläche im ländlichen Raum genutzt wird - für sauberes Trinkwasser, geschützte Lebensräume wie Moore, land- und forstwirtschaftliche Zwecke oder beispielsweise auch als Überschwemmungsgebiet", so Bonde. Verschiedene Förderprojekte laufen dazu derzeit mit fachlicher und finanzieller Unterstützung durch die DBU. „Mit Fachdialogen wollen wir den Austausch der Projektträger unterstützen. Auch wenn wir aufgrund der Corona-Krise noch nicht beginnen konnten, planen wir weiterhin bis 2022 pro Jahr zwei mehrtägige Veranstaltungen, um dieses bundesweite Netzwerk aufzubauen", erklärt Dr. Volker Wachendörfer, DBU-Fachreferent Naturschutz.

Einzugsgebiet Hammbach in Nordrhein-Westfalen
So ist das Einzugsgebiet des Hammbachs im Raum Dorsten-Haltern beispielsweise mit einem der größten Grundwasservorkommen Nordrhein-Westfalens verbunden. Bei Trockenheit werde der hohe Bedarf für Trinkwasserversorgung, Landwirtschaft und Feuchtlebensräume zu einer Herausforderung. In einem Projekt des Unternehmens Lippe Wassertechnik (Essen) hätten sich alle Akteure aus Land- und Wasserwirtschaft sowie Naturschutz auf ein maßgeschneidertes Konzept geeinigt. Darin sei festgelegt worden, wie Wasserkontingente zukünftig optimal verteilt, Feuchtgebiete zum Beispiel durch das Aufstauen von Regenwasser stabilisiert sowie die landwirtschaftliche Bewässerung an trockenere Perioden angepasst werden könne.

Einzugsgebiet Weschnitz in Südhessen
An der im Odenwald entspringenden und bei Biblis in den Rhein mündenden Weschnitz in Südhessen unterstütze die DBU ein Projekt des Gewässerverbandes Bergstraße. Hier gehe es um Bürgerbeteiligung und um gemeinsam mit allen Akteuren zu entwickelnde Lösungen zum Hochwasser- und Gewässerschutz. Mit dem Vorhaben sollen die Maßnahmenplanung und -umsetzung für die Öffentlichkeit verständlicher vermittelt und eine höhere Akzeptanz für europarechtliche Bestimmungen in der Bevölkerung erreicht werden. Ziel ist es, möglichen Konflikten frühzeitig durch geeignete Informations-, Dialog- und Beteiligungsmaßnahmen entgegenzuwirken.

Grundwassergebiet „Hunte Lockergestein links" in Niedersachsen
In Niedersachsen werde ein Projekt der Universität Osnabrück durchgeführt, für das als Modellregion das Grundwassergebiet „Hunte Lockergestein links" gewählt wurde. Mit einer Gesamtfläche von rund 1.250 Quadratkilometern durchziehe es die Kreise Cloppenburg, Vechta und Osnabrück. Um für ein nachhaltiges Wassermanagement regional alle Nutzergruppen zu berücksichtigen, habe man starke Kooperationspartner mit ins Boot geholt: den Oldenburgisch-Ostfriesischen Wasserverband (Brake), die Niedersächsischen Landesforsten (Ganderkesee) sowie die Landwirtschaftskammer Niedersachsen (Oldenburg).

Weitere Informationen:
https://www.dbu.de/123artikel38600_2442.html
Online-Pressemitteilung

Quelle: IDW 

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Der Antarktis-Faktor: Modellvergleich offenbart zukünftiges Meeresspiegelrisiko

Jonas Viering Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Der Anstieg des Meeresspiegels durch den Verlust von Eismassen der Antarktis könnte schon in naher Zukunft zu einem erheblichen Risiko für den Küstenschutz werden, zeigt eine neue Studie eines Wissenschaftlerteams aus Deutschland, Frankreich, Belgien, Dänemark, der Schweiz, den Niederlanden, Japan, Australien, Neuseeland, Großbritannien und den USA. Allein durch den Beitrag der Antarktis könnte der globale Meeresspiegel in diesem Jahrhundert dreimal so stark ansteigen wie im letzten Jahrhundert, so das Ergebnis ihres umfassenden Vergleichs der aktuellsten Computermodelle aus aller Welt.

"Der 'Antarktis-Faktor' erweist sich als die größte Unbekannte, aber dadurch auch als das größte Risiko für den Meeresspiegel weltweit", sagt Leitautor Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und dem Lamont-Doherty Erdobservatorium der Columbia University in New York. "Während wir in den vergangenen 100 Jahren einen Anstieg des Meeresspiegels um etwa 19 Zentimeter erlebt haben, könnte der Anstieg durch den Eisverlust allein der Antarktis innerhalb dieses Jahrhunderts bis zu 58 Zentimeter betragen. Mit dieser Risikoabschätzung liefert die Studie wichtige Informationen für den Küstenschutz: Der Beitrag der Antarktis zum Meeresspiegel wird mit großer Wahrscheinlichkeit nicht mehr als 58 Zentimeter betragen."

Bislang sind die thermische Ausdehnung des sich erwärmenden Meerwassers und die schmelzenden Gebirgsgletscher die wichtigsten Faktoren für den Anstieg des Meeresspiegels. Der jetzt in der Zeitschrift Earth System Dynamics der Europäischen Geowissenschaftlichen Union (EGU) veröffentlichten Studie zufolge wird der Anteil der Antarktis jedoch wohl absehbar zum wichtigsten Faktor werden. Alle Faktoren zusammen ergeben dann das Gesamtrisiko des Meeresspiegelanstiegs.

+++ Durch die große Ergebnisspanne ist die Schätzung sehr robust+++
Die Bandbreite der Schätzungen zum zu erwartenden Meeresspiegelanstieg durch den Faktor Antarktis ist recht groß. Geht man davon aus, dass der Ausstoß von Treibhausgasen sich wie bislang fortsetzt, liegt die von den Wissenschaftlern als "sehr wahrscheinlich" bezeichnete Spanne für dieses Jahrhundert zwischen 6 und 58 Zentimetern Meeresspiegelanstieg. Geht man dagegen von einer schnellen Emissionsreduktion aus, liegt sie zwischen 4 und 37 Zentimetern. Wichtig ist, dass der Unterschied zwischen einem Szenario mit unverändertem Treibhausgasausstoß und einem Szenario mit Emissionsreduktionen auf längeren Zeitskalen, also weiter in der Zukunft, wesentlich größer wird.

Die Forscher berücksichtigten in ihren Berechnungen eine ganze Reihe physikalischer Einflussfaktoren, von der Klimasensitivität auf die Treibhausgasemissionen über den Wärmetransport im südlichen Ozean bis hin zur Meeresströmung unter den Antarktischen Eisschelfen. Insgesamt waren 16 Eisschildmodellierungsgruppen mit 36 Forschenden aus 27 Instituten an dieser vom PIK koordinierten Studie beteiligt. Eine ähnliche Studie sechs Jahre zuvor musste sich noch auf die Ergebnisse von nur fünf Eisschildmodellen stützen. Diese Entwicklung spiegelt den Fortschritt und die zunehmende Bedeutung der Forschung zum antarktischen Eisschild wider.

+++ "Risiken für Küstenmetropolen von New York bis Mumbai, von Hamburg bis Shanghai" +++
"Je mehr Computersimulationsmodelle wir verwenden, die alle leicht unterschiedliche dynamische Repräsentationen des antarktischen Eisschildes sind, desto größer ist die Bandbreite der Ergebnisse, die wir bekommen - aber desto robuster sind auch die Schätzungen, die wir der Gesellschaft liefern können", sagt Sophie Nowicki, Ko-Autorin der Studie vom NASA Goddard Space Flight Center und eine Leitautorin des kommenden Berichts des Weltklimarats IPCC, die das übergreifende Eisschildmodell-Vergleichsprojekt ISMIP6 leitete. "Es gibt immer noch große Unsicherheiten, aber wir können unser Verständnis des größten Eisschildes der Erde beständig verbessern. Der Vergleich von Modellergebnisse ist ein wirkungsvolles Instrument, um der Gesellschaft die notwendigen Informationen für rationale Entscheidungen zu liefern."

Auf langen Zeitskalen - also in Jahrhunderten bis Jahrtausenden - hat der antarktische Eisschild das Potenzial, den Meeresspiegel um mehrere zehn Meter anzuheben. "Was wir mit Sicherheit wissen ist, dass das Verbrennen von Kohle, Öl und Gas die Risiken für die Küstenmetropolen von New York bis nach Mumbai, Hamburg oder Shanghai weiter in die Höhe treibt", erklärt Levermann.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Pressestelle
Telefon: +49 (0)331 288 2507
E-Mail: presse@pik-potsdam.de
Twitter: @PIK_Klima
www.pik-potsdam.de

Originalpublikation:
https://doi.org/10.5194/esd-11-35-2020.

Weitere Informationen:
https://www.earth-syst-dynam.net/11/35/2020/

Quelle: IDW 

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Die Abschaffung von Bargeld ist eine Illusion

Jana Vennegerts Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT)

Wissenschaftler gehen den nächsten Schritt in Richtung intelligente Banknote

Mit Paypal, Kreditkarte oder sogar mit dem Handy: Heutzutage gibt es viele verschiedene Möglichkeiten in Geschäften zu bezahlen, denn der Trend der Digitalisierung nimmt auch im Alltag zu. Die beliebteste Bezahlmethode bleibt aber immer noch das Bargeld. Es ist zuverlässig, anonym, authentisch und wird dabei weltweit akzeptiert und verbreitet. „Das Bargeld-System" ist außerdem sehr robust gegenüber dem Ausfall von Infrastruktur zum Beispiel bei Störungen und schützt vor teilweise einfachem Kreditkartenbetrug. Doch auch die Banknote ist nicht zu einhundert Prozent sicher, denn es gibt immer wieder Fälschungen, die im Umlauf sind und nicht direkt erkannt werden.

Das Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) forscht mit einem Team von Wissenschaftlern der Arbeitsgruppe „Diskrete Systeme" unter der Leitung von Institutsleiter Professor Volker Lohweg nun seit zehn Jahren zu dem wichtigen Thema und beschäftigt sich mit der Produktion und Qualitätssicherung von Banknoten, dem Verschleiß sowie der Sicherheit an Bankautomaten. Sie wollen die einfache Banknote zu einer smarten Banknote entwickeln.

Die aktuellsten Forschungsergebnisse aus dem Projekt smartBN (smarte Banknote), dessen Name für „Intelligenter Schutz im Zahlungsverkehr durch smarte Banknoten" steht, präsentierte Professor Lohweg nun auf der Optical Document Security Conference (ODS) in San Francisco. Die ODS findet alle zwei Jahre statt und ist die weltweit wichtigste und größte Konferenz für das Fachgebiet der Dokumentensicherheit. Wie auch in den vergangenen Jahren, war das inIT aktiv an der Konferenz beteiligt und stellte ein Paper zur Realisierung intelligenter Banknoten vor. Diese sind in der Lage Daten zu speichern ohne die Anonymität der Nutzerinnen und Nutzer zu verletzten, weil sie mit chemischen Speichern ausgerüstet sind, die am Institut für Lebensmitteltechnologie (ILT.NRW) der Technischen Hochschule OWL entwickelt wurden. „Unsere Forschung zusammen mit Unternehmen zeigt weltweit das erste Mal einen ganzheitlichen Ansatz für moderne Banknoten der Zukunft auf, die mit ihrer Umwelt agieren, weil zum Beispiel Bankautomaten ihnen mitteilen, wann sie ausgezahlt wurden. Das funktioniert optisch und chemisch", erläutert Professor Hans-Jürgen Danneel, Leiter des ILT.NRW. Konsumenten und Automaten könnten die Banknote dann direkt zur Bestätigung der Echtheit nutzen und beispielsweise ablesen, wie alt sie ist.

Auch Lohweg ist sich der Beliebtheit des Bargeldes bewusst. „Die immer wieder geforderte Abschaffung des Bargeldes zugunsten elektronischer Zahlungssysteme erweist sich zunehmend als Illusion. Dennoch ist es unsere Aufgabe, Zahlungsmittel den aktuellen Trends anzupassen ohne die Anonymität aufzugeben. Die Banknote der Zukunft muss deshalb Eigenintelligenz aufweisen, indem sie als Produkt Informationen an verschiedenen Stellen selbst bekannt gibt, sei es am Bankautomaten oder am Verkaufspunkt", resümiert der anerkannte Experte für Dokumentensicherheit. Laut Lohweg sollen die im Forschungsprojekt smartBN entwickelten Verfahren, Banknoten in Zukunft flexibler einsetzbar machen, als bisher.

Die ODS bot vom 29. bis 31. Januar Experten aus dem Fachgebiet eine wichtige Möglichkeit des Austauschs. Professor Lohweg freut sich über die Wertschätzung der Forschungstätigkeiten, die das inIT mittlerweile auf der internationalen Fachkonferenz genießt

Quelle: IDW 

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DSM tritt der Deutschen Allianz Meeresforschung bei

Thomas Joppig Kommunikation
Deutsches Schifffahrtsmuseum - Leibniz-Institut für Maritime Geschichte

Das Deutsche Schifffahrtsmuseum / Leibniz-Institut für Maritime Geschichte (DSM) ist jetzt Mitglied der neu gegründeten Deutschen Allianz Meeresforschung (DAM) - einem Zusammenschluss der führenden Meeresforschungseinrichtungen in Deutschland.

Die DAM vermittelt in Politik und Gesellschaft Handlungswissen und -optionen zum Schutz und der nachhaltigen Nutzung von Küsten, Meeren und Ozeanen. Mit ihrem Fokus auf Lösungen und die Zukunft unterstützt die Allianz den notwendigen gesellschaftlichen Wandel hin zu mehr Nachhaltigkeit im Umgang mit Meeren und Ozeanen.

Das DSM ist nun neben Deutschen Meeresmuseum in Stralsund eines von zwei maritimen Museen, die der Allianz angehören. „Die Museen sind Experten darin, Wissen auf anschauliche und verständliche Weise für bestimmte Zielgruppen aufzubereiten", erklärte der Vorstandsvorsitzende der DAM, Prof. Dr. habil. Michael Bruno Klein. „Sie forschen aber auch selbst und können so einen doppelten Beitrag leisten, auf den wir uns sehr freuen und der für die DAM elementar ist."

Die Geschäftsführende Direktorin des DSM, Prof. Dr. Sunhild Kleingärtner, sieht in der Zusammenarbeit innerhalb der DAM ebenfalls großes Potential: „Über Meeresnutzung zu reden, bedeutet heute mehr denn je, über Verantwortung zu reden. Mit unserem Forschungsfeld Mensch und Meer und der Möglichkeit, Wissenschaft in Ausstellungen erlebbar zu machen, können wir viele Menschen erreichen, um sie für einen nachhaltigen Umgang mit den Meeren und Ozeanen zu sensibilisieren. Mit diesen Kompetenzen bringen wir uns gern in die DAM ein."

Pressekontakt:
Deutsches Schifffahrtsmuseum
Leibniz-Institut für Maritime Geschichte
Thomas Joppig
Leitung Kommunikation
T +49 471 482 07 832
joppig@dsm.museum

Das Deutsche Schifffahrtsmuseum / Leibniz-Institut für Maritime Geschichte
Die wechselvolle Beziehung zwischen Mensch und Meer zu erforschen und in Ausstellungen erlebbar zu machen - das hat sich das Deutsche Schifffahrtsmuseum / Leibniz-Institut für Maritime Geschichte (DSM) in Bremerhaven zur Aufgabe gemacht. Es ist eines von acht Leibniz-Forschungsmuseen in Deutschland. Mit seinen mehr als 80 Mitarbeitenden und Auszubildenden und rund 8000 Quadratmetern überdachter Ausstellungsfläche zählt es zu den größten maritimen Museen Europas. Zurzeit befindet sich das DSM im Wandel und verbindet eine Gebäudesanierung sowie den Bau eines Forschungsdepots mit einer umfassenden Neukonzeption aller Ausstellungs- und Forschungsbereiche. Während dieser bis 2021 andauernden Phase bleibt das Haus geöffnet - mit einem vielfältigen Programm, wechselnden Sonderausstellungen und Veranstaltungen. Auch die mehr als 600 Jahre alte Bremer Kogge und die Museumsschiffe im Außenbereich können weiterhin besichtigt werden.

Forschungsprojekte am DSM werden durch namhafte nationale und internationale Förderprogramme unterstützt. Als attraktiver Arbeitsort für junge und berufserfahrene Talente in der maritimen Forschung unterhält das DSM vielfältige Kooperationen mit Universitäten, Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen. Unterstützung erfährt das Museum nicht zuletzt von den fast 3000 Mitgliedern des "Fördervereins Deutsches Schifffahrtsmuseum e.V." Dieser sowie das "Kuratorium zur Förderung des Deutschen Schifffahrtsmuseums e.V." hatten einst die Eröffnung des Hauses im Jahr 1975 vorangetrieben und begleiten es nun auf seinem Zukunftskurs.

Weitere Informationen:
https://www.allianz-meeresforschung.de/news/neue-mitglieder-bei-der-dam/

Quelle: IDW 

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Komplexe biologische Systeme können nicht ohne Chaos existieren

Sissy Gudat Presse- und Kommunikationsstelle
Universität Rostock

Ein deutsch-russisches Wissenschaftlerteam unter Leitung der Universität Rostock hat erstmals Anzeichen von chaotischen Phänomenen in aquatischen Ökosystemen nachgewiesen, bei denen alle Randparameter unter streng kontrollierten Bedingungen stabil gehalten wurden. Bislang war solches Verhalten nur als Folge von Veränderungen äußerer Faktoren diskutiert worden. Den Biologen gelang es, die Ursachen dieses widersprüchlichen Phänomens, das sie als "Chaosparadoxon" bezeichneten, aufzudecken. Die Ergebnisse würden jüngst in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht

Ein gewisser Hang zur Unordnung liegt in der Natur des Lebens. Die chaotische Dynamik einzelner Elemente komplexer Systeme ist ein weit verbreitetes Phänomen und tritt sowohl im Gehirn von Epilepsie-Patienten als auch in sozialen Systemen auf. So ist z.B. bekannt, dass bei der Lösung von gesellschaftlichen Konflikten starke Oszillationen auftreten können. Auslöser ist in solchen Fällen die Trägheit beim Ausgleich der komplexen Wechselwirkungen zwischen Individuen und sozialen Gruppen mit unterschiedlichen und oft widersprüchlichen Meinungen, Ideen und Bedürfnissen. Ähnlich komplexe Beziehungen treten auch in aquatischen Ökosystemen auf die, im Gegensatz zu sozialen Systemen, für gezielte experimentelle Untersuchungen genutzt werden können.

„Um den vermehrt diskutierten Hinweisen auf chaotisches Verhalten zumindest einzelner Ökosysteme in einer Weise nachgehen zu können, haben wir parallel an mehreren Miniaturökosystemen Langzeitbeobachtungen durchgeführt und diese auch mehrfach wiederholt. Dabei wurden deren abiotische Randbedingungen konstant gehalten", erläutert Professor Schubert von der Universität Rostock. Die Forscher hätten dabei in einem Kraftakt für das ganze Team über zwei Jahre hinweg mehrfach wöchentlich die Artzusammensetzung, Nährstoffkonzentrationen und Leistungsparameter erfasst und sichergestellt, dass keine Störungen auftreten.

Ausgangspunkt der Untersuchungen war eine Organismengemeinschaft, die sich auf der Grundlage von natürlichem Plankton, das in den Küstengewässern der Ostsee gesammelt wurde, in den Miniaturökosystemen entwickelte. Die Gemeinschaft bestand aus Bakterien, Blaualgen, Kleinalgen und Zooplankton. Damit wurde ein Abbild einer Freiwassergesellschaft geschaffen, das Organismen verschiedener Ebenen des Nahrungsnetzes von Primärproduzenten über mehrere Konsumentenebenen bis hin zu Destruenten (Nährstoffendverbrauchern) umfasste.

„In der Natur bilden aquatische Tier- und Pflanzengemeinschaften komplexe Systeme. Die Organismen, die sie bewohnen, sind in der Regel kurzlebig, so dass bei Umweltveränderungen sehr schnell ein Wechsel im Artinventar erfolgt. Die hier untersuchten Planktongemeinschaften bestehen aus zahlreichen kleinen, weniger als zwei Millimeter großen Lebewesen, die in der Wassersäule schweben. Sie haben einen schnellen Generationswechsel, passen sich effektiv an Veränderungen in der Umwelt an und entwickeln sich schnell weiter", erklärt Irina Telesh, Doktorin der Biowissenschaften und leitende Forscherin am Zoologischen Institut der Russischen Akademie der Wissenschaften. Auch in diesem Fall erfordert die Aufdeckung der internen Mechanismen, die die komplexe Dynamik des Planktons in der Natur steuern, langwierige Forschung. Experimente zu chaotischem Verhalten in Ökosystemen sind daher äußerst selten.

Das Ergebnis der Arbeiten war zunächst eine riesige Datenmenge, für deren Analyse herkömmliche Verfahren zur Detektion chaotischen Verhaltens einer kritischen Analyse unterzogen werden mussten, um falsch-positive Ergebnisse erkennen und aussondern zu können. Es stellte sich heraus, dass in allen vier untersuchten Systemen und auf allen Ebenen des Nahrungsnetzes chaotische Episoden auftraten. Das entdeckte Phänomen wurde als „Chaos-Paradoxon" bezeichnet, da eigentlich Konstanz der abiotischen Umweltfaktoren auch Konstanz der Wechselwirkungen zwischen den Organismen zur Folge haben sollte, genau diese langandauernde Konstanz aber Auslöser für Veränderung der Dynamik des Systems war.

„Das Überraschendste ist, dass das Chaos gerade unter den stabilsten abiotischen Bedingungen am häufigsten auftrat. Es stellte sich heraus, dass selbst in den ausbalancierten Systemen ohne externe Störungen ein Leben ohne Chaoselemente unmöglich zu sein scheint", sagt Dr. Sergey Skarlato vom Institut für Zytologie der Russischen Akademie der Wissenschaften. Die Forscher erklären sich das so: unter variablen Bedingungen „löschen" sich kleine Bilanzungleichgewichte untereinander aus, bei konstanten Bedingungen aber können diese sich akkumulieren und letztlich zu Zusammenbrüchen führen.

Mit diesen Studien konnte gezeigt werden, dass selbst künstlich stabilisierte biologische Systeme komplexen chaotischen Transformationen unterliegen können. Die Unvorhersehbarkeit chaotischen Verhaltens mache es schwierig, die Entwicklung globaler Systeme auf allen Ebenen langfristig korrekt vorherzusagen. Deshalb sei die exakte Kenntnis über die Auslösefaktoren von Transformationen in der Ökologie grundlegende Voraussetzung für eine realitätsnahe Modellierung, ohne die eine belastbare Voraussage für das Verhalten von Ökosystemen unter veränderten Umweltbedingungen nicht möglich ist, lautet das Fazit der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

Die Forschungsarbeiten sind sowohl vom Internationalen Büro des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (IB-BMBF) als auch von der Russian Science Foundation unterstützt worden. Die Originalveröffentlichung des Teams von Mitarbeitern der Universität Rostock zusammen mit Kollegen des Zoologischen Institutes der Russischen Akademie der Wissenschaften und des Institutes für Zytologie der Russischen Akademie der Wissenschaften ist unter DOI: 10.1038/s41598-019-56851-8 zu finden.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Hendrik Schubert
Universität Rostock
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Institut für Biowissenschaften
Lehrstuhl Ökologie
Tel.: +49 381 498-6070
E-Mail: hendrik.schubert@uni-rostock.de
Web: http://www.biologie.uni-rostock.de/oekologie/home.html

Originalpublikation:

DOI: 10.1038/s41598-019-56851-8

Quelle: IDW 

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Studie zeigt: Grippeimpfung ist für Leistungssportler empfehlenswert - auch bei intensivem Training

Friederike Meyer zu Tittingdorf Pressestelle der Universität des Saarlandes
Universität des Saarlandes

Vor Wettkämpfen zählt im Leistungssport jeder Trainingstag. Viele Sportärzte waren daher beim Thema Grippeimpfung bisher zurückhaltend aus Sorge vor Nebenwirkungen, aber auch weil sie vermuteten, dass diese bei Spitzensportlern nicht so gut wirkt. Dass genau das Gegenteil der Fall ist, konnte jetzt eine Forschergruppe an der Universität des Saarlandes um Sportmediziner Tim Meyer und die Immunologin Martina Sester nachweisen. Die für ihre Studie geimpften Leistungssportler zeigten eindeutige Immunabwehrreaktionen, die gegenüber einer „normalen" Kontrollgruppe sogar leicht erhöht waren.

Es gab zudem keinen Unterschied, ob die Impfung direkt nach dem Training oder einen Tag später verabreicht wurde. Und die Nebenwirkungen waren so gering ausgeprägt, dass keine einzige Trainingseinheit ausfallen musste. Im Rahmen der Studie erhielten 45 Athletinnen und Athleten am Olympia-Stützpunkt in Saarbrücken sowie 25 Personen einer gleichaltrigen Kontrollgruppe eine Impfung gegen die saisonale Grippe, die durch Influenzaviren ausgelöst wird.

Vor der Impfung sowie eine, zwei und 26 Wochen danach wurde das Blut der Versuchspersonen auf grippespezifische Zellabwehrreaktionen hin untersucht sowie auf Antikörper, die Influenzaviren neutralisieren können. „Zu unserer eigenen Überraschung stellte sich heraus, dass die Spitzensportler bei beiden Faktoren eine stärkere Reaktion zeigten als die Kontrollgruppe. Bisher war die landläufige Meinung, dass langfristiges intensives körperliches Training die Immunreaktion von Sportlern eher dämpfen würde", erläutert Tim Meyer, Professor für Sport- und Präventivmedizin der Saar-Universität.

Auch die Nebenwirkungen waren nach der Impfung bei allen Probanden mild, so dass die Leistungssportler in ihrem Trainingsprogramm nicht beeinträchtigt waren. „Wir haben zudem einen Teil der Versuchspersonen direkt nach ihrem Training geimpft und die anderen erst einen Tag später. Weder bei der Immunantwort der Athleten noch bei den nur geringfügigen Nebenwirkungen machte dies einen Unterschied", erklärt Tim Meyer. Das sei für Spitzensportler, die in Wettkampfzeiten meist täglich trainieren, von großer Bedeutung. „Wir leiten aus unseren Ergebnissen die Empfehlung ab, dass sich Leistungssportler gegen die saisonale Grippe impfen lassen sollten. Sie müssen nicht befürchten, in ihren ambitionierten Trainingseinheiten eingeschränkt zu werden und laufen damit weniger Gefahr, durch eine Grippeerkrankung für längere Zeit auszufallen", sagt Martina Sester, Professorin für Transplantations- und Infektionsimmunologie der Universität des Saarlandes.

Ihre wissenschaftlichen Ergebnisse konnte die interdiszplinäre Forschergruppe sowohl in einer renommierten Fachpublikation für Sportmedizin als auch einer internationalen Zeitschrift für Immunologie veröffentlichen. An der Universität des Saarlandes waren neben den Forscherteams von Tim Meyer und Martina Sester auch die Forschergruppe von Barbara Gärtner, Professorin für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, beteiligt. Die Studie wurde vom Bundesinstitut für Sportwissenschaft finanziell gefördert.

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610).

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Tim Meyer
Institut für Sport- und Präventivmedizin
der Universität des Saarlandes
Tel. 0681/302-70400
Mail: tim.meyer@mx.uni-saarland.de

Prof. Dr. Martina Sester
Professur für Transplantations- und Infektionsimmunologie
der Universität des Saarlandes
Tel. 06841/16-23557
Mail: martina.sester@uks.eu

Originalpublikation:
Elite athletes on regular training show more pronounced induction of vaccine-specific T-cells and antibodies after tetravalent influenza vaccination than controls. In: Brain, Behavior and Immunity, Vol. 83, Januar 2020, S. 135-145

Timing of vaccination after training: immune response and side effects in athletes. In: Medicine & Science in Sports & Exercise, Januar 2020

Weitere Informationen:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889159119306518?via%3Dihub
https://journals.lww.com/acsm-msse/Abstract/publishahead/Timing_of_Vaccination_a...

Quelle: IDW 

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Neue Hauptdarsteller im Meeresboden: Eine bislang kaum beachtete Bakteriengruppe im Rampenlicht

Dr. Fanni Aspetsberger Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie

Von den Küsten bis in die Tiefsee ist in den Meeresböden unseres Planeten eine Bakteriengruppe besonders weit verbreitet: Die sogenannten Woeseiales, die sich möglicherweise von den Eiweiß-Überresten abgestorbener Zellen ernähren. Verbreitung, Vielfalt und Lebensweise dieser Bakterien beschreiben nun Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen und des Niederländischen Forschungsinstituts NIOZ im Fachmagazin The ISME Journal.

Marine Sedimente bedecken mehr als zwei Drittel der Oberfläche unseres Planeten. Dennoch sind sie gerade in den tieferen Regionen der Ozeane kaum erforscht. Die dort lebenden Bakterien sind für ihre Ernährung fast ganz auf das angewiesen, was in Form von Überresten von Organismen aus den oberen Wasserschichten in die Tiefsee rieselt. Je nachdem, wie sie dieses Material verarbeiten, verbleibt es für lange Zeit in den Tiefen des Meeres oder wandert als Kohlendioxid wieder zurück zur Oberfläche. Dadurch spielen die Bakterien der Meeresböden eine bedeutende Rolle beispielsweise für den weltweiten Kohlenstoffkreislauf und sind ein spannendes und wichtiges Forschungsobjekt.

Hauptdarsteller im Meeresboden
Das Forschungsteam um Christina Bienhold und Katy Hoffmann vom Bremer Max-Planck-Institut, sowie Pierre Offre, der mittlerweile am NIOZ auf der Insel Texel tätig ist, hat nun eine besonders vorherrschende Mikrobengruppe identifiziert und charakterisiert. „Zwar sind diese Bakterien schon länger in der Literatur bekannt", berichtet Bienhold. „Aber niemand schenkte ihnen bisher größere Aufmerksamkeit." Während das Team die Rolle dieser Gruppe in der Tiefsee untersuchte, beschäftigten sich andere Forschende am Bremer Max-Planck-Institut mit ihrer Bedeutung in Küstensedimenten. „Und erst jetzt wird klar, wie zahlreich und weit verbreitet die Woeseiales sind", so Bienhold weiter.

Beeindruckende 40 Millionen Zellen leben pro Milliliter Tiefseeboden - gemeinsam mit einer Milliarde anderer Bakterien. In einem Fingerhut voll Meeresschlamm finden sich demnach etwa 120 Millionen Exemplare der nun beschriebenen Bakteriengruppe. „Uns ist bisher keine andere Bakteriengruppe bekannt, die mit einer so hohen Anzahl von Zellen im Meeresboden vorkommt." Auf den gesamten Tiefseeboden hochgerechnet würde die weltweite Population der Woeseiales 5 x 1026 Zellen betragen, schätzen die Autoren. „Wenn man bedenkt, dass diese Schätzungen weder die Küstensedimente noch den tiefen Untergrund einschließen, könnte diese Bakteriengruppe zu den am häufigsten vorkommenden Mikroorganismen auf der Erde gehören", erklärt Bienhold.

Eine Gruppe mit vielfältigen ökologischen Rollen
In ihrer Studie stellen die Autorinnen und Autoren auch das bisherige Wissen über die Diversität und Verbreitung dieser Bakterien dar. Dieses basiert auf DNA-Sequenzdaten, die sich innerhalb der letzten zwei Jahrzehnte in öffentlichen Datenbanken angesammelt haben, beinhaltet aber auch eine Reihe neuer Daten, unter anderem vom arktischen Tiefseeboden an dem vom Alfred-Wegener-Institut betriebenen Langzeitobservatorium HAUSGARTEN. „Unsere Analysen zeigen, dass die Gruppe Woeseiales eine Vielzahl von Organismen mit unterschiedlichen Lebensweisen umfasst", erklärt Pierre Offre, Leitautor der Studie. „Zum Beispiel leben im gleichen Stück Meeresboden verschiedene Arten von Woeseiales und erfüllen vermutlich verschiedene ökologische Funktionen für den Lebensraum. Unsere Studie ist ein erster Leitfaden zur Ökologie dieser faszinierenden Gruppe."

Die nun vorliegenden Ergebnisse deuten zudem darauf hin, dass die Woeseiales sogenanntes proteinöses Material als Nahrung nutzen könnten, beispielsweise Reste von Zellwänden und Membranen oder andere Überreste abgestorbener Lebewesen. Proteine sind eine wichtige Quelle von Stickstoff - einem grundlegenden Nährstoff für alle Lebensformen - in marinen Sedimenten. Falls die Woeseiales-Bakterien diese Proteine tatsächlich abbauen können, wäre das ökologisch bedeutsam für die Verfügbarkeit von Stickstoff im Ökosystem Meeresboden. „Ich bin überzeugt davon, dass uns weitere Untersuchungen dieser Bakterien neue Einblicke in die Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufe in marinen Sedimenten ermöglichen werden", schließt Offre, der auch mit seiner Arbeitsgruppe am NIOZ den ökologischen Erfolg dieser Mikroorganismen weiter erforscht.

Die hier vorgestellten Ergebnisse entstanden im Rahmen des Forschungsprojekt ABYSS unter Leitung von Antje Boetius, Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie und Direktorin am Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, das zwischen 2012 und 2018 von der Europäischen Forschungskommission gefördert wurde.
Weitere Informationen zu ABYSS finden Sie hier: https://erc.europa.eu/projects-figures/stories/life-deep-microbes-abyss

Behind the paper:
Lesen Sie mehr über die Arbeit hinter dieser Publikation im entsprechenden Blogpost von Christina Bienhold und Pierre Offre: https://naturemicrobiologycommunity.nature.com/users/348350-pierre-offre/posts/5...

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Christina Bienhold
HGF MPG Brückengruppe für Tiefseeökologie und -technologie
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen
Telefon: +49 421 2028-869
E-Mail: cbienhol@mpi-bremen.de

Originalpublikation:
Katy Hoffmann, Christina Bienhold, Pier Luigi Buttigieg, Katrin Knittel, Rafael Laso-Pérez, Josephine Z. Rapp, Antje Boetius, Pierre Offre (2020): Diversity and metabolism of Woeseiales bacteria, global members of marine sediment communities. The ISME Journal. Februar 2020.
https://doi.org/10.1038/s41396-020-0588-4

Weitere Informationen:
https://www.mpi-bremen.de/Page4361.html

Quelle: IDW 

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Deutsche Allianz Meeresforschung stellt sich vor

Eva Söderman Pressearbeit und Politische Kommunikation
Deutsche Allianz Meeresforschung e.V.

Interviewmöglichkeiten mit DAM Vorstand
Im vergangenen Jahr hat die deutsche Meeresforschung gemeinsam mit dem Bund und den norddeutschen Bundesländern Bremen, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen und Schleswig-Holstein die Deutsche Allianz Meeresforschung (DAM) gegründet.

Damit hat Deutschland eine der weltweit größten marinen Forschungsallianzen ins Leben gerufen, deren Ziel es ist, den nachhaltigen Umgang mit den Küsten, Meeren und Ozeanen durch Forschung, Datenmanagement und Digitalisierung, Infrastrukturen und Transfer zu stärken.

Die Allianz wächst kräftig: Zu den ursprünglich 13 Mitgliedseinrichtungen bei der Gründung sind sechs weitere hinzugekommen, die bei der Mitgliederversammlung am 12. Februar aufgenommen wurden. Dies zeigt: Die deutsche Meeresforschung ergreift mit der DAM die Chance, ihre gesellschaftliche Verantwortung wahrzunehmen und Beiträge zur Beantwortung politisch relevanter wissenschaftlicher Fragen zu leisten.

Weitere Informationen:
http://www.allianz-meeresforschung.de DAM Website
http://www.allianz-meeresforschung.de/news/die-dam-stellt-sich-vor/ Auftaktveranstaltung
http://www.allianz-meeresforschung.de/presse/ Pressekontakt

Quelle: IDW 

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Statement von Prof. Dr. Dr. h. c. Christoph M. Schmidt zum Corona-Maßnahmenkatalog der Bundesregierung

Sabine Weiler Kommunikation
RWI - Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung

„Einfrieren der sozialen und wirtschaftlichen Aktivitäten muss zwingend von stützenden wirtschaftspolitischen Maßnahmen begleitet werden, die Stimulierung der Nachfrage durch ein Konjunkturprogramm ist derzeit aber nicht sinnvoll" - in seinem Statement erläutert RWI-Präsident Christoph M. Schmidt, warum er die derzeitige Strategie der Bundesregierung für richtig hält, ein Konjunkturprogramm hingegen aktuell der epidemiologisch sinnvollen Strategie zuwiderlaufen würde.

• „Aus epidemiologischer Sicht ist die Strategie absolut richtig, die Sozialkontakte möglichst so einzuschränken, dass die Anzahl der Neuerkrankungen selbst in der noch ausstehenden Hochphase der Epidemie die Kapazitäten der Krankenhäuser im Hinblick auf Notfallbetten, Beatmungsplätze und Pflegepersonal nicht ausreizt. Würde die Kapazitätsgrenze erreicht, wäre das schwere Problem zu lösen, wie die knappen Plätze für lebenserhaltende Maßnahmen zugeteilt werden.

• Ein weitgehendes „Einfrieren" der sozialen und wirtschaftlichen Aktivitäten muss aber nicht nur gegen den unabweisbaren Versorgungsbedarf der Bevölkerung und die Aufrechterhaltung der öffentlichen Ordnung abgewogen, sondern zwingend auch von stützenden wirtschaftspolitischen Maßnahmen begleitet werden.

• Dass die Bundesregierung bei ihrem angekündigten Maßnahmenpaket dem Prinzip „Liquidität geht vor Rentabilität" folgen und dabei keine halben Sachen machen möchte, ist sehr zu begrüßen. Umfassende Liquiditätshilfen und Steuerstundungen sollen Unternehmen davor schützen, rein aus Gründen fehlender Liquidität in die Insolvenz zu gleiten. Erweiterungen beim Kurzarbeitergeld erlauben es ihnen, auch über die Durststrecke der fehlenden Nachfrage und ausbleibender Vorprodukte hinweg an ihren Arbeitnehmern festzuhalten.

• Dieses Vorgehen dürfte die aktuelle Unsicherheit reduzieren und Luft dafür verschaffen, mit den Folgeschäden der Krise mit kühlem Kopf umzugehen.

• Eine Stimulierung der gesamtwirtschaftlichen Nachfrage durch ein Konjunkturprogramm würde hingegen aktuell der epidemiologisch sinnvollen Strategie zuwiderlaufen. Welche Maßnahmen nach dem Abklingen der Pandemie ergriffen werden, sollte dann mit kühlem Kopf erwogen werden, wenn das Ausmaß der wirtschaftlichen Folgen und das Abklingen der Pandemie absehbar sind.

• Grundsätzlich ist die deutsche Volkswirtschaft für die Bewältigung der Corona-Epidemie besser gerüstet als andere Volkswirtschaften. Dazu tragen ein umfassender Versicherungsschutz, die Möglichkeit der Kurzarbeit sowie das System der Lohnfortzahlung im Krankheitsfall ebenso bei wie die Sozialpartnerschaft auf der betrieblichen Ebene. Zunehmend nutzen die Unternehmen zudem die technischen Möglichkeiten zu Home Office-Lösungen.

• Darüber hinaus hat der Abbau der gesamtwirtschaftlichen Schuldenstandsquote dafür gesorgt, dass hinreichende Puffer für ein entschiedenes fiskalisches Krisenmanagement vorhanden sind. Außerdem ist die die Schuldenbremse als zentrale fiskalische Richtschnur für Bund und Länder so intelligent ausgestaltet, dass in Notsituationen die notwendigen fiskalischen Spielräume jenseits der in normalen Zeiten geltenden Verschuldungsgrenzen gegeben sind."

Prof. Dr. Dr. h. c. Christoph M. Schmidt ist Präsident des RWI - Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung und Professor an der Ruhr-Universität Bochum. Von 2009 bis 2020 war er Mitglied des Sachverständigenrates zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung, von März 2013 bis Februar 2020 dessen Vorsitzender.

Ihre Ansprechpartner/in dazu:
Sabine Weiler (Pressestelle), Tel.: (0201) 8149-213

Weitere Informationen:
http://Weitere aktuelle Informationen des RWI zu den Auswirkungen der Corona-Krise sind unter http://www.rwi-essen.de/presse/corona abrufbar.

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„Dr. Google": Online nach Krankheitssymptomen zu suchen, wirkt sich negativ auf Psyche aus

Gabriele Meseg-Rutzen Presse und Kommunikation
Universität zu Köln

Steigerung des Unwohlseins bereits nach fünf Minuten individueller Recherche / Veröffentlichung in Zeitschrift für Psychologie

Bereits eine kurze Internetsuche nach den empfundenen Symptomen kann die eigene Sorge, ernsthaft erkrankt zu sein, direkt steigern. Den Effekt von „Doktor Google" weist eine aktuelle Studie aus der Arbeitsgruppe um Professor Dr. Alexander Gerlach vom Lehrstuhl für Klinische Psychologie und Psychotherapie der Universität zu Köln nach. Die Studie erscheint in Ausgabe 02/2020 der Zeitschrift für Psychologie.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ließen vorrangig junge Erwachsene im Alter von durchschnittlich 23 Jahren fünf Minuten lang persönliche Symptome im Internet suchen. Obwohl in dieser Altersgruppe das Risiko für eine Krankheitsangststörung üblicherweise gering ist, gaben die Probanden direkt nach der Suche an, sich nun mehr Sorgen über ihre Gesundheit und die Krankheitssymptome zu machen. Dabei führte das Googeln zu größerer Besorgnis, wenn die Teilnehmerinnen und Teilnehmer bereits zuvor über eine negative Stimmung berichtet hatten. Die nachteiligen Folgen der Internetrecherche zeigten sich nicht nur, wenn Studienteilnehmer auf Internetseiten landeten, die über besonders gravierende Krankheiten informierten. Auch bei Webseiten mit zurückhaltenden, moderaten Auskünften zu Symptomen steigerte sich das Unwohlsein der Probanden.

Im Internet nach Symptomen und Krankheitsbildern suchen ist normal geworden. Ganze 46 Prozent der Deutschen geben an, regelmäßig im Internet Gesundheitsthemen zu recherchieren. Da Langzeitstudien weitgehend fehlen, können zurzeit zwar keine Aussagen über einen Beitrag von Internetrecherchen zur Entwicklung einer Krankheitsangststörung (ehemals „Hypochondrie") gemacht werden. Dass Recherchen sich negativ auf das psychische Wohlbefinden auswirken, konnte die Studie allerdings nun belegen.

Der Arbeitsgruppe um Professor Gerlach ist die Verzahnung von Wissenschaft und Therapie besonders wichtig. In der 2018 gegründeten Spezialambulanz für Krankheitsangst finden die Erkenntnisse aus aktueller Forschung direkte Anwendung. Unter www.Krankheitsangst.koeln finden Sie Informationen zum Behandlungsangebot und aktuellen Studien.

Inhaltlicher Kontakt:
Professor Dr. Alexander Gerlach
Lehrstuhl für Klinische Psychologie und Psychotherapie
+49 221 470-6290
alexander.gerlach@uni-koeln.de
Presse und Kommunikation:
Jan Voelkel
+49 221 470-2356
j.voelkel@verw.uni-koeln.de

Zur Publikation:
https://www.hf.uni-koeln.de/file/10825

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Forschende entdecken eine neue biochemische Verbindung, die Umweltschadstoffe abbauen kann

Nicolas Scherger Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

In Pflanzen, Pilzen, Bakterien und Tieren spielen Enzyme mit Flavin-Cofaktor eine wichtige Rolle: Als Oxygenasen bauen sie Sauerstoff in organische Verbindungen ein. So kann der Mensch beispielsweise Fremdstoffe besser ausscheiden. Bisher waren sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einig, dass solche flavin-abhängigen Oxygenasen Flavin-C4a-peroxid als Oxidationsmittel verwenden. Es entsteht, indem das C4a-Atom des Flavin-Cofaktors mit Luftsauerstoff (O2) reagiert, ehe eines der beiden Sauerstoffatome auf die Verbindung übertragen wird.

Ein Team um Dr. Robin Teufel vom Institut für Biologie II der Universität Freiburg hat herausgefunden, dass O2 auch mit dem N5-Atom des Flavin-Cofaktors zu Flavin-N5-peroxid reagiert. Die Forscherinnen und Forscher haben ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature Chemical Biology" veröffentlicht.

Das neu entdeckte Flavin-N5-peroxid hat andere reaktive Eigenschaften als das Flavin-C4a-peroxid. Manche Bakterien brechen damit stabile chemische Verbindungen auf, darunter Umweltschadstoffe wie Dibenzothiophen, ein Bestandteil von Rohöl, oder Hexachlorbenzol, ein Pflanzenschutzmittel. Mittels Röntgenstrukturanalyse sowie mechanistischen Untersuchungen konnten die Wissenschaftler aufklären, wie die Bildung dieses Flavin-N5-peroxids auf enzymatischer Ebene gesteuert wird.

In Zukunft wollen Teufel und sein Team untersuchen, wie weit verbreitet diese neuartige Flavin-Biochemie in der Natur ist. Sie wollen zudem die Rolle, Reaktivität und Funktionsweise des Flavin-N5-peroxids besser verstehen. Mit ihrer Arbeit ermöglichen sie weitere Untersuchungen, um zukünftig die Funktionsweise von Flavinenzymen vorherzusagen oder mittels Biotechnologie zu verändern.

Robin Teufel untersucht mit seiner Arbeitsgruppe am Institut für Biologie II der Universität Freiburg enzymatische Reaktionen des bakteriellen Stoffwechsels.

Originalpublikation:
Matthews, A., Saleem-Batcha, R., Sanders, J.N., Stull, F., Houk, K.N., & Teufel, R. (2020): Aminoperoxide adducts expand the catalytic repertoire of flavin monooxygenases. In: Nature Chemical Biology. DOI:

Kontakt:
Dr. Robin Teufel
Institut für Biologie II
Tel.: 0761/203-97199
E-Mail: robin.teufel@zbsa.uni-freiburg.de

Originalpublikation:
https://www.nature.com/articles/s41589-020-0476-2

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Diabetesrisiko „Arbeitsplatz"? Welche Berufsgruppen besonders gefährdet für Diabeteserkrankungen sind

Christina Seddig Pressestelle
Deutsche Diabetes Gesellschaft

Eine aktuelle Studie aus Schweden1 untersuchte erstmals den unmittelbaren Zusammenhang zwischen Berufsbildern und Diabeteserkrankungen. Dabei fanden sie heraus, dass Männer und Frauen aus den Bereichen Berufskraftfahrt, Fabrikarbeit und Reinigungstätigkeit das höchste Risiko für einen Diabetes mellitus Typ 2 haben. Am wenigsten waren Informatiker betroffen. Mithilfe dieser Erkenntnisse können Risikogruppen rechtzeitig identifiziert und gezielte berufsmedizinische Präventionsmaßnahmen eingeleitet werden, um dem Diabetes samt seiner Neben- und Folgeerkrankungen entgegenzuwirken. Dies begrüßt die Deutsche Diabetes Gesellschaft (DDG).

In Deutschland sind derzeit über zwei Millionen Menschen mit Diabetes erwerbstätig. In wenigen Jahren werden bis zu drei Millionen Betroffene in verschiedensten Berufsfeldern beschäftigt sein.2 Die meisten von ihnen haben einen Diabetes Typ 2. „Es ist deshalb betriebs- und volkswirtschaftlich unumgänglich, bei möglichst vielen Menschen mit Diabetes die Arbeitsfähigkeit zu erhalten oder sie wieder in die betrieblichen Abläufe einzugliedern", betont Dr. med. Wolfgang Wagener von der Deutschen Rentenversicherung Rheinland und Vorsitzender des DDG Ausschusses Soziales. „Die Autoren der Studie zeigen uns konkret, in welchem beruflichen Umfeld wir Risikogruppen suchen müssen."

Der Kohorten-Studie lagen die Daten von rund 4,5 Millionen Schweden zugrunde, die aus dem nationalen Patientenregister in Schweden stammen. Miteinbezogen wurden alle zwischen 1937 und 1979 geborenen Einwohner Schwedens, die in den Jahren von 2001 bis 2013 berufstätig waren und zwischen 2006 und 2015 eine Diabetesdiagnose erhalten haben. Ziel war es, Berufe mit einem erhöhten Diabetesrisiko zu ermitteln. Das Ergebnis: 4,2 Prozent aller Schweden hatten 2013 einen Diabetes mellitus. Männer waren häufiger als Frauen erkrankt, darunter insbesondere Berufskraftfahrer und Fabrikarbeiter: Über sieben Prozent hatten einen Diabetes Typ 2. Bei Informatikern lagen mit 2,5 Prozent hingegen die wenigsten Erkrankungen vor.

Bei Frauen zeichnete sich ein ähnliches Bild ab: Überdurchschnittlich viele stoffwechselerkrankte Frauen arbeiteten als Fabrikarbeiterinnen, Reinigungskraft und Küchenassistentinnen. Im mittleren und gehobeneren Management tätige Frauen wiesen mit 1,2 Prozent die geringste Erkrankungsrate auf. Weiterhin zeigt die Untersuchung, dass das Diabetesrisiko mit dem Alter erheblich ansteigt: So hat fast jeder sechste über 55-jährige Berufskraftfahrer und jede zehnte Fabrikarbeiterin dieser Altersgruppe einen Diabetes.

„Bekannt war bisher, dass es einen sozioökonomischen Zusammenhang bei Diabeteserkrankungen gibt: Menschen mit einem geringen Bildungsniveau, schlechter Bezahlung und einem einfachen Beruf haben ein um 30 bis 40 Prozent erhöhtes Risiko für einen Typ-2-Diabetes", erklärt DDG Experte Dr. med. Kurt Rinnert, leitender Betriebsarzt bei der Stadt Köln. Die aktuelle Studie rückt darüber hinaus nun erstmals konkrete Berufsbilder in den Fokus, identifiziert sie als potentiellen Risikofaktor und sensibilisiert Betriebsärzte für unmittelbare Maßnahmen an den jeweiligen Arbeitsplätzen. „Arbeit ist das halbe Leben, wie der Volksmund besagt. Der Arbeitsplatz sollte daher so gestaltet sein, dass die Erkrankungswahrscheinlichkeit dort so gering wie möglich ausfällt", so der Herausgeber der DDG Berufsempfehlung „Diabetes und Arbeit".2

Zu den Risikofaktoren für einen Diabetes Typ 2 gehören Übergewicht, Mangel an Bewegung, erhöhte Blutfettwerte und Bluthochdruck. „Berufskraftfahrer sind durch die mit ihrer Arbeit einhergehende mangelnde Bewegung und dem häufig einseitigen, ungesunden Essen offensichtlich besonders gefährdet, an einem Diabetes zu erkranken. Zudem ist bekanntermaßen Schichtarbeit, die in Fabriken gehäuft vorkommt, ebenfalls ein Risikofaktor", erklärt Rinnert.

Die DDG fordert anlässlich der Studie, mehr Diabetes-Präventions-Programme bei Arbeitgebern zu implementieren. Beispielsweise sollten Berufskraftfahrer geeignete präventive, aber auch therapeutische Maßnahmen wie ausreichend Bewegung und gesunde Ernährung in ihren Tagesablauf einbauen können und Schichtarbeiter weniger wechselnde Schichten erhalten. „Um Betroffenen mehr Lebensqualität aber auch ein langes Berufsleben zu ermöglichen, muss die Arbeitsmedizin die Vermeidung von Neben- und Folgeerkrankungen, die zu frühzeitiger Berentung führen könnten, deutlicher in den Fokus nehmen", so DDG Präsidentin Professor Dr. med. Monika Kellerer.

Auf der Jahrespressekonferenz der DDG am 11. März 2020 in Berlin berichten Experten über Versorgungsstrukturen in der Diabetesbehandlung und was geschehen muss, um einen Notstand in der Diabetesversorgung in Deutschland zu verhindern. Darüber hinaus diskutieren sie, ob die rund 45 000 Hausarzt-Praxen ausreichend auf eine Diabetes-Epidemie vorbereitet sind und bilanzieren das Disease Management Programm (DMP). Zudem berichtet eine Patientin über ihre „Patient Journey".

Literatur:
1) Sofia Carlsson et al.: Incidence and prevalence of type 2 diabetes by occupation: results from all Swedish employees, Diabetologia (2020) 63:95-103, https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00125-019-04997-5.pdf

2) DDG-Berufsempfehlung „Diabetes und Arbeit"
https://www.deutsche-diabetes-gesellschaft.de/ueber-uns/ausschuesse-und-kommissi...

Deutscher Gesundheitsbericht Diabetes 2020
https://www.deutsche-diabetes-gesellschaft.de/fileadmin/Redakteur/Stellungnahmen...

Über die Deutsche Diabetes Gesellschaft (DDG):
Die Deutsche Diabetes Gesellschaft (DDG) ist mit mehr als 9.000 Mitgliedern eine der großen medizinisch-wissenschaftlichen Fachgesellschaften in Deutschland. Sie unterstützt Wissenschaft und Forschung, engagiert sich in Fort- und Weiterbildung, zertifiziert Behandlungseinrichtungen und entwickelt Leitlinien. Ziel ist eine wirksamere Prävention und Behandlung der Volkskrankheit Diabetes, von der fast sieben Millionen Menschen in Deutschland betroffen sind. Zu diesem Zweck unternimmt sie auch umfangreiche gesundheitspolitische Aktivitäten.

Deutsche Diabetes Gesellschaft (DDG)
Geschäftsstelle
Katrin Bindeballe
Albrechtstraße 9, 10117 Berlin
Tel.: 030 3116937-55, Fax: 030 3116937-20
bindeballe@ddg.info
http://www.deutsche-diabetes-gesellschaft.de

Weitere Informationen:
http://www.deutsche-diabetes-gesellschaft.de

Quelle: IDW 

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Tarifrunden: 2019 Kräftige Lohndynamik, neue Wahlmodelle bei Arbeitszeit, 2020 differenzierte Lage auf dem Arbeitsmarkt

Rainer Jung Abt. Öffentlichkeitsarbeit
Hans-Böckler-Stiftung

WSI-Tarifarchiv: Detaillierte Bilanz und Ausblick

Tarifrunden: 2019 Kräftige Lohndynamik und neue Wahlmodelle bei der Arbeitszeit - 2020 sehr differenzierte Lage auf dem Arbeitsmarkt

Die Tariflöhne sind 2019 im Durchschnitt um 2,9 Prozent gestiegen - so stark wie selten in den vergangenen beiden Jahrzehnten (siehe auch Abbildung 1 in der pdf-Version dieser PM; Link unten). Lediglich in den Jahren 2014 und 2018 hat es höhere Abschlüsse gegeben. Das zeigt der neue Tarifpolitische Jahresbericht des Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Instituts (WSI) der Hans-Böckler-Stiftung.

„Der seit einigen Jahren zu beobachtende Trend zu einer expansiveren Lohnentwicklung hat sich fortgesetzt", erklärt Prof. Dr. Thorsten Schulten, der Leiter des WSI-Tarifarchivs. Nachdem die Löhne in den 2000er-Jahren nur geringfügig gestiegen seien, hätten sie in den vergangenen Jahren den Rückstand teilweise aufgeholt. Real legten die Tarifvergütungen 2019 im Schnitt um 1,5 Prozent zu und damit etwas mehr als im Vorjahr, in dem die Verbraucherpreise stärker gestiegen waren. „Die kräftige Lohnentwicklung ist eine wichtige Voraussetzung dafür, dass der starke private Konsum die deutsche Wirtschaft bislang vor einer Rezession bewahrt hat", sagt Schulten.

Die Tarifrunde 2020, in denen die DGB-Gewerkschaften neue Vergütungstarifverträge für mehr als 10 Millionen Beschäftigte verhandeln, werde von einer „sehr differenzierten Lage auf dem Arbeitsmarkt" geprägt sein, erwartet Schulten. Im Sozial- und Gesundheitswesen und in verschiedenen Dienstleistungsbranchen, in denen zum Teil relativ niedrige Löhne gezahlt werden, herrscht großer Arbeitskräftemangel. Deshalb werde es in diesen Branchen vor allem um eine finanzielle Aufwertung gehen. Dagegen ist etwa die Metall- und Elektroindustrie mit unsicheren Konjunkturaussichten und, insbesondere in der Automobilherstellung, einem hohen Transformationsdruck konfrontiert. Vor diesem Hintergrund spielt die Beschäftigungssicherung neben einer weiteren Stärkung der Kaufkraft eine erhebliche Rolle. Das WSI-Tarifarchiv dokumentiert die Tarifrunde auch tagesaktuell im Webangebot der Stiftung (siehe Link unten).

- Zuschläge für Metaller und Pflegekräfte -

Ein besonders starkes Lohnplus verzeichnete 2019 die Metall- und Elektroindustrie mit nominal 4,1 Prozent. Ins Gewicht fällt hierbei vor allem das im Tarifabschluss von 2018 vereinbarte „tarifvertragliche Zusatzentgelt" in Höhe von 27,5 Prozent eines Monatsentgelt, das 2019 erstmals ausbezahlt wird. Hohe Zuwächse gab es 2019 auch in der Eisen- und Stahlindustrie mit 3,9 Prozent, beim öffentlichen Dienst der Länder mit 3,6 Prozent und im Bereich Gartenbau, Land- und Forstwirtschaft mit 3,4 Prozent (siehe auch Abbildung 2 in der pdf). In einigen Branchen wie zum Beispiel dem öffentlichen Dienst oder dem Einzelhandel haben die unteren Lohngruppen überdurchschnittlich hohe Zuschläge erhalten. In anderen Fällen wurden bestimmte Berufsgruppen deutlich aufgewertet, so erhielten etwa Pflegekräfte im öffentlichen Dienst der Länder eine Mindesterhöhung von 120 Euro pro Monat. Noch stärker profitierten Pflegekräfte der Universitätskliniken Freiburg, Heidelberg, Tübingen und Ulm: Je nach Erfahrungsstufe sah ihr gemeinsamer Tarifabschluss eine Lohnerhöhung zwischen 16 und 37 Prozent vor.

- Wahlmodelle für mehr Selbstbestimmung bei der Arbeitszeit -
Wie schon in den Jahren zuvor rückte das Thema Arbeitszeit stärker in den Mittelpunkt, zeigt die WSI-Analyse. Dabei ging es weniger um kollektive Arbeitszeitverkürzungen, sondern in erster Linie um mehr Selbstbestimmung. Besonders beliebt waren individuelle Wahlmöglichkeiten, bei denen die Arbeitnehmer selbst entscheiden können, ob sie mehr Geld oder mehr Freizeit wollen. „Die große Unterstützung und Akzeptanz bei den Beschäftigten hat dazu geführt, dass die Gewerkschaften in immer mehr Tarifbranchen entsprechende Forderungen erhoben haben", so Schulten. Vorreiter sei die Eisenbahn- und Verkehrsgewerkschaft (EVG) gewesen. Sie hatte bereits im Dezember 2016 bei der Deutschen Bahn AG einen Tarifvertrag vereinbart, nach dem die Beschäftigten zwischen einer Lohnerhöhung, einer Verkürzung der Wochenarbeitszeit oder mehr Jahresurlaub wählen konnten. Im jüngsten Tarifabschluss bei der Deutschen Bahn AG wurde dieses Modell noch einmal erweitert: Ab 2021 können sich die Bahnbeschäftigten zwischen 5,6 Prozent mehr Entgelt, zwei Stunden weniger Arbeit pro Woche oder zwölf zusätzlichen freien Tagen entscheiden. Auch bei der Deutschen Post AG und in der Metall- und Elektroindustrie wurde bereits 2018 die Wahl zwischen Entgelt- und Arbeitszeitkomponenten im Tarifvertrag festgeschrieben.

In der Tarifrunde 2019 wurde in der Eisen- und Stahlindustrie, bei den Banken und Versicherungen und in der chemischen Industrie über individuelle Wahlmöglichkeiten verhandelt. Während in der Eisen- und Stahlindustrie ein entsprechendes Modell vereinbart wurde, waren die Arbeitgeber bei den Banken nicht dazu bereit. Die Gewerkschaft ver.di setzte jedoch in einigen Firmentarifverträgen wie bei der Postbank oder der Sparda-Bank entsprechende Regelungen durch. Im November 2019 wurde schließlich in der chemischen Industrie das bislang umfassendste Tarifpaket geschnürt, wonach die individuellen Wahloptionen zukünftig neben Entgelt- und Arbeitszeitkomponenten auch noch eine Vielzahl anderer tarifvertraglicher Leistungen umfassen können.

- Problem: Arbeitgeber wollen sich seltener binden -
Insgesamt haben die DGB-Gewerkschaften 2019 für 8,4 Millionen Beschäftigte neue Tarifabschlüsse ausgehandelt. Weitere 12,8 Millionen Beschäftigte profitierten im vergangenen Jahr von Tarifverträgen, die in früheren Jahren vereinbart worden waren. Bei den im Jahr 2019 neu abgeschlossenen Verträgen lag die durchschnittliche Laufzeit bei 25,4 Monaten. Ein Problem ist und bleibt die rückläufige Tarifbindung: Weil sich weniger Arbeitgeber an Tarife gebunden fühlen, bleiben vielen Beschäftigten die Vorteile vorenthalten. Nach Daten des IAB-Betriebspanels arbeiteten im Jahr 2018 in Deutschland insgesamt nur noch 54 Prozent aller Beschäftigten in tarifgebundenen Betrieben, davon 46 Prozent in Unternehmen mit Branchentarifverträgen und 8 Prozent in Unternehmen mit Haus- und Firmentarifverträgen. Zwar gibt es unter den Unternehmen ohne Tarifvertrag eine relativ große Anzahl, die erklären, sich freiwillig an bestehenden Tarifverträgen zu orientieren. „Orientierung kann jedoch sehr Unterschiedliches bedeuten und geht in den meisten Fällen mit einer deutlichen Abweichung von Tarifstandards einher", so Schulten. Die Arbeitsbedingungen in nicht-tarifgebunden Unternehmen seien in der Regel schlechter als in Unternehmen mit Tarifvertrag. Im Durchschnitt verdienen laut einer WSI-Untersuchung Arbeitnehmer in Unternehmen ohne Tarifvertrag gut zehn Prozent weniger als vergleichbare Beschäftigte in tarifgebundenen Betrieben der gleichen Branche und ähnlicher Größe. Zugleich ist ihre Wochenarbeitszeit eine knappe Stunde länger.

- Unsichere Konjunktur wirft Schatten voraus -
Die Tarifrunde 2020 werde durch „unsicherere ökonomische Rahmenbedingungen geprägt sein", erklärt der WSI-Wissenschaftler. Dies gelte insbesondere für die Metall- und Elektroindustrie, deren Tarifverhandlungen bereits begonnen haben. Schon heute hätten zahlreiche Unternehmen der Branche einen Beschäftigungsabbau angekündigt. Dementsprechend werde die Frage der Arbeitsplatzsicherung in der kommenden Tarifrunde oben auf der Tagesordnung stehen. In anderen Bereichen herrsche dagegen weiterhin großer Arbeitskräftemangel, was den Spielraum für erhebliche Lohnerhöhungen vergrößere. Das gilt nach Analyse des Experten im Sozial- und Gesundheitswesen, aber auch in klassischen Niedriglohnbranchen wie der Landwirtschaft, dem Bäcker- und Friseurhandwerk oder dem Hotel- und Gaststättengewerbe.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Thorsten Schulten
Leiter WSI-Tarifarchiv
Tel.: 0211 / 77 78-239
E-Mail: Thorsten-Schulten@boeckler.de

Rainer Jung
Leiter Pressestelle
Tel.: 0211 / 77 78-150
E-Mail: Rainer-Jung@boeckler.de

Originalpublikation:
Quelle: Thorsten Schulten und das WSI-Tarifarchiv: Tarifpolitischer Jahresbericht 2019: Anhaltende Lohndynamik und neue tarifliche Wahlmodelle, Düsseldorf, Februar 2020. Download: https://www.boeckler.de/pdf/p_ta_jb_2019.pdf

Die PM mit Grafiken (pdf): https://www.boeckler.de/pdf/pm_ta_2020_02_19.pdf

Aktuelle Informationen zu Forderungen, Verhandlungen und Abschlüssen in der Tarifrunde 2020: https://www.boeckler.de/wsi-tarifarchiv_122759.htm

Quelle: IDW 

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Forschungsvorhaben analysieren Langfristperspektiven für Bioenergieanlagen nach 2020

Paul Trainer M.A. Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Biomasseforschungszentrum

Die Vergütung für Bestandsanlagen wurde mit der Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) im Jahr 2000 für die Dauer von 20 Jahren festgeschrieben. Daraus folgt, dass eine wachsende Anzahl von Bioenergieanlagen in den kommenden Jahren schrittweise aus der bisherigen Förderung fallen wird. In zwei Forschungsvorhaben wurde in den zurückliegenden zwei Jahren untersucht, welche Anschlussperspektiven für Bestandsanlagen vor diesem Hintergrund bestehen. Auf der Abschlusstagung beider Vorhaben am 19. Februar 2020 konnte ein erstes Fazit gezogen werden.

In den vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft finanzierten Forschungsvorhaben "Bioenergie - Potenziale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020" (BE20plus) und „Next Generation Biogasanlagen" (NxtGenBGA) wurde wissenschaftlich untersucht, welche Anschlussperspektiven für Bioenergie­anlagen bestehen, wenn diese nach 20 Jahren aus der bisherigen EEG-Förderung ausscheiden. Ziel war es vor diesem Hintergrund, einen Beitrag zu leisten, wie erhaltenswerte Bioenergieanlagen identifiziert und die Bedingungen für einen wirtschaftlichen Weiterbetrieb im Rahmen einer Gesamtsystembetrachtung verbessert werden können.

Im Fokus stand für die beteiligten Wissenschaftler insbesondere das Bemühen, technische Konzepte, Kosten und Erlöse, Treibhausgasemissionen und andere Umwelt- und Nachhaltigkeitseffekte für heutige und zukünftig mögliche Anlagenkonfigurationen zu untersuchen und diese mit verschiedenen Geschäftsfeldern zu verbinden. So wurden Strategien erstellt, die nach dem Auslaufen der ersten Vergütungsperiode (Post-EEG) erschließbar sind. Mit Hilfe eines Energiemarktmodells wurden zudem Effekte auf der Gesamtsystemebene analysiert und bewertet. Den Ansatz der Forschungsprojekte erläutert Martin Dotzauer vom DBFZ und Projektleiter von „BE20plus", wie folgt: „In den Forschungsprojekten wurden die Bioenergieanlagen im Stromsektor sowohl aus Betreibersicht als auch im Hinblick auf das Gesamtsystem untersucht. Das ist wichtig, damit die Rahmenbedingungen auch tatsächlich zu den energiepolitischen Ambitionen passen und Betreiber ihre Rolle im zukünftigen Energiesystem richtig einschätzen können."

Auf dem in Berlin stattgefundenen Abschlussworkshop am 19. Februar kamen beide Vorhaben übereinstimmend zu dem Ergebnis, dass die zukünftigen ökonomischen Rahmenbedingungen, d.h. der Einsatzstoffpreis für Brennstoffe und Substrate, der CO2-Preis und die allgemeine Preisentwicklung einerseits und die marktseitigen Erlösmöglichkeiten für die unterschiedlichen Leistungen von Bioenergieanlagen andererseits, einen entscheidenden Einfluss auf deren Überlebensfähigkeit ausüben. Systemisch werden Bioenergieanlagen im Strom- und Wärmesektor mit zunehmendem Ausbau erneuerbarer volatiler Energieträger wieder wichtiger, da die Anlagen eine bereits verfügbare Flexibilitätsoption darstellen, die bei wachsenden Anteilen von fluktuierendem Wind- und Solarstromanteilen für die Versorgungssicherheit erforderlich sind. Betriebskonzepten, die eine hohe technisch-ökonomische Gesamteffizienz aufweisen, sollte also trotz aktuell noch unzureichender Refinanzierung durch Markterlöse eine Übergangsperspektive für deren zukünftigen Beitrag zur Transformation des Energiesystems in Deutschland eingeräumt werden. Auch wenn diese hinsichtlich ihrer bloßen Gestehungskosten tendenziell kostenaufwändiger sind als die fluktuierenden Erzeugungsarten, so die Wissenschaftler.

„Vor allem flexible Biogasanlagen erfüllen zukünftig zunehmende Funktionen zur Aussteuerung von Unregelmäßigkeiten bei der regenerativen Energieerzeugung. Die bedarfsgerechte Strombereitstellung steht hier ganz vorne. So schneiden z.B. auch saisonale Flexibilitätskonzepte in unseren Untersuchungen recht günstig ab", resümiert Dr. Ludger Eltrop vom IER der Universität Stuttgart und Projektleiter von „NxtGenBGA". Martin Dotzauer vom DBFZ ergänzt: „Im Widerspruch zum systemischen Mehrwert der Bioenergie bei hohen Anteilen erneuerbarer Energien ist ein Weiterbetrieb für den Großteil der Anlagen derzeit schwierig. Insbesondere der Teil, der weitergehende Anforderungen an die Umweltwirkung oder Effizienz nicht so einfach erfüllen kann, wird unter den gegenwärtigen Rahmenbedingungen wahrscheinlich nicht erfolgreich in die Post-EEG-Phase eintreten können. Das ist umso kritischer, da die Anlagen nach dem Atom- und Kohleausstieg insbesondere ab Mitte der 2030er Jahre gebraucht werden, wenn die Energiewende auf die Zielgerade einbiegt". Die Ergebnisse der Abschlussveranstaltung werden bis zum endgültigen Abschluss des Projektes zum 30. Juni 2020 in Handlungsempfehlungen für die Politik übersetzt.

Projektpartner:
IZES - Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffströme
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ
Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
Next Kraftwerke GmbH
Universität Hohenheim

Smart Bioenergy - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft
Das Deutsche Biomasseforschungszentrum arbeitet als zentraler und unabhängiger Vordenker im Bereich der energetischen und stofflichen Biomassenutzung an der Frage, wie die begrenzt verfügbaren Biomasseressourcen nachhaltig und mit höchster Effizienz und Effektivität zum bestehenden und zukünftigen Energiesystem beitragen können. Im Rahmen der Forschungstätigkeit identifiziert, entwickelt, begleitet, evaluiert und demonstriert das DBFZ die vielversprechendsten Anwendungsfelder für Bioenergie und die besonders positiv herausragenden Beispiele gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Mit der Arbeit des DBFZ soll das Wissen über die Möglichkeiten und Grenzen einer energetischen und integrierten stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe in einer biobasierten Wirtschaft insgesamt erweitert und die herausragende Stellung des Industriestandortes Deutschland in diesem Sektor dauerhaft abgesichert werden - www.dbfz.de.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Martin Dotzauer
Tel.: +49 (0)341 2434-385
E-Mail: martin.dotzauer@dbfz.de

Dr. Ludger Eltrop (IER)
Tel.: +49 711 685-87816
E-Mail: ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de

Pressekontakt:
Paul Trainer
Tel.: +49 (0)341 2434-437
E-Mail: paul.trainer@dbfz.de

Weitere Informationen:
https://www.dbfz.de/pressemediathek/presse/pressemitteilungen/pressemitteilung-1...

Quelle: IDW 

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Ein schwaches Herz schadet auch dem Gehirn

Verena Müller Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

Pumpt das Herz zu wenig Blut in den Körper, wird meist auch das Gehirn nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Bislang war jedoch unklar, wie sich das auf die Hirnstruktur auswirkt. Forscher des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) haben nun in Zusammenarbeit mit dem Herzzentrum Leipzig herausgefunden, dass darunter auch die graue Hirnsubstanz leidet.

Etwa 1,8 Millionen Menschen leiden in Deutschland an einer Herzschwäche, auch Herzinsuffizienz genannt. Die wirkt sich nicht nur auf die Leistungsfähigkeit der Patienten aus - sie sind schneller erschöpft und klagen über Atemnot bei Belastungen. Auch ihr Gehirn ist davon betroffen. Wissenschaftler des MPI CBS haben nun belegt, auch die Dichte der grauen Substanz sinkt. Besonders groß ist der Schaden nach einem Herzinfarkt.

„Je schwächer das Herz, desto geringer die Dichte der grauen Substanz", erklärt Matthias Schroeter, Leiter der Forschungsgruppe für Kognitive Neuropsychiatrie am MPI CBS, das zentrale Ergebnis der Studie. Besonders betroffen seien dabei das mittlere Stirnhirn und der sogenannte Precuneus innerhalb der Großhirnrinde sowie der Hippocampus. Diese Regionen verarbeiten vor allem Aufmerksamkeitsprozesse und Gedächtnisinhalte. Und nicht nur das: „Ein Abbau von grauer Substanz in diesen Bereichen kann die Entstehung von Demenz begünstigen", sagt Schroeter.

Untersucht haben die Wissenschaftler den Zusammenhang zwischen grauer Substanz und Herzfunktion an 80 Patienten des Herzzentrums Leipzig mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) und zweier Faktoren: Der Menge an Blut, die bei einem Herzschlag ausgestoßen wird, und der Konzentration eines bestimmten Hormons in der Blutbahn. Dabei zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Grad der Herzinsuffizienz und den Veränderungen in der grauen Substanz.

Als graue Substanz bezeichnet man im Gehirn die Gebiete, die vorwiegend aus den Zellkörpern der Nervenzellen bestehen. Die langen Enden der Nervenzellen, die Nervenfasern, bilden hingegen die weiße Substanz. Der bekannteste Teil der grauen Substanz ist die Großhirnrinde, die das Gehirn als äußerer, zwei bis fünf Millimeter dicker Mantel mit seinen zahlreichen Windungen umgibt. Hier werden die eigentlichen höheren geistigen Fähigkeiten des Menschen - von den Sinneseindrücken über Sprache bis zu Kreativität - verarbeitet.

„Bei einer Herzschwäche muss also auch bedacht werden, dass dabei die Hirnstruktur geschädigt wird", sagt der Mediziner. Frühere Studien hatten gezeigt, was dem Abbau am besten entgegenwirkt: Sport und soziale Aktivitäten. „Natürlich muss man auch die verminderte Herzfunktion selbst behandeln." Soll heißen: Die Ursachen wie Rauchen, Diabetes oder Adipositas angehen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Dr. Matthias Schroeter
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig
0341 9724962
schroet@cbs.mpg.de

Originalpublikation:
Karsten Mueller, F. Thiel , F. Beutner, A. Teren, Tommaso Ballarini, Harald E. Möller, Kristin Ihle, Arno Villringer, and Matthias L. Schroeter (2020) Brain change with heart failure: Cardiac biomarker alterations and gray matter decline. Circulation Research

Weitere Informationen:
https://www.cbs.mpg.de/herzschwaeche-graue-substanz?c=7505
Zur Pressemitteilung auf der Seite des MPI CBS

Quelle: IDW 

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Regenrückhaltebecken bringen Artenvielfalt in den besiedelten Raum

Jessica Bode Pressestelle
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Doktorarbeit einer DBU-Stipendiatin zeigt: Management kann naturnahe Strukturen fördern
Osnabrück/Münster. Die weltweite Zunahme der Siedlungs- und Verkehrsfläche stellt eine der größten Herausforderungen für den Erhalt der biologischen Vielfalt dar. Allein in Deutschland hat sie sich nach Angaben des Statistischen Bundesamts von 1992 bis 2018 von rund 40.000 auf fast 50.000 Quadratkilometer ausgedehnt. Der enorme Flächenverbrauch führt dabei häufig zu einer Zerstörung naturnaher Lebensräume. Die Ergebnisse einer aktuellen Untersuchung belegen nun, dass städtische Regenrückhaltebecken bei naturnaher Gestaltung zum Erhalt der Biodiversität beitragen können. „Heutzutage gehört der Schutz der Artenvielfalt neben dem Klimaschutz zu den größten Herausforderungen. Auf kommunaler Ebene bieten sich gute Chancen beim Management von Regenrückhaltebecken", sagt Dr. Volker Wachendörfer, Fachreferent Naturschutz bei der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU). Im Zuge eines Stipendiums bei der DBU hatte Dr. Lisa Holtmann an der Universität Osnabrück über die Zusammenhänge promoviert.

An Regenrückhaltebecken mehr Pflanzenarten als an Kontrollgewässern
„Da städtische Gewässer aus Gründen des Hochwasserschutzes oder infolge industrieller Nutzung stark verändert wurden, sind auch ihre Ökosysteme in Mitleidenschaft gezogen worden. Mit dem Begradigen, Eindämmen und Betonieren der Bäche, Flüsse und Stillgewässer sowie der zunehmenden Flächenversiegelung steigt zudem die Hochwassergefahr in Siedlungsgebieten an", so Holtmann. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, wurden in Mitteleuropa in den letzten Jahrzehnten verstärkt Regenrückhaltebecken angelegt. Im Rahmen der Doktorarbeit wurde die Vielfalt der Pflanzenarten an 35 Regenrückhaltebecken und 35 Kontrollgewässern in und um Münster (Westfalen) vergleichend analysiert. Die Ergebnisse dieser Untersuchung belegen, dass im Wasser lebende, salztolerante und gefährdete Pflanzen an den Regenrückhaltebecken in höheren Artenzahlen vorkamen als an den Kontrollteichen, die teilweise sogar extra zu Artenschutzzwecken angelegt worden waren.

Bei Anlage und Pflege der Becken Biodiversitätsschutz berücksichtigen
Entscheidend für eine höhere Pflanzenvielfalt sind nach Ansicht der Forscher vor allem kommunale Pflegemaßnahmen. „Wir gehen davon aus, dass das regelmäßige Management der Becken gute Bedingungen für gefährdete Pflanzenarten fördert", erläutert Prof. Dr. Thomas Fartmann, Leiter der Abteilung für Biodiversität und Landschaftsökologie an der Universität Osnabrück. Um optimalen Hochwasserschutz zu erreichen, werden alle paar Jahre die Sträucher und Bäume am Ufer beschnitten und die Teiche entschlammt. Die niedrige Krautschicht wird in der Regel jedes Jahr im Winter geschnitten. Dieses Eingreifen schaffe offenen Boden und lasse Licht an die dort vorhandenen Samen, die dann auskeimen und wachsen können. Bei der Anlage und Pflege von Regenrückhaltebecken sollten Belange des Biodiversitätsschutzes zukünftig verstärkt berücksichtigt werden.

Weitere Informationen:
https://www.dbu.de/123artikel38567_2442.html Pressemitteilung online

Quelle: IDW 

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Lässt sich Biogas in kleinen Anlagen direkt in Biomethan umsetzen?

Dr. Torsten Gabriel Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Power-to-Gas als Flexibilisierungskonzept auch für landwirtschaftliche Biogasanlagen

Die Umwandlung von Kohlendioxid in Methan - das sogenannte Power-to-Gas-Verfahren - gilt als wirtschaftlich vergleichsweise attraktive Option zur Speicherung von Strom. Wird dafür das in Biogasanlagen entstehende CO2 genutzt, bieten sich eine Reihe von Vorteilen. Ob das jedoch auch mit kleineren, eher landwirtschaftlichen Anlagen gelingen kann, untersuchen jetzt Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, der regineering GmbH und der Technische Hochschule Ingolstadt. Gefördert werden sie dabei vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL).

Kohlendioxid fällt in Biogasanlagen als Bestandteil des Biogases vergleichsweise konzentriert an. In größeren Biogasanlagen werden deshalb Konzepte getestet und umgesetzt, die das Biogas durch sogenannte Methanisierung mit Hilfe von Strom aus Windkraftanlagen zu Biomethan aufwerten. Dieses Power-to-Gas-Verfahren speichert den erneuerbaren Strom quasi chemisch in Form von Bioerdgas, das über die Gasnetze bestens transportierbar ist.

Für die kleineren landwirtschaftlichen Biogasanlagen gilt die Aufbereitung und Einspeisung in das Gasnetz - sofern vor Ort überhaupt verfügbar - zurzeit jedoch noch als sehr aufwendig. Deshalb erarbeiten die Wissenschaftler aus Bayern ein neuartiges Konzept, bei dem das Biogas zwar methanisiert, dann aber direkt an der Anlage verwertet wird.

Konkret soll das Biogas aus dem Fermenter ausgeschleust und dessen CO2-Anteile im Nebenstrom katalytisch reduziert werden, wenn entsprechender Strom preisgünstig zur Verfügung steht. Anschließend gelangt das Biomethan zurück in die Gasblase. Dort steigt der Methananteil im Biogas und damit dessen Energiegehalt sukzessive an, was sich ideal mit flexibler, bedarfsgerechter Fahrweise der BHKWs kombinieren lässt.

Die Partner wollen zunächst die grundsätzliche Realisierbarkeit des Konzeptes testen, um es im nachfolgenden Schritt an realen Biogasanlagen umzusetzen. Gefördert werden sie dabei vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR). Informationen zu den Projekten stehen auf fnr.de unter den Förderkennzeichen 22035318, 2219NR277 und 2219NR279 zur Verfügung.

Pressekontakt:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Torsten Gabriel
Tel.: +49 3843 6930-117
Mail: t.gabriel@fnr.de

Weitere Informationen:
https://www.fnr.de/projektfoerderung/projektdatenbank-der-fnr/
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22035318
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2219NR277
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2219NR279
https://www.fnr.de/projektfoerderung/ausgewaehlte-projekte/projekte/news/biometh...

Quelle: IDW 

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Beim Frühstück wird doppelt so viel Energie verbrannt wie beim Abendessen

Rüdiger Labahn Informations- und Pressestelle
Universität zu Lübeck

Unterschiedliche Kalorienverwertung je nach Tageszeit - Untersuchung der Sektion für Psychoneurobiologie der Universität zu Lübeck

Ein ausgiebiges Frühstück sollte einem üppigen Abendessen vorgezogen werden, um Übergewicht oder Blutzuckerspitzen bei Diabetes mellitus zu vermeiden. Das geht aus einer Studie der Sektion für Psychoneurobiologie der Universität zu Lübeck hervor.

Die Bedeutung der Tageszeit für den nahrungsinduzierten Energieumsatz, d.h. die Verbrennung von verzehrten Kalorien, wird seit Jahren widersprüchlich diskutiert. Außerdem ist unklar, ob eine mögliche tageszeitliche Variation des Energieumsatzes von der Menge aufgenommener Kalorien abhängt. Eine DFG-geförderte Studie der Sektion für Psychoneurobiologie hat nun unter der Leitung von Prof. Kerstin Oltmanns untersucht, ob die nahrungsinduzierte Thermogenese (NIT) bei identischen Mahlzeiten tageszeitlich variiert und ob diese Regulation auch nach kalorienarmen Mahlzeiten im Vergleich zu hochkalorischen erhalten bleibt.

In einer verblindeten, randomisierten Laborstudie erhielten 16 normalgewichtige Männer ein niederkalorisches Frühstück und ein hochkalorisches Abendessen in der einen Bedingung und umgekehrt in der anderen. Die NIT wurde mittels indirekter Kalorimetrie gemessen und Parameter des Glukosestoffwechsels bestimmt. Darüber hinaus wurden Hungergefühle und Appetit auf Süßigkeiten in den beiden Bedingungen miteinander verglichen.

Ernährungswissenschaftlerin und Studienleiterin Juliane Richter, M.Sc., erklärt: „Die Ergebnisse zeigen, dass eine identische Kalorienzufuhr sowohl nach hoch- als auch nach niederkalorischen Mahlzeiten zu einer 2,5-fach höheren NIT am Morgen im Vergleich zum Abend führt. Der Anstieg des Blutzucker- und Insulinspiegels war nach dem Frühstück im Vergleich zum Abendessen deutlich vermindert. Das niederkalorische Frühstück führte zu verstärkten Hungergefühlen, insbesondere auf Süßigkeiten, während des ganzen Tages."

Aus den Ergebnissen schlussfolgern die Wissenschaftler: Die Kalorienverbrennung nach einer Mahlzeit ist grundsätzlich am Morgen deutlich höher als am Abend. Dieser genetische Tagesrhythmus bleibt auch bei niederkalorischer Ernährung, z.B. während einer Diät um abzunehmen, erhalten. Darüber hinaus kann verstärkter Appetit auf Süßes nach einem niederkalorischen Frühstück zu gehäuftem Snacking im Tagesverlauf verführen. Nach dem Abendessen kommt es auch zu einem höheren Anstieg von Glukose und Insulin im Vergleich zum Frühstück. Daher sollte ein ausgiebiges Frühstück einem üppigen Abendessen vorgezogen werden, um Übergewicht oder Blutzuckerspitzen bei Diabetes mellitus zu vermeiden.

In einer Folgestudie soll nun das Ergebnis der Studie im Hinblick auf die Gewichtsabnahme bei Übergewichtigen untersucht werden. „Unsere Studie zeigt, dass der menschliche Energieumsatz morgens grundsätzlich höher ist als abends. Das ist genetisch bedingt und bei jedem so", erläutert Prof. Oltmanns. „Übergewichtige lassen häufig das Frühstück weg, weil sie abnehmen möchten, und essen abends eine große Hauptmahlzeit, wenn der Hunger übermächtig wird. Wir möchten nun nachweisen, dass es schon zu einer Gewichtsabnahme kommt, wenn man dieselbe Kalorienmenge hauptsächlich in der ersten Tageshälfte zu sich nimmt."

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. med. Kerstin Oltmanns
Universität zu Lübeck
Leitung der Sektion für Psychoneurobiologie
Marie-Curie-Straße
23562 Lübeck
Telefon: +49 451 3101 7531
Fax: +49 451 3101 7540
E-Mail: oltmanns@pnb.uni-luebeck.de
www: http://www.pnb.uni-luebeck.de

Originalpublikation:
Richter J, Herzog N, Janka S, Baumann T, Kistenmacher A, Oltmanns KM: Twice as high diet-induced thermogenesis after breakfast vs dinner on high-calorie as well as low-calorie meals. J Clin Endocrinol Metab, 2020 Mar 1;105(3) [Epub ahead of print]

Weitere Informationen:
http://academic.oup.com/jcem/article/105/3/dgz311/5740411

Quelle: IDW 

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Warum verzichten wir? Studie zum Fasten.

Stephan Düppe Stabsstelle 2 - Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
FernUniversität in Hagen

40 Tage ohne Alkohol oder Fleisch, keine Süßigkeiten an Wochentagen, auf das Auto oder auf die private Internetnutzung verzichten: Vor allem in den sieben Wochen vor Ostern entdecken immer mehr Menschen die neue Lust am Verzicht. Ob ab Aschermittwoch oder zwischendurch - Fasten liegt im Trend.
Aber warum verzichten wir eigentlich? Aus religiösen oder gesundheitlichen Gründen? „Das möchte ich herausfinden", sagt Dr. Patrick Heiser, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Lehrgebiet Soziologische Gegenwartsdiagnosen an der FernUniversität in Hagen. Pünktlich zur vorösterlichen Fastenzeit startet der Religionssoziologe eine Online-Befragung zum Fasten und sucht dafür Teilnehmende.

Mit dem Fasten ist eine jahrhundertealte Tradition verbunden. Aktuell steigt der Anteil an Menschen, die bewusst für eine bestimmte Zeit auf Lebensmittel und Konsumgüter verzichten. Auf eine Befragung im Auftrag der Krankenkasse DAK (2019) geht zurück: Knapp zwei Drittel der Bevölkerung in Deutschland haben mindestens einmal im Leben gefastet. Tendenz steigend. Und doch ist das Fasten in der Soziologie bisher kaum untersucht worden. Wer aus welchen Gründen fastet, wie und auf was verzichtet wird: Bislang liegen dazu kaum Daten vor.

Fasten und Religion
Dabei ist das Fasten bis heute Bestandteil aller Weltreligionen. „Ich vermute aber, dass es als religiöse Pflicht an Bedeutung verliert und zunehmend individuell gestaltet wird", sagt Heiser. „Das führt zu einer Pluralisierung der Fasten-Praktiken." Interessant ist für Heiser die Frage, welche Einstellung mit dem Verzicht auf Konsumgüter verbunden ist. „Fasten wird mit Ideologien verknüpft und dadurch mit Bedeutung versehen", erklärt der Wissenschaftler. „Heute ist der Verzicht, zum Beispiel auf Fleisch oder das Auto, auch Konsumkritik", sagt er mit Blick auf die politischen Debatten zur Einführung eines Veggie-Days in öffentlichen Kantinen und zum Umstieg auf öffentliche Verkehrsmittel.

Die Fasten-Studie ist ein Baustein bei Heisers Suche nach „religiösen Praktiken, die heute noch auf Resonanz stoßen und mitunter gar an Popularität gewinnen". Diese erforscht der Wissenschaftler im Zuge seiner Habilitation. Neben dem Fasten ist das Pilgern ein Thema, das in eine ähnliche Richtung geht. „Einerseits gibt es eine Tradition, die für Evidenz bürgt. Andererseits gestalten Menschen diese religiösen Praktiken heute individuell", sagt Heiser. „Pilgern und Fasten bewegen sich also zwischen individueller Gestaltung und religiöser Tradition. Beides ist wichtig, um die Popularität zu erklären."

Redaktion: Carolin Annemüller

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Patrick Heiser
FernUniversität in Hagen
Lehrgebiet Soziologie II - Soziologische Gegenwartsdiagnosen
E-Mail: patrick.heiser@fernuni-hagen.de
Tel.: 02331 987-4745
https://www.fernuni-hagen.de/soziologie/lg2/team/patrick.heiser.shtml

Weitere Informationen:
https://e.feu.de/fasten - Umfrage zum "Fasten in der späten Moderne". Teilnehmen können alle Interessierten unabhängig von Alter, Geschlecht und Religion. Die Umfrage läuft vom 26.02. bis 30.04.2020. Es handelt sich um eine anonyme Online-Befragung mit rund 30 Fragen.

Quelle: IDW 

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UV-Licht gegen störenden Unterwasserbewuchs - Innovatives Antifouling-System des IOW jetzt reif für Serienproduktion

Dr. Kristin Beck Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Der Bewuchs mit lebenden Organismen - sogenanntes Biofouling - ist ein großes Problem für jedes technische Gerät, das über lange Zeiträume unter Wasser einsatzfähig bleiben soll. Verkrustung mit Muscheln und Seepocken sorgt meist für mechanische Probleme, aber auch schon dünne Biofilme aus Algen und Bakterien können empfindliche Oberflächen und Messtechnik schädigen sowie Messungen verfälschen. Nach rund dreijähriger Entwicklungszeit wurde jetzt ein am IOW konzipiertes Antifouling-Gerät für die gewerbliche Produktion lizensiert, das erstmals mittels einer fokussierenden Linsenoptik das UV-Licht energieeffizienter LEDs bündelt und damit bestrahlte Flächen dauerhaft von Bewuchs frei hält.

Entwickelt wurde der neue Antifouling-UV-Strahler für den Dauereinsatz auf den drei autonomen MARNET-Messstationen, die das IOW mitten in der Ostsee zur Überwachung der Meeresumwelt für das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) betreibt. Unterwassermessfühler erfassen dort fortlaufend Temperatur, Salz- und Sauerstoffgehalt, Strömung sowie die Phytoplankton-Entwicklung mittels Chlorophyll-a-Fluoreszenzmessung.

„Ein entscheidender Faktor für gleichbleibend hohe Qualität von Unterwassermessungen im Langzeitbetrieb ist die effiziente Bekämpfung von Biofouling", sagt Robert Mars. Der IOW-Messtechnik-Experte leitet die technische Betreuung der Ostsee-MARNET-Stationen und ist Erfinder des neuen Antifouling-UV-Strahlers. „Organismen, die sich auf Messfühlern oder -flächen ansiedeln, beeinflussen die Sensorik erheblich, beispielsweise indem sie das Anströmen des Wassers behindern, das Messumfeld im Nahbereich der Sonden verändern, ihre Sensitivität abschwächen und vieles mehr. Ohne Antifouling dauert es - je nach Jahreszeit - zum Beispiel nur zwei bis vier Wochen, bis Algenbewuchs die Messung von Chlorophyll-a-Fluoreszenz massiv verfälscht", erläutert Mars das Problem. Da die Messstationen aber nur fünf- bis sechsmal im Jahr zur Wartung mit dem Schiff angelaufen werden können, war man bislang auf chemisches Antifouling oder wenig effektive mechanische Hilfen angewiesen. „Insbesondere seit die Tributylzinn-Verbindungen (TBT), ein hochtoxisches Antifouling-Mittel, 2008 EU-weit verboten wurden, ist der Bewuchs ein chronisches Problem in der Unterwassermesstechnik", so der IOW-Ingenieur.

Eine ungiftige Alternative ist der Einsatz von UV-C-Licht mit 200 - 280 Nanometern Wellenlänge. „Dieses wird schon länger zur Desinfektion eingesetzt - auch unter Wasser. Aber erst seit wenigen Jahren gibt es leistungsstarke UV-C-Leuchtdioden (LED), die im Vergleich zu traditionellen UV-Quecksilberdampflampen genau die Eigenschaften aufweisen, die wir für den Einsatz unter Extrembedingungen auf den MARNET-Stationen benötigen", schildert Robert Mars den Ansatzpunkt für seine Neuentwicklung. „Die UV-C-LEDs sind kompakt und robust, haben eine sehr lange Lebensdauer sowie ein schmales Emissionswellenlängenband genau im erwünschten Bereich, so dass nicht unnötig Leistung in anderen Wellenlängenbereichen verschwendet wird. Insgesamt sind die LEDs unglaublich energieeffizient, was für einen auf Batteriestrom angewiesenen Langzeitbetrieb essenziell ist", so Mars.

Gemeinsam mit Kollegen des IOW-Messtechnik-Teams und der Feinmechanischen Werkstatt des Instituts entwickelte und erprobte Robert Mars ab Frühjahr 2017 verschiedene Prototypen eines UV-Antifouling-Systems auf LED-Basis. Am Ende der Entwicklung, die in der finalen Umsetzungsphase vom BSH finanziert wurde, stand ein handliches Gerät mit widerstandsfähigem Titangehäuse und einer Kunststoffhalterung aus dem 3-D-Drucker, die schnell produziert und leicht an unterschiedliche Montagebedingungen angepasst werden kann. Vor allem aber bündeln erstmals Quarzglas-Linsen das UV-Licht, um der Unterwasser-Lichtstreuung entgegenzuwirken und die Strahlung effizient genau auf die Zielfläche zu lenken, wo sie gebraucht wird. Dabei können sowohl Punkt- als auch Flächenstrahler realisiert werden.

Der neue Antifouling-UV-Strahler des IOW ist bereits seit Juni 2019 auf allen drei MARNET-Stationen erfolgreich im Einsatz. „Er hat die intensive Erprobung mit Bravour bestanden hat", freut sich Mars. „Alle Zielflächen konnten durch Bestrahlung aus bis zu 1 Meter Entfernung komplett und nachhaltig bewuchsfrei gehalten werden. Die bestrahlte Sensorik, insbesondere das störungsanfällige Chlorophyll-Fluorometer, liefert dauerhaft sehr gute Daten und das Gehäuse trotzt erfolgreich den rauen Freilandbedingungen mitten in der Ostsee", zählt der IOW-Ingenieur die Erfolge des Entwicklungsprojektes auf.

Mittlerweile ist der Strahler auch zum Patent angemeldet, wobei der innovative Kern der Erfindung in der erstmalig verwendeten Linsenoptik liegt, die für den durchschlagenden Antifouling-Effekt entscheidend ist. „Unser System ist dadurch 100-mal effizienter als das einzige kommerzielle Produkt, das es für vergleichbare Anwendungen bislang auf dem Markt gibt", erläutert Robert Mars. Der IOW-Ingenieur geht davon aus, dass gerade in der Meeresforschung der Bedarf für ein derart handliches und flexibel einsetzbares Antifouling-Gerät groß ist. „Man kann sich aber auch viele andere Anwendungsbereiche vorstellen, beispielsweise in der Aquakultur, wo der Dauereinsatz von Unterwassersensorik ebenfalls eine große Rolle spielt", meint Mars abschließend. Um den Antifouling-UV-Strahler des IOW einem großen Anwenderkreis zugänglich zu machen, ist er seit Februar 2020 für die Serienproduktion durch die Firma Mariscope-Meerestechnik lizensiert und kann ab sofort vorbestellt werden.

Kontakt IOW Presse- und Öffentlichkeitsarbeit:
Dr. Kristin Beck: 0381 5197 135| kristin.beck@io-warnemuende.de
Dr. Barbara Hentzsch: 0381 5197 102 | barbara.hentzsch@io-warnemuende.de

Das IOW ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, zu der zurzeit 95 Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung gehören. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Bund und Länder fördern die Institute gemeinsam. Insgesamt beschäftigen die Leibniz-Institute etwa 19.100 MitarbeiterInnen, davon sind ca. 9.900 WissenschaftlerInnen. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,9 Mrd. Euro. http://www.leibniz-gemeinschaft.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Kontakt IOW-MARNET-Technik:
Robert Mars, M.Sc. | Tel.: +49 (0)381 5197 261 | robert.mars@io-warnemuende.de

Kontakt Mariscope-Meerestechnik (http://www.mariscope.de | http://www.mariscope.cl):
Deutschland: Niklas Becker | Tel.: +49 4346 6000 490 | office@mariscope.de
Chile: Christian Haag (Geschäftsführer) | Tel.: +56 65 2310522 | info@mariscope.cl

Quelle: IDW 

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IGF macht's möglich: Lemgoer Forschungsteam entwickelt neues Verfahren zur Abwehr von Noroviren auf Obst und Gemüse

Daniela Kinkel Pressestelle
Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V.

Viele Norovirus-Erkrankungen sind auf kontaminierte Lebensmittel, vor allem unverarbeitetes oder tiefgekühltes Obst und Gemüse, zurückzuführen.
Wie können Unternehmen, die Obst und Gemüse produzieren und verarbeiten, gezielt Noroviren auf ihren Produkten inaktivieren?


An einer innovativen Möglichkeit hat ein Forschungsteam von Prof. Dr. Barbara Becker an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe in Lemgo geforscht: Im Rahmen eines Projektes der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) untersuchte das Team, ob und inwieweit Noroviren auf kontaminiertem Obst und Gemüse durch kaltvernebeltes Wasserstoffperoxid inaktiviert werden können.

Noroviren trotzen vielen Widerständen: Sie überstehen Tiefkühltemperaturen von bis zu
-150 °C und auch längere Backprozesse bei 200 °C. Auch außerhalb ihres Wirtes können sie länger als eine Woche überdauern. Die weltweit vorkommenden Erreger sind für die Mehrzahl der nicht bakteriell verursachten Magen-Darm-Infekte beim Menschen verantwortlich. Schätzungen zufolge sind zwischen 20 und 40 % aller Norovirus-Erkrankungen auf kontaminierte Lebensmittel, vor allem unverarbeitetes oder tiefgekühltes Obst und Gemüse, zurückzuführen. Im Jahr 2018 wurden dem Robert-Koch-Institut (RKI) 77.583 Norovirus-Erkrankungen übermittelt; 25 davon verliefen tödlich (nur laborbestätigte Erkrankungen; tatsächliche Fallzahlen werden deutlich höher geschätzt; Quelle: Infektions­epidemiologisches Jahrbuch für 2018 des RKI).

Viele Fragen bezüglich der Kontaminationsquellen, der Nachweisverfahren und der Präventionsmaßnahmen sind noch offen; eine vordringliche darunter ist: Wie können Unternehmen, die Obst und Gemüse produzieren und verarbeiten, gezielt Noroviren auf ihren Produkten inaktivieren?

An einer innovativen Möglichkeit zur Dekontamination von Lebensmitteln hat ein Forschungsteam von Prof. Dr. Barbara Becker an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe in Lemgo geforscht: Im Rahmen eines Projektes der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF), das über den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) koordiniert wurde, untersuchte das Team, ob und inwieweit Noroviren auf kontaminiertem Obst und Gemüse durch kaltvernebeltes Wasserstoffperoxid (H2O2) inaktiviert werden können. Ein besonderer Vorteil des antimikrobiell wirkenden Mittels, das bereits zur Entkeimung von Oberflächen, zur Desinfektion von Verpackungen und in Waschbädern verwendet wird, ist, dass es schnell in Wasser und Sauerstoff zerfällt. Bei dessen Kaltvernebelung wird eine H2O2-Lösung bei Raumtemperatur mittels Druck über spezielle Düsen in sehr feine Dämpfe (Mikroaerosole) überführt, ohne dass Kondensat entsteht.

„Um herauszufinden, ob wir Noroviren auf Obst und Gemüse zuverlässig mit kaltvernebeltem Wasserstoffperoxid inaktivieren können, haben wir zwei verschiedene Vernebelungsanlagen verwendet, in denen wir Äpfel, Heidelbeeren, Gurken, Erdbeeren und Himbeeren, also Produkte mit unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten, behandelt haben, die zuvor mit murinem Norovirus (MNV) als Modellvirus kontaminiert worden waren", erklärt Prof. Barbara Becker. „Wir konnten zeigen, dass die Kaltvernebelung von Wasserstoffperoxid sehr gut geeignet ist, um Noroviren auf Obst und Gemüse mit glatten Oberflächen zuverlässig zu inaktivieren", so die Lebensmittelmikrobiologin. Veränderungen der Sensorik und der Nährstoffgehalte durch die Behandlung konnten nicht festgestellt werden, auch wurden keine Rückstände von Wasserstoffperoxid auf den behandelten Produkten nachgewiesen.

Das Team um Prof. Barbara Becker konnte mit seinen Untersuchungen erstmalig die hohe Wirksamkeit der H2O2-Kaltvernebelung nachweisen: Von dem innovativen Verfahren werden somit viele Obst- und Gemüseproduzenten, Händler und verarbeitende Betriebe - auch in der Gastronomie - profitieren können. Bevor sich das Verfahren breitflächig einsetzen lässt, müssen jedoch noch höhere Inaktivierungsraten auch auf Produkten mit rauer Oberfläche erzielt werden. So soll im Rahmen eines Folgeprojektes in Kooperation mit der Universität Leipzig untersucht werden, ob durch eine kombinierte Anwendung ausgewählter chemischer und physikalischer Verfahren Noroviren auf Beerenobst zuverlässig inaktiviert werden können. Ein Projekt, für den ein hoher Bedarf besteht: Allein 2017 wurden in Deutschland über 151.000 Tonnen Erdbeeren, Himbeeren und Heidelbeeren produziert und verarbeitet sowie 137.000 Tonnen aus weltweiter Erzeugung importiert.

Originalpublikation:
https://www.fei-bonn.de/bpp-2020-02-noroviren - IGF-Projekt des FEI: AiF 18802 N „Inaktivierung von humanem und murinem Norovirus (hNV, MNV) auf Obst und Gemüse mittels kaltvernebelten H2O2-Dampf"

Weitere Informationen:
https://www.fei-bonn.de/pm-20200226-best-practice-noroviren - Presseinfo inkl. Foto in Druckqualität und Links
http://www.th-owl.de/lifescience/labore-und-technika/mikrobiologie/ - Forschungsstelle: Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Fachbereich Life Science Technologies, Labor Mikrobiologie
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/Jahrbuch/Jahrbuch_2018.html - Infektions­epidemiologisches Jahrbuch für 2018 des RKI

Quelle: IDW 

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Das Fehlen von Fachkräften mit Berufsausbildung wird zum Innovationshemmnis

Gunter Grittmann Presse und Redaktion
Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung GmbH (ZEW)

Der Fachkräftemangel bremst die Innovationskraft der Unternehmen in Deutschland. Vor allem ein Mangel an beruflich Qualifizierten bewirkt, dass Unternehmen manche Innovationsprojekte nicht mehr durchführen können. Fachkräfte mit einer beruflichen Qualifikation im Produktions- und IT-Bereich sind besonders gefragt. Innovationen scheitern dagegen seltener an einem Mangel an akademisch ausgebildetem Personal. Um die Innovationsfähigkeit der deutschen Wirtschaft zu erhalten, müssen Politik und Unternehmen verstärkt in die berufliche Ausbildung investieren.

Die Studie entstand in Zusammenarbeit des ZEW Mannheim mit Prof. Jens Horbach von der Fachhochschule Augsburg. Sie stützt sich auf Daten des Community Innovation Survey (CIS) für Deutschland aus den Jahren 2017 bis 2019. Es zeigt sich, dass innovative Unternehmen besonders vom Fachkräftemangel betroffen sind: 43,8 Prozent aller innovationsaktiven Unternehmen melden Personalengpässe. In der Gesamtwirtschaft sind es 39,6 Prozent der Unternehmen.

Innovationsaktivitäten verstärken den Fachkräftemangel, da innovative Unternehmen besonders auf qualifiziertes Personal angewiesen sind. Zugleich erschwert ein Mangel an geeigneten Fachkräften weitere Innovationen. Wie die Studie zeigt, führt insbesondere das Fehlen geeigneter Mitarbeiter/-innen mit beruflicher Ausbildung dazu, dass Innovationsprojekte aufgeben werden müssen. Unternehmen mit einem bereits hohen Akademikeranteil haben dagegen seltener Schwierigkeiten, geeignete Mitarbeiter/innen für ihre ausgeschriebenen Stellen zu finden. Auch müssen Unternehmen seltener Innovationsprojekte aufgeben, wenn ihnen akademisch gebildetes Personal fehlt. Das deutet darauf hin, dass der Fachkräftemangel in Bezug auf akademische Berufe weniger stark die Innovationsaktivitäten hemmt.

Die Studie zeigt außerdem, dass Unternehmen mit einer großen Bandbreite an Innovationsaktivitäten Stellen für sehr unterschiedliche Qualifikationsniveaus ausschreiben. Entsprechendes gilt auch für Unternehmen, die schon in der Vergangenheit über einen Mangel an Fachkräften geklagt haben. „Wir erleben derzeit einen technologischen Wandel. Um diesen zu bewältigen, sind unterschiedliche Fähigkeiten notwendig", sagt Christian Rammer, stellvertretender Leiter des ZEW-Forschungsbereichs Innovationsökonomik und Unternehmensdynamik sowie Mitautor der Studie. „Es reicht nicht aus, nur die Anzahl der Studierenden an Universitäten zu erhöhen. Auch die in der beruflichen Ausbildung vermittelten Fähigkeiten sind entscheidend für die Innovationskraft. Um Innovationen voranzubringen, braucht die deutsche Wirtschaft eine gute Mischung aus beiden Ausbildungsformen, beruflich und akademisch."

Ein Hindernis für Innovationsprozesse ist insbesondere der Mangel an beruflich ausgebildeten Fachkräften in der Produktion sowie in der Informationstechnologie. „Es braucht eine höhere gesellschaftliche Anerkennung und bessere finanzielle Anreize, damit sich mehr Menschen für eine Berufsausbildung in diesen Bereichen entscheiden", sagt Rammer. „Die Politik muss Maßnahmen ergreifen, um den negativen Auswirkungen des Fachkräftemangels auf die Innovationsaktivitäten der Unternehmen entgegenzuwirken. Nur so kann sie künftiges Produktivitätswachstum und damit einen höheren Wohlstand sichern."

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Christian Rammer
Stellvertretender Leiter des ZEW-Forschungsbereichs
„Innovationsökonomik und Unternehmensdynamik "
Tel.: +49 (0)621 1235-184
christian.rammer@zew.de

Originalpublikation:
http://ftp.zew.de/pub/zew-docs/dp/dp20009.pdf

Quelle: IDW 

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Internationales Forscherteam stellt Maßnahmen zum Schutz der Tiefsee vor

Heiko Lammers Corporate Communications & Public Relations
Jacobs University Bremen gGmbH

Die Tiefsee wird immer intensiver als Rohstoffquelle genutzt - und industriell ausgebeutet. Ein internationales Forschungsteam, dem auch Professor Laurenz Thomsen von der Jacobs University in Bremen angehört, hat nun Schlüsselbereiche zum Schutz des fragilen Ökosystems identifiziert. Sie sind in der aktuellen Ausgabe des renommierten Wissenschaftsmagazins "Nature Ecology and Evolution" beschrieben.

Die verstärkte Nutzung der Tiefsee wirft weltweit Bedenken hinsichtlich möglicher ökologischer Konsequenzen auf. Das Gebiet, das ab einer Wassertiefe von 200 Metern beginnt, ist die Heimat vieler seltener, einzigartiger und unbekannter Arten. Sie sind durch den industriellen Tiefseebergbau, die Hochseefischerei, den Klimawandel sowie durch die Verschmutzung durch Plastik zunehmend und mehrfach bedroht.

Auf Anregung von "Nature Ecology and Evolution" führte die internationale Arbeitsgruppe unter der Leitung von Prof. Roberto Danovaro von der Polytechnischen Universität Marche Ancona in Italien eine Befragung von mehr als 100 Tiefseespezialisten durch und analysierte sowie diskutierte die Ergebnisse. Als Ziel wollten die Wissenschaftler eine Liste von Messparametern zur Erfassung essentieller ökologischer Variablen aufstellen, die alle wichtigen Aspekte des Tiefseeschutzes abdecken. Dazu gehören die Bestandsaufnahme der in dem jeweiligen Seegebiet vorkommenden größeren Organismen und deren Biomasse, des Nahrungseintrages von Algen und anderen Kleinstorganismen von der Meeresoberfläche sowie deren Aufnahme in die Nahrungskette. Dieser neue Ansatz eines Tiefsee-Monitorings soll maßgeblich mit Hilfe von zuverlässigen Sensoren und autonomen Robotern durchgeführt werden.

„Es gibt einen hohen Bedarf an Empfehlungen zur Unterstützung des Tiefseeschutzes seitens der Vereinten Nationen und der Internationalen Meeresbodenbehörde", sagt Laurenz Thomsen, Professor für Geowissenschaften an der Jacobs University. „Bei der Befragung ging es nicht um eine Wunschliste zur Überwachung der Tiefsee, sondern um die Festlegung von Parametern, die jetzt schon zuverlässig gemessen werden können", so Thomsen weiter.

Der Artikel, der auf einer Publikation im Science Journal basiert, erscheint in einer Zeit, in der zunehmend die Vorbereitung des umstrittenen Tiefseebergbaus betrieben wird. Der Bergbau auf dem Boden des Meeres soll helfen, die ständig wachsende Nachfrage nach Rohstoffen insbesondere für die Herstellung batteriebetriebener Elektrofahrzeuge zu befriedigen.

Das OceanLab an der Jacobs University, das Professor Thomsen leitet, verfügt über langjährige Erfahrung in der Überwachung von Tiefsee-Explorationsgebieten und der Entwicklung von Unterwasserrobotern. Die Jacobs University ist mit verschiedenen Arbeitsgruppen an Projekten zu den Auswirkungen des Tiefseebergbaus beteiligt.

Über die Jacobs University Bremen:
In einer internationalen Gemeinschaft studieren. Sich für verantwortungsvolle Aufgaben in einer digitalisierten und globalisierten Gesellschaft qualifizieren. Über Fächer- und Ländergrenzen hinweg lernen, forschen und lehren. Mit innovativen Lösungen und Weiterbildungsprogrammen Menschen und Märkte stärken. Für all das steht die Jacobs University Bremen. 2001 als private, englischsprachige Campus-Universität gegründet, erzielt sie immer wieder Spitzenergebnisse in nationalen und internationalen Hochschulrankings. Ihre mehr als 1500 Studierenden stammen aus mehr als 120 Ländern, rund 80 Prozent sind für ihr Studium nach Deutschland gezogen. Forschungsprojekte der Jacobs University werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft oder aus dem Rahmenprogramm für Forschung und Innovation der Europäischen Union ebenso gefördert wie von global führenden Unternehmen.
Für weitere Informationen: www.jacobs-university.de
Facebook | Youtube | Twitter | Instagram | Weibo

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Laurenz Thomsen | Professor of Geosciences
l.thomsen@jacobs-university.de | Tel.: +49 421 200-3254

Originalpublikation:

Ecological variables for developing a global deep-ocean monitoring and conservation strategy: https://www.nature.com/articles/s41559-019-1091-z

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Networking von Jägern und Sammlern brachte die Menschheit voran

Beat Müller Kommunikation
Universität Zürich

Bereits in der Steinzeit begann die Menschheit damit, eine komplexe Kultur zu entwickeln. Der Auslöser dafür waren Interaktionen zwischen verschiedenen Gruppen von Jägern und Sammlern, wie eine Studie der Universität Zürich bestätigt. Die Forschenden kartierten das soziale Netzwerk von modernen Jägern und Sammlern in den Philippinen und simulierten damit die Erfindung eines Heilmittels.

Vor rund 300‘000 Jahren lebten unsere Vorfahren in kleinen Verbänden als Jäger und Sammler. In dieser Lebensweise liegt vermutlich die Wurzel für den Erfolg der Menschheit. Denn damals fingen die Menschen an, ihr individuelles Wissen untereinander auszutauschen, zu kombinieren und so innovative Lösungen zu finden. Diese Fähigkeit unterscheidet uns von unseren nächsten Verwandten, den Schimpansen.

Einen Einblick in diesen Prozess ermöglichen die wenigen noch heute als Jäger und Sammler lebenden Gesellschaften - wie etwa die Agta auf den Philippinen. Ein internationales Forscherteam hat nun das soziale Netzwerk der Agta analysiert, um besser zu verstehen, wie Kultur in einem solchen Umfeld entsteht. Die Studie wurde von Andrea Migliano und Lucio Vinicius vom Institut für Anthropologie der Universität Zürich sowie Federico Battiston von der Central European University in Budapest geleitet.

Gegenseitige Besuche statt Social Media
Die Forschenden statteten zunächst 53 erwachsene Agta, die in sieben benachbarten Camps in einem Waldgebiet lebten, mit Tracking-Geräten aus. Diese zeichneten einen Monat lang jede Begegnung zwischen den Gruppenmitgliedern auf. Auf die gleiche Weise wurde auch eine an der Küste lebende Gruppe erfasst.

Die Tracker dokumentierten in dieser Zeit tausende von Interaktionen und lieferten ein umfassendes Bild der sozialen Struktur: Erwartungsgemäss hatten die Menschen am meisten Kontakt mit den Bewohnern ihrer eigenen Camps, doch es fanden auch fast täglich Besuche zwischen den verschiedenen Lagern statt. «Man könnte sagen, diese Besuche sind die sozialen Medien der Jäger und Sammler», sagt die Erstautorin Andrea Migliano, Professorin für Anthropologie an der UZH. «Wenn wir eine Lösung für ein Problem brauchen, gehen wir online und holen uns Informationen aus mehreren Quellen. Die Agta nutzen ihr soziales Netzwerk auf genau die gleiche Weise.»

Die Erfindung eines Heilmittels simulieren
Anschliessend erstellten die Forschenden ein Computer-Modell dieses Netzwerks und simulierten damit die komplexe kulturelle Entwicklung eines pflanzlichen Heilmittels. In dem fiktiven Szenario tauschen die Menschen bei jeder Begegnung ihr Wissen über Heilpflanzen aus und kombinieren diese zu besseren Medikamenten. So entsteht nach und nach über mehrere Zwischenstufen ein hochwirksames neues Heilmittel. Die Simulation ergab, dass im Durchschnitt etwa 250 (Waldcamps) bis 500 (Küstencamps) Runden an sozialen Interaktionen für die Entwicklung des Heilmittels nötig sind.

Menschliche Interaktion beschleunigt Innovation
Im nächsten Schritt simulierten die Forschenden das gleiche Szenario mit einem künstlich geschaffenen Netzwerk, bei dem alle Mitglieder gleichzeitig alle Informationen erhalten und so immer auf dem gleichen Stand sind. Überraschenderweise dauerte es unter diesen Bedingungen länger, bis das neue Heilmittel gefunden war - es brauchte etwa 500 bis 700 Runden. Die Erklärung dafür: In einem idealen Netzwerk geht es immer nur einen Schritt nach dem anderen voran. Dagegen können sich in einem sozialen Netzwerk neue Erkenntnisse auch parallel in kleinen Grüppchen entwickeln, was letztendlich für einen schnelleren Fortschritt sorgt.

«Unsere Resultate deuten also darauf hin, dass eine soziale Struktur aus kleinen, miteinander vernetzten Gemeinschaften die kulturelle Entwicklung unserer Vorfahren erleichtert hat, während sie sich innerhalb und ausserhalb von Afrika ausbreiteten», resümiert der Letztautor Lucio Vinicius, Senior Lecturer am Institut für Anthropologie der UZH.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Andrea Migliano
Institut für Anthropologie
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 54 23
E-Mail: andrea.migliano@uzh.ch

Originalpublikation:
A. B. Migliano, F. Battiston, S. Viguier, A. E. Page, M. Dyble, R. Schlaepfer, D. Smith,
L. Astete, M. Ngales, J. Gomez-Gardenes, V. Latora, L. Vinicius. Hunter-gatherer multilevel sociality accelerates cumulative cultural evolution. Science Advances. 28 February 2020, DOI: 10.1126/sciadv.aax5913

Weitere Informationen:

http://www.media.uzh.ch

Anhang
Video Networking von Jägern und Sammlern brachte die Menschheit voran
https://idw-online.de/de/attachment79381

Quelle: IDW 

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Ausgewandert

Dr. Susanne Langer Kommunikation und Presse
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Sibirische Neandertaler stammten von verschiedenen europäischen Populationen ab
In Südsibirien haben mindestens zwei verschiedene Neandertaler-Gruppen gelebt, von denen eine aus Osteuropa kam: Das hat ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) bewiesen. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der US-amerikanischen Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America" (PNAS) veröffentlicht.

Es ist bekannt, dass sich Neandertaler von Europa bis nach Südsibirien ausgebreitet haben, doch wann und woher die sibirischen Neandertaler konkret kamen, war bislang ungeklärt. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Archäologen Thorsten Uthmeier, Professor für Ur- und Frühgeschichte an der FAU, hat nun Werkzeuge aus der Chagyrskaya-Höhle im russischen Teil des Altai-Gebirges untersucht, um der Frage nachzugehen.

Parallelen zu Fundstellen in Zentral- und Osteuropa
Die Fundstelle wird seit 2019 im Rahmen eines DFG-Forschungsprojektes gemeinsam mit dem Institute of Archeology and Ethnography of the Siberian Branch der Russischen Akademie der Wissenschaften in Novosibirsk ausgegraben. Zwei Hauptfundschichten erbrachten neben Steinwerkzeugen und Knochen der Jagdbeute auch zahlreiche Neandertaler-Fossilien. Nachdem das Team zunächst festgestellt hatte, dass die Steinwerkzeuge keiner der zeitgleich im Altai bestehenden Gruppen ähneln, suchten sie in größeren Entfernungen nach Vergleichsfunden.

Geometrisch-morphologische Analysen von 3D-Modellen der gescannten Werkzeuge zeigten, dass die Steinwerkzeuge aus der Chagyrskaya-Höhle sehr „Micoquien"-Artefakten - so die Bezeichnung für die entsprechende Steingeräte-Industrie - aus Zentral- und Osteuropa ähneln. Die Vergleichscans stammen unter anderem von Vergleichsfundstellen aus Bayern, unter denen die FAU-eigene Sesselfelsgrotte mit den meisten Stücken vertreten ist.

Anhand von DNA-Analysen an Neandertalerknochen und Sedimenten aus der Chagyrskaya-Höhle konnten die Forscherinnen und Forscher den Ausbreitungsweg der sibirischen Neandertaler rekonstruieren: Der Weg führte die Gruppen über mehrere Generationen hinweg über Kroatien und den Nordkaukasus in den Altai.

Neandertaler breiteten sich mehrfach nach Sibirien aus
Die DNA-Analysen zeigten zudem, dass sich die Neandertaler der Chagyrskaya-Höhle genetisch von einer zweiten Altai-Gruppe aus der Denisova-Höhle deutlich unterscheiden. Dieser Befund passt gut zu der Beobachtung, dass die Denisova-Neandertaler offenbar keine Werkzeuge des Micoquien gekannt haben. Daher geht das Forschungsteam von einer mehrfachen Ausbreitung von Neandertalern nach Sibirien aus.

Die interdisziplinären Untersuchungen zu den Neandertalern aus der Chagyrskaya-Höhle, bei denen auch bayerische, durch die FAU untersuchte Fundstellen eine wichtige Rolle spielen, zeigen eindeutig, dass eine Ausbreitungswelle von Gruppen dieser Menschenart vor 60.000 Jahren in Mittel- und Osteuropa ihren Ursprung hat. Gleichzeitig gelang den Forscherinnen und Forschern aus Novosibirsk um Prof. Ksenia Kolobova und der FAU der seltene Nachweis dafür, dass Bevölkerungsbewegungen anhand von typischen Elementen der kulturellen Ausstattung belegt werden können.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Thorsten Uthmeier
Institut für Ur- und Frühgeschichte an der FAU
Tel.: 09131/85-22346
thorsten.uthmeier@fau.de

Originalpublikation:
https://www.pnas.org/content/early/2020/01/21/1918047117

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Expedition Anthropozän

Dipl.-Psych. Kim-Astrid Magister Pressestelle
Technische Universität Dresden

Musikwissenschaftlerin der TU Dresden begibt sich auf die Spuren von Alexander Humboldt

Stark wie nie zuvor greift heute der Mensch ins Erdsystem ein - er ist die bestimmende Kraft in einem neuen Erdzeitalter, dem Anthropozän. Über Fächergrenzen hinweg brechen sechs Mitglieder der Jungen Akademie am 22. Februar 2020 zu einer Entdeckungsreise auf. Sie suchen die teils beunruhigenden Spuren des Menschen in seiner Umwelt. Ihre Forschungsreise führt sie, wie vor 200 Jahren Alexander von Humboldt, nach Ecuador und auf den Vulkan Chimborazo. Mit Methoden der Glaziologie, Biologie, Chemie, Klangökologie, Informatik und Medizin werden sie menschliche Einflüsse in verschiedenen Höhenlagen und Vegetationszonen untersuchen. Sie werden sich mit dem fortschreitenden Klimawandel und seinen Auswirkungen für die Menschen, dem Gletscherrückzug, der Artenvielfalt, klangökologischen Veränderungen und möglichen Mikroplastikvorkommen in Schnee und Eis beschäftigen.
Mit dabei ist Jun.-Prof. Dr. Miriam Akkermann vom Institut für Kunst- und Musikwissenschaften der TU Dresden. Während der Expedition wird sie klangökologische Untersuchungen auf den verschiedenen Höhenlagen durchführen. „Ich möchte Ton-Aufnahmen an den verschiedenen Orten machen und dazu habe ich verschiedene Mikrofone, passenden Windschutz und Kabel, sowie zwei Aufnahmegeräte dabei. Mich interessiert, wie es und in den Gletschern klingt? Was hört man in den Wäldern und wieviel ist davon menschengemacht?", erklärt Miriam Akkermann.
Der Mediziner Martin Bittner (Arctoris) wird Interviews führen, um mehr über den Einfluss des Klimawandels auf Annahmen und Erfahrungen der lokalen Bevölkerung herauszufinden. Als Biologe wird sich Christian Hof (Technische Universität München) Fragen der Biodiversitätsforschung widmen. Die Erstellung und Auswertung von Bildprofilen und Datensammlungen werden bei dem Informatiker Dirk Pflüger (Universität Stuttgart) im Zentrum stehen. Die Klimawissenschaftlerin Ricarda Winkelmann (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Universität Potsdam) wird den Rückgang der Gletscher und die Beschaffenheit des Eises untersuchen und gemeinsam mit Chemiker Robert Kretschmer (Friedrich-Schiller-Universität Jena) der Frage nachgehen, ob sich auch auf Gletschern Mikroplastik nachweisen lässt, das nicht über Wasserwege transportiert wurde.

Ecuador als Expeditionsziel bietet Zugang zu mehreren klimatischen Zonen einschließlich Hochgebirge mit Gletscher- und Vulkanzugang, tropischem Regenwald sowie Hochebenen.
Auf der Website https://expedition.diejungeakademie.de/ werden während des Expeditionszeitraums aktuelle Informationen zur Expedition sowie zum Team, den Kooperationspartnerinnen und -partnern und zur Route zu finden sein.

„Eine derartige Expedition haben wir im Rahmen der Jungen Akademie noch nie gemacht - ich bin sehr gespannt auf die gemeinsame Forschung und den Austausch vor Ort. Der fortschreitende Klimawandel und das Vorkommen von Mikroplastik in selbst den entlegensten Regionen der Erde zeigen, dass wir durch unser Handeln stärker als je zuvor in unsere Umwelt eingreifen", erläutert die Klimawissenschaftlerin Ricarda Winkelmann (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Universität Potsdam) stellvertretend für das Expeditionsteam. „Gerade als Junge Akademie haben wir die Möglichkeit, viele verschiedene Disziplinen zusammenzubringen und gemeinsam zu einem so wichtigen Thema wie dem Einfluss des Menschen auf seine Umwelt zu forschen. Ich hoffe, wir können gleichzeitig ein wenig vermitteln und mehr darüber herausfinden, wie interdisziplinäre Forschung heute funktionieren kann."
Alle Informationen zur Expedition unter https://expedition.diejungeakademie.de/

Information für Journalisten:
TU Dresden
Jana Höhnisch
Tel: 0351 463-36775
E-Mail: jana.hoehnisch@tu-dresden.de
Die Junge Akademie
Anne Rohloff
Tel.: (030) 203 70-563
E-Mail: presse@diejungeakademie.de
www.diejungeakademie.de

Weitere Informationen:
https://expedition.diejungeakademie.de/

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KIT im Rathaus: Städte und Wetterextreme

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

Von der Bauernweisheit zur Wetter-App: In Zeiten des Klimawandels gewinnen präzise Wettervorhersagen an Bedeutung. Doch wie funktionieren Wettermodelle und Simulationen? Wie können sich urbane Regionen auf Wetterextreme vorbereiten? Auf diese Fragen gehen am Mittwoch, 29. Januar 2020, um 18:30 Uhr Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ein: Im Karlsruher Rathaus präsentieren sie in populärwissenschaftlichen Vorträgen die spannende Forschung des KIT-Zentrums Klima und Umwelt zum Thema Klimasimulationen und Stadtentwicklung.

„Ist der Januar hell und weiß, wird der Sommer sicher heiß" - solche Bauernregeln werden heute durch Supercomputer und komplexe Berechnungen ersetzt. Wetterbeobachtungen und -vorhersagen spielen eine enorme Rolle für Land- und Stadtbevölkerung, vor allem auch, weil der globale Klimawandel lokale Wetterextreme wie Hitzewellen, Dürre- oder Starkregen beeinflusst.

Die Klima- und Umweltforschung steht vor großen Herausforderungen: Es geht nicht mehr allein darum, die Ursachen von Umweltproblemen zu erkunden und Wege zu deren Bewältigung aufzuzeigen. Zunehmend muss sich die Gesellschaft an veränderte natürliche sowie vom Menschen geprägte Umweltverhältnisse anpassen.

Das KIT-Zentrum Klima und Umwelt erschließt grundlegendes Wissen über die beteiligten Prozesse und ihre Interaktion auf lokaler, regionaler und globaler Ebene. Rund 700 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 30 Instituten befassen sich mit den klimatischen, ökologischen und wirtschaftlichen Folgen dieser Veränderungen und ermitteln darauf aufbauend geeignete Strategien der Anpassung.

Bei der Veranstaltung in der Reihe „KIT im Rathaus" können interessierte Bürgerinnen und Bürger dieses spannende Forschungsfeld kennenlernen und unter dem Titel „Stadt und Klimawandel" mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ins Gespräch kommen. Alle Interessierten, insbesondere auch Schülerinnen und Schüler, die sich für Klimathemen engagieren, sind zu der vom ZAK | Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale koordinierten Veranstaltung eingeladen. Ein anschließender Empfang bietet Gelegenheit zu Gesprächen. Der Eintritt ist frei.

Weiterer Pressekontakt: Anna Moosmüller, ZAK | Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale, Tel.: +49 721 608-48027, Fax: +49 0721 608-44811, E-Mail: anna.moosmueller@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 24 400 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 eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.

Originalpublikation:

https://www.kit.edu/kit/pi_2020_004_kit-im-rathaus-stadte-und-wetterextreme.php

Anhang

KIT im Rathaus: Städte und Wetterextreme
https://idw-online.de/de/attachment79054

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Lasergebohrte Filter sorgen für sauberes Wasser: Projekt SimConDrill für Green Award nominiert

Petra Nolis M.A. Marketing & Kommunikation
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Mikroplastik gelangt tagtäglich in unser Abwasser und in die Umwelt. Aber Kläranlagen sind bislang kaum in der Lage, die winzigen Kunststoffteile im Abwasser ausreichend herauszufiltern. Nun soll Abhilfe geschaffen werden: Das BMBF fördert seit 2019 das Forschungsprojekt SimConDrill, in dem fünf Projektpartner aus Industrie und Forschung gemeinsam einen Wasserfilter für Mikroplastik entwickeln. Seine Kleinstlöcher werden mit dem Laser gebohrt und ermöglichen so die Filtration von bis zu 10 Mikrometer kleinen Partikeln. Diese außergewöhnliche Innovation wurde nun durch die Nominierung des Green Awards honoriert.

Jährlich werden allein in Deutschland laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT 333.000 Tonnen Mikroplastik freigesetzt. Dabei sind die Folgen für Mensch und Umwelt bei Weitem noch nicht erforscht. Mikroplastik ist ein weitreichendes Problem und unsere Abwasserbehandlung ist nicht in der Lage, diese Partikel effizient herauszufiltern. Dabei ist sauberes Trinkwasser essentiell für die Umwelt und somit für unsere Gesundheit.

Mit dem Projekt SimConDrill treffen die Projektpartner nun den Nerv der Zeit. Ziel ist die Entwicklung eines langlebigen Filters zur Extraktion von Mikroplastik auch aus großen Wassermengen. Mit lasergebohrten Löchern soll das Filtermodul bis zu 10 Mikrometer kleine Partikel effizient aus dem Wasser herausfiltern. Nun hat die Jury des Greentech Festivals das Forschungsprojekt SimConDrill für den Green Award 2020 nominiert. Die Freude darum war bei den Beteiligten umso größer, als die Nominierung ohne Bewerbung des Konsortiums und nur auf Initiative der Jury erfolgte.

Greentech - Innovative grüne Projekte
Auf dem Greentech Festival vom 19. bis zum 21. Juni 2020 in Berlin werden die Green Awards verliehen. Die Jury zeichnet am ersten Festival-Tag grüne Technologien aus, die einen Beitrag dazu leisten, die Welt nachhaltiger und somit zukunftsfähiger zu machen. Hinter der Festivalidee steckt der ehemalige Formel-1-Weltmeister Nico Rosberg. Gemeinsam mit den Ingenieuren Sven Krüger und Marco Voigt rief er das Festival ins Leben. Das SimConDrill-Team ist in der Kategorie »Innovation« nominiert. Diese Auszeichnung wird für die eindrucksvollsten und vielversprechendsten Innovationen im Greentech-Bereich verliehen.

Wie funktioniert es? Clevere Kombination aus Filter und Zyklon
Die Basis der neuen Filtergeneration bildet der Zyklonfilter der Klass-Filter GmbH. Große Wassermengen werden dabei durch den lasergebohrten Filter im Zyklon nach innen gedrückt und die mit dem Wasser transportierten Partikel abgeschieden.

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und die LaserJob GmbH arbeiten an der Technologie für das effiziente Laserbohren der Metallfolien, die sich im Inneren des Zyklonfilters befinden. Besonders geeignet sind dafür Lasersysteme mit ultrakurzen Pulsen im Piko- und Femtosekundenbereich mit hoher Laserleistung. Damit ein effizienter Filter entsteht, werden in großer Anzahl Löcher, die kleiner als 10 Mikrometer sein müssen, in die dünnen Folien gebohrt. Eine große Herausforderung!

Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit untersuchen die Wissenschaftler zudem den Einsatz einer Multistrahlbearbeitung mit mehr als 100 Teilstrahlen. Doch hier ist Vorsicht geboten, denn durch das gleichzeitige Bohren von 100 Löchern kann die Filterfolie schmelzen und sich verziehen. Um alle Prozessparameter möglichst gut aufeinander abzustimmen und geeignete Bearbeitungsstrategien auszuwählen, kombinieren die Forscher eine am Fraunhofer ILT entwickelte Prozesssimulation und die Optimierungssoftware der OptiY GmbH. Außerdem garantiert ein gemeinsam mit der Lunovu GmbH entwickeltes Messsystem schließlich die Qualitätssicherung des Laserbohrprozesses, um zu gewährleisten, dass alle Löcher durchgebohrt sind und der Wasserdurchsatz nicht reduziert wird.

Das Forschungsprojekt läuft bis Juni 2021. Bisher können Löcher mit einem Durchmesser von 10 Mikrometern in 200 Mikrometer dünne Metallfolien gebohrt werden. In einem nächsten Schritt wird das Verfahren auf die Serienproduktion hochskaliert. Die gebohrten Testfolien sind bereits teilweise in den Zyklonfilter integriert, um Funktions- und Strömungstests zu starten.

Nachhaltigkeit auf ganzer Linie
Obwohl das Filtermodul für Klärwerke entwickelt und getestet wird, sind ebenso mobile Anwendungen in Kanalspülwagen oder in Privathaushalten denkbar. Auch die Reinigung von Ballastwasser bietet großes Potential. Ein Rotor sorgt dafür, dass der SimConDrill-Filter nicht verstopft und somit kein Wegwerffilter ist. Das separierte Mikroplastik kann aus dem Zyklonfilter herausgeführt und anschließend recycelt werden.

Green Award
Der Green Award-Nominierungsausschuss hat sechs Nominierte in jeder Kategorie (Youngster, Innovation, Start-up und Impact) bestimmt. Per Online-Abstimmung wird zunächst ein Finalist gewählt, zwei weitere bestimmt die Jury selbst pro Kategorie und ernennt schließlich aus den drei Finalisten den Gewinner. Die Online-Abstimmung ist ab dem 14. Januar 2020 bis zum 14. Februar 2020 möglich. Mehr Informationen zum renommierten Green Award und das Online-Voting finden Sie hier: https://greentechfestival.com/awards/

Das Verbundprojekt SimConDrill wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Es ist Teil der BMBF‐Fördermaßnahme »KMU-innovativ: Ressourceneffizienz und Klimaschutz« im Technologie‐ und Anwendungsbereich »Nachhaltiges Wassermanagement«.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Andrea Lanfermann M. Sc.
Gruppe Prozesssensorik und Systemtechnik
Telefon +49 241 8906-366
andrea.lanfermann@ilt.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen

Georg Klass Jr.
Telefon +49 8193 939165
info@klass-filter.de

KLASS-Filter GmbH
Bahnhofstraße 32c
82299 Türkenfeld

Weitere Informationen:
https://www.ilt.fraunhofer.de/
http://www.klass-filter.de/
https://www.simcondrill.de/
https://greentechfestival.com/awards

Anhang
Zentraler Bestandteil des SimConDrill-Zyklonfilters: 200 Mikrometer dünne Metallfolien mit lasergebohrten Löchern von 10 Mikrometern Durchmesser.
https://idw-online.de/de/attachment79090

Quelle: IDW 

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Ist körperliche Fitness gut für den Kopf?

Dr. Marcus Neitzert Stabsstelle Kommunikation
Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE)

Fördert körperliche Fitness die Gesundheit des Gehirns? Belege für diese These - wenngleich kein eindeutiger Beweis - kommen von einer neuen Studie. Forschende des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und der Universitätsmedizin Greifswald analysierten Daten von mehr als 2.000 Erwachsenen. Sie stellten fest: je besser die körperliche Fitness, umso größer das Hirnvolumen. Die Ergebnisse sind im Fachjournal „Mayo Clinic Proceedings" veröffentlicht.

Angesichts steigender Lebenserwartung entwickelt sich Demenz zu einer der größten Herausforderungen der medizinischen Versorgung. Weil bislang wirksame Therapien fehlen, insbesondere bei der Alzheimer-Erkrankung, rückt die Prävention immer mehr in den Fokus. Hier geht es darum, das Auftreten der Demenz hinauszuzögern oder gar zu verhindern. „Körperliche Inaktivität ist ein Risikofaktor für Demenz. Dagegen scheinen körperliche Fitness und regelmäßiger Sport vorbeugende Wirkung zu haben. Diverse Studien deuten darauf hin. Die Mechanismen dahinter sind jedoch unklar", sagt Prof. Hans Jörgen Grabe, Forschungsgruppenleiter am DZNE-Standort Rostock/Greifswald und Direktor der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie der Universitätsmedizin Greifswald (UMG).

Daten der SHIP-Studie
Eine neue Untersuchung legt nun nahe, dass körperliche Aktivität in der Tat einen positiven Einfluss auf die Gesundheit des Gehirns und die kognitive Leistungsfähigkeit haben kann. Ein Forscherteam um Prof. Grabe und Privatdozent Dr. Sebastian Baumeister, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der UMG, analysierte dazu Daten der sogenannten SHIP-Studie in Hinblick auf die Frage, ob körperliche Fitness in Zusammenhang mit dem Hirnvolumen steht. Die SHIP-Studie (Study of Health in Pomerania) befasst sich mit Faktoren für Gesundheit und Krankheit in der Bevölkerung. Mehrere tausend Menschen aus Mecklenburg-Vorpommern nehmen daran teil.

Für die aktuelle Untersuchung wurden Daten von 2.103 Frauen und Männern im Alter zwischen 21 bis 84 Jahren berücksichtigt. Das mittlere Alter lag bei 52 Jahren. Diese Personen hatten sich im Rahmen der SHIP-Studie einem Belastungstest auf dem Fahrrad-Ergometer unterzogen. In weiteren Untersuchungen waren ihre Gehirne mittels Magnetresonanz-Tomographie (MRT) vermessen wurden.

Messung der Sauerstoff-Aufnahme
Zur Bestimmung der körperlichen Fitness wurde die von den Probanden unter Höchstbelastung ein- und ausgeatmete Luft untersucht und daraus die „maximale Sauerstoff-Aufnahme" ermittelt. Diese gibt Auskunft über den Trainingszustand des Herz-Kreislauf-Systems. Für die aktuelle Studie flossen diese Messwerte sowie die MRT-Daten in eine statistische Analyse ein. Fazit: „Wir haben einen positiven Zusammenhang zwischen körperlicher Leistungsfähigkeit und Hirnvolumen gefunden: je besser die körperliche Fitness, umso größer das Hirnvolumen", erläutert Dr. Katharina Wittfeld, DZNE-Wissenschaftlerin und Erstautorin der aktuellen Veröffentlichung. „Der Effekt betraf nicht nur das Gesamtvolumen, sondern auch einzelne Hirnbereiche, die für das Gedächtnis sowie für emotionales und belohnungsbezogenes Verhalten wichtig sind. Mit dem sogenannten Hippocampus ist auch eine Hirnregion dabei, die bei einer Alzheimer-Erkrankung involviert ist. Auch hier sehen wir, dass körperlich fitte Personen tendenziell einen größeren Hippocampus aufweisen, als Personen, die weniger fit sind."

Belege, jedoch keine Beweise
„Die nun vorliegenden Daten stützen die Hypothese, dass die kardiorespiratorische Fitness zu einer verbesserten Gehirngesundheit und einem verlangsamten altersbedingten Abbau der Hirnmasse beitragen könnte", sagt Hans Jörgen Grabe. Tatsächlich sei die aktuelle Studie eine der bislang umfangreichsten Untersuchungen über die Beziehung von körperlicher Fitness und Hirnvolumen. Zudem bilde sie einen breiten Querschnitt der erwachsenen Bevölkerung ab.

„Um die kardiorespiratorische Fitness zu verbessern, wird körperliche Aktivität dringend empfohlen und sollte Teil von Präventionsprogrammen sein, um einen gesunden Lebensstil zu führen", rät Grabe. Die aktuellen Ergebnisse würden allerdings nicht beweisen, dass Sport das Hirnvolumen tatsächlich vergrößere. „Der statistische Zusammenhang zwischen Fitness und Hirnvolumen, den wir festgestellt haben, sagt nichts über die Ursachen", schränkt der Greifswalder Forscher ein. So habe man weder etwaige sportliche Aktivitäten der Versuchsteilnehmer erfasst, noch untersucht, ob sich durch Training über längere Zeiträume das Hirnvolumen verändere. „Von den Probanden wurde nur der jeweilige Ist-Zustand festgehalten. Außerdem stehen wir vor einem Henne-Ei-Problem. Es ist nicht ausgeschlossen, dass sich die Größe mancher Hirnareale in der Weise auf die Hirnfunktion auswirkt, dass die Betreffenden besonders motiviert sind, Sport zu treiben und deshalb körperlich fitter sind. Dann wäre nicht Sport die Ursache für ein vergrößertes Hirnvolumen, es wäre genau umgekehrt."

Ursachen für den Volumen-Effekt?
Andere Studien legen gleichwohl nahe, dass regelmäßiges körperliches Training das Hirnvolumen vergrößern kann. „Durch Sport werden erwiesenermaßen körpereigene Substanzen freigesetzt, die dem Verlust von Nervenzellen entgegenwirken können. Außerdem gibt es Hinweise dafür, dass körperliche Aktivität die Neubildung von Nervenzellen anregen kann. Beide Phänomene könnten die Auswirkungen auf das Hirnvolumen, die wir und ähnliche Studien nachgewiesen haben, möglicherweise erklären", sagt Grabe.

Die aktuelle Studie fand einen Zusammenhang zwischen körperlicher Fitness und Hirnvolumen nicht nur bei jungen Menschen, sondern auch bei älteren Erwachsenen. Diese Beobachtung hält Grabe für besonders bedeutsam: „Dies deutet darauf hin, dass die Förderung körperlicher Fitness vielleicht sogar in späten Lebensjahren dazu beitragen könnte, Hirnmasse zu erhalten und somit auch im Kopf möglichst lange fit zu bleiben."

Originalpublikation:

Cardiorespiratory Fitness and Gray Matter Volume in the Temporal, Frontal, and Cerebellar Regions in the General Population,
Katharina Wittfeld et al., Mayo Clinic Proceedings (2020),
DOI: 10.1016/j.mayocp.2019.05.030
URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.mayocp.2019.05.030

Editorial
Cardiorespiratory Fitness and Brain Volumes
Ronald C. Petersen et al., Mayo Clinic Proceedings (2020),
DOI: 10.1016/j.mayocp.2019.11.011
URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.mayocp.2019.11.011

Weitere Informationen:

https://www.dzne.de/aktuelles/pressemitteilungen/presse/ist-koerperliche-fitness... Link zu dieser Meldung
https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/is-physical-fitness-good-for-th... Englischer Abstract

Quelle: IDW 

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Wer würde einen Menschen opfern, um fünf zu retten? - Weltweite Unterschiede in moralischen Entscheidungen

Artur Krutsch Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Bildungsforschung

Die Bereitschaft, einen Menschen zu opfern, um mehrere zu retten, unterscheidet sich von Land zu Land. Das zeigt eine wissenschaftliche Studie mit 70.000 Teilnehmer*innen aus 42 Ländern, bei der ein Forscherteam rund um Iyad Rahwan, Direktor des Forschungsbereichs Mensch und Maschine am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung, weltweite Gemeinsamkeiten und Unterschiede in moralischen Entscheidungen untersuchte. Die Ergebnisse der Studie sind im Journal PNAS erschienen.

Ist es in Ordnung, einen Menschen zu opfern, um mehrere Menschen zu retten? Diese Frage diskutieren Philosoph*innen, Ethiker*innen und Rechtswissenschaftler*innen seit Jahrzehnten anhand eines bekannten moralischen Gedankenexperiments: dem Trolley-Problem. Eine Straßenbahn - auf Englisch „Trolley" - fährt ungebremst auf fünf Gleisarbeiter*innen zu. Der Weichensteller könnte die Straßenbahn auf ein Nebengleis umleiten, auf dem nur ein Mensch arbeitet. Soll er den einen Menschen opfern, um fünf Menschen zu retten?

„Im Zuge der Debatte um autonome Fahrzeuge hat das Trolley-Problem ein Revival erfahren. Wie sollen selbstfahrende Fahrzeuge sich verhalten, wenn ein Unfall nicht zu verhindern ist? Soll das Fahrzeug einer Menschengruppe ausweichen und dabei den Insassen des Autos opfern? Universelle Grundätze, an die sich Ingenieur*innen und Programmierer*innen von autonomen Fahrzeugen halten können, gibt es nicht", sagt Iyad Rahwan, Direktor des Forschungsbereichs Mensch und Maschine am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung. Die groß angelegte Moral-Machine-Umfrage, die Iyad Rahwan 2017 mit seinem Team am Massachusetts Institute of Technology durchgeführt hat, zeigte darüber hinaus, dass Menschen je nach Kulturkreis autonome Fahrzeuge in solchen Situation unterschiedlich programmieren würden.

Während sich frühere Studien auf Unfälle von autonomen Fahrzeugen konzentrierten, beschäftigte sich Iyad Rahwan mit seinem Team nun mit den klassischen Versionen des Trolley-Problems. Dies ist wichtig, da das Trolley-Problem unter Philosoph*innen und Psycholog*innen viel besser verstanden wird. Dazu hat das Forscherteam die Entscheidungen zu drei Varianten des Trolley-Problems von 70.000 Teilnehmer*innen aus 42 Ländern analysiert.

Im ersten Szenario, dem klassischen Trolley-Problem, konnten die Teilnehmer*innen die Weiche umstellen und den Waggon auf ein Nebengleis lenken. Ein dort arbeitender Mensch stirbt, fünf Menschen auf dem Hauptgleis sind gerettet. Im zweiten Szenario macht das Nebengleis eine Schleife zum Hauptgleis zurück, auf dem fünf Menschen arbeiten. Das Umstellen der Weiche führt zum Tod des auf dem Nebengleis arbeitenden Menschen. Sein Körper verhindert, dass der Waggon auf das Hauptgleis zurückrollt. Im Unterschied zum ersten Szenario wird der Tod des einzelnen Menschen nicht nur in Kauf genommen, sondern ist notwendig, um die anderen fünf zu retten. Im dritten Szenario kann ein großer Mann von einer Fußgängerbrücke auf die Schienen gestoßen werden, wobei sein Körper den Waggon aufhält und fünf andere Menschen rettet. Auch hier wird der Tod des einzelnen Menschen nicht nur in Kauf genommen, sondern ist notwendig um das Leben der anderen zu retten

Im Vergleich betrachtet, würden in allen Ländern mehr Teilnehmer*innen einen Menschen im ersten Szenario opfern als im zweiten und am wenigsten im dritten. Die Bereitschaft den Tod eines Menschen in Kauf zu nehmen, um andere zu retten, ist weltweit größer, als den Tod eines Menschen zu instrumentalisieren, wie im zweiten und dritten Szenario.

Unterschiede zwischen den Ländern gab es jedoch in der generellen Bereitschaft, Menschen zu opfern. Im ersten Szenario würden beispielsweise 82 Prozent der Deutschen billigen, den einzelnen Menschen zu opfern, in den meisten westlichen Ländern sind die Werte ähnlich. Lediglich in einigen ostasiatischen Ländern ist das Ausmaß der Bereitschaft, einen Menschen für das Leben mehrerer zu opfern, auffallend geringer. In China beispielsweise billigen nur 58 Prozent der Teilnehmer*innen die Weiche im ersten Szenario umzustellen. Im dritten Szenario weichen die Antworten zwischen den Ländern stärker voneinander ab. So stimmen 49 Prozent der Teilnehmer*innen in Deutschland zu, den großen Mann von der Fußgängerbrücke zu stoßen, in Vietnam sind es hingegen 66 Prozent, in China nur 32 Prozent.

Im Vergleich mit anderen bereits erforschten Eigenarten in den Ländern fanden die Forscher einen auffälligen Zusammenhang: In Ländern, in denen es schwierig ist, außerhalb von traditionellen sozialen Gebilden, wie Familie oder Beruf, neue Beziehungen zu knüpfen, ist auch die Bereitschaft einen Menschen zu opfern geringer. Die Wissenschaftler vermuten, dass Menschen davor zurückschrecken, kontroverse und unpopuläre Entscheidungen zu treffen, wenn sie Angst haben, ihre aktuellen Beziehungen zu verlieren. „Die Menschen befürchten möglicherweise, dass sie als ‚Monster‘ wahrgenommen werden könnten, wenn sie bereit sind, das Leben eines Menschen für das Allgemeinwohl zu opfern. Es ist noch zu früh, um einen klaren, kausalen Zusammenhang zwischen den kulturspezifischen, moralischen Entscheidungen der Menschen und der Leichtigkeit, mit der sie neue Beziehungen eingehen können, herzustellen. Es gibt jedoch vermehrt Anzeichen dafür, dass die Art und Weise, wie das persönliche Ansehen in einer bestimmten Kultur gepflegt wird, die moralischen Intuitionen der Menschen aus dieser Kultur beeinflussen kann", sagt Iyad Rahwan.

Max-Planck-Institut für Bildungsforschung
Das Max-Planck-Institut für Bildungsforschung wurde 1963 in Berlin gegründet und ist als interdisziplinäre Forschungseinrichtung dem Studium der menschlichen Entwicklung und Bildung gewidmet. Das Institut gehört zur Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V., einer der führenden Organisationen für Grundlagenforschung in Europa.

Originalpublikation:
Awad, E., Dsouza, S., Shariff, A., Rahwan, I., and Bonnefon, J.-F. (2020). Universals and variations in moral decisions made in 42 countries by 70,000 participants. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.1911517117

Weitere Informationen:

https://www.mpib-berlin.mpg.de/944423/pm-2020-january

Quelle: IDW 

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Neuer Profilschwerpunkt an der UDE: Wasserforschung

Cathrin Becker Ressort Presse - Stabsstelle des Rektorats
Universität Duisburg-Essen

Wasser - sicher und sauber soll es sein und Milliarden von Menschen versorgen. Immer intensiver wird die Ressource genutzt, weshalb ein nachhaltiger und globaler Wasserkreislauf eine der größten gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit ist. Dieser nimmt sich die Universität Duisburg-Essen (UDE) an. Schon seit vielen Jahren setzt sie einen Fokus auf „Wasser", jetzt richtet sie einen Profilschwerpunkt dazu ein.

Dreh- und Angelpunkt ist das Zentrum für Wasser- und Umweltforschung (ZWU). Längst hat es sich über die Region hinaus einen exzellenten Ruf erarbeitet, verfolgt erfolgreich nationale und internationale Projekte, u.a. zum urbanen Wasserkreislauf, zur Wasseraufbereitung und -reinigung (Membran, Algen, Photokatalyse) und zur Biodiversität. Im Doktorandenkolleg FUTURE Water wird verstärkt Starkregen und seine Auswirkungen auf die Umwelt untersucht.

Hierauf baut der neue Profilschwerpunkt nun auf. „Wir forschen aus der gesellschaftlichen Verantwortung heraus und mit dem Ziel, sicheres und sauberes Trinkwasser für eine schnell wachsende Weltbevölkerung, ein nachhaltiges Wassermanagement und den Schutz vor Krankheiten und Hochwasser sicherzustellen", so Prof. Dr. Torsten Schmidt, Sprecher des Profilschwerpunkts.

Die Wasserexperten aus verschiedenen Fachrichtungen werden nun noch enger zusammenarbeiten als bisher. „90 UDE-Forschende aus 29 Lehrstühlen der Natur- und Ingenieurwissenschaften, der Medizin und der Gesellschaftswissenschaften werden beteiligt sein." Ihre Expertise steuern außerdem bei: drei An-Institute der UDE, verschiedene Fachgebiete weiterer Hochschulen, darunter die Universitäten Bochum und Dortmund, regionale Wasserverbände und -versorger sowie Unternehmen.

So viel geballte Kompetenz braucht ein eigenes Forschungszentrum: In Essen wird daher der FutureWaterCampus entstehen, der 2022 eröffnet werden soll.

Wasserforschung ist der fünfte Profilschwerpunkt der UDE. Zu den weiteren gehören Nanowissenschaften, Biomedizinische Wissenschaften, Urbane Systeme und Wandel von Gegenwartsgesellschaften.

Weitere Informationen:
www.uni-due.de/zwu

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Michael Eisinger, ZWU, Tel. 0201/18 3-3890, Michael.Eisinger@uni-due.de

Quelle: IDW 

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Verkehrslärm in der Nacht schädigt Herz mehr als am Tag

Barbara Reinke M.A. Unternehmenskommunikation
Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Internationale Studie belegt: Gestörte Nachtruhe ist Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Verkehrslärm macht krank. Insbesondere für die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist er ein Risikofaktor. Eine neue internationale Übersichtsstudie unter der Federführung des Zentrums für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz zeigt nun auf, dass insbesondere eine gestörte Nachtruhe das Risiko erhöht, dass sich eine Herz-Kreislauf-Erkrankung entwickelt. Wesentliche Einflussfaktoren in diesem Prozess sind die Bildung von freien Radikalen (oxidativer Stress) und Entzündungsreaktionen in Gehirn, Herz und Gefäßen. Die neuen Erkenntnisse sind in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Annual Review of Public Health" veröffentlicht.

Nachtlärm führt zu einer Störung der inneren Uhr, der sogenannten zirkadianen Rhythmik. Doch diese stellt ein wichtiges Regulationssystem unseres Körpers dar, denn sie steuert abhängig von der Tageszeit einen Großteil der funktionellen, metabolischen und biologischen Parameter unseres Organismus. Wie der Körper also beispielsweise die Körpertemperatur, den Blutdruck, die Gedächtnisleistung oder auch den Appetit, den Energiehaushalt oder die zahlreichen Hormone und das Immunsystem regelt, hängt davon ab, ob es Tag oder Nacht ist.

Wissenschaftler des Zentrums für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz, des Krebsinstituts Dänemark sowie des Schweizerischen Tropen- und Public Health-Instituts haben detaillierter untersucht, welche Folgen Nachtlärm auf das Herz-Kreislauf-System sowie Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes hat. Zu diesem Zweck analysierten sie eine Vielzahl von aktuellen Forschungsergebnissen inklusive der Mainzer Lärmwirkungsstudien und trugen die Ergebnisse in einem Übersichtsartikel zusammen.

Ein zentrales Ergebnis der Studie ist, dass ein durch Verkehrslärm verursachter zu kurzer oder häufig unterbrochener Schlaf das Risiko erhöht, zukünftig eine Herz-Kreislauf-Erkrankung zu entwickeln. Wie sich zeigte, erhöht insbesondere Nachtlärm den Blutdruck, steigert die Ausschüttung von Stresshormonen und lässt die Gefäße steifer werden - allesamt wichtige Einflussfaktoren auf die Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Wenn bei den Patienten bereits eine Herzerkrankung festgestellt wurde, sind insbesondere die durch Nachtfluglärm verursachten Gefäßschäden deutlich ausgeprägter. Ebenfalls medizinisch relevant sind psychische Erkrankungen wie Depression und Angststörungen, die als Folge der negativen Emotionen hinsichtlich des Nachtlärms auftreten können. Gerade wenn die Betroffenen schon Lärmerfahrung haben, zeigen die Gefäße vermehrt größere Schäden auf. Der Körper, und hier insbesondere die Gefäße, gewöhnen sich nicht an den Lärm - so die Schlussfolgerung der Wissenschaftler.

Der Leiter der Studie und Direktor der Kardiologie I am Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz, Univ.-Prof. Dr. Thomas Münzel, und sein Teamkollege Univ.-Prof. Dr. Andreas Daiber sind erfreut über den Erfolg des internationalen Forschungsprojekts: „Es war wichtig, die aktuelle Situation zum Thema Lärm und Gesundheit mit internationalen Experten zusammenzufassen und gleichzeitig die neuen europäischen WHO-Leitlinien zum Thema Lärm zu kommentieren. Die Lärmwirkungsforschung hilft uns mehr und mehr zu verstehen, wie Lärm herzkrank macht. Die Ergebnisse klinischer Untersuchungen mit dem Nachweis einer Assoziation zwischen Herz-Kreislauf-Erkrankungen und auch psychischen Erkrankungen wie Depression und Angststörungen werden insbesondere durch die Mainzer vorklinischen Lärmstudien untermauert und teilweise auch erklärt. Wir halten es künftig für wesentlich, dass Lärm als wichtiger Herzkreislaufrisikofaktor anerkannt wird und, dass die WHO-Richtlinien in EU-Lärmgesetze aufgenommen werden, die dafür sorgen, dass die Lärmgrenzen für den Tag und für die Nacht eingehalten werden müssen. Perspektivisch sollten die Politik und die jeweiligen Entscheider vor Ort darauf hinwirken, dass die gesetzlich definierte Nachtzeit von 22.00 bis 06.00 Uhr lärmfrei bleibt."

Über die Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Die Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist die einzige medizinische Einrichtung der Supramaximalversorgung in Rheinland-Pfalz und ein international anerkannter Wissenschaftsstandort. Sie umfasst mehr als 60 Kliniken, Institute und Abteilungen, die fächerübergreifend zusammenarbeiten. Hochspezialisierte Patientenversorgung, Forschung und Lehre bilden in der Universitätsmedizin Mainz eine untrennbare Einheit. Rund 3.400 Studierende der Medizin und Zahnmedizin werden in Mainz ausgebildet. Mit rund 8.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist die Universitätsmedizin zudem einer der größten Arbeitgeber der Region und ein wichtiger Wachstums- und Innovationsmotor. Weitere Informationen im Internet unter www.unimedizin-mainz.de.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Univ.-Prof. Dr. Thomas Münzel,
Direktor der Kardiologie I im Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz,
Telefon: 06131 17-5737, E-Mail: tmuenzel@uni-mainz.de

Originalpublikation:
Adverse Cardiovascular Effects of Traffic Noise With a Focus on Nighttime Noise and the New WHO Noise Guidelines 2020; Thomas Münzel, Swenja Kroeller-Schön, Matthias Oelze, Tommaso Gori, Frank P Schmidt, Sebastian Steven, Omar Hahad, Martin Röösli, Jean-Marc Wunderli, Andreas Daiber, Mette Sørensen; PMID:31922930
Link: DOI: 10.1146/annurev-publhealth-081519-062400

Quelle: IDW 

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Hohe Gaskonzentrationen über dem Roten Meer

Dr. Susanne Benner Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Chemie

Während einer Schiffsexpedition um die Arabische Halbinsel entdeckten Wissenschaftler unerklärlich hohe Ethan- und Propanwerte in der Luft über dem nördlichen Roten Meer. Die mysteriöse Emissionsquelle war tief unter der Wasseroberfläche verborgen.

Der Nahe Osten beherbergt mehr als die Hälfte der weltweit bekannten Öl- und Gasreserven. Durch die intensive Förderung und Nutzung fossiler Brennstoffe werden in dieser Region auch große Mengen gasförmiger Schadstoffe in die Atmosphäre freigesetzt. Da die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre in diesem Gebiet in der Vergangenheit nur wenig untersucht wurde und Angaben bisher nur auf atmosphärischen Modellen beruhten, fand 2017 eine große wissenschaftliche Expedition rund um die Arabische Halbinsel statt. Während dieser Expedition stellten die Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie eine merkwürdige Anomalie fest: Die Mengen an Ethan und Propan in der Luft über dem nördlichen Roten Meer waren extrem hoch. Sie lagen bis zu 40-mal über den Vorhersagen.

Den Modellen zufolge sind Biomassenverbrennung, Kraftstoffproduktion sowie Emissionen aus der Energieerzeugung für die Gas-Konzentrationen verantwortlich. Keine dieser Quellen konnte jedoch die hohen Ethan- und Propanwerte erklären.

Um diese Diskrepanz zu untersuchen, schauten sich Efstratios Bourtsoukidis, Umweltphysiker am Mainzer Max-Planck-Institut, und seine Kollegen die möglichen Quellen für diese Emissionen wie etwa Verkehr, Landwirtschaft, Biomassenverbrennung, Stromerzeugung oder Ölförderung genauer an. „Da es bisher keine Daten aus dieser Region gab, mussten wir zahlreiche Berechnungen durchführen, um die Quelle zu finden. Das Ergebnis hat uns überrascht: Die hohen Konzentrationen von Ethan und Propan stammen vom Grund des nördlichen Roten Meeres ", sagt Bourtsoukidis. Genauer gesagt stammen die Gase aus Lecks unterirdischer Öl- und Gasvorkommen. Zudem strömt Wasser am Grund der Golfe von Suez und Aqaba in das Rote Meer, das Gas aus der Erdöl- und Gasförderung enthält. Eine weitere Quelle sind Gasemissionen aus Solebecken am Meeresboden. Die Kohlenwasserstoffe werden dann durch Strömungen an die Wasseroberfläche transportiert und schließlich in die Atmosphäre freigesetzt. Die Menge der Gase ist so außergewöhnlich hoch, dass sie vergleichbar mit den gesamten anthropogenen Emissionen aus Ländern wie dem Irak, den Vereinigten Arabischen Emiraten und Kuwait ist.

Die Messungen fanden im Sommer statt. Da sich die Zirkulation des Tiefenwassers jahreszeitlich verändert, ist es wahrscheinlich, dass sich die Emissionen im Winter weiter erhöhen. In vorindustriellen Zeiten hätten die hohen Mengen an Ethan und Propan in der Atmosphäre kaum Auswirkungen auf die regionale Luftqualität gehabt. Heutzutage jedoch stößt der Seeverkehr in der Region große Mengen an Stickoxiden aus. Diese Gase verbinden sich mit dem Ethan und dem Propan und bilden troposphärisches Ozon und Peroxyacetylnitrate. Beide Elemente sind sehr schädlich für die menschliche Gesundheit.

Da der Schiffsverkehr durch das Rote Meer und den Suezkanal in den kommenden Jahrzehnten vermutlich weiter stark zunehmen wird, werden auch die Stickoxidemissionen und somit die Emissionen anderer Schadstoffe zunehmen. Daher gehen die Forscher davon aus, dass sich die Luftqualität in der Region deutlich verschlechtern wird.

Die Messungen wurden während der AQABA-Schiffsexpedition (Air Quality and Climate Change in the Arabian Basin) durchgeführt, die in den Gewässern rund um die Arabische Halbinsel stattfand. Das AQABA-Projekt ist die erste umfassende In-situ-Messung von Gasen und Aerosolen im Nahen Osten und wurde zwischen Juni und August 2017 unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz durchgeführt. Die Forscher durchquerten per Schiff das Mittelmeer, den Suezkanal, das Rote Meer, den nördlichen Indischen Ozean und den Arabischen Golf, bevor sie auf derselben Route zurückkehrten. Insgesamt legten sie rund 20 000 Kilometer auf See zurück und sammelten einen reichen Datensatz.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Efstratios Bourtsoukidis
Max-Planck-Institut für Chemie
E-Mail: e.bourtsoukidis@mpic.de

Originalpublikation:
The Red Sea Deep Water is a potent source of atmospheric ethane and propane

E. Bourtsoukidis, A. Pozzer, T. Sattler, V.N. Matthaios, L. Ernle, A. Edtbauer, H. Fischer, T. Könemann,
S. Osipov, J.-D. Paris, E.Y. Pfannerstill, C. Stönner, I. Tadic, D. Walter, N. Wang, J. Lelieveld &
J. Williams

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-14375-0

Quelle: IDW 

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Typ-1-Diabetes: Neue Erkenntnisse beleben die Debatte um die Aufnahme von Früherkennungstests in die Regelvorsorge

Verena Schulz Kommunikation
Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben in einer großen, bayernweit angelegten Bevölkerungsstudie den weltweit ersten Früherkennungstest für Typ-1-Diabetes eingesetzt und die Auswirkungen untersucht.

Mit dem Screening auf Insel-Autoantikörper ist es erstmalig möglich, bereits präsymptomatische Stadien von Typ-1-Diabetes zu diagnostizieren. An der Studie nahmen insgesamt 90.632 Kinder teil. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Screening das Fortschreiten von präsymptomatischem Typ-1-Diabetes zur gefährlichen diabetischen Ketoazidose verhindern kann. Die Studie liefert somit die Grundlage, neue Richtlinien für künftige Diagnoseverfahren zu formulieren und eine Empfehlung hinsichtlich einer Aufnahme der Screenings in den Leistungskatalog der Regelvorsorge zu diskutieren.

Typ-1-Diabetes ist die häufigste Stoffwechselerkrankung bei Kindern und Jugendlichen mit teilweise lebensbedrohlichen Folgen. „Wir arbeiten an einer Welt ohne Typ-1-Diabetes", sagt Prof. Anette-Gabriele Ziegler, Direktorin des Instituts für Diabetesforschung am Helmholtz Zentrum München. Die Wissenschaftlerin und Ärztin will der Krankheit bereits im präsymptomatischen Stadium mit immunmodulierenden Wirkstoffen entgegenwirken. „Damit wir Typ-1-Diabetes früh behandeln können, müssen wir die Krankheit so früh wie möglich erkennen. Dazu brauchen wir eine entsprechende Diagnostik in Kindesalter", erklärt Ziegler.

Zusammenarbeit mit kinderärztlichen Praxen
Gemeinsam mit ihrer Forschungsgruppe rief Ziegler „Fr1da" ins Leben: In der Studie testete das Team von 2015 bis 2019 bayernweit 90.632 Kinder im Alter von zwei bis fünf Jahren auf das Vorhandensein von Insel-Autoantikörpern. An der Umsetzung der Screening-Studie beteiligten sich 682 Kinderärztinnen und Kinderärzte in Bayern, indem sie den Fr1da-Bluttest als für die Familien freiwillige Zusatzleistung in ihre routinemäßigen Früherkennungsuntersuchungen aufnahmen.

Diagnose über Insel-Autoantikörper
Ein präsymptomatischer Typ-1-Diabetes lässt sich mit dem Nachweis von mindestens zwei Insel-Autoantikörpern im Blut diagnostizieren. Das Vorhandensein dieser Antikörper weist darauf hin, dass das körpereigene Immunsystem die insulinproduzierenden Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse angreift - die Ursache für Typ-1-Diabetes. Diese Antikörper können bereits Jahre bevor erste Erkrankungssymptome auftreten im Blut erkannt werden. Die Kinder, die Antikörper im Blut aufwiesen, stufte die Forschungsgruppe in einem neuartigen Ansatz in drei Stadien ein: Stadium 1 (Normoglykämie), Stadium 2 (Dysglykämie) oder Stadium 3 (klinischer Typ-1-Diabetes). Diese Einstufung ermöglicht eine individuelle Verlaufskontrolle und Behandlung der Kinder.

Diabetische Ketoazidose verhindern
Die Untersuchung von 90.632 Kindern ergab bei 280 Kindern (0,31 Prozent) einen präsymptomatischen Typ-1-Diabetes. Von diesen 280 Kindern entwickelten 24,9 Prozent einen klinischen Typ-1-Diabetes (Stadium 3). Nur bei zwei von ihnen kam es zu einer diabetischen Ketoazidose. Ziegler kommentiert die Ergebnisse: „Ein potenzieller klinischer Nutzen der Früherkennung von präsymptomatischem Typ-1-Diabetes besteht in einer Reduktion der gefährlichen diabetischen Ketoazidose." In dieser Studie lag die Prävalenz bei weniger als 5 Prozent. In Deutschland erleiden aktuell noch mehr als 20 Prozent der nicht-getesteten Kinder eine diabetische Ketoazidose, in den USA sind es 40 Prozent. Dies lässt vermuten, dass durch Screenings die Schwere des Krankheitsverlaufs nicht nur in Deutschland, sondern weltweit gemindert werden kann.

Bayerns Gesundheitsministerin Melanie Huml betont: „Die vom bayerischen Gesundheitsministerium geförderte Studie Fr1da ist ein wichtiger Beitrag zur Früherkennung von Diabetes mellitus Typ 1. Die hohe Zahl der getesteten Kinder und der teilnehmenden Kinderärztinnen und Kinderärzte in Bayern ist ein großer Erfolg. Mein Wunsch ist, dass die Ergebnisse dazu beitragen, betroffene Kinder und ihre Eltern bestmöglich zu begleiten und zu unterstützen. Denn eine rechtzeitige Behandlung ermöglicht es, der späteren Entwicklung schwerwiegender Folgeerkrankungen von Diabetes mellitus wie etwa Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder der Schädigung der Niere vorzubeugen. Mein Ziel ist es zudem, Eltern stärker für die Zuckerkrankheit bei Kindern zu sensibilisieren. Bayernweit sind rund 4.500 Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene unter 20 Jahren von Typ-1-Diabetes betroffen, der bislang nicht heilbar ist. Diese Krankheit muss weiter intensiv erforscht werden. Deshalb habe ich gerne die Schirmherrschaft für die Fr1da-Studie übernommen."

Neue Richtlinien für eine Regelvorsorge
„In unserer heutigen, sich schnell verändernden Welt, steht das Helmholtz Zentrum München für Spitzenforschung, die innovative Lösungen für eine gesündere Gesellschaft bereitstellt. Diese Studie ist ein perfektes Beispiel dafür, wie mit dieser Strategie viele Jahre harter Arbeit unserer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den Patientinnen und Patienten weltweit direkt zugutekommen können", erklärt Prof. Matthias Tschöp, CEO des Helmholtz Zentrums München.

In einem nächsten Schritt werden die Forscherinnen und Forscher eine Kosten-Nutzen-Analyse des Screenings durchführen. Sie könnte die Aufnahme des Screenings für präsymptomatischen Typ-1-Diabetes in die Regelvorsorge und den Leistungskatalog der Gesetzlichen Krankenkassen weiter unterstützen. „Die frühzeitige Diagnose würde uns den Weg hin zu einer Welt ohne Typ-1-Diabetes deutlich erleichtern", so Ziegler. Zusammen mit einem internationalen Team arbeitet sie intensiv an der Entwicklung einer effektiven Präventionstherapie, mit der der Ausbruch von Typ-1-Diabetes verhindert werden soll. Die frühzeitige Diagnostik ist eine wichtige Voraussetzung für dieses große Ziel.

Starke Förderung für das Pionierprojekt
Die Fr1da-Studie wird vom Helmholtz Zentrum München, dem Bayerischen Kinderärztlichen Berufsverband (BVKJ e. V.) sowie PaedNetz Bayern e. V. durchgeführt. Sie steht unter der Schirmherrschaft der Bayerischen Gesundheitsministerin Melanie Huml und findet international große Beachtung. Sie wurde von der JDRF, der LifeScience-Stiftung, dem Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, dem Bayerischen Staatsministerium für Gesundheit und Pflege, der Deutschen Diabetes Stiftung, dem BKK Landesverband Bayern, der B. Braun-Stiftung, der Deutschen Diabetes-Hilfe und dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD) gefördert. Inzwischen wurden die Screenings auf das Land Niedersachsen ausgeweitet (Fr1dolin-Studie) und sind zum Vorbild für zahlreiche weitere Initiativen weltweit geworden.

Die Fr1da-Studienergebnisse kurz im Video erklärt: https://youtu.be/PY87sNAdjgo

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Univ.-Prof. Dr. med. Anette-Gabriele Ziegler
Helmholtz Zentrum München
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)
Institut für Diabetesforschung
Heidemannstr. 1
80939 München
Tel: +49 89 3187-2896
E-Mail: anette-g.ziegler@helmholtz-muenchen.de

Originalpublikation:
A. Ziegler et al, 2019: Yield of a public health screening of children for islet autoantibodies in Bavaria, Germany. JAMA, DOI: 10.1001/jama.2019.21565

Quelle: IDW 

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Mit Wertstoffrecycling die Klimabilanz von Klärwerken verbessern!

Dr.-Ing. Bodo Weigert Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
KompetenzZentrum Wasser Berlin gGmbH (KWB)

Stakeholder-Workshop am 29. Januar 2020 in Berlin mit Ergebnissen aus dem Europäischen Verbundvorhaben SMART-Plant.

Die Europäische Kommission will das Prinzip der „Kreislaufwirtschaft" auf möglichst viele Wirtschaftsbereiche übertragen. Damit soll der Ressourcenverbrauch und die Nutzung endlicher Rohstoffe minimiert und so der Umwelt- und Klimafußabdruck in Europa verringert werden.

Häusliches und industrielles Abwasser enthält viele Wertstoffe, die bisher nicht genutzt werden und für ein Recycling in Frage kommen. Organische Substanz kann zu Biogas umgewandelt und zur Energiegewinnung genutzt werden, oder sie liefert eine Kohlenstoffquelle für die Produktion von Bioplastik durch spezialisierte Bakterien. Pflanzennährstoffe wie Stickstoff und Phosphor können zurückgewonnen werden, um den Bedarf an Mineraldüngern in der Landwirtschaft zu verringern. Cellulosefasern aus Toilettenpapier können Strukturmaterial in Bio-Kompostmaterial oder Baustoffen ersetzen, oder sie dienen als Bio-Brennstoff.

Die technische Machbarkeit solche Ansätze untersucht und bewertet seit drei Jahren das europäische Projektkonsortium „SMART-Plant". Beteiligt sind hier 25 Projektpartner aus Europa und Israel.

Der vom Kompetenzzentrum Wasser Berlin in Zusammenarbeit mit dem Projektkoordinator von der Universität Ancona und weiteren Projektpartnern organisierte Workshop soll der Fachöffentlichkeit zeigen, was bisher erreicht wurde. Neben Ergebnissen aus SMART-PLANT werden weitere EU-Vorhaben auf diesem Gebiet in Kurzvorträgen vorgestellt.

Ein Fokus der Veranstaltung liegt auch auf der Frage, wie die Ergebnisse und innovativen Verfahren besser in die Praxis gebracht werden können. Dazu wird am Beispiel der Phosphorrückgewinnung, die zukünftig in Deutschland für viele Kläranlagen verpflichtend vorgeschrieben ist, die praktische Umsetzung des Prinzips der Kreislaufwirtschaft aus verschiedenen Perspektiven (Forschung, Technologieanbieter, Betreiber) präsentiert. Auf der abschließenden Podiumsdiskussion soll diskutiert werden, wie noch bestehende Hemmnisse bei der Umsetzung von Kreislaufkonzepten im Abwassersektor zukünftig abgebaut werden können. Zur Vertiefung des Themas wird eine Besichtigung der Phosphorrückgewinnungsanlage im Klärwerk Waßmannsdorf der Berliner Wasserbetriebe angeboten.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Christian Remy
christian.remy@kompetenz-wasser.de

Weitere Informationen:
http://smart-plant.eu/

Quelle: IDW 

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Duftstoffe verbessern Lernen im Schlaf

Benjamin Waschow Stabsstelle Unternehmenskommunikation
Universitätsklinikum Freiburg

Duftstoffe können sehr einfach helfen, neu Gelerntes im Schlaf besser zu speichern, wie Forscher*innen des Universitätsklinikums Freiburg zeigen / Experiment mit Schulklassen bestätigt und vereinfacht vielbeachtete Studie / Publikation in Scientific Reports der Nature-Gruppe

Müheloses Lernen im Schlaf ist der Traum eines jeden Menschen. Dass Gerüche den Lernerfolg erhöhen, wenn sie während des Lernens und später erneut während des Schlafs präsentiert werden, wurde erstmals vor einigen Jahren in aufwändigen Studien im Schlaflabor nachgewiesen. Nun haben Forscher*innen des Universitätsklinikums Freiburg, des Freiburger Instituts für Grenzgebiete der Psychologie und Psychohygiene (IGPP) und der Fakultät für Biologie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg gezeigt, dass dieser Effekt sehr einfach erzielt werden kann. Für die Studie lernten Schüler*innen zweier Schulklassen Englisch-Vokabeln - mit und ohne Duftstäbchen während der Lernphase und in der Nacht. Mit Duftreiz erinnerten sich die Schüler*innen deutlich besser an die Vokabeln. Die Studie, die eine Lehramtsstudentin im Rahmen ihrer Abschlussarbeit durchführte, erschien am 27. Januar 2020 im Open-Access-Journal Scientific Reports der Nature-Gruppe.

„Wir konnten zeigen, dass der unterstützende Effekt von Duftstoffen im Alltag sehr zuverlässig funktioniert und gezielt genutzt werden kann", sagt Studienleiter PD Dr. Jürgen Kornmeier, Leiter der Forschungsgruppe Wahrnehmung und Kognition im Freiburger IGPP und Wissenschaftler an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg.

Rosenduft beim Lernen und Schlafen
Für die Studie machte die Erstautorin und Lehramtsstudentin Franziska Neumann mit 54 Schüler*innen aus zwei 6. Klassen einer Schule am Bodensee mehrere Experimente. Die jungen Proband*innen wurden gebeten, Duftstäbchen mit Rosenduft während des Lernens von Englischvokabeln zu Hause auf den Schreibtisch und nachts auf den Nachttisch neben das Bett zu legen. In einem weiteren Experiment legten sie die Duftstäbchen zusätzlich während eines Vokabeltests in der Schule neben sich auf den Tisch. Am nächsten Tag folgte ein Englischtest. Verglichen wurden die Ergebnisse mit Testergebnissen, bei denen während einer oder mehrerer Phasen keine Duftstäbchen verwendet wurden.

„Die Schülerinnen und Schüler zeigten einen deutlich größeren Lernerfolg, wenn die Duftstäbchen sowohl während der Lern- als auch der Schlafphase zum Einsatz kamen", sagt Neumann. Außerdem deuten die Ergebnisse an, dass der zusätzliche Einsatz der Duftstäbchen beim Vokabeltest das Erinnern fördert.

Erkenntnisse sind alltagstauglich
„Besonders beeindruckend war, dass der Duft auch wirkt, wenn er die ganze Nacht vorhanden ist", sagt Kornmeier. „Das macht die Erkenntnisse alltagstauglich." Bisherige Studien waren stets davon ausgegangen, dass der Duft nur während einer besonders sensiblen Schlafphase vorhanden sein darf. Da diese Schlafphase aber nur durch eine aufwändige Messung der Hirnaktivität mittels Elektroenzephalogramm (EEG) im Schlaflabor ermittelt werden kann, war die Erkenntnis bisher nicht alltagstauglich. „Unsere Studie zeigt, dass wir uns das Lernen im Schlaf erleichtern können. Und wer hätte gedacht, dass unsere Nase dabei wesentlich helfen kann", sagt Kornmeier.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

PD Dr. Jürgen Kornmeier
Instituts für Grenzgebiete der Psychologie und Psychohygiene (IGPP)
und
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Universitätsklinikum Freiburg
Telefon: 0761 207-2121
juergen.kornmeier@uni-freiburg.de

Originalpublikation:
Originaltitel der Studie: How odor cues help to optimize learning during sleep in a real life-setting
DOI: 10.1038/s41598-020-57613-7

Weitere Informationen:
http://www.nature.com/articles/s41598-020-57613-7 Link zur Studie

Quelle: IDW 

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Strafzettel wirken: Bußgelder lassen Temposünder nachhaltig langsamer fahren

Regine Kreitz Pressestelle
Hertie School

Studie belegt ausgeprägten Lerneffekt bei Autofahrern | Höhe des Bußgelds nicht entscheidend

Strafzettel für Geschwindigkeitsüberschreitungen haben eine starke, unmittelbare und sehr anhaltende Wirkung. Wie eine Studie der Hertie School in Berlin und der Karlsuniversität in Prag zeigt, halten sich Temposünder, die mit einem Bußgeld belegt werden, anschließend in vier von fünf Fahrten an die Geschwindigkeitsbegrenzung. Selbst zwei Jahre nach diesem Ereignis fährt ein einmal bestrafter Fahrer mit deutlich geringerer Geschwindigkeit und höherer Wahrscheinlichkeit unterhalb des Tempolimits, als das zuvor der Fall war. Dieser Effekt lässt sich nicht nur an der Stelle beobachten, an der ein Fahrer geblitzt wurde, sondern auch an anderen Orten.

Für die Studie werteten Christian Traxler (Hertie School, Berlin) und Libor Dušek (Karlsuniversität, Prag) die anonymisierten Daten eines „Section Control"-Radarsystems in der Nähe von Prag aus: insgesamt 26 Millionen Fahrten von 1,3 Millionen verschiedener Fahrzeuge. Bei „Section Control" handelt es sich um stationäre Digitalkamerasysteme, die die Daten jedes vorbeifahrenden Autos auf eine bestimmte Strecke aufzeichnen, und nicht nur punktuell Temposünder erfassen. Die Fülle und die Verknüpfbarkeit dieser Daten machte eine solch detaillierte Studie zur Wirkung von Sanktionen bei Geschwindigkeitsüberschreitungen erstmals möglich.

Christian Traxler: „Die Daten dokumentieren einen klaren Lerneffekt, der nach dem Erhalt eines Strafzettels von den Radarsystemen ausgeht. Die Fahrer lernen, dass diese Geräte die Geschwindigkeit erfassen und bei Verstößen automatisch Bußgeldbescheide folgen, und ändern ihr Verhalten entsprechend. Interessanterweise spielt die Höhe des Bußgelds für die Verhaltensänderung keine Rolle. Fahrer, die 35 Euro zahlen mussten, hielten sich fortan ebenso häufig an das Tempolimit wie Empfänger eines Bußgeldbescheids über 70 Euro."

Die empirische Untersuchung „Learning from Law Enforcement" von Libor Dušek und Christian Traxler arbeitet methodisch mit zwei komplementären Ansätzen: Zum einen werden Diskontinuitäten im Strafsystem verwendet. Damit lässt sich unter anderem das spätere Verhalten von zwei Gruppen von Fahrern vergleichen, nämlich jenen, die knapp unter dem Sanktionslimit gefahren sind, und jenen, die knapp darüber waren und entsprechend einen Strafzettel bekommen haben. Darüber hinaus wird das Fahrverhalten von Fahrern über die Zeit - den Zeitraum vor und nach Erhalt des Strafzettels - verglichen. Das Forschungsprojekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Die Hertie School in Berlin bereitet herausragend qualifizierte junge Menschen auf Führungsaufgaben im öffentlichen Bereich, in der Privatwirtschaft und der Zivilgesellschaft vor. Sie bietet Masterstudiengänge, Executive Education und Doktorandenprogramme an. Als universitäre Hochschule mit interdisziplinärer und praxisorientierter Lehre, hochklassiger Forschung und einem weltweiten Netzwerk setzt sich die Hertie School auch in der öffentlichen Debatte für „Good Governance" und moderne Staatlichkeit ein. Die Hertie School wurde 2003 von der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung gegründet und wird seither maßgeblich von ihr getragen. Sie ist staatlich anerkannt und vom Wissenschaftsrat akkreditiert. www.hertie-school.org

Pressekontakt
Regine Kreitz, Director Communications, Phone: 030 / 259 219 113, Email: pressoffice@hertie-school.org

Twitter: https://twitter.com/thehertieschool
Facebook: https://www.facebook.com/hertieschool/
LinkedIn: https://www.linkedin.com/school/55258/

Originalpublikation:
https://www.cesifo.org/en/publikationen/2020/working-paper/learning-law-enforcem...

Quelle: IDW 

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Wetter als Gesundheitsrisiko: Wie sich der Klimawandel auf unseren Körper auswirkt

Janina Wetzstein Pressestelle
Deutsche Gesellschaft für Innere Medizin e. V.

Im Zuge des Klimawandels nehmen extreme Wetterphänomene überall auf der Welt zu. Auch Deutschland hatte in den vergangenen Jahren auffallend häufig mit Starkregen, Stürmen, Dürre und Hitze zu kämpfen. Neben ökologischen und ökonomischen Folgen bringen solche Extremwetterlagen auch gesundheitliche Auswirkungen mit sich. Eine besondere Belastung geht dabei von Hitzewellen aus. Wie sie sich auf den Körper auswirken und was ältere oder kreislauflabile Patienten an heißen Tagen beachten müssen, ist eines der Themen, die Experten auf der Jahrespressekonferenz der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin e.V. (DGIM) diskutieren werden.

Die Pressekonferenz steht unter dem Motto „Innere Medizin und Klimawandel" und findet am 13. Februar 2020 in Berlin statt.

Bei hohen Temperaturen oder körperlicher Anstrengung muss der Körper vermehrt Wärme abführen, um nicht zu überhitzen: Die Haut produziert Schweiß, der über Verdunstung für Kühlung sorgt, zusätzlich weiten sich die Blutgefäße in der Haut, um die Wärme noch effektiver nach außen zu leiten. „Durch die Weitstellung der Gefäße sinkt bei den meisten Menschen der Blutdruck", sagt Professor Dr. med. Jürgen Floege, Vorsitzender der DGIM und Direktor der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten, rheumatologische und immunologische Erkrankungen an der Uniklinik der RWTH Aachen. In einer warmen Umgebung sei außerdem der Blutdruckabfall, der beim Wechsel vom Liegen zum Stehen entstehe, ausgeprägter als bei kühlen Temperaturen. Je nachdem, wie stark der Blutdruck sinkt, können Beschwerden wie Schwindel, Müdigkeit oder Übelkeit auftreten. Gerade bei Senioren häufen sich an heißen Tagen aber auch schwerwiegendere Zwischenfälle wie Schwächeanfälle, Stürze oder Ohnmachten.

Lassen sich Todesfälle durch Hitze nachweisen?
Verschiedene Datenerhebungen zeigen, dass an besonders heißen Tagen mehr Menschen sterben. Hitze allein ist allerdings selten dafür verantwortlich - Betroffene leiden in der Regel an Vorerkrankungen wie einer Herzschwäche oder Bluthochdruck. So ermittelten etwa Wissenschaftler, welchen Effekt besonders heiße und kalte Tage auf die Sterberate und die Zahl Krankenhauseinlieferungen von 1999 bis 2009 in Deutschland hatten. Demnach stieg die Sterbequote an heißen Tagen mit mehr als 30 Grad Celsius um etwa zehn und die Krankenhauseinlieferungen um fünf Prozent. Der Effekt steigerte sich deutlich, wenn es mehrere Hitzetage in Folge gab.

Für wen ist Hitze besonders gefährlich und was können Betroffene vorbeugend tun?

Besonders gefährdet sind Patienten, die ohnehin einen sehr niedrigen Blutdruck haben. Sie sollten es vermeiden, an heißen Tagen zu rasch aufzustehen oder zu lange zu stehen. Außerdem ist es ratsam, sich nach dem Aufstehen noch kurz - etwa an der Stuhllehne - festzuhalten, um dem Körper Zeit für die Blutdruckanpassung zu geben. Doch auch wer eigentlich einen zu hohen Blutdruck hat, diesen aber medikamentös kontrolliert, kann bei hohen Temperaturen Kreislaufprobleme bekommen. „Wer Blutdrucksenker einnimmt, sollte in Hitzeperioden seinen Blutdruck täglich überwachen", rät Floege. Wenn der obere, systolische Wert immer wieder oder gar dauerhaft unter 120 mmHg sinke, solle Rücksprache mit dem Arzt gehalten werden. Eventuell sei es dann ratsam, die Tablettendosis zu reduzieren oder die Einnahme ganz auszusetzen.

Neben dem Blutdruck kann an Hitzetagen auch der Flüssigkeitshaushalt in Schieflage geraten, denn durch das Schwitzen gehen dem Körper Flüssigkeit und Salze verloren. Besonders Menschen, deren Durstempfinden gestört ist oder die nicht oder nur eingeschränkt selbstständig trinken können, laufen Gefahr, einen ausgeprägten Flüssigkeitsmangel zu erleiden, der zu Kopfschmerzen, Verwirrtheit, Krampfanfällen und Bewusstseinseintrübungen bis hin zur Bewusstlosigkeit führen kann. „Gerade ältere Menschen haben oft nur ein gedämpftes Durstgefühl", sagt Floege. Vor allem in den Sommermonaten sollten sie daher bewusst „über den Durst trinken". Bei Pflegebedürftigen, Heimbewohnern und auch bei Neugeborenen sollten Angehörige und Betreuer darauf achten, dass die Flüssigkeitsversorgung auch in Hitzephasen gewährleistet ist. Ein erhöhtes Risiko besteht auch bei Bluthochdruckpatienten, die entwässernde Substanzen zur Blutdrucksenkung einnehmen. Diese so genannten Diuretika verstärken den Wasser- und Salzverlust zusätzlich. Auch hier kann daher - in Absprache mit dem Arzt - eine Dosisanpassung sinnvoll sein.

Wie sich der Klimawandel auf herzkranke Patientinnen und Patienten und Menschen mit Allergien und Lungenerkrankungen auswirkt, wird ebenso Thema der Pressekonferenz am 13. Februar 2020 in Berlin sein, wie die Frage, welchen Einfluss das Klima auf die postoperative Wundheilung hat.
"Klimawandel und Gesundheit" wird auch Thema beim 126. Internistenkongress von 25. bis 28. April 2020 in Wiesbaden sein. Mehr Infos unter www.dgim2020.de

Quellen:
Martin Karlsson, Nicolas R. Ziebarth: Population health effects and health-related costs of extreme temperatures: Comprehensive evidence from Germany. Journal of Environmental Economics and Management 91, 2018.

Dandan Xu et. al.: Acute effects of temperature exposure on blood pressure: An hourly level panel study. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412018319366

Anja Stotz et. al.: Effect of a Brief Heat Exposure on Blood Pressure and Physical Performance of Older Women Living in the Community-A Pilot-Study. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4276636/

Jahrespressekonferenz der
Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin e.V. (DGIM) in Berlin
Innere Medizin und Klimawandel

Termin: Donnerstag, 13. Februar 2020, 12.00 bis 13.00 Uhr
Ort: Geschäftsräume der DGIM
Anschrift: Oranienburger Straße 22, 10178 Berlin (Mitte)

Themen und Referenten:
Klimawandel, Blutdruck und Flüssigkeitshaushalt: Was muss ich beachten?
Professor Dr. med. Jürgen Floege
Vorsitzender der DGIM 2019/2020 und Direktor der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten, rheumatologische und immunologische Erkrankungen an der Uniklinik der RWTH Aachen

Herzkrank im Klimawandel: Wie schütze ich mich?
Professor Dr. med. Georg Ertl
Generalsekretär der DGIM und Kardiologe aus Würzburg

Lungenkrankheiten, Allergien und Klimaänderungen
Professor Dr. med. Christian Witt
Leiter des Arbeitsbereiches Ambulante Pneumologie, Charité - Universitätsmedizin Berlin

Auswirkungen des Klimawandels auf die postoperative Wundheilung
Dr. med. Seven Johannes Sam Aghdassi
Institut für Hygiene und Umweltmedizin, Charité - Universitätsmedizin Berlin

Moderation: Pressestelle der DGIM, Stuttgart

Kontakt für Journalisten:
DGIM Pressestelle - Janina Wetzstein
Postfach 30 11 20
70451 Stuttgart
Tel.: 0711 8931-457
Fax: 0711 8931-167
E-Mail: wetzstein@medizinkommunikation.org
http://www.dgim.de | http://www.facebook.com/DGIM.Fanpage/ | http://www.twitter.com/dgimev
http://www.dgim2020.de
Twittern Sie mit uns über den Internistenkongress unter #DGIM2020 - wir freuen uns auf Sie! Pressestelle der DGIM

Weitere Informationen:

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http://www.twitter.com/dgimev
http://www.dgim2020.de
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412018319366
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4276636/

Quelle: IDW 

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Wie genau Cyanobakterien CO2 so effizient umwandeln

Meike Drießen Dezernat Hochschulkommunikation
Ruhr-Universität Bochum

Fotosynthetische Organismen nutzen mithilfe von Sonnenlicht Kohlenstoffdioxid aus der Luft zum Aufbau von Biomasse. Cyanobakterien sind dabei besonders effizient, weil sie das Gas zunächst in wasserlösliche Kohlensäure umwandeln und zwischenspeichern. Wie genau sie das machen, konnte ein Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB) gemeinsam mit internationalen Kollegen erstmals im Detail klären. Das macht es künftig möglich, die Tricks der Bakterien zu nutzen, zum Beispiel für die Produktion nachhaltiger Kraftstoffe. Das Team berichtet in der Zeitschrift Nature Communications vom 24. Januar 2020.

Kohlensäure wird in der Zelle zwischengespeichert
Cyanobakterien nutzen für die Umwandlung von gasförmigem CO2 aus der Luft einen speziellen Membranproteinkomplex - eine Variante des fotosynthetischen Komplex I. Er arbeitet zum einen als Protonenpumpe, ist aber zusätzlich mit einem einzigartigen Modul versehen, das CO2 aus der Atmosphäre konzentriert. Das gasförmige CO2 wird dabei unter Energieverbrauch in wasserlösliche Kohlensäure umgewandelt, die dann in der Zelle gespeichert wird. Die dafür notwendige Energie stammt aus Sonnenlicht und wird durch weitere fotosynthetische Proteine bereitgestellt, mit denen der Komplex verbunden ist.

Durch die Analyse der molekularen Struktur des Komplexes mittels Kryoelektronenmikroskopie in Kombination mit Computersimulationen und weiteren biochemischen Experimenten konnte das Team um Privatdozent Dr. Marc Nowaczyk vom Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen den Mechanismus dieser biologischen CO2-Umwandlung erstmals aufklären. „Wir waren überrascht, dass die molekularen Details des Prozesses doch anders sind als zuvor gedacht", resümiert der Biologe.

Effizientere Fotosynthese für Nutzpflanzen oder nachhaltige Kraftstoffe
Die Aufklärung des Prozesses legt den Grundstein dafür, seine Bausteine künftig zu nutzen. „Auf dieser Basis könnte man versuchen, die fotosynthetische Effizienz anderer Organismen wie Nutzpflanzen weiter zu verbessern, oder man könnte diese in der Natur vorkommenden molekularen Prinzipien für eine effiziente Energieumwandlung auf synthetische Systeme übertragen, zum Beispiel zur Produktion nachhaltiger Solarkraftstoffe", hofft Nowaczyk, der auch an der Entwicklung solcher Biohybridsysteme zur fotosynthetischen Energieumwandlung forscht. „Mich fasziniert dabei die Modularität der molekularen Bausteine, die wie in einem Baukastensystem neu miteinander kombiniert werden können", erklärt er.

Kooperationspartner
Die Studie ist eine Zusammenarbeit zwischen Dr. Marc Nowaczyk, Privatdozent an der RUB, Prof. Dr. Ville Kaila von der Stockholm University und Dr. Jan Schuller, Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie und Emmy-Noether Gruppenleiter an der Universität Marburg, sowie weiteren Forscherinnen und Forschern der beteiligten Institute und der Universität Osaka.

Förderung
Die Arbeiten wurden gefördert durch den European Research Council (Grant Nummer 715311), die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen der Forschungsgruppe FOR 2092 (NO 836/3-2), des Schwerpunktprogramms 2002 (NO 836/4-1) und des Projekts NO 836/1-1. Weitere Förderung kam von der Emergence of Life Initiative (TRR235) und der Knut and Alice Wallenberg Foundation.

Originalveröffentlichung
Jan M. Schuller, Patricia Saura, Jacqueline Thiemann, Sandra K. Schuller, Ana P. Gamiz-Hernandez, Genji Kurisu, Marc M. Nowaczyk, Ville R.I. Kaila: Redox-coupled proton pumping drives carbon concentration in the photosynthetic complex I, in: Nature Communications, 2020, DOI: 10.1038/s41467-020-14347-4

Pressekontakt
Privatdozent Dr. Marc Nowaczyk
Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen
Fakultät für Biologie und Biotechnologie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 23657
E-Mail: marc.m.nowaczyk@rub.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Privatdozent Dr. Marc Nowaczyk
Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen
Fakultät für Biologie und Biotechnologie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 23657
E-Mail: marc.m.nowaczyk@rub.de

Originalpublikation:
Jan M. Schuller, Patricia Saura, Jacqueline Thiemann, Sandra K. Schuller, Ana P. Gamiz-Hernandez, Genji Kurisu, Marc M. Nowaczyk, Ville R.I. Kaila: Redox-coupled proton pumping drives carbon concentration in the photosynthetic complex I, in: Nature Communications, 2020, DOI: 10.1038/s41467-020-14347-4

Weitere Informationen:
https://www.nature.com/articles/s41467-020-14347-4 - Originalpaper
https://homepage.ruhr-uni-bochum.de/marc.m.nowaczyk/ - Homepage der Arbeitsgruppe

Quelle: IDW 

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Diabetes-Strategie: Wer braucht Werbung für ungesunde Produkte?

Kerstin Ullrich Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsche Allianz Nichtübertragbare Krankheiten

Zum drohenden Scheitern der Nationalen Diabetes-Strategie kommentiert die Deutsche Allianz Nichtübertragbare Krankheiten DANK:
Eine Diabetes-Strategie ohne den Bereich Ernährung ist keine Strategie - das ist sicherlich jedem Bürger klar, den verantwortlichen Ernährungspolitikern jedoch offenbar nicht. Auch die Dringlichkeit wird ignoriert: Diabetes ist tödlich! Jeder 5. Todesfall in Deutschland lässt sich auf Diabetes zurückführen (1). Zudem verkürzt Diabetes die Lebenszeit bei Menschen im mittleren Alter um 6 bis 12 Jahre, je nachdem ob schon zusätzlich Gefäßerkrankungen bestehen (2). Jedes Jahr erkranken in Deutschland etwa 500.000 Menschen neu an Diabetes - das entspräche in zwei Jahren der Einwohnerzahl von Köln, in sieben Jahren der von ganz Berlin. Wir brauchen daher dringend eine nationale Diabetes-Strategie, die verbindliche Maßnahmen im Bereich Ernährung umfasst. Dazu gehört als wesentliche Maßnahme ein Verbot von an Kinder gerichtete Werbung für ungesunde Produkte. Niemand außer der Industrie braucht Werbespots, die Kinder dazu animieren, mehr Süßigkeiten zu essen. Wir fordern die entsprechenden Politiker auf, endlich ihre Blockadehaltung aufzugeben, das Versprechen des Koalitionsvertrages zu erfüllen und den Weg frei zu machen für einen besseren Schutz der Gesundheit von Kindern.

(1) Jacobs E at al. Diabetes Care 2017; 40: 1703-9
(2) Emerging Risk Factor Collaboration. New Engl. J Med. 2011; 364: 829-41

Die Deutsche Allianz Nichtübertragbare Krankheiten (DANK) ist ein Zusammenschluss von 23 medizinisch-wissenschaftlichen Fachgesellschaften, Verbänden und Forschungseinrichtungen, der sich für Maßnahmen zur Verhinderung von Krankheiten wie Adipositas, Diabetes, Krebs und Herz-Kreislaufkrankheiten einsetzt. http://www.dank-allianz.de

Kontakt:
Deutsche Allianz Nichtübertragbare Krankheiten (DANK)
c/o Deutsche Diabetes Gesellschaft
Barbara Bitzer (Sprecherin)
Albrechtstraße 9, 10117 Berlin
Telefon 030 / 3 11 69 37 0
Telefax 030 / 3 11 69 37 20
E-Mail info@dank-allianz.de

Pressestelle Deutsche Diabetes Gesellschaft (DDG)
Christina Seddig/Michaela Richter
Postfach 30 11 20, 70451 Stuttgart
Tel.: 0711 8931-652, Fax: 0711 8931-167
seddig@medizinkommunikation.org

Weitere Informationen:
http://www.dank-allianz.de

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Intelligentes Robotersystems an der TU Bergakademie Freiberg verbessert Trinkwasserkontrolle in Binnengewässern

Luisa Rischer Pressestelle
Technische Universität Bergakademie Freiberg

Der mit Sensoren ausgestattete Schwimmroboter der TU Freiberg soll dank künstlicher Intelligenz komplett autonom auf dem Wasser fahren und dabei kontinuierlich verschiedenste Umweltparameter messen. So lässt sich die Wasserqualität von Talsperren und Stauseen jederzeit in Echtzeit überprüfen.

Binnengewässer haben in Deutschland und weltweit eine herausragende Bedeutung für die Trinkwasserversorgung, die Ökologie, den Tourismus und die Landwirtschaft. Allein in Sachsen befinden sich 23 Trinkwassertalsperren, 80 sonstige Staubecken sowie unzählige weitere Seen und Teiche. Mikroplastik, erhöhte Gehalte an organischem Kohlenstoff und der Zustrom von Nährstoffen belasten viele Gewässer. Zudem ist die bisherige Kontrolle der Wasserqualität durch punktuelle Probennahme vor Ort und anschließender Analyse im Labor sehr zeit- und kostenintensiv. Ein neues Roboter-Sensor-System der Technischen Universität Bergakademie Freiberg soll die Überprüfung in Trinkwassertalsperren und Staubecken sowie neu gefluteten Tagebaurestseen künftig in Echtzeit ermöglichen. So sind auch kurzfristige ökologische und hydrologische Veränderungen umgehend sichtbar.

Dafür entwickeln Wissenschaftler/innen im neuen ESF-Projekt „RoBiMo" (Robotergestütztes Binnengewässer-Monitoring) ab sofort spezielle Sensoren, die unter anderem Temperatur, Druck, pH-Wert, Phosphat- oder Quecksilbergehalt, sowie Gas- und Feststoffanteile messen können. Ein Sonar soll die Gewässer vom Grund bis zur Oberfläche scannen. Angebracht werden soll das System am ebenfalls an der TU Freiberg entwickelten autonom fahrenden Schwimmroboter „Elisabeth". Bei seiner Fahrt misst er dann kontinuierlich alle relevanten Daten und sendet diese an eine Basisstation am Ufer. Von dort können die Freiberger Wissenschaftler/innen sie mit Hilfe künstlicher Intelligenz aufbereiten und in der virtuellen Realität dreidimensional darstellen.

„Die so entstehenden Daten ermöglichen uns beispielsweise Rückschlüsse auf den Binnengewässerzustand, die Grundwasserzuflüsse sowie die CO2-Speicherfunktion von Seen. Mit diesen Erkenntnissen können wir das Wasser als Ressource noch besser verstehen, die hohe Qualität für Mensch und Umwelt gewährleisten und Konzepte für einen nachhaltigeren Umgang mit diesem entwickeln", erklärt Prof. Yvonne Joseph, Koordinatorin des RoBiMo-Projektes.

Das im Januar offiziell gestartete interdisziplinäre Projekt fügt sich ein in das Zentrum für Wasserforschung Freiberg, das die vielfältigen Aktivitäten im Bereich der Forschung und Lehre an der Bergakademie bündelt. Es wird aus Mitteln des Landes Sachsen und des Europäischen Sozialfonds für drei Jahre (Januar 2020 bis Dezember 2022) gefördert. Beteiligt sind vier Nachwuchswissenschaftler/innen und insgesamt sieben Professuren aus verschiedenen Bereichen der Umwelt-, Geo- und Ingenieurwissenschaft sowie der Mikroelektronik und der Informatik. Auch die Wissenschaftstaucher/innen des Scientific Diving Centers der TU Freiberg sind mit eingebunden. Sie ermitteln bei Tauchgängen sogenannte „Ground-Truth"-Daten, die zur Analyse der Fernerkundungsdaten wie der Messgrößen und der „realen" Unterwassergeografie notwendig sind.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Yvonne Joseph, Tel.: +49 3731 39 2146, M. Sc. Sebastian Pose, Tel.: +49 3731 39 3252

Weitere Informationen:

https://tu-freiberg.de/esm

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Bestäubung funktioniert in Städten besser als auf dem Land

Volker Hahn Medien und Kommunikation
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig

Blütenpflanzen werden in Städten besser bestäubt als im Umland. Das zeigt ein Experiment mitteldeutscher Forscher. Diese fanden zwar auf dem Land insgesamt eine größere Vielfalt an Fluginsekten - in den Städten sorgten aber mehr Bienen und Hummeln für mehr bestäubte Blüten an den Testpflanzen. Mit Abstand am fleißigsten bestäubten Hummeln, die vermutlich von einer höheren Zahl geeigneter Lebensräume in der Stadt profitieren. Um Bestäubung zu fördern, empfehlen die Forscher, die Bedürfnisse von Bienen bei der Grünflächenplanung besser zu berücksichtigen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Städte dehnen sich weltweit aus. Dass sich die Umwandlung von Naturflächen in Bauland auf das Vorkommen von Insekten auswirkt, haben mehrere Untersuchungen gezeigt. Oft sinken Vielfalt und Anzahl der Insekten, manchmal profitieren aber einzelne Artengruppen. Was die Verstädterung jedoch für die ökologischen Leistungen der Insekten wie etwa die Bestäubung der Pflanzen bedeutet, ist kaum bekannt.

Ein Wissenschaftler-Team unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) wollte den Effekt eines urbanen Umfeldes auf Insektenbestäuber und die Bestäubung untersuchen. Dafür verglich es blütenreiche Flächen in Innenstadtlage wie Parks und botanische Gärten mit solchen im direkten Umland neun deutscher Großstädte (Berlin, Braunschweig, Chemnitz, Dresden, Göttingen, Halle, Jena, Leipzig und Potsdam).

An allen Orten dienten Rotklee-Topfpflanzen als Referenzpflanze für Bestäubung. Die Wissenschaftler erfassten die Artenvielfalt mit Insektenfallen. Darüber hinaus zeichneten sie alle Insektenbesuche an ihren Rotkleeblüten 20 Mal am Tag für 15 Minuten auf. Später zählten sie die produzierten Samen und bestimmten damit den Bestäubungserfolg.

Am erfolgreichsten wurden Pflanzen in den Innenstädten bestäubt. Hier wurden die Blüten häufiger besucht als auf dem Land. Zwar fanden die Forscher auf dem Land eine insgesamt höhere Artenvielfalt und Biomasse von Fluginsekten als in der Stadt - insbesondere von Fliegen und Schmetterlingen. Letztere trugen jedoch nur wenig zur Bestäubung des Rotklees bei. Dies taten jedoch umso mehr Bienen, von denen in den Städten mehr Arten vorkamen und die die Blüten auch wesentlich häufiger besuchten als andere Insekten. Drei von vier der erfassten Blütenbesucher waren Hummeln. Die Honigbiene war mit nur 8,7 Prozent der Blütenbesuche zweitwichtigster Bestäuber.

Die große Vielfalt und Anzahl an Wildbienen und Hummeln in den Städten erklären die Forscher mit einer höheren Zahl geeigneter Lebensräume. So finden sie gute Nistmöglichkeiten in freiliegenden Böden, Totholz und Mauerhohlräumen und dauerhaft Nahrung durch die große Vielfalt an Blütenpflanzen in Parks und Gärten. Vermutlich kommen Bienen aber auch mit den gesamten Lebensbedingungen dort besser zurecht als andere Insektengruppen.

„Städte verändern ständig ihr Bild. Sich darin zu orientieren, ist eine Herausforderung, der besonders Bienen mit ihren ausgeprägten Fähigkeiten zur Orientierung und zum Lernen gewachsen sind", sagt der Leiter der Studie, Prof. Robert Paxton, Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv). „Fliegen und Schmetterlingen haben es hier offenbar schwerer."

Grundsätzlich profitierten fast alle untersuchten Insektenarten von vielfältigen Lebensraumstrukturen, die dauerhaft Nahrung, Nistplätze und Orientierung boten. Das sind im Agrarland Blühstreifen, Grünland, Wald und Hecken; in Innenstadtlagen sind es Gärten, Brachen und Parks. In einer weitreichend ausgeräumten Agrarlandschaft fehlen diese häufig. „Ich war wirklich erschüttert, wie durchgehend schlecht die Bestäubungsleistung im Agrarland war", erzählt Paxton. „Aus anderen Studien ist bekannt, dass gerade Wildbienen und Hummeln besonders anfällig für Pestizide sind. Das könnte auch erklären, weshalb ihre Vielfalt auf dem Land geringer ausfällt bzw. in der Stadt höher ist, wo Insektizide kaum eine Rolle spielen."

Wie wichtig Bestäubung für die Ökosysteme und uns Menschen ist, zeigen die Zahlen. 90 Prozent aller Blütenpflanzenarten sind Schätzungen zufolge auf die Bestäubung durch Tiere angewiesen. Damit bewahren Bestäuber wesentlich die Pflanzenvielfalt. Doch auch unsere Ernährung hängt von Bestäubung ab. Ihr Wert für die globale Landwirtschaft lag 2015 zwischen 235 bis 557 Mrd. US-Dollar, was in etwa ein Zehntel des Marktwertes aller angebauten Nahrungspflanzen ausmacht.

Doch auch in der Stadt spielen Blütenpflanzen und ihre Bestäuber eine wichtige Rolle. „Was wären unsere städtischen Grünanlagen ohne Blumen?", sagt Erstautor Dr. Panagiotis Theodorou, Wissenschaftler des Forschungszentrums iDiv, der MLU und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). „Auch die Zahl städtischer Gemüse- und Obstgärten wächst - aber ohne Bestäuber reifen dort keine Früchte."

Mittelfristig könnten die Städte jedoch auch dabei helfen, die Bestäubung auf dem Lande zu erhalten. „Wenn das Agrarland weiter degradiert, könnten Städte als Quelle für Bestäuber im landwirtschaftlichen Umland dienen", sagt Theodorou. Entsprechend raten die Forscher, die Städte für Bestäuber attraktiver zu machen und die Bedürfnisse vor allem der fleißigen Hummeln bei der Grünflächenplanung zu berücksichtigen. Doch natürlich müssten auch auf dem Land mehr blütenreiche Flächen und Nistmöglichkeiten geschaffen und mit den Lebensräumen in den Städten verbunden werden, etwa um die Bestäubung in kommerziellen Obstgärten zu fördern.

Die Studie führte der Erstautor Panagiotis Theodorou im Rahmen seiner Doktorarbeit bei der Graduiertenschule yDiv durch. Sie wurde finanziert vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), FZT 118 (DFG).

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Panagiotis Theodorou (spricht Englisch)
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU)
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv)
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Tel.: +49 (0)345 55 26511
E-Mail: panagiotis.theodorou@zoologie.uni-halle.de

Prof. Dr. Robert Paxton (Englisch, Deutsch)
Leiter der AG Allgemeine Zoologie
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU)
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv)
Tel.: +49 (0)345 55 26451
E-Mail: robert.paxton@zoologie.uni-halle.de

Originalpublikation:

Theodorou, P., Radzevičiūte, R., Lentendu, G., Kahnt, B., Husemann, M., Bleidorn, C., Settele, J., Schweiger O., Grosse, I., Wubet, T., Murray, T.E., Paxton, R. J. (2020): Urban areas as hotspots for bees and pollination but not a panacea for all insects. Nature Communications DOI: 10.1038/s41467-020-14496-6

Weitere Informationen:
https://www.idiv.de/de/news/pressemitteilungen/press_release_single_view/469.htm... Hummeln sind in Städten produktiver als im Umland - Medienmitteilung zum Thema vom 22.06.2016

Quelle: IDW 

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Aktuelles aus der Analytik - analytica conference 2020 in München befasst sich mit aktuellen Entwicklungen der Analytik

Dr. Karin J. Schmitz Abteilung Öffentlichkeitsarbeit
Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Vom 31. März bis 3. April 2020 findet zum 27. Mal die analytica, Weltleitmesse für Labortechnik, Analytik und Biotechnologie, auf dem Messegelände München statt. Begleitet wird sie vom 31. März bis 2. April von der analytica conference, bei der Wissenschaftler über aktuelle Themen aus der Analytik berichten. Ein Themenschwerpunkt der Konferenz liegt in diesem Jahr auf Kopplungstechniken und Datenmanagement. Das wissenschaftliche Programm der analytica conference gestaltet das Forum Analytik, bestehend aus der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), der Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie (GBM) und der Deutschen Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin (DGKL).

Die analytische Chemie ist eine der vielfältigsten Fachdisziplinen der Chemie und Schnittstelle zu zahlreichen Teilgebieten. Viele Nobelpreise wurden für analytische Entwicklungen vergeben und häufig beruhen Technologiesprünge auf Erkenntnissen durch hochentwickelte Analytik. Auf der analytica conference zeigen Expertinnen und Experten aus aller Welt, was die Disziplin derzeit beschäftigt.

Ein Schwerpunkt der Konferenz liegt auf analytischen Kopplungstechniken und Datenmanagement. Wie lässt sich eine große Menge analytischer Daten effizient bearbeiten? Und welche Rolle spielt Künstliche Intelligenz zum Beispiel bei medizinischen Analysen? Die Referentinnen und Referenten geben einen Überblick über neuartige Methoden, Verfahren und Techniken. Die Vorträge konzentrieren sich auf aktuelle Entwicklungen zu Themen wie Chromatographie und Massenspektrometrie sowie Datenverarbeitung. Mit seiner Expertise zum aktuellen Thema Feinstaub leitet unter anderem Professor Dr. Ralf Zimmermann, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, Sessions zu neuesten Entwicklungen in der hochauflösenden Massenspektrometrie. Weitere Sessions mit Experten wie Professor Dr. Michael Rychlik, Technische Universität München, thematisieren den Einsatz von modernen Methoden in der Lebensmittelanalytik.

Die analytica conference findet im ICM - Internationales Congress Center München, auf dem Messegelände, statt. Der Eintritt ist für Besucher der analytica kostenfrei. Der Gemeinschaftsstand des Forums Analytik befindet sich in Halle B2, Nr. 505.

Das aktuelle Programm zur analytica conference findet sich unter https://www.gdch.de/analyticaconf2020 oder in der Termindatenbank unter https://www.analytica.de/konferenz.

Ansprechpartner für die Presse:
analytica conference
Dr. Karin J. Schmitz
Gesellschaft Deutscher Chemiker
Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: +49 69 7917-493
E-Mail: pr@gdch.de

analytica
Frank Fleschner
Messe München
Tel.: +49 89 949-20421
E-Mail: frank.fleschner@messe-muenchen.de

Weitere Informationen:
https://www.gdch.de/presse

Quelle: IDW 

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Psychosozialen Risiken im Betrieb wirksam begegnen

Jörg Feldmann Pressestelle
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

Das Arbeitsschutzgesetz verpflichtet Arbeitgeber, die Arbeit so zu gestalten, dass Gefährdungen für die Gesundheit vermieden werden. Das schließt auch Gefährdungen durch die psychische Belastung der Arbeit ein, etwa infolge zu hoher Arbeitsmengen oder überlanger Arbeitszeiten. Mit dem Feldforschungsprojekt „Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastung in der betrieblichen Praxis" untersuchte die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) konkrete Vorgehensweisen in den Betrieben. Erkenntnisse und Schlussfolgerungen des Projektes hat die BAuA jetzt in einem gleichnamigen baua: Bericht kompakt veröffentlicht.

In der Studie wird anschaulich, dass psychosoziale Risiken komplexe Beurteilungs- und Gestaltungsprobleme sind, die sich mit den im betrieblichen Arbeitsschutz vertrauten Verfahrensweisen nicht ohne weiteres lösen lassen.

Nur in einer Minderheit der Betriebe liegen bislang Gefährdungsbeurteilungen psychischer Belastung vor. Kleine Betriebe führen mehrheitlich keine Gefährdungsbeurteilung durch, aber auch viele große Betriebe lassen psychosoziale Risiken in der Gefährdungsbeurteilung häufig außen vor. Die im Projekt vorgenommenen Feldstudien machten gleichwohl auch deutlich, dass zielgerichtete Maßnahmen zur Vermeidung von psychosozialen Risiken nicht nur und ausschließlich im Rahmen von Gefährdungsbeurteilungen unternommen werden, sondern mitunter unabhängig davon auch in anderen Kontexten, in denen Arbeit im Betrieb tagtäglich bewertet und gestaltet wird. Die Studie belegt exemplarisch, dass zielgerichtete Maßnahmen zur Reduzierung psychosozialer Risiken im Betrieb in ganz unterschiedlichen Kontexten nötig und möglich sind, in der Arbeitszeit- und Leistungspolitik ebenso wie in der Personalplanung oder der Qualifizierung, als Aufgabe fürsorglicher Mitarbeiterführung ebenso wie als Bestandteil professioneller Berufsausübung. Im Interesse des Gesundheitsschutzes gilt es, Anstrengungen zur Gefährdungsvermeidung in allen diesen Kontexten systematisch und zielgerichtet zu fördern.

Die Ergebnisse der Studie helfen, Herausforderungen und Schwierigkeiten des Umgangs mit psychosozialen Risiken besser zu verstehen. Sie machen aber auch die vielfältigen Möglichkeiten und Lösungsansätze deutlich, die in der betrieblichen Praxis erschlossen und genutzt werden. Eine umfangreiche Liste der Publikationen von Projektergebnissen rundet den baua: Bericht kompakt ab.

„Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastung in der betrieblichen Praxis. Erkenntnisse und Schlussfolgerungen aus einem Feldforschungsprojekt"; Dr. David Beck, Dr. Katja Schuller; baua: Bericht kompakt; Dortmund; Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin 2020. 3 Seiten, DOI: 10.21934/baua:berichtkompakt20200115. Den baua: Bericht kompakt gibt es im PDF-Format zum Herunterladen im Internetangebot der BAuA unter http://www.baua.de/dok/8826982.

Forschung für Arbeit und Gesundheit
Die BAuA ist eine Ressortforschungseinrichtung im Geschäftsbereich des BMAS. Sie betreibt Forschung, berät die Politik und fördert den Wissenstransfer im Themenfeld Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit. Zudem erfüllt die Einrichtung hoheitliche Aufgaben im Chemikalienrecht und bei der Produktsicherheit. An den Standorten Dortmund, Berlin und Dresden sowie in der Außenstelle Chemnitz arbeiten über 700 Beschäftigte.
http://www.baua.de

Quelle: IDW 

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Mehr im Portemonnaie - Tarifliche Ausbildungsvergütungen legen erneut deutlich zu

Andreas Pieper Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB)

Die tariflichen Ausbildungsvergütungen sind im Jahr 2019 im bundesweiten Durchschnitt um 3,8 % gestiegen. Der Vergütungsanstieg fiel damit ähnlich stark aus wie 2018 (3,7 %). Bundesweit lagen die tariflichen Ausbildungsvergütungen 2019 bei durchschnittlich 939 € brutto im Monat. In Westdeutschland wurde ein durchschnittlicher Betrag von 941 € erreicht, in Ostdeutschland waren es 905 €. Prozentual wurden die tariflichen Ausbildungsvergütungen 2019 im Osten (5,1 %) deutlicher erhöht als im Westen (3,7 %).

Der Abstand im Tarifniveau verringerte sich daher leicht: Im Osten werden jetzt 96 % der westdeutschen Vergütungshöhe erreicht, im Vorjahr waren es 95 %. Dies sind Ergebnisse der Auswertung der tariflichen Ausbildungsvergütungen für das Jahr 2019 durch das Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB).

Das BIBB wertet die tariflichen Ausbildungsvergütungen seit 1976 jährlich zum Stichtag 1. Oktober aus. Für das Jahr 2019 wurden die durchschnittlichen Vergütungen für 168 Berufe in West- und 110 Berufe in Ostdeutschland ermittelt und in der BIBB-Datenbank „Tarifliche Ausbildungsvergütungen" erfasst. Bei der Berechnung der gesamtdeutschen Durchschnittswerte sowie der Durchschnittswerte für Ost- und Westdeutschland wurden darüber hinaus alle Ausbildungsberufe berücksichtigt.

Zwischen den Ausbildungsberufen bestanden 2019 erhebliche Unterschiede in der Vergütungshöhe. Besonders hoch lagen die tariflichen Ausbildungsvergütungen im Handwerksberuf Zimmerer/Zimmerin mit monatlich 1.240 € im gesamtdeutschen Durchschnitt (Westdeutschland: 1.263 €, Ostdeutschland: 965 €). Hohe tarifliche Vergütungen wurden beispielsweise auch in den Berufen Bankkaufmann/-frau (gesamt: 1.098 €, West: 1.098 €, Ost: 1.089 €), Industriemechaniker/-in (gesamt: 1.074 €, West: 1.079 €, Ost: 1.003 €) und Industriekaufmann/-frau (gesamt: 1.022 €, West: 1.026 €, Ost: 934 €) gezahlt.

Vergleichsweise niedrig waren die tariflichen Vergütungsdurchschnitte 2019 dagegen zum Beispiel in den Berufen Maler/-in und Lackierer/-in (gesamt: 749 €, West: 750 €, Ost: 739 €), Florist/-in (gesamt: 718 €, West: 733 €, Ost: 572 €), Bäcker/-in (einheitlich: 711 €), Friseur/-in (gesamt: 610 €, West: 625 €, Ost: 413 €) sowie Schornsteinfeger/-in (gesamt: 608 €, West: 607 €, Ost: 610 €).

Zwischen den Ausbildungsbereichen gab es 2019 ebenfalls deutliche Unterschiede: Überdurchschnittlich hohe tarifliche Ausbildungsvergütungen wurden im Öffentlichen Dienst (gesamt: 1.052 €, West: 1.052 €, Ost: 1.048 €) sowie in Industrie und Handel (gesamt: 997 €, West: 1.001 €, Ost: 944 €) erreicht. Unter dem Gesamtdurchschnitt lagen dagegen die Vergütungen in der Landwirtschaft (gesamt: 871 €, West: 880 €, Ost: 793 €), im Bereich der freien Berufe (gesamt: 859 €, West: 862 €, Ost: 816 €) sowie im Handwerk (gesamt: 821 €, West: 826 €, Ost: 755 €).

Hinweis:
Für das Jahr 2019 erfolgte eine Revision der Methodik der Berechnung der tariflichen Ausbildungsvergütungen, die weiterhin auf Basis der etwa 500 bedeutendsten Tarifverträgen erfolgt. Neu einbezogen werden zusätzliche Informationen aus der Berufsbildungsstatistik sowie dem Panel des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) zur Tarifbindungsquote. Um Vergleiche zur bisherigen Vorgehensweise durchführen zu können, wurden auch für das Jahr 2018 Berechnungen nach der neuen Methodik durchgeführt. Insgesamt sind die Unterschiede gering, in einigen Berufen fallen sie aber deutlicher aus. Die dargestellten Vergütungsanstiege von 2018 nach 2019 beziehen sich auf die Berechnungen beider Jahre nach neuer Vorgehensweise.

Eine ausführliche Darstellung der Ergebnisse sowie die Möglichkeit zum Download von zehn Schaubildern finden Sie im Beitrag „Tarifliche Ausbildungsvergütungen: Ergebnisse für 2019" im Internetangebot des BIBB unter http://www.bibb.de/ausbildungsverguetung-2019.

Eine tabellarische Gesamtübersicht über die für 2019 ermittelten Vergütungsdurchschnitte in den erfassten Berufen ist abrufbar unter http://www.bibb.de/ausbildungsverguetung.

Erläuterungen zur Revision der Methodik unter http://www.bibb.de/veroeffentlichungen/de/publication/show/10818.

Quelle: IDW 

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Stromspeicher in der Stadt: Webseite und Erklärvideo zeigen Nutzen für die Energiewende

Richard Harnisch Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung GmbH, gemeinnützig

Die Energiewende braucht Stromspeicher - am besten dezentrale. So kann regional erzeugter erneuerbarer Solarstrom flexibel verbraucht werden. Batteriespeicher, die mehrere Haushalte gemeinsam nutzen, können die lokale Energieversorgung unterstützen. Zudem entlasten sie das Stromnetz und damit das gesamte Energiesystem. Allerdings machen Quartierspeicher das System auch komplexer. Diese Zusammenhänge erklärt das Forschungsprojekt Esquire auf der Multimedia-Website http://www.stromspeicher-in-der-stadt.de.

Wie funktioniert ein Stromspeicher im Quartier und in der Stadt? Welche Vorteile bringt er und was ist bei Planung und Betrieb zu beachten? In dem Projekt mit Förderung des Bundesforschungsministeriums untersucht das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) gemeinsam mit Partnern diese Fragen in zwei Kommunen, die Quartierspeicher nutzen.

Stromspeicher für ein flexibles Energiesystem
Im Jahr 2030 werden erneuerbare Energien einen Anteil von voraussichtlich 65 Prozent am Stromverbrauch haben. Die daraus erzeugte Strommenge schwankt je nach Wetterlage oder geografischen Verfügbarkeiten, was mit Herausforderungen für die Stromnetze verbunden ist. „Stromspeicher entlasten die Netze, indem sie Erzeugung und Verbrauch von Strom zeitlich entkoppeln. Neben dieser Systemleistung tragen dezentrale Speicher auch dazu bei, dass mehr von der lokal erzeugten Energie direkt vor Ort genutzt werden", erklärt Projektleiterin Swantje Gährs vom IÖW. „Im Idealfall werden sowohl Dienstleistungen vor Ort angeboten als auch ein systemischer Nutzen erreicht."

Praxiserfahrungen im Livebetrieb ausgewertet
Das Projekt Esquire entwickelte gemeinsam mit den Bewohnerinnen und Bewohnern sowie im Austausch mit kommunalen Akteuren Dienstleistungen und Geschäftsmodelle für Quartierspeicher, die die Bedürfnisse, Gewohnheiten und Vorbehalte der Menschen in den Quartieren einbeziehen. Ein besonderer Fokus lag dabei auf der Akzeptanz derjenigen, die die Speicherdienstleistungen nutzen, sowie auf der Datensicherheit. Gemeinsam mit der Baugesellschaft Evohaus und dem Energieversorger Entega werden die im Projekt entwickelten Dienstleistungen live in zwei Quartieren in Groß-Umstadt und Mannheim erprobt. Wissenschaftliche Projektpartner sind das Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit dem Institut für Programmstrukturen und Datenorganisation.

Viele Herausforderungen für Quartierspeicher
Die Ergebnisse des Projekts werden nun auf der neuen Webseite erklärt: Interessierte können sich über die Einsatzmöglichkeiten von Quartierspeichern informieren, erfahren wie ihre Daten geschützt werden oder welche Art von Speicher sich besonders für Quartiere eignet. Einen ersten Einstieg ins Thema bietet der Erklärfilm „Solarstrom in der Stadt speichern: Quartierspeicher für die Energiewende".

„Noch stehen Quartierspeichern Hindernisse im Weg: Die rechtlichen Rahmenbedingungen sind komplex, es müssen viele Akteure eingebunden werden und in jedem Quartier sind die Vorrausetzungen unterschiedlich", erläutert Energieexpertin Gährs. „In unserem Projekt Esquire wollen wir mit verschiedenen Informationsangeboten Lösungen aufzeigen, die den Zugang zu Quartierspeichern erleichtern."

Solarstrom in der Stadt speichern: Quartierspeicher für die Energiewende
Zur Multimedia-Webseite: http://www.stromspeicher-in-der-stadt.de
Zum Erklärvideo: http://www.youtube.com/watch?v=nFuHY3XN0no

Über das Projekt:
Für die Energiewende wird es immer wichtiger, erneuerbaren Strom dezentral zu speichern. Er kann dadurch flexibel verbraucht werden und entlastet die Stromnetze. Einen wichtigen Baustein bilden Batteriespeicher, die mehrere Haushalte gemeinsam nutzen. Das Projekt „Energiespeicherdienste für smarte Quartiere (Esquire)" untersucht, wie solche Quartierspeicher eingeführt werden können, die zwei Bedingungen erfüllen: Die Nutzer/innen müssen sie akzeptieren und sie müssen das Stromsystem stabilisieren. Dienstleistungen und Geschäftsmodelle, die dazu beitragen können, entwickelt das Projekt gemeinsam mit Nutzer/innen und kommunalen Akteuren. Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Fördermaßnahme „Smart Service Stadt: Dienstleistungsinnovationen für die Stadt von morgen". Projektpartner sind weiter das Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit dem Institut für Programmstrukturen und Datenorganisation. Praxispartner sind Evohaus und Entega.
http://www.esquire-projekt.de

Pressekontakt:
Richard Harnisch
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW)
Telefon: +49-30-884 594-16
E-Mail: richard.harnisch@ioew.de

Das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) ist ein führendes wissenschaftliches Institut auf dem Gebiet der praxisorientierten Nachhaltigkeitsforschung. Über 60 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter erarbeiten Strategien und Handlungsansätze für ein zukunftsfähiges Wirtschaften - für eine Ökonomie, die ein gutes Leben ermöglicht und die natürlichen Grundlagen erhält. Das Institut arbeitet gemeinnützig und ohne öffentliche Grundförderung.
http://www.ioew.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Swantje Gährs
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW)
Telefon: +49-30-884 594-0
E-Mail: swantje.gaehrs@ioew.de

Quelle: IDW 

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Coronavirus: Berner Forscher berechnen die Ausbreitung

Nathalie Matter Corporate Communication
Universität Bern

Epidemiologen der Universität Bern benutzten Computer-Simulationen, um die Ausbreitung des in China neu aufgetretenen Coronavirus zu beschreiben. Sie haben herausgefunden, dass eine mit dem Virus infizierte Person im Schnitt zwei weitere Personen infiziert. Das bedeutet, dass es ohne starke Kontrollmassnahmen zu einer weltweiten Pandemie kommen kann.

Seit Dezember 2019 breitet sich in China ein neues Coronavirus rasant aus. Das Virus verursacht Atemwegserkrankungen und kann in manchen Fällen zu starken Lungenentzündungen und bis zum Tod führen. Bis zum 29. Januar 2020 wurden innerhalb Chinas bisher 5'997 Krankheitsfälle bestätigt, mit weiteren 68 Fällen in anderen Ländern. Der Ursprung der Epidemie lässt sich vermutlich auf einen sogenannten «wet market» zurückführen - einen der traditionellen Märkte in China, die lebendige sowie kurz vor dem Verkauf geschlachtete Tiere anbieten. An einem solchen Ort könnte es zu einer Übertragung des Virus von einem Tier zu Menschen gekommen sein. Forscher des Instituts für Sozial- und Präventivmedizin (ISPM) der Universität Bern haben nun berechnet, wie gut sich das Virus von Mensch zu Mensch ausbreiten kann. Ihre Ergebnisse wurden im Fachjournal Eurosurveillance des Europäischen Zentrums für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC) veröffentlicht.

Reproduktionszahl des Virus als Grundlage
Um die Gefahr einer weiteren Ausbreitung des Virus zu verstehen, müssen Forschende herausfinden, wie viele Personen eine infizierte Person im Schnitt ansteckt. Epidemiologinnen und Epidemiologen sprechen von der sogenannten Basis-Reproduktionszahl R0. Ist diese Zahl grösser als eins, kann sich das Virus weiter von Mensch zu Mensch ausbreiten. In diesem Fall ist es nötig, die Reproduktionszahl mittels Kontrollmassnahmen zu senken. Zu diesen Massnahmen gehören etwa die rasche Erkennung von infizierten Personen, deren Isolation, und dem Auffinden der Kontakte einer Person. Nur wenn die Reproduktionszahl unter eins fällt, kann sich das Virus nicht mehr weiter ausbreiten, und wird langsam verschwinden.

Simulationen auf Hochleistungsrechner der Universität Bern
Julien Riou, Postdoktorand am Institut für Sozial- und Präventivmedizin, benutzte den Hochleistungsrechner der Universität Bern, um Millionen von verschiedenen Verläufen der Epidemie in China zu simulieren. Das Virus hatte in jeder dieser Simulationen unterschiedliche Eigenschaften, und diejenigen Verläufe, welche mit den bisherigen epidemiologischen Daten übereinstimmten, wurden herausgefiltert. «Daraus lassen sich Rückschlüsse über die tatsächlichen Eigenschaften des neuen Coronavirus ziehen», sagt Julien Riou.

Zusammen mit dem Forschungsgruppenleiter am ISPM, dem Epidemiologen Christian Althaus, hat er herausgefunden, dass eine mit dem Virus infizierte Person im Schnitt ungefähr zwei weitere Personen infiziert. «Wir können mit grosser Sicherheit sagen, dass die Basis-Reproduktionszahl zu Beginn der Epidemie in China zwischen 1.4 und 3.8 lag», so Althaus. «Solange dieser Wert über 1 liegt, besteht das Risiko einer weltweiten Ausbreitung des Coronavirus, also einer Pandemie.»

Ausbreitung des Virus ähnelt SARS und Influenza
Die Eigenschaften, wie sich das Virus ausbreitet, ähneln dem im Jahr 2003 aufgetretenen SARS-assoziierten Coronavirus, welches mit dem derzeit zirkulierenden Virus genetisch verwandt ist. Auch ähnelt das aktuelle Virus einer pandemischen Influenza. «Falls es sich bestätigt, dass sich das neue Coronavirus wie SARS verhält, muss man mit dem Auftreten von sogenanntem Superspreading rechnen», erklärt Althaus. Das würde bedeuten, dass in seltenen Fällen einzelne Personen eine sehr hohe Anzahl Neuansteckungen verursachen. Auf der anderen Seite würden jedoch die meisten infizierten Personen gar keine weiteren Personen infizieren, womit es leichter wäre, neue Epidemieherde einzudämmen.

Sollte sich aber herausstellen, dass sich das Virus ähnlich einer pandemischen Influenza, wie beispielsweise den Grippepandemien im Jahr 1918 oder 2009, verhält, wäre es viel schwieriger, eine weitere Ausbreitung zu verhindern. In diesem Fall stecken infizierte Personen immer etwa gleich viele Personen an, was zu gleichmässigen Übertragungsketten führt, welche sehr schwierig einzudämmen sind.

Gefahr einer Pandemie besteht weiterhin'
«Im Moment ist es deshalb zentral zu verhindern, dass sich neue Übertragungsketten in Ländern ausserhalb Chinas bilden können», sagt Althaus. Sobald sich das Virus in einem weiteren Land festsetzen würde, sei es sehr schwierig, eine globale Ausbreitung zu verhindern. «Die strengen Massnahmen, welche in China getroffen wurden, um eine weitere Ausbreitung zu verhindern, haben die Reproduktionszahl höchstwahrscheinlich gedrückt. Ob diese Massnahmen ausreichen, um eine weltweite Pandemie zu verhindern werden die folgenden Wochen zeigen», so Althaus. Die Resultate der Berner Studie bieten nun den nationalen und internationalen Behörden eine wichtige Grundlage, um das Risiko der weiteren Verbreitung des Coronavirus abzuschätzen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
PD Dr. Christian Althaus
Institut für Sozial- und Präventivmedizin, Universität Bern
christian.althaus@ispm.unibe.ch / Tel: +41 31 631 56 97

Dr. Julien Riou
Institut für Sozial- und Präventivmedizin, Universität Bern
julien.riou@ispm.unibe.ch / Tel: +41 31 631 56 97

Originalpublikation:

Riou Julien, Althaus Christian L.. Pattern of early human-to-human transmission of Wuhan 2019 novel coronavirus (2019-nCoV), December 2019 to January 2020. Euro Surveillance 2020;25(4). https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.4.2000058

Weitere Informationen:
https://tinyurl.com/UniBE-Coronavirus-Ausbreitung

Anhang

PDF als Medienmitteilung
https://idw-online.de/de/attachment79162

Quelle: IDW 

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Effiziente Nutzung von Abwärme

Jasmin Bauer Hochschulkommunikation
Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

Inbetriebnahme der Forschungsanlage „Mikrodampfturbine" der TH Nürnberg
Motorische Kraftwerke zur dezentralen Stromerzeugung sind für eine sichere und nachhaltige Stromversorgung von großer Bedeutung. Die dabei simultan zum Strom entstehende Wärme kann jedoch häufig nicht voll genutzt werden. Prof. Dr.-Ing. Frank Opferkuch und seinem Forschungsteam von der TH Nürnberg ist es nun gelungen, ungenutzte Abwärme mit einer Mikrodampfturbine für die Stromerzeugung einzusetzen. Gemeinsam mit der Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN), die mehrere Blockheizkraftwerke (BHKW) zur Klärgasverstromung betreibt, soll nun eine Versuchsanlage mit dieser Technik in Betrieb genommen werden, die die Restwärme der BHKW für die Stromerzeugung nutzt.

Nürnberg, 30. Januar 2020. Die Umstellung auf erneuerbare Energien dient der Einhaltung der Klimaziele, erfordert aber eine Umgestaltung unseres Energiesystems. Da die Stromerzeugung aus Sonne, Wind und Co. starken Schwankungen unterliegt, werden für eine sichere Stromversorgung auch Einrichtungen benötigt, die einen flexiblen, zeitlichen und räumlichen Ausgleich von Strom ermöglichen. Kleinere, mit Erdgas, Biogas oder auch mit Wasserstoff betriebene Gasmotoren als motorische Kraftwerke können einen wichtigen Beitrag dazu leisten, diesen Bedarf zu decken. Bei der Stromerzeugung in Motoren oder Gasturbinen entsteht allerdings auch viel Wärme. Sie wird häufig zur Gebäudebeheizung oder zur Warmwasserbereitung genutzt. Gerade in den Sommermonaten bleibt die überschüssige Wärme aber oft ungenutzt. Dem Projektteam der TH Nürnberg um Prof. Dr.-Ing. Frank Opferkuch ist es nun gemeinsam mit ihren Kooperationspartnern gelungen, das bisher ungenutzte Potenzial in der Abwärme aus solchen dezentralen Kraftwerken durch einen optimierten Dampfprozess besser zu nutzen.

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojekt „MicroRankine" erschließt das Team die Umwandlung von Wärme in Strom mit Dampfturbinen nun auch für die Anwendung an dezentrale Gasmotoren mit den dort üblichen kleineren Leistungen. Gemeinsam mit den Kooperationspartnern wurde eine einzigartige Versuchsanlage bei der Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) projektiert und aufgebaut, mit der die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Verfahren in der Anwendung ausführlich untersuchen und weiter optimieren wollen. Basis der hier zum Einsatz kommenden Technologie ist der aus der Kraftwerkstechnik bekannte Wasserdampfprozess. Die Technik dazu musste das Projektteam allerdings für die speziellen Erfordernisse bei der dezentralen Stromerzeugung völlig neu konzipieren.

„Die Kooperation mit SUN als Anwender bietet der TH Nürnberg und ihren Kooperationspartnern nun die Möglichkeit, das Konzept unter realen Bedingungen zu erproben und das Verfahren für diese Anwendung weiterzuentwickeln", erklärt Prof. Dr.-Ing. Frank Opferkuch, der die Forschungsprofessur für dezentrale Energiewandlung und Speicherung am Nuremberg Campus of Technology (NCT) für die TH Nürnberg innehat. Die im Vorfeld durchgeführten Simulationen haben gezeigt, dass ein Gasmotor durch die Kombination mit dem neuen Verfahren bis zu zehn Prozent mehr Strom produzieren kann. Der zum Einsatz kommende Wasserdampf hat zudem im Vergleich zu alternativen Verfahren wichtige Vorteil, u. a. hat er keinen negativen Einfluss auf die Umwelt. So ist Wasserdampf im Gegensatz zu den Arbeitsmitteln, die bei den heute üblichen Verfahren zur Abwärmeverstromung eingesetzt werden, weder giftig noch brennbar. Zudem altert Wasserdampf auch bei hohen Temperaturen nicht, muss daher auch nicht regelmäßig ausgetauscht werden, und trägt bei seiner Freisetzung nicht unmittelbar zur Klimaerwärmung bei.
Dr. Peter Pluschke, Umweltreferent der Stadt Nürnberg: „Im Juli 2019 hat der Nürnberger Stadtrat sehr weitreichende Klimaschutzziele beschlossen. Diese werden wir nur erreichen, wenn wir eine Vielfalt an Maßnahmen umsetzen und jede Möglichkeit zur Steigerung der Energieeffizienz nutzen. Genau dazu kann auch der Betrieb der Mikrodampfturbine beitragen."

Die Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) betreibt eine der größten Kläranlagen in Deutschland. Schon jetzt treibt das entstehende Klärgas vier Gasmotoren an und versorgt so die Betriebsanlage der SUN mit Strom. Dipl.-Ing. Burkard Hagspiel, Werkleiter SUN: „Wir sehen es als unsere Aufgabe, nachhaltige und zukunftsweisende Lösungen für die Energieversorgung unserer Anlagen zu suchen. Mit innovativen, nachhaltigen Technologien wie das MicroRankine können wir die Effizienz der Stromerzeugung mit unseren Gasmotoren steigern und kommen so unserem Ziel einer Kläranlage, die nur mit Eigenstrom betrieben wird, einen weiteren Schritt näher."
Durch die Inbetriebnahme der Versuchsanlage bietet sich aber auch eine Plattform für vielfältige Forschungsarbeiten, mit dem Ziel, die dezentrale Energieumwandlung mit Dampfprozessen auch für andere Anwendungsgebiete zu erschließen.

Am Projekt beteiligt sind die Spezialisten für Abgaswärmetauscher Aprovis GmbH und die Siemens AG für die Turbinentechnik. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert die Investitionen in die Versuchstechnik mit 600.000 Euro, die Entwicklung und Projektierung wurde durch Förderung des Bayerische Staatministerium für Wissenschaft und Kunst ermöglicht. Die Europäische Union unterstützt den Wissens- und Technologietransfer mit Mitteln aus dem Europäischen Fond für regionale Entwicklung EFRE.

Kontakt:
Hochschulkommunikation, Tel. 0911/5880-4101, E-Mail: presse@th-nuernberg.de

Quelle: IDW 

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Weltrekord: Wirkungsgrad von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle springt auf 29,15 Prozent

Dr. Antonia Rötger Kommunikation
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Im Rennen um immer höhere Wirkungsgrade liegt ein HZB-Entwicklungsteam wieder vorne. Die Gruppen von Steve Albrecht und Bernd Stannowski haben eine Tandemsolarzelle aus den Halbleitern Perowskit und Silizium entwickelt, die 29,15 Prozent des eingestrahlten Lichts in elektrische Energie umwandelt. Dieser Wert ist offiziell durch das CalLab des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) zertifiziert. Damit ist die Überwindung der 30% Effizienz-Marke in greifbare Nähe gerückt.

Während Silizium insbesondere die roten Anteile des Sonnenlichts in Strom umwandelt, nutzen Perowskit-Verbindungen vor allem die blauen Anteile des Spektrums. Eine Tandemsolarzelle aus Silizium und Perowskit schafft dadurch deutlich höhere Wirkungsgrade als jede Einzelzelle für sich genommen.

Prof. Dr. Steve Albrecht, der am HZB eine vom BMBF geförderte Nachwuchsgruppe leitet, und Prof. Dr. Bernd Stannowski vom HZB-Institut PVcomB haben zusammen bereits mehrfach für neue Rekordwerte von monolithischen Tandemsolarzellen gesorgt. Ende 2018 stellte das Team eine Tandemsolarzelle aus Silizium mit einem Metall-Halogenid-Perowskit vor, die 25,5 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Dann verkündete die Firma Oxford PV einen Wert von 28 Prozent und nun kann das HZB-Team den nächsten Rekord melden.

Der Wert von 29,15 Prozent ist vom CalLab des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) zertifiziert und erscheint nun auch in den NREL-Charts. Diese Grafik, die vom National Renewable Energy Lab (NREL), USA, herausgegeben wird, verzeichnet die Entwicklung der Wirkungsgrade für nahezu alle Solarzell-Typen seit 1976. Perowskit-Verbindungen sind erst seit 2013 mit eingezeichnet - Der Wirkungsgrad dieser Materialklasse ist seitdem so stark gestiegen wie für kein anderes Material.

„Wir haben für die Rekordzelle in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Vytautas Getautis (Kaunas University of Technology) eine spezielle neue Kontaktschicht entwickelt und eine weitere Zischenschicht optimiert", erklären Eike Köhnen und Amran Al-Ashouri, Doktoranden in der Gruppe von Albrecht. Durch die neue Kontaktschicht konnte zudem im HySPRINT-Labor des HZB die Komposition der Perowskitverbindung weiter angepasst werden, so dass diese in der Tandemsolarzelle unter Beleuchtung stabiler ist und noch besser zum Stromgleichgewicht beiträgt. Die Silizium-Unterzelle stammt aus der Gruppe von Stannowski und enthält eine spezielle Siliziumoxid Mischschicht zur optischen Kopplung beider Einzelzellen.

Alle Prozesse, die zum Realisieren dieser Quadratzentimeter-Zelle verwendet wurden, sind im Prinzip auch für große Flächen geeignet. Erste Versuche mithilfe von Vakuumprozessen waren bereits sehr erfolgreich.

Die praktisch-realistische Grenze für den Wirkungsgrad von Tandemzellen aus Silizium und Perowskiten liegt bei ca. 35 Prozent. Als nächstes will das HZB Team die 30 Prozent Effizienz-Barriere überwinden. Erste Ideen dafür liegen bereits vor, erklärt Albrecht.

Hintergrund:
Steve Albrecht leitet die Nachwuchsgruppe Perowskit-Tandemsolarzellen und ist Juniorprofessor an der TU Berlin. Er forscht an dem organisch-anorganischen Material Perowskit, das eine der größten Überraschungen in der Solarzellenforschung ist: In nur sechs Jahren hat sich der Wirkungsgrad von Perowskit-Solarzellen verfünffacht, darüber hinaus können Perowskit-Schichten aus Lösung hergestellt und in Zukunft kostengünstig auf großer Fläche gedruckt werden.

Albrechts Team hat in Zusammenarbeit mit weiteren Gruppen aus dem HZB bereits mehrfach Weltrekorde für Tandemsolarzellen aus Perowskit in Kombination mit anorganischen Halbleitern gemeldet. Im September 2019 stellten sie eine Tandemsolarzelle aus CIGS und Perowskit vor, die einen zertifizierten Wirkungsgrad von 23,26 Prozent erreicht, was für diese Materialkombination noch immer der aktuelle Weltrekord ist. Außerdem haben Sie in 2019 eine Industrie-relevante Perowskit/PERC Solarzelle mit einem großen PV Industriepartner entwickelt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Steve Albrecht, steve.albrecht@helmholtz-berlin.de

Originalpublikation:

https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html

Quelle: IDW 

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TU Berlin: Gefährliche Keime aus dem Schlamm

Stefanie Terp Stabsstelle Kommunikation, Events und Alumni
Technische Universität Berlin

Auf der Suche nach Leben in lebensfeindlichen Umgebungen finden Mikrobiolog*innen krankheitserregende Bakterien in Vulkanschlamm auf Trinidad

Als eine Forschungsgruppe rund um den TU-Astrobiologen und Geologen Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch auf der Suche nach lebenden Organismen in besonders lebensfeindlichen Umgebungen einige Schlammvulkane auf der karibischen Insel Trinidad chemisch-mikrobiell untersuchte, erlebte sie eine Überraschung. Die Forscher*innen fanden verschiedene gefährliche krankheitserregende Bakterienstämme, unter anderem solche, die als multiresistente Krankenhauskeime bekannt sind und die sehr wahrscheinlich nicht aus den Tiefen des Schlammvulkans stammen, sondern durch Oberflächen- und Regenwasser dort eingeschleppt werden. Die Forscher*innen fokussierten ihr Untersuchungsziel daraufhin neu und veröffentlichten das Ergebnis in der Elsevier-Fachzeitschrift „Science of the Total Environment".

Schlammvulkane sind einzigartige geologische Strukturen, die durch tektonischen Druck entstehen. Sie werden aus tief unter der Erdoberfläche vorhandenen Flüssigkeiten gespeist und sind hauptsächlich in Zonen zu finden, in denen die Erdkruste tektonisch sehr aktiv ist. Eine solche Zone befindet sich zum Beispiel rund um die Los Bajos-Verwerfung auf der Insel Trinidad, der größten Insel der Kleinen Antillen in der Karibik. Dort nahm die Forschungsgruppe feste und flüssige Analyseproben von dreien dieser Schlammvulkane, um eine chemische und mikrobiologische Charakterisierung vorzunehmen und herauszufinden, ob die Zusammensetzung des Schlamms nördlich und südlich der Verwerfungslinie variiert. „Unsere Studie bestätigte zunächst Annahmen, wonach zumindest einige der Schlammvulkanflüssigkeiten eine Mischung aus tieferem salzreichem Wasser und Oberflächen- beziehungsweise Niederschlagswasser sind", erklärt Prof. Dirk Schulze-Makuch vom TU-Zentrum für Astronomie und Astrophysik, der außerdem Adjunct Professor an der Arizona State sowie der Washington State University sowie Präsident der Deutschen Astrobiologischen Gesellschaft e. V. ist, und sich mit seiner Arbeitsgruppe bereits seit mehreren Jahren mit der Bewohnbarkeit potenzieller Lebensräume in lebensfeindlichen Umgebungen beschäftigt, zum Beispiel auf dem Mars.

Bakterien als Überlebenskünstler - und ein risikoreicher Fund
„In unseren mikrobiologischen Analysen konnten wir verschiedene aerobe und anaerobe Besiedelungen analysieren, also Bakterien, die mit und ohne umgebenden Sauerstoff leben können. Einige davon können Sulfat reduzieren, andere Methan produzieren, betreiben also einen derartigen Stoffwechsel, wieder andere binden Kohlendioxid oder Nitrate, aus denen sie Energie gewinnen. Mehrere identifizierte Arten waren halophil, also salzliebend, und stammten wahrscheinlich aus dem tieferen salzreichen Untergrundwasser." Doch was die Forscher*innen dann überraschte, war der Fund von verschiedenen hochpathogenen, krankheitserregenden Bakterienarten. „Diese gefundenen Bakterienarten besiedeln typischerweise den Verdauungstrakt von Menschen und Säugetieren, und manche sind sogar die Ursache von Harnwegsinfekten", so Schulze-Makuch.

Unter den pathogenen Bakterien wurden auch solche aus der Familie der Enterobacteriaceaea gefunden, die insbesondere als pflanzenschädigend bekannt sind. Außerdem wurden Enterobacter cloacae identifiziert, die in den letzten Jahren vor allem in Krankenhäusern, unter anderem in Säuglingsstationen gefunden wurden. Diese wurden besonders als multiresistente Keime bekannt und sind für mehrere Infektions-Epidemien verantwortlich. Ein weiterer gefundener Krankheitserreger ist die Klebsiella variicola. Diese Bakterie wird mit Pflanzenkrankheiten in Zusammenhang gebracht, die auf Bananen- und Zuckerrohr-Plantagen aufgetreten sind. Außerdem wurde sie in Kühen isoliert, die unter Euter-Entzündungen oder Blutvergiftungen litten.

Das kontaminierte Wasser könnte Menschen, Tiere und Pflanzen schädigen
Insgesamt sei es unwahrscheinlich, dass das infizierte Wasser aus den Tiefen stammt, die die Schlammvulkane speisen, so die Forscher. Es sei höchstwahrscheinlich von der Oberfläche eingeschwemmt worden. Da in Trinidad das Wasser in den Schlammvulkanen vor allem aus tief unter der Erdoberfläche liegenden Seewasser-Reservoiren stammt, gemischt mit Wasser aus oberflächennahen Aquiferen, wird vermutet, dass das Oberflächenwasser in mindestens einem Fall aus einem nahen Fluss stammt, der gelegentlich die Region überflutet. Gegenproben von anderen Regionen, wo Schlammvulkane vorkommen, seien negativ gewesen.

„Unsere biochemischen und mikrobiellen Ergebnisse lassen nicht zwingend den Schluss zu, dass es sich um eine anthropogene, also menschengemachte Kontamination handelt. Dies ist aber zumindest für einige Standorte sehr wahrscheinlich", so Dirk Schulze-Makuch, und die Forschungsgruppe empfiehlt: „Auf jeden Fall stellt die beobachtete pathogene Belastung der Vulkanschlammproben ein gewichtiges Gesundheitsrisiko für Mensch und Tier dar, insbesondere, wenn das kontaminierte Wasser aus den Überflutungen stammt. Dies sollte weiter untersucht werden."

Die Originalpublikation ist zu finden unter:
Dirk Schulze-Makuch, Shirin Haque, Denise Beckles, Philippe Schmitt-Kopplin, Mourad Harir, Beate Schneider, Christine Stumpp, and Dirk Wagner
A Chemical and Microbial Characterization of Selected Mud Volcanoes in Trinidad Reveals Pathogens Introduced by Surface Water and Rain Water

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136087

Fotomaterial zum Download
http://www.tu-berlin.de/?211501

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch
Technische Universität Berlin
Zentrum für Astronomie und Astrophysik der TU Berlin
Planetarische Habitabilität and Astrobiologie
Tel.: 030 314-23736
E-Mail: schulze-makuch@tu-berlin.de

Quelle: IDW 

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Gebäude können zu einer globalen CO2-Senke werden - mit dem Baustoff Holz statt Zement und Stahl

Jonas Viering Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Eine Materialrevolution, die im Städtebau Zement und Stahl durch Holz ersetzt, kann doppelten Nutzen für die Klimastabilisierung haben. Das zeigt jetzt die Studie eines internationalen Teams von Wissenschaftlern. Erstens kann sie Treibhausgasemissionen aus der Zement- und Stahlproduktion vermeiden. Zweitens kann sie Gebäude in eine Kohlenstoffsenke verwandeln, da im Bauholz das von den Bäumen zuvor aus der Luft aufgenommene und in ihren Stämmen eingelagerte CO2 gespeichert wird. Obwohl die erforderliche Menge an Holz theoretisch verfügbar ist, würde eine solche Ausweitung eine sehr sorgfältige nachhaltige Waldbewirtschaftung erfordern, betonen die Autoren.

„Verstädterung und Bevölkerungswachstum werden eine enorme Nachfrage nach dem Bau neuer Gebäude für Wohnen und Gewerbe schaffen - daher wird die Produktion von Zement und Stahl eine Hauptquelle von Treibhausgasen bleiben, wenn wir nicht handeln", sagt die Hauptautorin der Studie, Galina Churkina, die sowohl der Yale School of Forestry and Environmental Studies in den USA als auch dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung in Deutschland (PIK) angehört. „Diese Risiken für das globale Klimasystem können aber in ein wirksames Mittel zur Eindämmung des Klimawandels verwandelt werden, wenn wir den Einsatz von technisch verarbeitetem Holz - engineered wood - im weltweiten Bausektor stark steigern. Unsere Analyse zeigt, dass dieses Potenzial unter zwei Bedingungen realisiert werden kann. Erstens: Die geernteten Wälder werden nachhaltig bewirtschaftet. Zweitens: Das Holz aus dem Abriss von Gebäuden wird weiterverwendet."

Vier Szenarien der Holznutzung als Beitrag zur Klimastabilisierung
Vier Szenarien wurden von den Wissenschaftlern für die nächsten dreißig Jahre berechnet. Geht man von einem „business as usual" aus, werden bis 2050 nur 0,5 Prozent der Neubauten mit Holz gebaut. Dieser Anteil könnte auf 10 Prozent oder 50 Prozent steigen, wenn die Massen-Holzproduktion entsprechend zunimmt. Wenn auch Länder mit einer derzeit geringen Industrialisierung den Übergang schaffen, sind sogar 90 Prozent Holz im Bau denkbar, erklären die Wissenschaftler. Dies könnte dazu führen, dass zwischen 10 Millionen Tonnen Kohlenstoff pro Jahr im niedrigsten Szenario und fast 700 Millionen Tonnen im höchsten Szenario gespeichert werden. Darüber hinaus reduziert der Bau von Holzgebäuden die kumulierten Emissionen von Treibhausgasen aus der Stahl- und Zementherstellung auf Dauer um mindestens die Hälfte. Dies mag im Vergleich zu der derzeitigen Menge von etwa 11.000 Millionen Tonnen globaler Kohlenstoff-Emissionen weltweit pro Jahr nicht so sehr viel erscheinen (wegen der besseren Vergleichbarkeit sind diese Angaben hier in Kohlenstoff, nicht in CO2). Doch das Umstellen auf Holz würde einen Unterschied für das Erreichen Klimastabilisierungsziele des Pariser Abkommens machen.

Unter der Annahme, dass weiterhin mit Beton und Stahl gebaut wird und die Bodenfläche pro Person nach dem bisherigen Trend zunimmt, könnten bis 2050 die kumulierten Emissionen aus mineralischen Baustoffen bis zu einem Fünftel des CO2-Emissionsbudgets erreichen - ein Budget, das nicht überschritten werden sollte, wenn wir die Erwärmung auf deutlich unter 2°C halten wollen, wie es die Regierungen im Pariser Abkommen versprochen haben. Wichtig ist, dass alle Länder der Welt CO2-Senken benötigen, um bis Mitte des Jahrhunderts den Ausstoß von Treibhausgasen auf netto Null zu senken. Nur mit diesen können sie die verbleibenden schwer zu vermeidbaren Emissionen ausgleichen, insbesondere etwa die aus der Landwirtschaft.

Gebäude könnten eine solche Senke sein - wenn sie aus Holz gebaut werden. Ein fünfstöckiges Wohngebäude aus Brettschichtholz kann bis zu 180 Kilogramm Kohlenstoff pro Quadratmeter speichern, das ist dreimal mehr als in der oberirdischen Biomasse natürlicher Wälder mit hoher Kohlenstoffdichte. Dennoch würde selbst im 90-Prozent-Holz-Szenario der in Holzstädten über dreißig Jahre hinweg angesammelte Kohlenstoff weniger als ein Zehntel der Gesamtmenge des oberirdisch in Wäldern weltweit gespeicherten Kohlenstoffs betragen.

„Entscheidend ist der Schutz der Wälder vor nicht nachhaltiger Abholzung"
„Wenn der Einsatz von Bauholz stark gesteigert werden soll, ist der Schutz der Wälder vor nicht nachhaltiger Abholzung und einer Vielzahl anderer Bedrohungen entscheidend wichtig", betont Co-Autor Christopher Reyer vom PIK. „Unsere Vision für eine nachhaltige Bewirtschaftung und Regulierung könnte aber die Situation der Wälder weltweit tatsächlich sogar verbessern, da diesen dann ein höherer Wert zugemessen wird", betont Reyer.

Die Wissenschaftler fassen mehrere Belegketten zusammen, von der offiziellen Statistik zu Holzernten bis hin zu komplexen Simulationsmodellen, und ermitteln auf dieser Grundlage, dass theoretisch die derzeit ungenutzten Potenziale der weltweiten Holzernte den Bedarf des 10-Prozent-Holz-Szenarios decken würden. Es könnte sogar den Bedarf des 50- und 90-Prozent-Holz-Szenarios decken, wenn die Bodenfläche pro Person in Gebäuden weltweit nicht steigen, sondern auf dem aktuellen Durchschnitt bleiben würde. „Es gibt hier eine ziemliche große Unsicherheit sowie einen starken Bedarf an politischen Maßnahmen zur Aufwertung der Wälder und ihrer Produkte, aber grundsätzlich sieht es vielversprechend aus", sagt Reyer. „Zusätzlich wären Plantagen erforderlich, um den Bedarf zu decken, einschließlich des Anbaus von schnell wachsendem Bambus durch Kleingrundbesitzer in tropischen und subtropischen Regionen."

Wenn zudem das Verwenden von Rundhölzern als Brennstoff verringert würde - derzeit wird etwa die Hälfte der Rundhölzer verbrannt, was ebenfalls zu Emissionen führt -, könnte mehr davon für das Bauen mit verarbeiteten Holzwerkstoffen zur Verfügung stellen. Darüber hinaus kann die Wiederverwendung von Holz nach dem Abriss von Gebäuden die Menge an verfügbarem Holz erweitern.

Die Technologie der Bäume - „um uns ein sicheres Zuhause auf der Erde zu bauen"
Holz als Baumaterial weist eine Reihe interessanter Merkmale auf, die in der Analyse beschrieben werden. Zum Beispiel sind große Bauhölzer bei richtiger Verwendung vergleichsweise feuerbeständig - ihr innerer Kern wird beim Verbrennen durch das Verkohlen ihrer äußere Schicht geschützt, so dass es für einen Brand schwer ist, die tragende Konstruktion zu zerstören. Dies steht im Gegensatz zu der weit verbreiteten Annahme der Feuergefährlichkeit von Holzgebäuden. Viele nationale Bauvorschriften erkennen diese Eigenschaften bereits an.

„Bäume bieten uns eine Technologie von beispielloser Perfektion", sagt Hans Joachim Schellnhuber, Ko-Autor der Studie und emeritierter Direktor des PIK. „Sie entziehen unserer Atmosphäre CO2 und wandeln es in Sauerstoff zum Atmen und in Kohlenstoff im Baumstamm um, den wir nutzen können. Ich kann mir keine sicherere Art der Kohlenstoffspeicherung vorstellen. Die Menschheit hat Holz für viele Jahrhunderte für Bauwerke genutzt, doch jetzt geht es angesichts der Herausforderung der Klimastabilisierung um eine völlig neue Größenordnung. Wenn wir das Holz zu modernen Baumaterialien verarbeiten und die Ernte und das Bauen klug managen, können wir Menschen uns ein sicheres Zuhause auf der Erde bauen."

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Pressestelle
Telefon: +49 (0)331 288 2507
E-Mail: presse@pik-potsdam.de
Twitter: @PIK_Klima
www.pik-potsdam.de

Originalpublikation:
Galina Churkina, Alan Organschi, Christopher P. O. Reyer, Andrew Ruff, Kira Vinke, Zhu Liu, Barbara K. Reck, T. E. Graedel, Hans Joachim Schellnhuber (2020): Buildings as a global carbon sink. Nature Sustainability [DOI:10.1038/s41893-019-0462-4]

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Mit dem eigenen Dicksein leben und umgehen

Sarah Blaß Kommunikation und Veranstaltungsmanagement
Frankfurt University of Applied Sciences

Studie der Frankfurt UAS untersucht biografische Berichte von Frauen und Männern mit hohem Körpergewicht und zeigt geschlechtsspezifische Unterschiede auf

„Dick zu sein, ist heutzutage mit einem negativen Stigma verbunden", erklärt Prof. Dr. Lotte Rose, Professorin für Pädagogik der Kinder- und Jugendarbeit an der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS). Menschen mit hohem Körpergewicht würden Disziplinlosigkeit, geringe Belastbarkeit und anderweitige persönliche Schwächen unterstellt. Sie würden gemobbt und ausgegrenzt bis dahin, dass ihnen vorgeworfen wird, hohe Gesundheitskosten zu verursachen. Verschiedene Autorinnen und Autoren sprechen deshalb in Anlehnung an die herrschaftskritischen Begriffe des Rassismus oder Sexismus vom Fatismus in unserer Gesellschaft. Dies meint, dass Menschen mit hohem Körpergewicht soziale Anerkennung verweigert und gesellschaftliche Teilhabe erschwert wird. „Während sehr viel über das ‚Problem Übergewicht‘ und erforderliche Präventionsmaßnahmen öffentlich gesprochen wird, gibt es bislang wenig empirisches Wissen dazu, wie es eigentlich Menschen ergeht, die nicht den propagierten Gewichtsnormen entsprechen", so Rose. Vor diesem Hintergrund wurde von 2017 bis 2019 an der Frankfurt UAS die Studie „Geschlechterordnungen der Diskriminierung dicker Körper" durchgeführt, in der Biografien von Frauen und Männern mit hohem Körpergewicht untersucht wurden. Zentrale Fragenstellungen lauteten: Wie bewältigen Frauen und Männer mit hohem Körpergewicht ihr Leben mit einem Stigma? Wie sprechen sie über sich selbst und ihr Leben? Wie können sie überhaupt in legitimer Weise von sich erzählen? Welche Narrative sind dabei charakteristisch? Im besonderen Fokus stand die Frage, ob und wie sich Geschlechterunterschiede in Erzählungen hochgewichtiger Menschen über ihr Leben zeigen.

Als empirisches Datenmaterial standen Berichte zur Verfügung, die von Studierenden im Zeitraum 2013-2017 im Rahmen eines Moduls zur Diskriminierung von Menschen mit hohem Körpergewicht im Bachelor-Studiengang Soziale Arbeit an der Frankfurt UAS verfasst wurden. Grundlage der Berichte waren biografische Interviews, die mit Personen durchgeführt wurden, die (ehemals) hohes Körpergewicht hatten. Insgesamt wurden 124 Berichte untersucht, davon 92 zu Frauen und 32 zu Männern. „Zu den Quellen anzumerken ist, dass die Berichte einer zweifachen biografischen Konstruktion unterlagen: der biografischen Konstruktion der Erzählenden im Interview, die dann nachfolgend von den Interviewenden zu einem biografischen Bericht konstruiert wurde. Bei dieser Vertextlichung wurde von den Studierenden selektiert, verdichtet und gewichtet, sodass ein Dokument entstand, das nicht mehr eins-zu-eins die Konstruktion der Interviewten abbildet, sondern das, was den Studierenden bedeutsam erschien. Die Texte ähneln damit dem Genre journalistischer Porträts", erläutert Rose.

Spannend ist: Nur in einem Viertel der Berichte kommt das Körpergewicht überhaupt zur Sprache. „Dies hat damit zu tun, dass die Gesprächsführung biografisch-narrativ angelegt war und nicht problemfokussiert. So sollten die Studierenden versuchen, Menschen für ein Interview zu gewinnen ohne das Seminarthema als Begründung anzuführen. Auch der Erzählstimulus, der zu Beginn des Interviews gesetzt wurde, war auf die Darstellung der eigenen Lebensgeschichte ‚nach eigenem Gusto‘ gerichtet und nicht auf das hohe Körpergewicht", so Rose. In einem Nachfrageteil war es den Studierenden zwar möglich, das Gewicht anzusprechen, dies geschah jedoch selten. „Dass in einer Reihe von biografischen Erzählungen das eigene Körpergewicht nicht thematisiert wird, zeigt, dass das Gewicht, das gesellschaftlich permanent relevant gemacht wird, für die Betroffenen selbst nicht immer diese Relevanz hat und die biografischen Rekonstruktionen um ganz andere Themen kreisen können", wertet Rose aus.

In vielen Berichten thematisieren sowohl interviewte Männer als auch Frauen, dass am eigenen Körper aufwendig gearbeitet wird, wenn auch mit unterschiedlichem Erfolg. Besonders dort, wo erfolgreich abgenommen wird, nimmt dieses Thema viel Raum ein. Der schlanke Körper erscheint als Inbegriff eines psychosozial „leichteren" und besseren Lebens - was nicht weiter begründet werden muss, weil es an die Problemdebatte zu hohem Körpergewicht andockt. In den entsprechenden Berichten trägt das Abnehmen immer dramatische Züge eines radikalen und umfassenden Transformationsprozesses, der den Betreffenden zudem viel abverlangt. Gewichtsreduktion wird von einer Interviewten als das „wirklich Einschneidendste im Leben" bezeichnet. In einem anderen Bericht läutet das Dünnerwerden ein „völlig neues Leben" ein, das Vorteile in unterschiedlichen Lebensbereichen mit sich bringt und so für ein glückliches Leben sorgt. So gut wie immer wird das Abnehmen von den Interviewten als selbstbestimmte Entscheidung erzählt. Dennoch wird das Abnehmen immer als höchst arbeitsintensiv berichtet: Sport- und Fitnessaktivitäten, gesunde Ernährung, Diätprogramme, Formula-Diäten bis hin zu bariatrischer Chirurgie, die wiederum aufwendige Vorarbeiten in der eigenen Lebensführung und ärztliche Prozeduren umfasst. „Entscheidend ist dabei: Es gibt kein absolutes Scheitern. Wenn das erste Diätprogramm erfolglos bleibt, wird das nächste in Angriff genommen", so Rose. „Diese Bereitschaft spricht gegen die stereotypische Zuschreibung der Faulheit und Willenlosigkeit von Dicken. Hart an sich zu arbeiten und es trotz Misserfolgen immer wieder zu versuchen, demontiert das Stigma, mit dem Menschen mit hohem Körpergewicht leben müssen."

Während der Prestigegewinn durch den schlanken Körper in Berichten beider Geschlechter eine Rolle spielt, gibt es aber auch eine geschlechterspezifische Besonderheit: Gerade Frauen erzählen, durch die Gewichtsreduktion eine bessere Partnerin und Mutter geworden zu sein. Die Abnahme wird von ihnen als Verpflichtung anderen gegenüber und als Teil ihrer Fürsorge für andere, der sie nachkommen möchten, konstruiert. Ähnliche Erzählungen von Männern, die sich über eine Abnahme als bessere Väter positionieren, sind im Datenmaterial nicht auszumachen. Geschlechterspezifische Narrative sind bei den Erzählungen zur Elternschaft sehr markant: In den Berichten zu Frauen, die Kinder haben, tauchen zahlreiche Problemnarrative auf. Bereits der Kinderwunsch erweist sich als etwas, das sich nur mit viel Arbeit und Leiden erfüllt. Berichtet wird von Abnehmprozeduren, um überhaupt schwanger zu werden. Auch die Schwangerschaften selbst sind leidvoll, weil die Gewichtszunahme zu hoch ist und nach der Entbindung hoch bleibt. In nicht wenigen Fällen ist die Schwangerschaft aber auch erst der Start einer „Karriere der Dickleibigkeit". Typisch sind zudem die Erzählungen zu den Beschwernissen guter Mutterschaft durch das hohe Gewicht. Berichtet wird von den Schwierigkeiten, die üblichen Fürsorge- und Spieltätigkeiten zu übernehmen oder auch das eigene Kind vor Unfallgefahren zu schützen. Aus Scham wird darauf verzichtet, sich mit den Kindern in der Öffentlichkeit zu zeigen, z.B. im Schwimmbad. Zudem gibt es Befürchtungen, aufgrund des eigenen Dickseins das eigene Kind falsch zu ernähren und zu erziehen, und dass das eigene Kind wegen des Gewichts der Mutter stigmatisiert wird.

Geht man der Frage nach, wie in den Berichten zu Männern und Frauen „gutes Leben" erzählt wird, werden ebenso geschlechtstypische Narrative erkennbar. Während in den Berichten beider Geschlechter soziale Bindungen vor allem zur Familie eine zentrale Figur sind, an der entlang das „gute Leben" plausibilisiert wird, zeigen sich doch auch Geschlechterunterschiede beim Familien-Narrativ. Während Männer am häufigsten und intensivsten auf die Herkunftsfamilie Bezug nehmen, nimmt bei den Frauen - falls vorhanden - die selbst gegründete Familie inklusive Partner/-in, Kindern und Enkelkindern fast immer einen höheren Stellenwert ein. Auch Männer erzählen von ihren glücklichen Liebesbeziehungen, jedoch häufig eher kurz und wenig detailreich. Im Kontrast hierzu werden in den Interviews mit Frauen Abschnitte zu einer glücklichen Partnerschaft detailliert ausgeschmückt. Die glückliche Partnerschaft wird von Frauen oft als etwas nicht Selbstverständliches dargestellt. Die Schilderung vergangener unglücklicher Partnerschaften ist ein häufiges Motiv in den Erzählungen und stärkt die Darstellung der aktuellen Beziehung als großes Glück. Allerdings wird dieses Glück häufig als eines präsentiert, das nicht wegen und mit, sondern trotz des eigenen Körpers erreicht wurde. Obwohl in einzelnen Berichten über Frauen durchaus auf die sexuelle Attraktivität eines voluminösen Frauenkörpers eingegangen wird, geschieht dies selten im Kontext des Partnerglücks. Das Erlebnis begehrt zu werden, wird überwiegend konstruiert als eines, das angesichts des eigenen Körpers überraschend oder besonders kostbar ist. Im Gegensatz dazu werden in den Berichten über die Männer außerfamiliale Beziehungen stärker exponiert. Während Frauen sich primär auf Familienbeziehungen und Beziehungen zu einzelnen beziehen, plausibilisieren Männer ihr „gutes Leben" deutlicher über Gruppenmitgliedschaften. Dies können Vereine, religiöse Gemeinden, die subkulturelle Szene oder politische Gruppierungen sein. Besondere Prominenz hat hier der Fußballverein, der mit Abstand am häufigsten genannt wird. Auch das soziale Prestige spielt eine Rolle: In einigen Interviews wird direkt auf die Notwendigkeit verwiesen, sich kompensatorisch Anerkennung über Leistung zu verdienen, wenn man als dicker Mensch nicht ausgegrenzt werden will. Felder der Leistungserbringung sind vor allem Schule, Ausbildung und Beruf, aber auch das Ehrenamt. Einige der Interviewten, in den vorliegenden Berichten stets Männer, positionieren sich nicht nur als leistungsfähig, sondern auch als „soziale Helden", die sich für andere einsetzen. Dieses Narrativ wird vor allem entlang der Rolle als Trainer im Sport konstruiert. Die Trainertätigkeit wird zum einen als Ergebnis eines großen persönlichen Erfahrungs- und Kompetenzschatzes, zum anderen als entscheidend für das Leben der von ihnen betreuten Jugendlichen dargestellt.

Gefördert wurde die Studie vom Hessischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst. Publikationen zum Forschungsprojekt sind in Arbeit. Dr. Eva Tolasch und Judith Pape waren als wissenschaftliche Mitarbeiterinnen im Projekt tätig. In einer Folgestudie wird im Rahmen eines Promotionsprojektes von Pape am hochschulübergreifenden Promotionszentrum Soziale Arbeit in Hessen die Lebenssituation von Eltern mit hohem Körpergewicht genauer untersucht.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Kontakt: Frankfurt University of Applied Sciences, Fachbereich 4: Soziale Arbeit und Gesundheit, Prof. Dr. Lotte Rose, Telefon: +49 69 1533-2830, E-Mail: rose@fb4.fra-uas.de

Weitere Informationen:
https://www.frankfurt-university.de/de/hochschule/fachbereich-4-soziale-arbeit-g...

Quelle: IDW 

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Mehr Menschen stehen Impfungen positiv gegenüber - Neue Studiendaten der BZgA

Dr. Marita Völker-Albert Pressestelle
Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung

Immer mehr Menschen in Deutschland haben eine positive Einstellung zum Impfen. Dies zeigen die neuen Daten der bundesweiten Repräsentativbefragung „Einstellungen, Wissen und Verhalten von Erwachsenen und Eltern gegenüber Impfungen" der Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung (BZgA). So ist der Anteil der Erwachsenen, die Impfungen befürworten bzw. eher befürworten, von 61 Prozent im Jahr 2012 auf 77 Prozent in 2018 gestiegen. Die überwiegende Mehrheit der befragten Eltern erachtet Impfungen ebenfalls als wichtig. Dies gilt speziell auch für den Impfschutz von Kindern gegen Masern.

Immer mehr Menschen in Deutschland haben eine positive Einstellung zum Impfen. Dies zeigen die neuen Daten der bundesweiten Repräsentativbefragung der Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung (BZgA) „Einstellungen, Wissen und Verhalten von Erwachsenen und Eltern gegenüber Impfungen".

Die Studiendaten belegen, dass sich 77 Prozent der Erwachsenen „befürwortend" oder „eher befürwortend" für eine Impfung aussprechen, 17 Prozent haben teilweise Vorbehalte und sechs Prozent lehnen eine Impfung ab. Damit ist der Anteil der Erwachsenen, die Impfungen befürworten bzw. eher befürworten, gestiegen. Im Jahr 2012 lag er bei 61 Prozent.

Dr. med. Heidrun Thaiss, Leiterin der BZgA, betont: „Dass immer mehr Menschen in Deutschland Impfungen positiv gegenüberstehen, ist eine erfreuliche Entwicklung. Denn Impfungen sind der bestmögliche Schutz vor ansteckenden Infektionskrankheiten. Unsere Studiendaten belegen aber auch Wissenslücken - so sind die Impfempfehlungen gegen Masern im Erwachsenenalter in der Gruppe der nach 1970 Geborenen nur 28 Prozent der Befragten bekannt. Hier gilt es, diese Personen zukünftig verstärkt und gezielt zu informieren. Wir werden unsere qualitätsgesicherten Informationsangebote dahingehend spezifisch weiterentwickeln."

Ein Teil der Befragten äußert trotz grundsätzlicher Impfbereitschaft Vorbehalte und Ängste gegenüber Impfungen. Mehr als ein Viertel ließ nach eigenen Angaben in den vergangenen Jahren eine oder mehrere anstehende Impfungen nicht durchführen. 29 Prozent begründen dies mit Angst vor Nebenwirkungen und 21 Prozent zweifeln an dem Schutz der Impfung vor einer Krankheit.

Was die Befragung von Eltern im Rahmen der BZgA-Studie betrifft, erachtet die überwiegende Mehrheit Impfungen als wichtig: 80 Prozent stehen diesen positiv gegenüber. 14 Prozent geben an, dass ihre Einstellung gegenüber Impfungen teils befürwortend, teils ablehnend ist, und fünf Prozent haben eine ablehnende Haltung. Speziell den Impfschutz von Kindern gegen Masern betreffend betrachten 57 Prozent der Eltern ihn als besonders wichtig und 34 Prozent als wichtig. Acht Prozent der Befragten geben an, dass er für sie nicht wichtig sei.

Den BZgA-Studiendaten zufolge kommt nach wie vor der Ärzteschaft die Schlüsselrolle bei der Aufklärung zu gesundheitsrelevanten Themen zu: Das persönliche Gespräch mit einem Arzt oder einer Ärztin ist für nahezu alle befragten Personen (97 Prozent) die bevorzugte Informationsquelle für Impfungen. Eine große Mehrheit der Befragten findet es ebenfalls (sehr) gut, durch ein Gespräch mit einer medizinischen Fachkraft (90 Prozent) oder über Informationsbroschüren und Faltblätter (74 Prozent) informiert zu werden.

Für die bundesweite BZgA-Repräsentativbefragung „Einstellungen, Wissen und Verhalten von Erwachsenen und Eltern gegenüber Impfungen" wurden im Zeitraum Juli bis September 2018 bundesweit 5.054 Personen im Alter von 16 bis 85 Jahren befragt.

Der Ergebnisbericht der BZgA-Studie steht zum Download unter:
www.bzga.de/forschung/studien/abgeschlossene-studien/studien-ab-1997/impfen-und-hygiene/

Mehr Informationen zum Thema unter: www.impfen-info.de

Quelle: IDW 

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Von wegen Anglerlatein und Seemannsgarn: Gewässernutzer*innen im Kollektiv so schlau wie wissenschaftliche Expert*innen

Nadja Neumann PR und Wissenstransfer
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Wie erfasst man mit vertretbarem Aufwand die komplexen Beziehungen zwischen Wildtieren, Ökosystemen und dem Menschen? Ein Team um Professor Robert Arlinghaus vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und der Humboldt-Universität zu Berlin hat eine Methode erarbeitet, wie man das Erfahrungswissen von Gewässernutzenden so zusammenführen kann, dass das Ergebnis dem besten wissenschaftlichen Verständnis entspricht. Das ist der erste wissenschaftliche Nachweis, dass die kollektive Intelligenz von Naturnutzerinnen und -nutzern auch komplexe Mensch-Umwelt-Beziehungen akkurat erfassen kann.

Die in Nature Sustainability veröffentlichte Studie des internationalen Teams aus Fischereibiologen, Informatikern und Sozialwissenschaftlern zeigt, dass das Kollektiv der Nutzerinnen und Nutzer von Fischbeständen in der Lage ist, die ökologischen Ursache-Wirkungsbeziehungen der Populationsbiologie von Hechten exakt so zu identifizieren, wie es dem besten Forschungswissen entspricht.

In der Studie identifizierten rund 220 Anglerinnen und Angler, Gewässerwarte und Vorstände von Angelvereinen Faktoren, die alleine oder in Wechselbeziehung zueinander die Entwicklung von Hechtbeständen bestimmen; zum Beispiel Nährstoffe, Wasserpflanzen, Nährtiere, Kormorane, Fischer und Angler. Die individuellen Vorstellungen zur Hechtbiologie - die sogenannten mentalen Abbilder der Realität - wurden mathematisch zu einem kollektiven Verständnis der ökologischen Zusammenhänge zusammengefasst. Das Wissen von 17 Fischereibiologen diente als Referenz.

Das Ergebnis verblüfft: Wenn man die ökologischen Vorstellungen der Anglerinnen und Angler zusammenführt, entspricht das Ergebnis nahezu exakt dem besten wissenschaftlichen Kenntnisstand zur Hechtbiologie. „Und das Ergebnis wird besser, je mehr Akteurinnen und Akteure an der kollektiven Lösung beteiligt sind", erläutert Studienleiter Professor Robert Arlinghaus vom IGB.

Viele sind nicht unbedingt besser, sie müssen auch divers sein:
Klingt nach einer „urdemokratischen" Lösung. „Ganz so einfach ist es nicht. Wichtig ist, dass die Vorstellungen unterschiedlicher Typen von Gewässernutzenden - Anglerinnen und Angler, Gewässerbewirtschaftende, Vorstandsmitglieder von Angelvereinen - angemessen berücksichtigt werden", bemerkt Erstautor Payam Aminpour, Doktorand an der amerikanischen Michigan State University. Wenn man hingegen nur das Wissen eines Typs von Akteurinnen und Akteuren nutzt, können sich falsche Vorstellungen und Mythen akkumulieren, die durch den Austausch innerhalb dieser Untergruppe entstehen. „Wenn man nur eine isolierte Akteursgruppe berücksichtigt, verschlechtert sich das kollektive Ergebnis, je mehr Menschen an der Lösung beteiligt werden", betont Robert Arlinghaus.

Die Weisheit der Vielen greift, wenn ein mehrstufiger Analyseansatz gewählt wird. Zuerst wird das kollektive Wissen innerhalb einer Nutzergruppe ermittelt und dann werden die Ergebnisse gruppenübergreifend zusammengefasst. „Unsere Studie zeigt, dass es sinnvoll ist, das Wissen möglichst unterschiedlicher Typen von Naturnutzenden oder Interessensgruppen zu berücksichtigen. Und wenn dann innerhalb jeder Gruppe möglichst viele Meinungen einfließen, wird das Gesamtergebnis besonders gut", fasst Robert Arlinghaus zusammen.

Die Forschenden plädieren dafür, bei der Untersuchung und dem anschließenden Management von Natur und Umwelt systematischer als heute auf das Prinzip der kollektiven Intelligenz zurückzugreifen. Das gilt vor allem dann, wenn personelle und finanzielle Ressourcen nicht ausreichen, um ein tiefes wissenschaftliches Verständnis zu erlangen. Beispielsweise ist es schwierig, rückwirkend die Entwicklung der Fischbestände in einem Fischereigebiet abzuschätzen, zu dem wissenschaftliche Begleituntersuchungen fehlen. Ein konkretes Anwendungsbeispiel, an dem Robert Arlinghaus und sein Team aktuell forschen, sind die Hechtbestände in den inneren Küstengewässern, den sogenannten Boddengewässern, rund um Rügen. Auch hier setzt das Team unter anderem auf die Weisheit von Anglerinnen und Anglern, Fischerinnen und Fischern.

Über das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB):
„Forschen für die Zukunft unserer Gewässer" ist der Leitspruch des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB). Das IGB ist das bundesweit größte und eines der international führenden Forschungszentren für Binnengewässer. Es verbindet Grundlagen- und Vorsorgeforschung, bildet den wissenschaftlichen Nachwuchs aus und berät Politik und Gesellschaft in Fragen des nachhaltigen Gewässermanagements. Forschungsschwerpunkte sind u. a. die Langzeitentwicklung von Seen, Flüssen und Feuchtgebieten und die Auswirkungen des Klimawandels, die Renaturierung von Ökosystemen, der Erhalt der aquatischen Biodiversität sowie Technologien für eine nachhaltige Aquakultur. Die Arbeiten erfolgen in enger Kooperation mit den Universitäten und Forschungsinstitutionen der Region Berlin-Brandenburg und weltweit. Das IGB gehört zum Forschungsverbund Berlin e. V., einem Zusammenschluss von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Instituten in Berlin. Die vielfach ausgezeichneten Einrichtungen sind Mitglieder der Leibniz-Gemeinschaft. https://www.igb-berlin.de

Medieninformationen im Überblick: https://www.igb-berlin.de/newsroom
Anmeldung für den Newsletter: https://www.igb-berlin.de/newsletter
IGB bei Twitter https://twitter.com/LeibnizIGB
IGB bei Facebook: https://www.facebook.com/IGB.Berlin/

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Robert Arlinghaus
Professor für Integratives Fischereimanagement an der Humboldt-Universität zu Berlin und am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
Abteilung Biologie und Ökologie der Fische
Müggelseedamm 310
12587 Berlin
Telefon: +49 (0)30 64181 653
E-Mail: arlinghaus@igb-berlin.de
www.ifishman.de
www.boddenhecht-forschung.de

Originalpublikation:
Aminpour, P., Gray, S.A., Jetter, A.J., Introne, J.E., Singer, A., Arlinghaus, R.: Wisdom of stakeholder crowds in complex social-ecological systems. Nat Sustain (2020). Doi: 10.1038/s41893-019-0467-z

Quelle: IDW 

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Wiederverwenden statt Wegwerfen: Leitfaden für Kommunen und Abfallwirtschaft

Michael Hallermayer Presse - Öffentlichkeitsarbeit - Information
Universität Augsburg

Bis zu 25 Prozent der Altgeräte und 40 Prozent Gebrauchtmöbel könnten wiederverwendet werden. Das Resource Lab der Universität Augsburg hat für das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz im Rahmen einer Studie einen Leitfaden entwickelt, der die Wiederverwendung von Produkten anschieben soll. Er soll als Praxishilfe für Gemeinden, Abfallwirtschaftsbetriebe, Landratsämter, Ingenieurbüros, Recyclingunternehmen, Verbände und Wertstoffhöfe dienen.

Die neue Studie im Auftrag des Bayerischen Umweltministeriums zeigt: Tausende Tonnen Müll könnten in Bayern bei entsprechender Aufbereitung wiederverwendet werden. Allein 5400 Tonnen Elektroaltgeräte könnten so noch einmal genutzt werden. Ergebnis der Studie ist ein europaweit einzigartiger Leitfaden. Dieser richtet sich an Gemeinden, Abfallwirtschaftsbetriebe, Landratsämter und Wertstoffhöfe und soll für das Thema sensibilisieren. Bayerns Umweltminister Thorsten Glauber betonte dazu heute in der europäischen Woche der Abfallvermeidung in München: „Wir wollen dem Thema Recycling neuen Schub geben. Ein wichtiger Punkt dabei ist die Wiederverwendung weggeworfener Produkte. Wir wollen einen Weg aufzeigen, das Tablet von gestern zum Tablet von morgen zu machen. Die Verwertung von Abfällen schont unsere wertvollen Ressourcen und spart Energien und Emissionen ein. Die Wiederverwendung leistet damit einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz."

Im Rahmen der Studie wurden von den Augsburger Forscherinnen und Forschern unter anderem rund 4000 Elektroaltgeräte und über 1100 Gebrauchtmöbel auf Wertstoffhöfen untersucht. Die Entwicklung einer Methode für eine quantitative Bewertung von wiederverwendbaren Abfällen stand im Mittelpunkt der Analysen. Für diese Studie wurden bei 60 bayerischen Wertstoffhöfen Primärdaten vor Ort evaluiert. Auf diese Weise konnte ein theoretisches Potential für die Vorbereitung zur Wiederverwendung bei gebrauchten Elektronik- und Elektrogeräten, Möbeln, Freizeitgeräten und Altkleidern ermittelt werden.

Ergebnis: Bis zu 25 Prozent der Altgeräte und 40 Prozent Gebrauchtmöbel könnten wiederverwendet werden. Beschädigungen treten häufig erst bei der Sammlung auf und könnten deswegen leicht vermieden werden. Die Basis für erfolgreiche Wiederverwendung bildet daher auch die Qualifizierung der Mitarbeiter. Geschultes Personal ist vor allem bei der Sortierung und Sichtung der Güter auf dem Wertstoffhof sehr wichtig. Die Vorbereitung von weggeworfenen Produkten zur Wiederverwendung verfolgt das Ziel, Güter für ihren ursprünglichen Zweck aufzubereiten. Daraus ergeben sich neben den ökologischen Vorteilen auch wirtschaftliche Effekte. Beispielsweise werden lokale Arbeitsplätze geschaffen sowie ein erweitertes Angebot an günstigen Gütern, das etwa über Sozialkaufhäuser weiterverkauft werden kann.

Der Leitfaden soll als Praxishilfe für Gemeinden, Abfallwirtschaftsbetriebe, Landratsämter,
Ingenieurbüros, Recyclingunternehmen, Verbände und Wertstoffhöfe
dienen, um die Umsetzung der zweiten Stufe der fünfstufigen Abfallhierarchie, die
Vorbereitung zur Wiederverwendung, als eine besonders nachhaltige Variante des
Umweltschutzes zu fördern.

Resource Lab untersucht Abfallmanagement
Bereits 2015 hat das Resource Lab der Universität Augsburg gemeinsam mit dem Bayerischen Landesamt für Umwelt und dem Umweltministerium in einem Vorgängerprojekt einen Leitfaden für Kommunen mit vielen Maßnahmen zur Abfallvermeidung erarbeitet und vorgestellt. Das Resource Lab, das sich bereits seit 2012 mit dem Thema Abfallmanagement beschäftigt,
ist eine interdisziplinäre Forschungsgruppe im Institut für Materials Resource Management (MRM) der Universität Augsburg. Sie bündelt die Themengebiete Nachhaltige Produktion & Supply Chain Management, Ressourcenstrategie und Nachhaltigkeitsmanagement.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Andrea Thorenz, Leitung Resource Lab
Institut für Materials Resource Management der Universität Augsburg
Tel. 0821 598-3948
andrea.thorenz@mrm.uni-augsburg.de

Weitere Informationen:
https://www.stmuv.bayern.de/themen/abfallwirtschaft/haushalts_gewerbeabfaelle/ab...
Leitfaden für die Vorbereitung zur Wiederverwendung

Quelle: IDW 

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Waschmaschinen-Flora: Die Stinker sitzen im Bullauge

Jutta Neumann Pressestelle
Hochschule Furtwangen

Fast jeder Haushalt in Deutschland besitzt eine Waschmaschine. Was viele Verbraucher nicht wissen: Waschmaschinen, die Textilien eigentlich sauber machen sollen, können massiv verkeimen. Feuchtigkeit, Wärme und ein großes Angebot an Nährstoffen schaffen ideale Lebensbedingungen für das Wachstum von Keimen. Aktuelle Trends wie das Waschen bei niedrigen Temperaturen, Wassersparprogramme und der Einsatz Bleiche-freier Flüssigwaschmittel begünstigen das Keimwachstum zusätzlich.

„An welchen Stellen einer Maschine kommen welche Bakterien vor? Und welche Faktoren steuern diese Zusammensetzung? Das waren unsere Ausgangsfragen", erläutert Studienleiter Prof. Dr. Markus Egert, der an der Hochschule Furtwangen am Campus Schwenningen Mikrobiologie und Hygiene lehrt. Mikroorganismen in der Waschmaschine können zwar gerade für Immungeschwächte auch ein gewisses Gesundheitsrisiko darstellen, im häuslichen Alltag sind aber eher andere Phänomene spürbar, wie muffiger Maschinen- und Wäschegeruch.

In der Studie wurden 50 Proben aus 13 Haushaltswaschmaschinen aus dem Großraum Villingen-Schwenningen und Waldshut-Tiengen mit molekularbiologischen Methoden auf die Zusammensetzung ihrer Bakteriengemeinschaft hin untersucht. Beprobt wurden jeweils die Einspülkammer, die Bullaugendichtung, der Pumpensumpfbehälter und Wäschefasern aus einer Testwäsche in der jeweiligen Maschine. Die Nutzer der Maschinen wurden zu ihrem Waschverhalten befragt.

In 13 Maschinen wurden 229 verschiedene Arten von Bakterien identifiziert. Zwischen 30 und 60% der zehn am häufigsten gefundenen Arten pro Probenahmestelle wurden als potentiell krankmachend eingestuft. An jeder Probenahmestelle fand sich eine eigene, typische Gemeinschaft. Generell dominierten Wasserbakterien, auf den Wäschefasern auch typische Hautbakterien. Die höchste Vielfalt von Bakterien zeigte die Einspülkammer.

Das als Ursache von schlechtem Geruch bekannte Bakterium Moraxella osloensis wurde in 9 von 13 Bullaugendichtungen gefunden. Hier zeigte es mit 12,5% auch seine höchste relative Häufigkeit. „Moraxella osloensis ist hart im Nehmen und hält die stark wechselnden Umweltbedingungen in der Bullaugendichtung anscheinend bestens aus. Um Wäsche- und Maschinengeruch vorzubeugen, sollte die Dichtung deshalb regelmäßig gereinigt und die Maschine zum Trocknen offen gelassen werden", erklärt Egert.

Das Nutzerverhalten zeigte nur in einem Punkt einen signifikanten Zusammenhang mit der Waschmaschinenflora. Eine höhere Anzahl von heißen Waschgängen pro Monat führt wohl zu einer größeren bakteriellen Vielfalt in der Einspülkammer. „Waschen bei 60°C und heißer ist für die Wäschehygiene nach wie vor das Beste. Wärmeabstrahlung an andere Stellen der Maschine kann dort aber vielleicht das Keimwachstum fördern. Hier sind weitere Studien nötig. Die Waschmaschine hält sicherlich noch viele mikrobiologische Überraschungen bereit", so Egert.

Die Studie wurde durch ein Forscherteam der Hochschule Furtwangen, der Universität Gießen sowie der Henkel AG & Co. KGaA, Düsseldorf, erstellt. Erschienen ist sie in der Zeitschrift Microorganisms mit dem Titel „Influence of Sampling Site and other Environmental Factors on the Bacterial Community Composition of Domestic Washing Machines".

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Markus Egert, ege@hs-furtwangen.de

Originalpublikation:

Zeitschrift Microorganisms
„Influence of Sampling Site and other Environmental Factors on the Bacterial Community Composition of Domestic Washing Machines".
https://www.mdpi.com/2076-2607/8/1/30

Quelle: IDW 

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Sieben Millionen Euro für energieproduzierende Kläranlage

Christian Ernst Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Clausthal

Das Clausthaler Verbundprojekt BioBZ - 2018 ausgezeichnet mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis - wird mit dem Vorhaben „Demo-BioBZ" fortgesetzt.

Energiewende in der Abwasserreinigung: Durch den Einsatz der bio-elektrochemischen Brennstoffzelle (BioBZ) kann aus dem Abwasser einer Kläranlage - normalerweise der größte kommunale Stromverbraucher - Energie gewonnen werden. Diesen innovativen Ansatz wird ein Forscherteam der TU Clausthal mit mehreren Partnern weiter optimieren und in Goslar in eine Demonstrationskläranlage, die für 250 Einwohner ausgelegt ist, umsetzen. Dafür stellt das Bundesministerium für Bildung und Forschung über den Projektträger Karlsruhe (PTKA) in den kommenden fünf Jahren 5,9 Millionen Euro bereit. Hinzu kommen Mittel aus Industrie und Wissenschaft. Das Kick-off-Meeting für das insgesamt 7 Millionen Euro umfassende Projekt - derzeit eines der größten Forschungsvorhaben der TU Clausthal - findet am 23. Januar statt.

Koordiniert wird das neue Verbundprojekt von Professor Michael Sievers vom CUTEC Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum. „Eine technische Anlage, wie sie im Projekt Demo-BioBZ zur nachhaltigen Abwasserreinigung mit vollständiger Kohlenstoff- und Stickstoff-Elimination angestrebt wird, existiert bisher weltweit noch nicht", sagt Professor Sievers. Der Weg zu einem solchen Novum ist in drei Phasen eingeteilt: eine zweijährige (Weiter-)Entwicklungsphase, eine einjährige Planungs- und Bauphase der Kläranlage sowie eine zweijährige Betriebsphase mit Prozessoptimierung. Gemäß der neuen High-Tech-Strategie der Bundesregierung sollen gute Ideen schnell in die Praxis überführt werden, damit Deutschland seine Position als Wirtschafts- und Exportnation sowie Innovationsführer stärkt. Eine Umsetzung der bisher in BioBZ entwickelten Innovationen in die Abwasserpraxis würde dazu einen Beitrag leisten, betont Sievers. Zudem würde die Energiewende auf kommunaler Ebene praktiziert, da Abwasserbehandlungsanlagen mindestens energieneutral oder sogar energieproduzierend betrieben werden könnten.

Welches Prinzip steckt dahinter? Dank der bio-elektrochemischen Brennstoffzelle werden die organischen Schmutzstoffe bei deren Abbau direkt in Strom umgewandelt. Als zusätzlicher Effekt reduziert sich der Aufwand für die Belüftung erheblich, die ebenfalls dem Abbau von Schmutzstoffen dient. Außerdem fällt weniger Schlamm an, der ansonsten kostenintensiv entsorgt werden müsste. Innerhalb der Zellen fungieren Mikroorganismen als Biokatalysatoren, die während des Schadstoffabbaus elektrische Energie erzeugen.

Für eine vollständige Reinigung des Abwassers, die Einhaltung aller gesetzlichen Grenzwerte und eine wirtschaftliche Anwendung bedarf es allerdings weiterer Innovationen des BioBZ-Ausgangsansatzes. So werden beispielsweise das System, die Materialien und Komponenten sowie die Konstruktion weiterentwickelt, die Reinigungsleistung muss ausgebaut werden und ein Automatisierungskonzept bzw. Online-Steuerungsmechanismen gilt es zu entwickeln. „Ziel aller Neuerungen ist eine höhere Leistung bei geringerem Energieverbrauch", so der Projektkoordinator. Einige niedersächsische Kommunen haben bereits Interesse an der nachhaltigen Abwasserreinigung mit bio-elektrochemischer Brennstoffzelle bekundet.

Neben dem CUTEC-Forschungszentrum der TU Clausthal sind an dem ambitionierten Verbundprojekt sieben Partnereinrichtungen beteiligt: das Institut für Chemische und Elektrochemische Verfahrenstechnik der TU Clausthal mit Professor Ulrich Kunz, das Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie der TU Braunschweig mit Professor Uwe Schröder, das Engler-Bunte-Institut am Karlsruher Institut für Technologie mit Professor Harald Horn, die Eisenhuth GmbH & Co. KG (Osterode am Harz) um Geschäftsführer Dr. Thorsten Hickmann, die Common Link AG (Karlsruhe) mit Wolfgang Schläfer, die Eurawasser Betriebsführungsgesellschaft mbH (Goslar) mit Jörg Hinke sowie die Umwelttechnik und Anlagenbau GmbH Plauen mit Steffen Lässig und Ron Fischer.

Quelle: IDW 

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Wissenschaftler der TU Freiberg entwickeln Verfahren zur Entfernung von Mikroplastik aus Abwasser

Luisa Rischer Pressestelle
Technische Universität Bergakademie Freiberg

Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie erarbeitet die TU Bergakademie Freiberg in den nächsten zwei Jahren eine innovative Lösung, um Industrieabwasser zu reinigen und umweltschädliches Mikroplastik zu entfernen. Das Verfahren soll später auch im kommunalen Bereich zur Anwendung kommen.

Die Verbreitung von Mikroplastik vor allem im Wasser wird immer größer. Als „Mikroplastik" werden Plastikpartikel mit einer Größe von wenigen Nanometern bis hin zu einigen Millimetern bezeichnet. In Kläranlagen können diese Kleinstpartikel bisher nur schwer abgebaut oder abgefiltert werden. Der Lösung dieses Problems widmen sich die Professuren für Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen sowie für Thermische Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenstechnik an der TU Bergakademie Freiberg.

Sie forschen aktuell an einem komplett neuen Verfahren zur Abwasserreinigung. Dafür greifen die Wissenschaftler/innen auf die Wirkung von Wasserstoffperoxid zurück. Dieses wird zum Abwasser gegeben und setzt sich an die Mikroplastikteilchen und zerfällt zu Wasser und Sauerstoff. Der Sauerstoff bildet Gasblasen und steigt zusammen mit den Plastikpartikeln an die Wasseroberfläche. Dort können sie schließlich abgefischt werden.

Ein innovatives Nachweisverfahren soll es zudem ermöglichen, die zuzugebende Menge an Wasserstoffperoxid individuell auf die jeweilige Mikroplastikverunreinigung des Abwassers abzustimmen und so unnötigen Verbrauch zu verringern.

Das Projekt wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) gefördert. Unterstützt werden die Wissenschaftler/innen der TU Freiberg außerdem durch die innoscripta GmbH, München.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. habil. Rüdiger Schwarze, Tel.: +49 (0)3731 39 2486

Quelle: IDW 

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Blaualgen im Wasser und an Land als Quelle für Methan identifiziert

Nadja Neumann PR und Wissenstransfer
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Cyanobakterien, umgangssprachlich auch Blaualgen genannt, gehören zu den häufigsten Organismen auf der Erde. Ein Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und der Universität Heidelberg zeigte nun erstmalig, dass Cyanobakterien in Meeren, Binnengewässern und an Land relevante Mengen an Methan produzieren. Die durch den Klimawandel zunehmenden Blaualgenblüten werden die Freisetzung von Methan aus Binnengewässern und Meeren in die Atmosphäre mit hoher Wahrscheinlichkeit verstärken.

Das Forschungsteam untersuchte 17 Cyanobakterienarten, die im Meer, im Süßwasser oder an Land vorkommen. „Cyanobakterien im Oberflächenwasser sind eine bislang unbekannte Quelle für Methan. Wir konnten erstmalig zeigen, dass diese Bakterien das Treibhausgas im Rahmen ihres regulären Zellstoffwechsels erzeugen", erklärt Dr. Mina Bižić, IGB-Forscherin und Erstautorin der Studie. Thomas Klintzsch von der Universität Heidelberg untersuchte mit isotopenmarkiertem Kohlenstoff, wie bei der Photosynthese Methan in der Zelle entsteht.

Ein früheres wissenschaftliches Paradigma besagt, dass Organismen Methan nur unter sauerstoffarmen Bedingungen bilden können. Bisher konnte unter den Organismen ohne Zellkern nur für die sogenannten Urbakterien (Archaeen) eine Methanbildung nachgewiesen werden. Diese beiden Annahmen werden durch die Ergebnisse der Studie widerlegt.

Das Team verglich in Laborexperimenten die Menge an produziertem Methan von Cyanobakterien mit Werten für Archaeen und Organismen mit Zellkern (Eukaryoten). „Cyanobakterien bilden bei gleicher Biomasse weniger Methan als Archaeen, aber mehr Methan als Pilze oder Pflanzen. Es ist jedoch schwierig, den globalen Anteil an Methan von Cyanobakterien abzuschätzen, denn es fehlen genaue Daten zur Biomasse dieser Organismen in Gewässern und Böden", so Frank Keppler, Professor am Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg und Mitautor der Studie.

Mehr Blaualgenblüten bedeuten höhere Methanemissionen:
Vermutlich erzeugen Cyanobakterien schon seit der Erdfrühzeit das Treibhausgas Methan. Die ältesten bekannten Fossilien (Stromatolithen) sind Ablagerungen von Cyanobakterien und wurden in 3,5 Milliarden Jahre alten Gesteinen Westaustraliens nachgewiesen.

Heutzutage sind Cyanobakterien überall auf der Welt verbreitet. Im Meer- oder Süßwasser entwickeln sie sich bei einem hohen Nährstoffgehalt und warmen Temperaturen besonders gut. Durch den Klimawandel werden Massenentwicklungen, die sogenannten Blaualgenblüten, in Zukunft also häufiger und in stärkerem Ausmaß auftreten. „Dies wird gemäß unserer aktuellen Erkenntnisse auch den Ausstoß von Methan aus unseren Gewässern erhöhen, was wiederum den Klimawandel verstärkt", sagt Professor Hans-Peter Grossart, IGB-Forscher und Leiter der Studie.

Über das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB):
„Forschen für die Zukunft unserer Gewässer" ist der Leitspruch des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB). Das IGB ist das bundesweit größte und eines der international führenden Forschungszentren für Binnengewässer. Es verbindet Grundlagen- und Vorsorgeforschung, bildet den wissenschaftlichen Nachwuchs aus und berät Politik und Gesellschaft in Fragen des nachhaltigen Gewässermanagements. Forschungsschwerpunkte sind u. a. die Langzeitentwicklung von Seen, Flüssen und Feuchtgebieten und die Auswirkungen des Klimawandels, die Renaturierung von Ökosystemen, der Erhalt der aquatischen Biodiversität sowie Technologien für eine nachhaltige Aquakultur. Die Arbeiten erfolgen in enger Kooperation mit den Universitäten und Forschungsinstitutionen der Region Berlin-Brandenburg und weltweit. Das IGB gehört zum Forschungsverbund Berlin e. V., einem Zusammenschluss von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Instituten in Berlin. Die vielfach ausgezeichneten Einrichtungen sind Mitglieder der Leibniz-Gemeinschaft. https://www.igb-berlin.de

Medieninformationen im Überblick: https://www.igb-berlin.de/newsroom
Anmeldung für den Newsletter: https://www.igb-berlin.de/newsletter
IGB bei Twitter https://twitter.com/LeibnizIGB
IGB bei Facebook: https://www.facebook.com/IGB.Berlin/

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Hans-Peter Grossart
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
hgrossart@igb-berlin.de
+49(0)3308269991

Dr. Mina Bižić
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
mbizic@igb-berlin.de
+49(0)3308269969

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Wie das Gehirn Ereignisse vorhersagt

Marilena Hoff Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für empirische Ästhetik

Beim Sport, beim Musizieren und in anderen Bereichen des täglichen Lebens muss das Gehirn wissen, wann Ereignisse eintreten, um schnell reagieren zu können. Doch wie kann der Mensch solche Ereignisse rechtzeitig vorhersehen? Gemäß einer weit verbreiteten Hypothese schätzt das Gehirn die sogenannte Hazard Rate von Ereignissen ab. Dagegen konnte nun ein Team von Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für empirische Ästhetik zeigen, dass das Gehirn ein einfacheres und stabileres Modell seiner Umwelt verwendet, das auf dem Kehrwert der Ereigniswahrscheinlichkeit basiert.

Wie lernt das Gehirn, wann ein Ereignis wahrscheinlicher eintritt, und wie stellt es Wahrscheinlichkeiten über einen längeren Zeitraum hinweg dar? Der bisher wichtigste Mechanismus war die Berechnung der Hazard Rate: der Wahrscheinlichkeit mit der ein Ereignis kurz bevorsteht - vorausgesetzt, es ist noch nicht geschehen. In ihrem Artikel in der Zeitschrift Nature Communications zeigen Matthias Grabenhorst, Georgios Michalareas und weitere Forscher anhand von Verhaltensexperimenten, dass das Gehirn stattdessen eine viel einfachere Berechnung verwendet: Es schätzt lediglich den Kehrwert der Wahrscheinlichkeit. Dies ist eine fundamentale Erkenntnis, die ein kanonisches Prinzip der Modellierung von Wahrscheinlichkeiten im Gehirn beleuchtet. Die enge Beziehung zwischen der reziproken Wahrscheinlichkeit und dem Shanon-Informationsgehalt (auch Surprisal genannt) deutet darauf hin, dass das Gehirn Wahrscheinlichkeiten tatsächlich als Information abbildet.

„Die Wahrscheinlichkeit selbst ist der grundlegende Parameter, den das Gehirn verwendet", fasst Matthias Grabenhorst zusammen.

Ein zweites wichtiges Ergebnis dieser Arbeit betrifft die Unsicherheit bei der Schätzung der verstrichenen Zeit. Bisherige Forschungen haben gezeigt, dass die Unsicherheit der Schätzung des Gehirns umso größer ist, je länger die verstrichene Zeit ist. Grabenhorst, Michalareas und Kollegen zeigen auf, dass dieses Prinzip der monoton steigenden Unsicherheit mit der verstrichenen Zeit nicht immer gilt, sondern dass es tatsächlich die Wahrscheinlichkeitsverteilung von Ereignissen über einen Zeitraum ist, die bestimmt, wann die Unsicherheit am geringsten oder am größten ist.

Schließlich zeigen die Autoren der Studie, dass die zuvorgenannten Ergebnisse in drei verschiedenen Sinnesmodalitäten gelten: beim Sehen, Hören und in der Somatosensorik. Diese Gemeinsamkeit deutet entweder auf einen zentralen Mechanismus hin, der von allen drei Modalitäten genutzt wird, oder auf einen kanonischen peripheren Mechanismus, der in multiplen sensorischen Bereichen des Gehirns eingesetzt wird.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. med. Matthias Grabenhorst
+49 69 8300479-340
matthias.grabenhorst@ae.mpg.de

Originalpublikation:
Grabenhorst, M., Michalareas, G., Maloney, L. T., & Poeppel, D. (2019). The anticipation of events in time. Nature Communications, 10(1). doi:10.1038/s41467-019-13849-0

Quelle: IDW 

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Nature-Publikation: Aquakultur verknappt Phosphor und gefährdet Nahrungssicherheit

Corina Härning Presse - Öffentlichkeitsarbeit - Information
Universität Augsburg

Augsburg - Die zunehmende Bedeutung von Aquakulturen in der Fischgewinnung trägt zur Verknappung des Rohstoffes Phosphor bei und gefährdet dadurch langfristig die Nahrungssicherheit falls nicht gegengesteuert wird. Dies zeigt eine in Nature Communications veröffentlichte Studie. Zu dem von Dr. Yuanyuan Huang (CSIRO, Melbourne) geleiteten Autorenteam zählt auch Dr. Daniel Goll vom Institut für Geographie der Universität Augsburg.

Phosphor ist ein wesentliches Element für alle Lebensformen auf der Erde. Der rapide Anstieg der menschlichen Nachfrage nach Nahrungsmitteln hat den Phosphoreintrag in Form von Düngemitteln in die Biosphäre seit der vorindustriellen Zeit vervierfacht. Aufgrund der raschen Ausbeutung der endlichen Phosphorquellen und der ineffizienten Verwendung von Phosphor ist die künftige Ernährungssicherheit gefährdet. Infolgedessen hat die Europäische Union im Jahr 2014 Phosphor in die Liste der 20 kritischen Rohstoffe aufgenommen, deren Versorgungssicherheit gefährdet ist und deren wirtschaftliche Bedeutung hoch ist. Die Einführung von Vorschriften für die Verwendung von Phosphordüngemitteln haben zu einer erhöhten Effizienz in der landwirtschaftlichen Produktion geführt, bislang hat der Einsatz von Phosphor in der Fischgewinnung jedoch wenig Beachtung gefunden.

Eine neue Studie zeigt nun, dass in der globalen Fischgewinnung erhebliche Mengen an Phosphor mit einem nur sehr geringen Wirkungsgrad verbraucht werden: Nur etwa ein Viertel des Phosphors, der zur Aufzucht von Fischen verwendet wird, wird mit dem Fisch geerntet, während der im Wasser verbleibende Phosphor potentiellen benachbarten Ökosystemen schadet und z. B. zum Verlust biologischer Vielfalt oder Algenblüten führen kann.

„Der Phosphor, der in Flüsse und Ozeane gelangt, kann als verloren angesehen werden, da es äußerst schwierig ist ihn wiederzugewinnen. Solche Verluste sollten weitmöglichst vermieden werden, um sicherzustellen, dass auch für zukünftige Generationen genügend Phosphor verfügbar ist", erklärt Daniel Goll.

Nachhaltige Phosphorproduktion notwendig
Fisch, Krustentiere und Weichtiere (im Folgenden als Fisch verallgemeinert) gewinnen als Proteinquelle in der menschlichen Ernährung immer mehr an Bedeutung: Im Jahr 2013 stammten 17 Prozent des gesamten tierischen Proteins, das Menschen verzehrten aus Fischerei und Aquakultur. Während gefischte Fische ihren Phosphorbedarf aus natürlich vorkommenden Nahrungsquellen, z. B. anderen Fischen oder Plankton, decken, ist Aquakultur auf die Zugabe von Phosphor in Form von Fischfutter oder Dünger angewiesen, um für pflanzenfressende Fische das Pflanzenwachstum zu fördern.

Der Anteil der aus Aquakultur stammenden Fische für den menschlichen Verzehr ist von unter fünf Prozent in den 1950er-Jahren auf etwa 50 Prozent in den 2010er-Jahren gestiegen. Der frühere Phosphorfluss in Richtung Land durch die Fischerei hat sich darum in einen Verlust von Phosphor vom Land in Form von Dünge- und Futtermitteln gewandelt.

Durchschnittlich werden nur etwa 20 Prozent des zugesetzten Phosphors in Aquakulturen geerntet, was ein erhebliches Nachhaltigkeitsproblem darstellt. In dieser Studie wurde abgeschätzt, dass sich der Anteil an zugesetztem Phosphor, der in der Aquakultur in Form von Fischen geerntet wird, bis zum Jahr 2050 mehr als verdoppeln muss, um eine nachhaltige Phosphorproduktion zu ermöglichen.

„Phosphor ist ein nicht erneuerbarer, begrenzter und lebenswichtiger Nährstoff für Nutzpflanzen und -tiere. Wir sollten uns überlegen, wie wir Phosphor in der Fischwirtschaft recyceln und wiederverwenden können, um damit mehr Feldfrüchte anzubauen. Gleichzeitig sollten wir den Phosphor, den wir in der Aquakultur ins Wasser geben auf ein Minimum reduzieren ", sagt Dr. Yuanyuan Huang, die Leiterin der Studie.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Daniel Goll
Physische Geographie mit Schwerpunkt Klimaforschung
Telefon: +49 821 598 2279
E-Mail: dsgoll123@gmail.com

Quelle: IDW 

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Klimafaktor Wolken - Feldkampagne „EUREC4A" gestartet, um Klimarätsel zu entschlüsseln

Gabriele Meseg-Rutzen Presse und Kommunikation
Universität zu Köln

Feldstudie unter Kölner Beteiligung in Barbados erforscht die Rolle von Wolken für das Klima / Forschungsflugzeuge und -schiffe, Observatorien und Klimamodelle sollen neue Daten und Erkenntnisse liefern

Am 20. Januar 2020 startet die knapp sechswöchige Feldstudie EUREC4A (Elucidating the role of clouds-circulation coupling in climate), die durch umfangreiche Messungen in Atmosphäre und Ozean die Rolle der Wolken und der vertikalen Luftbewegung, der so genannten Konvektion, für den Klimawandel erforschen will. Die deutsch-französische Initiative mit mehr als 40 Partnern findet östlich und südlich der Karibikinsel Barbados statt. Unter Kölner Beteiligung wird EUREC4A von Professor Dr. Bjorn Stevens vom Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) in Hamburg und Dr. Sandrine Bony vom Laboratoire de Météorologie Dynamique in Paris geleitet. Die Initiative baut auf einer jahrzehntelangen Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen aus Barbados am Caribbean Institute for Meteorology and Hydrology (CIMH) unter der Leitung von Dr. David Farrell auf und erweitert diese.
Wolken sind ein wesentlicher Klimafaktor. Wie die tiefen Wolken in den Regionen der Passatwinde auf die globale Erwärmung reagieren, bestimmt maßgeblich, wie schnell und intensiv zukünftige Entwicklungen verlaufen werden. Frühere Studien untersuchten die Rolle von Wolken und Konvektion im Klimasystem bisher mit Theorien und Klimamodellen. Mit den umfangreichen Messungen während der Feldstudie EUREC4A werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den Lebenszyklus der konvektiven Wolken in der Region im Detail studieren, um ein möglichst vollständiges Bild davon zu erhalten und bestehende Theorien und Modelle überprüfen zu können.

Analysen der Klimamodell-Vergleichsstudien über die letzten Jahrzehnte zeigten, dass eine durch die Klimaerwärmung bedingte Abnahme der Wolken in der Passatregion zu einer weiter zunehmenden globalen Erwärmung führt, eine sogenannte positive Rückkopplung. Projektleiter Professor Dr. Bjorn Stevens: „Wir werden überprüfen, ob das Verhalten von Modellen korrekt ist, die eine starke Abnahme der Bewölkung mit der Erwärmung zeigen. Falls ja, würde es bedeuten, dass höhere Schätzungen der zu erwartenden Erwärmung durch ansteigendes CO2 plausibler sind. Bei der Frage nach der Reaktion der Wolken auf den Klimawandel gibt es noch viel Unsicherheit."

In numerischen Modellen reagieren die Passatwolken zum Beispiel unterschiedlich auf Störungen des Klimas. So sagen komplexe Klimamodelle vorher, dass das mit niedrigen Wolken bedeckte Gebiet sehr empfindlich auf die Umgebungsbedingungen reagiert, während einfachere Prozessmodelle das Gegenteil zeigen. Diese Widersprüche zu verstehen und aufzulösen, ist der Ausgangspunkt für die Feldstudie. Projektleiterin Dr. Sandrine Bony fügt hinzu: „Die Abschätzungen der Klimasensitivität sind nach wie vor sehr unsicher, und die meisten dieser Unsicherheiten sind auf die Reaktion der niedrigen Wolken in den Tropen, insbesondere in den Passatwindregionen, zurückzuführen. Die niedrigen Wolken bei Barbados sind repräsentativ für die Wolken, die in den Passatwindregionen in den gesamten Tropen zu finden sind. Daher wird das, was wir aus EUREC4A lernen werden, nicht nur unserem Verständnis der Wolken vor Barbados, sondern auch der tropischen Wolken im Allgemeinen dienen."

Kern der Kampagne ist der Einsatz von fünf Forschungsflugzeugen, vier hochseetauglichen Forschungsschiffen, fortschrittlicher bodengestützter Fernerkundung am Barbados-Wolkenobservatorium (BCO - Barbados Cloud Observatory) des MPI-M, einer neuen Generation hochentwickelter Satellitenfernerkundungsmethoden und modernster Klimamodelle. „Erst durch diese Kombination aus vielfältigen Messungen und hochauflösenden Simulationen wird es möglich, die entscheidenden Prozesse im Detail zu analysieren und dadurch unser Verständnis zu erweitern", erklärt Professorin Dr. Susanne Crewell vom Institut für Geophysik und Meteorologie der Universität zu Köln, die Besonderheiten des Kampagnenaufbaus.

Von deutscher Seite sind an der EUREC4A-Kampagne vier Max-Planck-Institute (MPI-M, MPI für Dynamik und Selbstorganisation, MPI für Chemie und MPI für Marine Mikrobiologie) sowie fünf Universitäten (Hamburg, Hohenheim, Köln, Leipzig und München), drei Helmholtz-Einrichtungen (Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR), GEOMAR und Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung), das Leibniz-Institut TROPOS und der Deutsche Wetterdienst beteiligt.

Gefördert und unterstützt wird die EUREC4A-Kampagne durch das European Research Council (ERC), die Max-Planck-Gesellschaft (MPG), das Centre National de Recherche Scientific (CNRS), die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), das Carribean Institute for Meteorology and Hydrology (CIMH), das Natural Environment Research Council (NERC) und das Weltklimaforschungsprogramm (WCRP).

Inhaltlicher Kontakt:
Professorin Dr. Susanne Crewell
Institut für Geophysik und Meteorologie
+49 221 470-5286
susanne.crewell@uni-koeln.de

Presse und Kommunikation:
Jan Voelkel
+49 221 470-2356
j.voelkel@verw.uni-koeln.de

Weitere Informationen:
http://eurec4a.eu/

Quelle: IDW 

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Asfotase alfa bei Hypophosphatasie im Kindes- und Jugendalter: Überlebensvorteil für Kleinkinder

Jens Flintrop Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG)

Asfotase alfa bei Hypophosphatasie im Kindes- und Jugendalter: Überlebensvorteil für Kleinkinder
Unter der Enzymersatztherapie überleben mehr Kleinkinder die angeborene Stoffwechselstörung. Ob auch ältere Kinder, Jugendliche und Erwachsene profitieren, ist mangels Daten unklar.

Schwache Evidenz lässt keine konkrete Aussage zum Ausmaß des Zusatznutzens zu / Evidenz zu anderen Patientengruppen fehlt
Die Hypophosphatasie (HPP) ist eine seltene erbliche Stoffwechselerkrankung, die Häufigkeit der schweren Verlaufsformen wird auf 1:100.000 geschätzt: Ein Mangel des Enzyms Phosphatase führt zu einer ungenügenden Mineralisation von Knochen und damit zu schweren Skelettfehlbildungen. Der Krankheitsverlauf variiert stark - je früher der Krankheitsbeginn, desto schwerer sind Symptome und Beschwerden. Betroffene Kleinkinder mit einem Krankheitsbeginn vor dem 6. Lebensmonat sterben oft und sehr früh daran, während bei späterem Eintreten der Krankheit die Symptomatik teilweise schwächer ausgeprägt ist.

Eine Langzeit-Enzymersatztherapie mit Asfotase alfa (Handelsname Strensiq) soll bei Patientinnen und Patienten mit HPP erstmals die Krankheitsursache, d. h. das Fehlen des Enzymes, behandeln. Zuvor war nur eine symptomatische Behandlung möglich. Als Arzneimittel zur Behandlung seltener Krankheiten (Orphan Drug) war der Wirkstoff zunächst vom wissenschaftlichen Nachweis eines Zusatznutzens ausgenommen. Mit Überschreiten von 50 Mio. Euro Jahresumsatz hat Asfotase alfa diesen Sonderstatus verloren und sein Zusatznutzen wurde mit einer frühen Nutzenbewertung von Arzneimitteln gemäß AMNOG durch das Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) überprüft. Aus der Dossierbewertung ergibt sich für Kleinkinder mit Krankheitsbeginn vor dem 6. Lebensmonat ein Anhaltspunkt für einen nicht quantifizierbaren Zusatznutzen. Vor- und Nachteile für andere Patientengruppen bleiben mangels Daten unklar.

Der Hersteller berichtet in seinem Dossier von zwei einarmigen Studien zur Asfotase-Behandlung von Kleinkindern, die nur zwei Endpunkte (Gesamtüberleben und Atemfunktion) betrachten. Deren Ergebnisse vergleicht er mit Ergebnissen aus wenigen Krankenakten von Patientinnen und Patienten ohne Asfotase-Behandlung. Die beobachteten Unterschiede beim Gesamtüberleben zwischen den beiden Vergleichsgruppen sind so groß, dass sie sich nicht allein auf die vorhandenen Störfaktoren zurückführen lassen: Mit einer Asfotase-Behandlung überleben voraussichtlich mehr Kleinkinder als ohne eine solche Therapie.

„Kleinkinder mit einem Krankheitsbeginn bis zum 6. Lebensmonat profitieren voraussichtlich von einer Behandlung mit dem Medikament - bessere Behandlungsverläufe als bisher sind möglich. Angesichts der großen Krankheitslast insbesondere bei Kindern und Jugendlichen hätten die Betroffenen aber eine bessere Studienlage und eine sorgfältigere Datenauswertung verdient", meint Katharina Biester, Bereichsleiterin im Ressort Arzneimittel beim IQWiG.

Vergleich mit historischen Kontrollgruppen
Das Herstellerdossier liefert Daten aus zwei kleinen einarmigen Studien (2008-2016) mit einer Asfotase alfa-Behandlung von insgesamt 80 Kleinkindern mit einem Krankheitsbeginn bis zum 6. Lebensmonat: 11 Kinder waren ≤ 36 Monate alt und 69 ≤ 5 Jahre. Deren Ergebnisse vergleicht der Hersteller mit historischen Daten zu einer symptomatischen Behandlung ohne Afotase alfa auf Basis von Krankenakten von 48 Kleinkindern mit perinataler oder infantiler Hypophosphatasie: Zum Zeitpunkt der Datenerhebung (2012-2013) waren 35 Patientinnen und Patienten mit Krankenakten bereits verstorben und 13 noch am Leben. Geboren waren die Patientinnen und Patienten zwischen 1970 und 2011 und die Diagnosephase erstreckte sich über drei Jahrzehnte.

Neben dem primären Endpunkt Gesamtüberleben und verschiedenen Operationalisierungen zum Erfassen der Atemfunktion wurden in der Studie auf Basis von Krankenakten allerdings keine weiteren Endpunkte untersucht. Die in die Erhebung eingeschlossenen Patientinnen und Patienten erhielten sowohl medikamentöse als auch nicht medikamentöse unterstützende Maßnahmen.

Studiendaten mangelhaft aufbereitet
Die Aufbereitung der Studiendaten im Herstellerdossier ist intransparent und erschwert dadurch das Ableiten eines konkreten Zusatznutzens. So bleibt der Anteil der Patientinnen und Patienten mit perinatalem Krankheitsbeginn unklar. Es finden sich zudem inkonsistente Angaben zu denselben Daten an unterschiedlichen Stellen im Dossier, bisweilen sind diese sogar widersprüchlich. Dass der Hersteller zur zweckmäßigen Vergleichstherapie (Best supportive Care, BSC) ohne Begründung auf eine systematische Recherche verzichtet, ist wissenschaftlich nicht sauber, denn der Studienpool ist dadurch potenziell unvollständig.

Allerdings ist der Effekt beim Gesamtüberleben zumindest so deutlich, dass er nicht allein auf potenzielle Verzerrungen zurückzuführen ist. Deshalb recherchierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des IQWiG für die Population der Kleinkinder mit perinataler oder infantiler HPP nicht nur nach zusätzlich relevanten Daten zur zweckmäßigen Vergleichstherapie, sondern schätzten auf Basis von Informationen in den Studienunterlagen auch den Anteil der Patientinnen und Patienten mit perinatalem Krankheitsbeginn.

Zusatznutzen nur für eine Patientengruppe
Die Unterschiede zwischen den Vergleichsgruppen lassen sich insgesamt nicht allein auf andere Störgrößen zurückführen: Mit einer Asfotase-Behandlung überleben mehr Kleinkinder mit einem Krankheitsbeginn vor dem 6. Lebensmonat. Wegen der schwachen Evidenz sind die Ergebnisse allerdings potenziell verzerrt, sodass sich daraus für Kleinkinder mit einer perinatalen oder infantilen Hypophosphatasie nicht mehr als ein Anhaltspunkt für einen nicht quantifizierbaren Zusatznutzen von Asfotase alfa gegenüber der zweckmäßigen Vergleichstherapie BSC ergibt.

Da der Hersteller für die weiteren Patientengruppen im zugelassenen Anwendungsgebiet entweder gar keine Daten (für Kleinkinder mit einem Krankheitsbeginn ab dem 6. Lebensmonat) oder keine geeigneten Daten (für Kinder ab 5 Jahre, Jugendliche, Erwachsene mit perinatalem, infantilem oder juvenilem Krankheitsbeginn) vorgelegt hat, ist ein Zusatznutzen für diese Patientinnen und Patienten jeweils nicht belegt.

Bessere Studiendaten für eine bessere Versorgung
Das Fazit der Nutzenbewertung schließt sich an die Einschätzung des Gemeinsamen Bundesausschusses (G-BA) nach der Zulassung im Jahr 2015 an: Seine Forderung nach weitergehender Evidenz, um den Betroffenen eine verlässliche, zweckmäßige und wirtschaftliche Versorgung zu sichern, wurde allerdings nicht erfüllt.

Deswegen lässt sich für einen Großteil der Betroffenen (Altersgruppe ab fünf Jahre) kein Zusatznutzen ableiten. Der rechtlich unterstellte Zusatznutzen für Orphan Drugs geht auch in diesem Fall mit unzureichenden Daten einher. Orphan Drugs sollten deshalb bereits bei Marktzugang einer frühen Nutzenbewertung unterzogen werden - wie alle anderen neuen Wirkstoffe auch.

Die vom Hersteller angeführte kleine randomisierte kontrollierte Studie (RCT) zur Altersgruppe ab 13 Jahre lässt sich mangels Zulassungskonformität für diese Dossierbewertung nicht heranziehen. Sie zeigt aber einmal mehr, dass auch zur Untersuchung von seltenen Erkrankungen RCT durchführbar sind. Mit adäquater Dosierung und mehr Studienteilnehmern, wäre vermutlich ein verlässlicheres Ergebnis für den Zusatznutzen und damit für die Versorgung zu erreichen gewesen - denn allein in Deutschland gibt es unter den gesetzlich Versicherten potenziell ca. 1000 Patientinnen und Patienten mit HPP.

G-BA beschließt über Ausmaß des Zusatznutzens
Die Dossierbewertung ist Teil der frühen Nutzenbewertung gemäß Arzneimittelmarktneuordnungsgesetz (AMNOG), die der G-BA verantwortet. Nach Publikation der Dossierbewertung führt der G-BA ein Stellungnahmeverfahren durch und fasst einen abschließenden Beschluss über das Ausmaß des Zusatznutzens.

Einen Überblick über die Ergebnisse der Nutzenbewertung des IQWiG gibt folgende Kurzfassung. Auf der vom IQWiG herausgegebenen Website gesundheitsinformation.de finden Sie zudem allgemein verständliche Informationen.

Originalpublikation:

https://www.iqwig.de/de/projekte-ergebnisse/projekte/arzneimittelbewertung/2019/...

Weitere Informationen:

https://www.iqwig.de/de/presse/pressemitteilungen/2020/asfotase-alfa-bei-hypopho...

Quelle: IDW 

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TU Graz-Forschende entschlüsseln Verhalten von Wassermolekülen

Mag., MSc Christoph Pelzl Kommunikation und Marketing
Technische Universität Graz

Mit einer neuen experimentellen Methode geben Forscher der TU Graz in Nature Communications erstmals Einblicke in die Bewegung von Wassermolekülen. Die Ergebnisse könnten helfen, Geräte noch robuster gegenüber rauen Umweltbedingungen zu machen.

Wasser ist eine geheimnisvolle Substanz. Sein Verhalten auf atomarer Ebene zu verstehen, bleibt eine Herausforderung für Experimentalphysikerinnen und -physiker, da die leichten Wasser- und Sauerstoffatome mit herkömmlichen experimentellen Methoden schwer zu beobachten sind. Das trifft vor allem zu, wenn man die mikroskopischen Bewegungen von einzelnen Wassermolekülen beobachten möchte, die innerhalb von Pikosekunden auf einer Oberfläche ablaufen. In ihrer Arbeit „Nanoscopic diffusion of water on a topological insulator" konnten Forscher der Arbeitsgruppe "Exotic Surfaces" des Instituts für Experimentalphysik der TU Graz gemeinsam mit Forschenden vom Cavendish Laboratory, der University of Surrey und der Aarhus University nun einen großen Fortschritt erzielen und das Verhalten von Wasser auf einem derzeit besonders interessanten Material erforschen: dem topologischen Isolator Bismuttellurid. Bismuttellurid könnte für den Bau von Quantencomputern eingesetzt werden. Wasserdampf wäre dann ein Umwelteinfluss, dem aus Bismuttellurid gebaute Anwendungen im realen Betrieb ausgesetzt sein könnten.

Kombination aus Experiment und Theorie
Das Forschungsteam kombinierte für seine Untersuchungen theoretische Berechnungen mit einer neuen experimentellen Methode, der Helium-Spin-Echo-Spektroskopie. Dabei werden Heliumatome mit sehr niedriger Energie genutzt, die es erlauben, isolierte Wassermoleküle zu beobachten, ohne dabei deren Bewegung zu beeinflussen. Die Forschungsgruppe fand heraus, dass sich Wassermoleküle auf Bismuttellurid gänzlich anders verhalten, als auf Standardmetallen. Auf herkömmlichen Materialien zeigen Wassermoleküle anziehende Bewegungen und bilden Ansammlungen in Form von Wasserfilmen. Bei topologischen Isolatoren ist genau das Gegenteil der Fall: Die Wassermoleküle stoßen einander ab, und bleiben auf der Oberfläche isoliert.
Bismuttellurid scheint somit relativ unempfindlich gegenüber Wasser zu sein. Dies ist ein großer Vorteil für Anwendungen, die unter herkömmlichen Umweltbedienungen funktionieren müssen. Weitere Experimente an ähnlich aufgebauten Oberflächen sind bereits in Planung und sollen klären ob die Bewegung der Wassermoleküle auf spezielle Eigenschaften der untersuchten Oberfläche zurückzuführen ist.

Dieser Forschungsbereich ist an der TU Graz im Field of Expertise Advanced Materials Science angesiedelt, einem von fünf wissenschaftlichen Stärkefeldern der TU Graz.

Infobox: Die Arbeit wurde auf der Website von Nature Communications unter https://www.nature.com/articles/s41467-019-14064-7 veröffentlicht.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Anton TAMTÖGL
TU Graz | Institut für Experimentalphysik
Petersgasse 16, 8010 Graz, Österreich
Tel.: +43 316 873 8143
tamtoegl@tugraz.at
iep.tugraz.at

Originalpublikation:
Tamtögl, A., Sacchi, M., Avidor, N. et al. Nanoscopic diffusion of water on a topological insulator. Nat Commun 11, 278 (2020) doi:10.1038/s41467-019-14064-7

Weitere Informationen:
https://www.tugraz.at/tu-graz/services/news-stories/medienservice/einzelansicht/... (Pressemeldung TU Graz)
https://www.tugraz.at/institute/iep/forschung/surfaces/ (Website der Arbeitsgruppe Exotic Surfaces des Instituts für Experimentalphysik der TU Graz)
https://www.tugraz.at/forschung/fields-of-expertise/advanced-materials-science/u... (Überblick Advanced Materials Science der TU Graz)

Quelle: IDW 

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Der Partner-Pay-Gap ist weiter vorherrschend - Männer bleiben die Haupt-Brotverdiener in Doppelverdienerhaushalten

Sylvia Nagel Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Zentrum für Altersfragen

Ein Team aus vier Wissenschaftlerinnen hat untersucht, wie sich die Einkommensverteilung zwischen den Geschlechtern in Paarhaushalten von 1992 bis 2016 entwickelt und ob sich der sogenannte Partner-Pay-Gap verringert hat. Dabei zeigt sich: Der Beitrag von Frauen zum Haushaltseinkommen bleibt weiterhin hinter dem der Männer zurück und liegt zwischen 35 (Westdeutschland) und 45 (Ostdeutschland) Prozent. Dabei gibt es interessante Unterschiede zwischen den verschiedenen Einkommensgruppen.

In Fragen der Geschlechtergerechtigkeit spielen das Erwerbsverhalten von Frauen und ihre Zugangs- und Arbeitsmarktchancen eine tragende Rolle: mit Konsequenzen für ihre finanzielle Unabhängigkeit und im Hinblick auf ihre Altersvorsorge. Dies gilt auch für Paarhaushalte. Hier herrschte lange Zeit das Modell des männlichen (Allein-)Ernährers vor, in dem Frauen allenfalls einen Zuverdienst zum Haushaltseinkommen erbrachten. Dieses Modell setzt Frauen und ihre Kinder einem Armutsrisiko im Falle einer Trennung aus, und auch unser Rentensystem benachteiligt Hinterbliebene in Partnerschaften, wenn sie weniger eigene Rentenanwartschaften aufbringen als die Hauptverdiener.
Martina Dieckhoff, Vanessa Gash, Antje Mertens und Laura Romeu Gordo haben mit Daten des Sozioökonomischen Panels untersucht, wie sich die Anteile am Haushaltseinkommen zwischen Männern und Frauen im Zeitverlauf entwickelt haben.

Es zeigt sich für den Beobachtungszeitraum sowohl in Ost- als auch in Westdeutschland eine Zunahme an Doppelverdienerhaushalten: In Westdeutschland ist der Anteil von 51 Prozent im Jahr 1992 bis auf rund 79 Prozent in 2016 angewachsen und liegt damit ähnlich hoch wie in Ostdeutschland. Hier gab es von einem höheren Ausgangsniveau von 63 Prozent ausgehend im Jahr 1992 einen Zuwachs auf 78 Prozent. In beiden Teilen ist der Anstieg von 2005 an stärker verlaufen als in den Jahren zuvor. Dies fällt mit der Einführung der Hartz-Reformen, einer stärkeren Deregulierung des Arbeitsmarkts und die damit verbundene Zunahme an Teilzeitbeschäftigung sowie einer Zunahme an Möglichkeiten zur Kinderbetreuung zusammen.

Der Verdienstunterschied in Paarhaushalten scheint demgegenüber ziemlich veränderungsresistent: Ein Zuwachs an Einkommensgleichheit ist kaum zu verzeichnen, obwohl die Partnerschaften in der Mehrheit homogen hinsichtlich ihrer Bildungsabschlüsse und damit ihres Verdienstpotentials sind. In beiden Teilen Deutschlands ist der Anteil am Haushaltseinkommen von Frauen geringer als der von den Männern. In Westdeutschland lässt sich ein geringfügiger Anstieg bei den Frauen um drei Prozentpunkte von rund 32 Prozent auf rund 35 Prozent verzeichnen. In Ostdeutschland ist der Einkommensunterschied in der Partnerschaft geringer, der Anteil der Frauen am Haushaltseinkommen hat aber um ein Prozentpunkt abgenommen (von 44% auf 43%). Dass der Beitrag der Frauen zum Haushaltseinkommen in Ostdeutschland höher ist als in Westdeutschland, lässt sich vermutlich teilweise auf die Einkommen der ostdeutschen Männer zurückführen, die substanziell weniger verdienen als westdeutsche Männer, während die Einkommensunterschiede zwischen Frauen in Ost- und Westdeutschland weniger ausgeprägt sind. Ein weiterer Erklärungsfaktor für die Unterschiede zwischen Ost- und Westdeutschland sind unterschiedliche soziale Normen insbesondere mit Blick auf die Arbeitszeit von Müttern.

Es zeigt sich außerdem, dass die Größe des Partner-Pay-Gaps mit der wirtschaftlichen Stellung der Haushalte variiert: in Paarhaushalten mit Männern im unteren Drittel der Einkommensverteilung haben Frauen einen größeren Anteil am Haushaltseinkommen als mit Partnern im obersten Drittel der Einkommensverteilung. Und auch hier zeigen sich Ost-/ Westunterschiede. Während in Ostdeutschland Frauen mit Partnern aus dem unteren Einkommensdrittel Verdienstgleichheit erreichen, bleiben westdeutsche Frauen mit einem Anteil von um die 40 Prozent am Haushaltseinkommen dahinter zurück. Ostdeutsche Frauen mit Partnern aus dem oberen Einkommensdrittel erreichen zwischen 30 und 40 Prozent des Haushaltseinkommens, während westdeutsche Frauen in diesem Fall mit zwischen 24 und 32 Prozent zum Haushaltseinkommen beitragen. Auch im mittleren Drittel haben die ostdeutschen Frauen einen größeren Beitrag am Haushaltseinkommen (Osten: zwischen 40 und 46 Prozent; Westen: zwischen 29 und 35 Prozent). Der leichte Anstieg des Haushaltsbeitrags von Frauen in Westdeutschland zwischen 1992 und 2016 ist hauptsächlich durch Paare im mittleren und oberen Einkommenssegment getragen. In Ostdeutschland hingegen hat sich der Anteil der Frauen am Haushaltseinkommen im oberen Einkommenssegment um drei Prozentpunkte sogar verringert, während die Frauen aus dem unteren und mittleren Segment einen schwachen Zuwachs zwischen zwei und drei Prozentpunkten erreichten.

Analysen aus Modellrechnungen weisen darauf hin, dass besonderes Teilzeitbeschäftigung der Frauen sowie das Vorhandensein von Kindern (in Westdeutschland stärker als in Ostdeutschland), atypische und befristete Beschäftigung des Partners Einflussfaktoren für den Haushaltsbeitrag der Frauen sind. Und der eigene Bildungsabschluss hat einen größeren Einfluss auf den Haushaltsbeitrag von Frauen mit Partnern aus dem unteren Einkommenssegment als mit Partnern aus dem oberen Einkommenssegment.

Insgesamt zeigt die Studie eine persistierende ökonomische Ungleichheit in doppelverdienenden Paarhaushalten, die robust gegen politischen und institutionellen Wandel zu sein scheint.

Originalpublikation:
Dieckhoff, M., Gash, V., Mertens, A., & Romeu Gordo, L. (2020). Partnered women's contribution to household labour income: Persistent inequalities among couples and their determinants. Social Science Research, Vol. 85 (https://doi.org/10.1016/j.ssresearch.2019.102348).

Quelle: IDW 

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Grünere Frühlinge verursachen trockenere Sommer auf der Nordhalbkugel

Michael Hallermayer Presse - Öffentlichkeitsarbeit - Information
Universität Augsburg

Satelliten zeigen, dass Pflanzen in der nördlichen Hemisphäre mit zunehmendem Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre darauf reagieren, indem sie den Blattaustrieb vorantreiben und die Pflanzenproduktivität im Frühjahr verbessern. Gleichzeitige Messungen von Wetterstationen in der gesamten Region lassen darauf schließen, dass Dürren und Hitzewellen im Sommer häufiger und länger anhalten. Obwohl diese beiden Phänomene zu verschiedenen Jahreszeiten auftreten, zeigen die neuesten Erkenntnisse, dass es Verbindungen zwischen ihnen gibt.

Ein Forscherteam der Peking-Universität in China und der Universität Augsburg hat in Zusammenarbeit mit weiteren Forscherinnen und Forschern aus Deutschland, Großbritannien, Spanien, Belgien, Frankreich, Australien und den USA festgestellt, dass die frühere Begrünung des Frühlings einen großen Wasserverlust durch Verdunstung verursacht. Dieser Verlust erhöht das Risiko von Bodenfeuchtigkeitsdürren und Hitzeextremen in den folgenden Sommermonaten, so die jüngste in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie.

Die Forscher entdeckten diesen Zusammenhang zwischen den Jahreszeiten mit statistischen Methoden, indem sie Satellitenbilder von steigendem Frühlingsgrün mit denen von sinkender Sommerbodenfeuchtigkeit verknüpften. Sie stellen außerdem sicher, dass diese Verknüpfung in Klimamodellen repliziert werden kann.

„Wie eine frühere Begrünung die Bodenfeuchtigkeit beeinflusst, ist tatsächlich komplexer als bisher angenommen. Eine frühere Begrünung führt zu schnelleren Wasserverlusten, indem mehr Wasser in die Atmosphäre gepumpt wird. Das „verlorene Wasser" verschwindet jedoch nicht, ein Teil davon kehrt später als Niederschlag über Land zurück. Wir zeigen, dass dieser Mechanismus die durch Begrünung bedingten Wasserverluste verringert, da sonst die Oberflächentrocknung wesentlich intensiver ausfallen würde. Der Rest des „verlorenen Wassers" kehrt jedoch nicht lokal als Niederschlag zurück, da die Atmosphäre es zu verschiedenen geografischen Orten transportiert", sagte Xu Lian von der Universität Peking, der der Hauptautor dieser Studie ist.

Professor Buermann vom Geographischen Institut der Universität Augsburg und Mitautor der Studie sagte: „Diese Forschung befasst sich mit einer der größten Herausforderungen für die Klimaforschung, nämlich der Quantifizierung des Beitrags von Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und Atmosphäre zu den gegenwärtig auftretenden extremen Wetterereignissen wie den Dürren in den nördlichen Breiten in 2018. Die in unserer Studie festgestellten inter-saisonalen Prozesse können teilweise für anhaltende Extreme verantwortlich sein und dürften die sommerliche Bodenfeuchtigkeit und die terrestrischen Ökosysteme unter dem fortschreitenden Klimawandel zusätzlich unter Druck setzen. "

"Hydrologische Kompromisse wie die frühzeitige Begrünung im Frühling im Vergleich zur potenziell erhöhten Bräunung oder Dürre im Sommer sind ein weiteres Beispiel für die komplexen und oft unerwarteten Wechselwirkungen des Klimawandels mit Ökosystemen", fügte Alan Knapp, Professor für Ökologie an der Colorado State University, hinzu der nicht an der Studie beteiligt war, „Diese Analyse bietet neue Erkenntnisse in dieser Hinsicht und schlägt wichtige neue Forschungspfade vor, um zu verstehen, wie sich der Klimawandel auf die Ökosysteme auswirken kann, von denen wir abhängig sind."

Professor Josep Peñuelas vom Nationalen Forschungsrat von Spanien fügte hinzu: „Diese Untersuchung deutet auf einen oft übersehenen positiven Feedback hin: Steigende Treibhausgaskonzentrationen und die damit verbundene Erwärmung verursachen eine frühere Vegetationsphänologie, die die Sommerbodenfeuchtigkeit verringert, was wiederum die durch die globale Erwärmung verursachten Sommerhitze Extremereignisse weiter verstärkt".

Der in der Studie identifizierte Zusammenhang von "grüneren Frühlingen verursachen trockenere Sommer" hält nicht überall an. Eine Ausnahme stellen landwirtschaftliche Gebiete dar, in denen die intensive Bewässerung die durch die Begrünung hervorgerufenen Signale außer Kraft setzt. Eine andere herausragende Ausnahme ist Mittelsibirien, wo das Vegetationswachstum zwar auch früher einsetzt, jedoch die Böden im Sommer feuchter sind, und diese zusätzliche Bodenfeuchtigkeit wird wahrscheinlich durch die Atmosphärische Zirkulation aus Europa übertragen, wo durch Begrünung und erhöhte Verdunstungsraten sich feuchtere Luftmassen bilden.

"Dies ist eine faszinierende `Teleconnection´ in unserem Erdsystem, die durch die Veränderung des Klimas durch den Menschen und den damit verbundenen Auswirkungen auf terrestrische Ökosysteme ausgelöst wird", sagte Dr. Tim R. McVicar von der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), Australien.

„Diese Forschung trägt zu den wachsenden Beweisen bei, dass der Klimawandel nicht einfach so ablaufen wird, das alles gleich ist, außer den erhöhten Hintergrundtemperaturen. Stattdessen wird der Klimawandel hochkomplexe Wechselwirkungen innerhalb des Planetensystems auslösen, die lokal zu erheblichen Veränderungen führen können ", fügte Chris Huntingford vom Centre for Ecology and Hydrology, UK, hinzu.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Wolfgang Buermann
Physische Geographie mit Schwerpunkt Klimaforschung
Telefon: +49 821 598 2662
wolfgang.buermann@geo.uni-augsburg.de

Originalpublikation:

Xu Lian, Shilong Piao, Laurent Z. X. Li, Yue Li, Chris Huntingford, Philippe Ciais, Alessandro Cescatti, Ivan A. Janssens, Josep Peñuelas, Wolfgang Buermann, Anping Chen, Xiangyi Li, Ranga B. Myneni, Xuhui Wang, Yilong Wang, Yuting Yang, Zhenzhong Zeng, Yongqiang Zhang, Tim R. McVicar: Summer soil drying exacerbated by earlier spring greening of northern vegetation. Im: Science Advances03 Jan 2020: eaax0255

Weitere Informationen:

https://advances.sciencemag.org/content/6/1/eaax0255 Publikation

Quelle: IDW 

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Meeresspiegel-Anstieg oder Temperaturerhöhung: Klimaziel neu definiert

Birgit Kruse Referat Medien- und Öffentlichkeitsarbeit
Universität Hamburg

Statt eine Obergrenze für den globalen Temperaturanstieg festzulegen, könnte die Staatengemeinschaft auch eine Obergrenze für den Anstieg des Meeresspiegels vereinbaren. Falls man letzteren für die wesentliche Folge des Klimawandels hält, wäre ein direktes Meeresspiegel-Ziel langfristig wirksamer und kostengünstiger. Dies zeigt eine Studie des Exzellenzclusters für Klimaforschung CLICCS der Universität Hamburg, die im Fachjournal „Science Advances" erschienen ist.

Bisher orientieren sich Ziele zum Klimaschutz stets an der weltweiten Durchschnittstemperatur. Laut dem Klimaabkommen von Paris soll die mittlere Erwärmung auf zwei Grad oder besser noch 1,5 Grad Celsius begrenzt werden. Ein Forschungsteam der Universität Hamburg und des Max-Planck-Instituts für Meteorologie hat diese Begrenzung nun in Meeresspiegel-Ziele umgewandelt und so neu definiert. Durch die Arbeit soll ein Diskurs angeregt werden, ob und wie Klimaziele angepasst werden sollten, sobald mehr Wissen über die Folgen des Klimawandels vorhanden ist.

Die Temperaturerhöhung trägt dreifach zum Anstieg des Meeresspiegels bei: durch das Abschmelzen von Gebirgsgletschern, von Eisschilden und durch Ausdehnung des Meerwassers durch die zusätzliche Wärme. Weil diese Prozesse langwierig sind, würde der Meeresspiegel auch bei sofortigem Stopp aller Treibhausgas-Emissionen noch Jahrhunderte weiter steigen. Entscheidend für den Anstieg des Meeresspiegels ist, zu welchem Zeitpunkt weltweit wieviel Kohlendioxid (CO2) ausgestoßen wird. Hier sind verschiedene Varianten denkbar, die Emissionspfade genannt werden. Allgemein gilt, je früher die Emissionen auf null sinken, desto eher verlangsamt sich auch der Meeresspiegel-Anstieg.

Für ihre Berechnungen nahmen die Forscher das Zwei-Grad-Ziel als Ausgangspunkt. Hier wird bis zum Jahr 2200 ein Anstieg des Meeresspiegels von weltweit rund 0,89 Metern erwartet. Dieser Wert wird nun als neue Obergrenze für den Meeresspiegel-Anstieg gesetzt. Mithilfe von Rechenmodellen ermittelte das Team, auf welchem Emissionspfad dieses Ziel erreicht werden kann.

Im Vergleich zum Temperaturziel erlaubt der neue Pfad zunächst höhere Emissionen, aber etwa ab dem Jahr 2100 müssten die Emissionen komplett auf null gedrosselt werden. 2200 werden so das Meeresspiegel- und das globale Temperaturziel erreicht. „Der neue Pfad ist deutlich nachhaltiger, da er auch noch nach 2200 den Anstieg des Meeresspiegels stärker abbremst", sagt Chao Li vom Exzellenzcluster für Klimaforschung und Hauptautor der Studie.

Mithilfe eines ökonomischen Modells konnten die Forscher zeigen, dass ein am Temperatur-Ziel orientiertes Meeresspiegel-Ziel auch kostengünstiger wäre. „Es macht finanziell einen Unterschied, zu welchem Zeitpunkt wie viel CO2 reduziert wird", sagt Hermann Held, Co-Autor der Studie. „Sich am Meeresspiegel zu orientieren, gäbe der Gesellschaft mehr Zeit für Innovationen und technische Anpassungen. Das ist sinnvoll, wenn der Meeresspiegelanstieg als das drängendste Problem der Erderwärmung betrachtet wird."

Das Team betont, dass es sich zunächst um grundsätzliche Berechnungen handele. Die Ergebnisse belegten aber, dass lebensnähere Klimaziele zugleich mehr Sicherheit und mehr Spielräume eröffnen können.

Für Rückfragen:
Stephanie Janssen
Universität Hamburg
CEN - Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit / Öffentlichkeitsarbeit / Outreach
CLICCS - Exzellenzcluster für Klimaforschung
Tel.: +49 40 42838-7596
E-Mail: stephanie.janssen@uni-hamburg.de

Weitere Informationen:
https://www.cliccs.uni-hamburg.de/de/about-cliccs/news/2020-news/2020-01-09-sea-... CLICCS-Webseite
https://advances.sciencemag.org/content/6/2/eaaw9490 Fachpublikation: Li C, Held H, Hokamp S, Marotzke J (2019): Optimal temperature overshoot profile found by limiting global sea-level rise as a lower-cost climate target; Science Advances

Quelle: IDW 

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Immer gegen den Uhrzeigersinn

Dr. Boris Pawlowski Presse, Kommunikation und Marketing
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Rätsel frühneolithischer Hausausrichtungen endlich gelöst

Menschliches Verhalten wird von vielen Dingen beeinflusst, die uns meist unbewusst bleiben. Dazu gehört ein Phänomen, das unter Wahrnehmungspsychologen unter dem Begriff „Pseudoneglect" bekannt ist. Damit bezeichnen sie die Beobachtung, dass gesunde Menschen ihr linkes Gesichtsfeld gegenüber dem rechten bevorzugen und deshalb eine Linie regelhaft links der Mitte teilen. Eine am Freitag, 10. Januar, in der Online-Zeitschrift PLOS ONE veröffentlichte Studie zeigt nun erstmals, welchen Effekt diese unscheinbare Abweichung in der prähistorischen Vergangenheit hatte.

Menschliches Verhalten wird von vielen Dingen beeinflusst, die uns meist unbewusst bleiben. Dazu gehört ein Phänomen, das unter Wahrnehmungspsychologen unter dem Begriff „Pseudoneglect" bekannt ist. Damit bezeichnen sie die Beobachtung, dass gesunde Menschen ihr linkes Gesichtsfeld gegenüber dem rechten bevorzugen und deshalb eine Linie regelhaft links der Mitte teilen.

Eine am Freitag, 10. Januar, in der Online-Zeitschrift PLOS ONE veröffentlichte Studie zeigt nun erstmals, welchen Effekt diese unscheinbare Abweichung in der prähistorischen Vergangenheit hatte. Ein slowakisch-deutsches Forschungsteam hat die Ausrichtung frühneolithischer Häuser in Mittel- und Osteuropa untersucht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Sonderforschungsbereiches (SFB) „TransformationsDimensionen" der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und der Slowakischen Akademie der Wissenschaften gelang dabei der Nachweis, dass die Orientierung neu gebauter Häuser um einen kleinen Betrag von derjenigen bereits bestehender Bauwerke abweicht und dass diese Abweichung regelhaft gegen den Uhrzeigersinn erfolgte.

Archäologe Dr. Nils Müller-Scheeßel, der die Studie innerhalb des SFB koordinierte, sagt dazu: „Seit langem geht man in der Forschung davon aus, dass die frühneolithischen Häuser ungefähr eine Generation, dass heißt 30 bis 40 Jahre gestanden haben und in regelmäßigen Abständen neue Häuser neben bereits bestehenden errichtet werden mussten. Durch Altersbestimmungen mithilfe der Radiokarbonmethode können wir nun zeigen, dass die Neuerrichtung mit einer kaum wahrnehmbaren Drehung der Hausachse gegen den Uhrzeigersinn verbunden war. Wir sehen ‚Pseudoneglect‘ als wahrscheinlichste Ursache dafür."

Möglich wurde diese Erkenntnis durch die Interpretation eines der zur Zeit am schnellsten wachsenden archäologischen Datenbestände, nämlich der Ergebnisse geophysikalischer Magnetikmessungen. Dabei werden Unterschiede im Erdmagnetfeld dazu genutzt, um im Untergrund liegende archäologische Befunde sichtbar zu machen. Frühneolithische Hausgrundrisse gehören zu den am besten identifizierbaren Befundgattungen.

„In den letzten Jahren haben wir in unserem Arbeitsgebiet in der Südwestslowakei mit geophysikalischen Prospektionsmethoden Hunderte von frühneolithischen Häusern entdeckt. Diese Häuser alle auszugraben ist weder möglich noch aus denkmalpflegerischen Gründen überhaupt wünschenswert. Die Möglichkeit, über ‚Pseudoneglect‘ die Häuser ohne Ausgrabung in eine relative Abfolge zu bringen und damit das Siedlungsgeschehen einer ganzen Kleinregion aufzuschlüsseln, hebt unsere Forschung auf ein ganz neues Niveau", äußert sich Müller-Scheeßel begeistert. „Die absolute Datierung mit naturwissenschaftlichen Methoden muss selbstverständlich in jedem Fall die Grundtendenz bestätigen."

In der Studie wird ferner auf vergleichbare archäologische Beobachtungen an anderen Orten und Zeiten verwiesen, die zeigen, dass ähnliche Orientierungsveränderungen auch für jüngere prähistorische Perioden zuzutreffen scheinen. Die Bedeutung von „Pseudoneglect" reicht also weit über die Datierung frühneolithischer Häuser hinaus.

Originalpublikation:
Müller-Scheeßel N, Müller J, Cheben I, Mainusch W, Rassmann K, Rabbel W, et al. (2020) A new approach to the temporal significance of house orientations in European Early Neolithic settlements. PLoS ONE 15(1): e0226082. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0226082 (nach Ende der Sperrfrist)

Bilder stehen zum Download bereit:
http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/005-luftbild.jpg
Luftbild der Ausgrabungsfläche einer frühneolithischen Siedlung bei Vráble in der Slowakei.
© Nils Müller-Scheeßel

http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/005-magnetmessung.jpg
Vorbereitung für die geophysikalische Untersuchung einer Fläche bei Vráble. Das Messgerät, das über den Boden gezogen wird, zeichnet magnetische Anomalien unter der Oberfläche auf. Dadurch werden archäologische Befunde wie Hausgrundrisse sichtbar.
© Martin Furholt

http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/005-magnetikplan.jpg
Magnetischer Plan einer frühneolithischen Siedlung. Jeweils zwei der dunklen Linien mit einer Länge von 20 bis 30 Metern bilden den Teil eines Hauses ab.
© Nils Müller-Scheeßel

Mehr Informationen im Internet:
http://www.sfb1266.uni-kiel.de

Kontakt:
Dr. Nils Müller-Scheeßel
Institut für Ur- und Frühgeschichte
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
E-Mail: nils.mueller-scheessel@ufg.uni-kiel.de
Telefon: 0431/880-2067

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Text/Redaktion: Angelika Hoffmann
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de Internet: www.uni-kiel.de Twitter: www.twitter.com/kieluni
Facebook: www.facebook.com/kieluni Instagram: www.instagram.com/kieluni

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Nils Müller-Scheeßel
Institut für Ur- und Frühgeschichte
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
E-Mail: nils.mueller-scheessel@ufg.uni-kiel.de
Telefon: 0431/880-2067

Originalpublikation:
Müller-Scheeßel N, Müller J, Cheben I, Mainusch W, Rassmann K, Rabbel W, et al. (2020) A new approach to the temporal significance of house orientations in European Early Neolithic settlements. PLoS ONE 15(1): e0226082. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0226082

Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de/de/universitaet/detailansicht/news/005-uhrzeigersinn

Quelle: IDW 

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Die Wärmewende beginnt im Stadtteil - Konzepte für den urbanen Raum entwickelt

Richard Harnisch Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung GmbH, gemeinnützig

► Forschungsprojekt „Urbane Wärmewende" entwickelt Wärmeversorgungskonzepte für Quartiere und Wärmenetze
► Im Fokus: Nutzung lokaler erneuerbarer Wärmequellen und Abwärme, Wärmeplanung, Resilienz und Sozialverträglichkeit
► Folgeprojekt konzentriert sich zwei weitere Jahre auf die kommunale Wärmeplanung

Eine der Herkulesaufgaben, um die Klimaziele zu erreichen, ist es, den CO2-Ausstoß der Wärmeversorgung radikal zu senken. Eine Forschergruppe unter Leitung des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) zeigt, wie Städte sich sozialverträglich von Kohle, Öl und Gas abwenden können. Im Projekt „Urbane Wärmewende" wurden mögliche Beiträge von erneuerbaren Energien und lokalen Wärmequellen in Berliner Stadtquartieren untersucht. „Abwärme aus Betrieben, Wärme aus Abwasser oder Geothermie werden bislang kaum genutzt. Der Schlüssel für solche umweltfreundliche Wärme sind Quartierskonzepte und Wärmenetze", so Projektleiter Bernd Hirschl vom IÖW. „Eine wichtige Voraussetzung ist ein effizienterer Gebäudebestand. Nur wenn der Wärmebedarf deutlich gesenkt wird, können umweltfreundliche Wärmequellen effizient genutzt werden."

In dem dreijährigen Projekt erarbeite das Projektteam aus IÖW, Universität Bremen und Technischer Universität Berlin gemeinsam mit der Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz mit Förderung des Bundesforschungsministeriums lokale Wärmekonzepte für drei Berliner Quartiere. Ende des Jahres 2019 diskutierten sie ihre Ergebnisse mit der Wärmebranche in Berlin, die Dokumentation der Tagung ist jetzt online auf http://www.urbane-waermewende.de.

Keimzellen für die Wärmewende erschließen
„Bisherige Quartierskonzepte waren oft zu komplex, hatten zu viele verschiedene Akteure und landeten am Ende oft in der Schublade. Deshalb empfehlen wir einen Keimzellenansatz", so Elisa Dunkelberg vom IÖW. Dies können etwa öffentliche Gebäude, Neubauvorhaben, gewerbliche Gebäude oder Wohnungsbaugesellschaften und -genossenschaften sein.

Für ein Altbauviertel im Bezirk Charlottenburg-Wilmersdorf zeigen die Forscher, wie ein solches Quartierskonzept aussehen kann: Zunächst muss der Wärmebedarf durch eine energetische Sanierung gesenkt werden. Die Wärme kann über eine Abwasser-Wärmepumpe, die zum Teil mit vor Ort erzeugtem Solarstrom betrieben wird, in Kombination mit Kraft-Wärmekopplung erzeugt werden. „Vor allem bei öffentlichen Gebäuden, die eine - in Berlin gesetzlich verankerte - Vorreiterrolle haben, sollte im Sanierungsfall und bei Neubauten immer geprüft werden, ob sie sich als Keimzelle für ein Quartierskonzept und die Mitversorgung umliegender Gebäude eignen", betont Dunkelberg.

Klimaneutrale Fernwärme: Abwärme und Erneuerbare nutzen
Fernwärme spielt in urbanen Räumen eine große Rolle. „Um klimaneutral zu werden, ist es wichtig, lokale Wärmequellen aus Abwasser, Flusswasser und Geothermie sowie aus Abwärme mehr in die Fernwärme zu integrieren", so Hirschl. Dabei muss auch auf die Resilienz des Wärmeerzeugungssystems geachtet werden. Eine gemeinsame Fallstudie mit dem Fernheizwerk Neukölln zeigt, dass es möglich ist, lokale Wärmequellen zu nutzen. Aber es muss technisch erprobt werden und es braucht unterstützende, finanzielle Maßnahmen. Nächste Schritte müssten nun etwa Probebohrungen für tiefe Geothermie sein sowie Pilotanlagen, die Abwasser- oder Flusswasserwärme durch Groß-Wärmepumpen für die Fernwärme bereitstellen. Für die Investition in die teils unerprobten und hochinvestiven Technologien braucht es Strategien zur Förderung und Risikoabsicherung.

Wärmewende erfordert kommunale strategische Wärmeplanung - und Sozialverträglichkeit
„Um die identifizierten Potenziale zu erschließen, hilft eine kommunale Wärmeplanung, wie sie in Vorreiterländern wie Dänemark bereits seit Langem und in anderen Bundesländern und Kommunen seit einiger Zeit vorgeschriebene Praxis ist", betont Hirschl. Grundlage hierfür ist ein Wärmekataster, das die Wärmequellen wie Abwasser und gewerbliche Abwärme sichtbar macht. Damit können auch Quartiere für gebäudeübergreifende Konzepte identifiziert werden. Mit der Sektorenkopplung kommt es zudem darauf an, dass Kommunen und Städte infrastrukturübergreifend planen. Instrumente wie die Bauleitplanung und städtebauliche Verträge sind auf Klimaneutralität auszurichten.

Geringe Sanierungsraten der letzten Jahre zeigen, dass rein anreizbasierte Maßnahmen nicht ausreichen, um die energetische Modernisierung sicherzustellen. Deshalb empfehlen die Forscherinnen und Forscher, die Vorschriften stärker umzusetzen und einen Stufenplan zu entwickeln, der den Gebäudebestand in Richtung Klimaneutralität führt. Gleichzeitig müssen Zuschüsse erhöht und Konditionen für die Umlage auf die Miete sozialverträglicher werden. Ein Stufenplan unter den Bedingungen eines Mietendeckels muss so ausgestaltet werden, dass die energetische Modernisierung sowohl für Vermieter als auch für Mieterinnen wirtschaftlich zumutbar ist.

Bundesforschungsministerium finanziert Projekt „Urbane Wärmewende" zwei weitere Jahre
Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt in neuer Partnerkonstellation für zwei weitere Jahre, um Lösungsstrategien für die zentralen Hemmnisse bei der Umsetzung zu erproben und die Forschungsergebnisse in einer kommunalen Wärmeplanung zu verankern. Partner sind neben dem IÖW die Berliner Wasserbetriebe und die Rechtskanzlei Becker Büttner Held.

Infografiken zur Wärmewende in der Stadt:
http://www.urbane-waermewende.de/publikationen/infografiken.html

Über das Projekt:
Das Projekt Urbane Wärmewende untersucht am Beispiel der Stadt Berlin, welche Optionen es für eine umwelt- und klimaschonende Wärmeversorgung geben kann. Im Projekt wird analysiert, wie Wärme-, Gas- und Strominfrastrukturen intelligent miteinander vernetzt werden können und welche Governance- und Beteiligungsformen dafür notwendig sind. Dabei fokussiert das Projekt auf konkrete Gebiete in Berliner Bezirken und entwickelt und analysiert Transformationsszenarien gemeinsam mit Umsetzungsakteuren aus Wirtschaft und Verwaltung.

Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Förderinitiative „Nachhaltige Transformation urbaner Räume" des Förderschwerpunkts Sozial-ökologische Forschung (SÖF). Projektpartner sind neben dem Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (Gesamtprojektleitung) die Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz, die Technische Universität Berlin (Institutionenökonomie, Wärmeplanung) und die Universität Bremen (Resilienz). Informationen und Infografiken zu den inhaltlichen Schwerpunkten des Projektes auf www.urbane-waermewende.de

Pressekontakt:
Richard Harnisch
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung
Telefon: +49-30-884 594-16
E-Mail: richard.harnisch@ioew.de

Das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) ist ein führendes wissenschaftliches Institut auf dem Gebiet der praxisorientierten Nachhaltigkeitsforschung. Über 60 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter erarbeiten Strategien und Handlungsansätze für ein zukunftsfähiges Wirtschaften - für eine Ökonomie, die ein gutes Leben ermöglicht und die natürlichen Grundlagen erhält. Das Institut arbeitet gemeinnützig und ohne öffentliche Grundförderung.
http://www.ioew.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Elisa Dunkelberg
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung
Telefon: +49-30-884 594-36
E-Mail: elisa.dunkelberg@ioew.de

Weitere Informationen:
http://www.urbane-waermewende.de
https://www.urbane-waermewende.de/publikationen/infografiken.html

Anhang
Infografik: Wärmewende in der Stadt
https://idw-online.de/de/attachment78970

Quelle: IDW 

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Nicht Ost-West macht den Unterschied, sondern oben und unten

Katharina Vorwerk Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Studie zeigt Einfluss von Einkommen und Bildung auf Gefühl der Wertschätzung in Deutschland

93 Prozent der Menschen in Deutschland fühlen sich in ihrem Alltag wertgeschätzt, Geringschätzung erfahren deutlich weniger - jedoch immer noch jeder Zweite (52 Prozent). Die meisten Menschen erfahren Wertschätzung vor allem in der Familie und im Freundeskreis, wohingegen Erfahrungen der Geringschätzung eher in öffentlichen Bereichen, wie zum Beispiel dem Arbeitsplatz, gemacht werden. Ostdeutsche und Westdeutsche fühlen sich im Alltag gleichermaßen wertgeschätzt, große Unterschiede bestehen aber nach Einkommen, Bildung und Erwerbsstatus.

Das zeigte eine Studie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Die Soziologen Christian Schneickert, Jan Delhey und Leonie Steckermeier haben untersucht, wer sich in Deutschland in welchen Lebensbereichen wert- oder geringgeschätzt fühlt. Anhand eines von ihnen entwickelten Fragemoduls für die Innovationsstichprobe des Sozio-oekonomischen Panels kamen sie zu durchaus überraschenden Ergebnissen, so Prof. Delhey.

So seien die Alltagserfahrungen der Wert- und Geringschätzung in Deutschland durchaus ungleich verteilt. Dabei mache die sogenannte Schichtposition einen großen Unterschied: Je höher das Einkommen und die Bildung einer Person, desto besser fällt auch die Wertschätzungsbilanz aus. „Auch der Erwerbsstatus ist wichtig", so Delhey weiter, „denn im Gegensatz zu Erwerbstätigen erfahren Arbeitslose weit weniger Wertschätzung und mehr Geringschätzung." Keinen Unterschied hingegen mache die regionale Herkunft: Ost- und Westdeutsche fühlen sich im Alltag gleichermaßen wert- und geringgeschätzt. Auch Menschen mit Migrationshintergrund unterschieden sich in ihrer Wertschätzungsbilanz nicht vom Rest der Bevölkerung.

„Wer sich für die ungleiche Verteilung von Wert- und Geringschätzung im alltäglichen gesellschaftlichen Miteinander interessiert, ist zumindest für Deutschland gut beraten, sich stärker der sozio-ökonomischen Ungleichheit zu widmen als der sozio-kulturellen Unterschiedlichkeit", schlussfolgert Christian Schneickert.

Darüber hinaus haben die Forscher auch untersucht, welche Folgen Geringschätzung und Wertschätzung für die Betroffenen und die Gesellschaft haben. Dabei zeigt sich, dass die positiven und negativen Alltagserfahrungen nicht nur die persönliche Lebenszufriedenheit, sondern auch die Zufriedenheit mit der Demokratie deutlich beeinflussen.

Die Studie entstand im Rahmen des Projekts „Anerkennung, Abwertung und Erfolgsstreben" am Lehrstuhl Makrosoziologie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG finanziert.

Für die empirischen Analysen wurden Daten einer bevölkerungsrepräsentativen Stichprobe von 3.580 Personen in Deutschland im Jahr 2016 ausgewertet. Die Daten wurden im Rahmen der Innovationsstichprobe als Teil des Sozio-oekonomischen Panels erhoben und ermöglichen erstmals detaillierte Einblicke in die Verbreitung und Bedeutung von alltäglichen Erfahrungen von Wert- und Geringschätzung.

Die Studie, die in der renommierten Kölner Zeitschrift für Soziologie und Sozialpsychologie erschienen ist, kann kostenfrei heruntergeladen werden: http://link.springer.com/article/10.1007/s11577-019-00640-8

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Jan Delhey, Institut für Gesellschaftswissenschaften, Universität Magdeburg, Tel.: +49 391 67-56537, E-Mail: jan.delhey@ovgu.de

Originalpublikation:
Christian Schneickert, Jan Delhey & Leonie C. Steckermeier (2019): Eine Krise der sozialen Anerkennung? Ergebnisse einer Bevölkerungsbefragung zu Erfahrungen der Wert- und Geringschätzung in Deutschland. Kölner Zeitschrift für Soziologie und Sozialpsychologie, Jg. 72, H. 4

Quelle: IDW 

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Nervenschmerzen frühzeitig verhindern

Unangenehmes Kribbeln in Händen und Füßen, Taubheitsgefühle, Pelzigkeit und Brennen - diese Symptome können auf eine Neuropathie, eine Erkrankung des Nervensystems hindeuten. Dauern die Schmerzen mehrere Monate an, wer-den sie als chronisch bezeichnet. Sie sind dann nur sehr schwer zu behandeln, wobei verfügbare Medikamente oftmals gravierende Nebenwirkungen haben. Forscherinnen und Forscher am Institutsteil Translationale Medizin und Pharma-kologie TMP des Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME haben einen Weg gefunden, um die Entwicklung von neuropathischen Schmerzen frühzeitig zu unterbinden.

Etwa fünf Millionen Menschen in Deutschland leiden an neuropathischen Schmerzen.Sie entstehen durch Schädigungen des peripheren oder zentralen Nervensystems. Die Ursachen sind vielfältig: Oftmals treten die Missempfindungen nach Operationen, beispielsweise bei Bypass-OPs, oder Unfällen auf, etwa wenn das Rückenmark verletzt ist. Auch Phantomschmerzen, unter denen nicht wenige Patienten nach einer Amputation leiden, zählen zu den neuropathischen, mechanisch induzierten Schmerzen. Typisch ist eine Veränderung der Hautsensibilität. Reize wie Kälte, Hitze oder Berührungen werden stärker oder kaum empfunden. Problematisch wird es, wenn der Schmerz sich verselbständigt und chronisch wird. Die Lebensqualität der Betroffenen ist dann erheblich beeinträchtigt. Häufig können sie ihren Beruf nicht mehr ausüben, sie vernachlässigen Freizeitbeschäftigungen und Freundschaften. Die Folgen sind Isolation, Resignation und Depression.

Die Entwicklung von neuropathischen, trauma-induzierten Schmerzen, die nach Operationen oder Unfällen häufig auftreten, muss so früh wie möglich unterbunden werden. Denn sind die neuropathischen Schmerzen erst einmal entstanden, wirken Therapien nur noch eingeschränkt. Hinzu kommt, dass die entspechenden Medikamente starke Nebenwirkungen haben.

Wenn Immunzellen zum Feind werden
Hier setzen Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IME in Frankfurt an. Sie for-schen an alternativen Therapien für die frühzeitige Behandlung von neuropathischen Schmerzen. In Tests konnten sie nachweisen, dass verschiedene Lipide, die als Signalmoleküle bei Verletzungen freigesetzt werden, die Entzündungsreaktionen an den beschädigten Nerven steuern. »Die Nerven schlagen Alarm und setzen Lipide frei, um dem Immunsystem zu signalisieren, dass eine Verletzung vorliegt und die Ursache beseitigt werden muss«, sagt Prof. Dr. Klaus Scholich, Gruppenleiter Biomedizinische Analytik und Imaging am Fraunhofer IME. »Bei neuropathischen Schmerzen werden die angelockten Immunzellen nach einiger Zeit zum Feind. Sie interagieren derart mit den Nerven, dass die betroffenen Areale permanent entzündet sind. Die Nervenschmerzen können nicht mehr abflauen, sie werden chronisch. Indem wir Signalwege unter-brechen, die Immunzellen anlocken, können wir die Schmerzen deutlich verringern.« Möglich ist dies beispielsweise durch den rechtzeitigen Einsatz von Schmerzmitteln wie Ibuprofen und Diclofenac. Frühzeitig verabreicht, können diese Medikamente die Her-stellung des Lipids Prostaglandin E2 stoppen, das eine entscheidende Rolle bei trauma-induzierten Schmerzen spielt, da es sowohl die Nerven sensibilisiert als auch das Immunsystem aktiviert.

Darüber hinaus bindet Prostaglandin E2 den Rezeptor EP3. Neuronen, die diesen Rezeptor aufweisen, setzen das Signalmolekül CCL2 frei. Dieses fördert wiederum die Schmerzentwicklung entscheidend, da es immer neue Immunzellen zu den verletzten Nerven lockt und auch selbst die Schmerzwahrnehmung verstärkt, wie die IME-Forscher in ihren Untersuchungen herausfanden. »Wir konnten die nachgeschalteten Mechanis-men aufklären, die über Entzündungsreaktionen die Entstehung neuropathischer Schmerzen begünstigen«, erläutert Prof. Scholich. »Der Rezeptor EP3 erkennt das Prostaglandin E2. Indem man nun den EP3 ausschaltet und somit die CCL2-Freisetzung hemmt, kann man die Schmerzentstehung deutlich verringern.« Das CCL2 ließe sich mit therapeutischen, spezifischen Antikörpern abfangen. Diese Antikörper könnten bei chronischen Schmerzen zum Einsatz kommen, wenn herkömmliche Arzneimittel wie Ibuprofen nicht mehr wirken. Der Nachteil: Antikörper müssen gespritzt werden. Da dies von den meisten Patienten als unangenehm empfunden wird, forschen Scholich und seine Kolleginnen und Kollegen an alternativen Wirkstoffen, die sich oral verabreichen lassen. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in der renommierten Fachzeitschrift »Journal of Biological Chemistry« veröffentlicht.

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die führende Organisation für angewandte Forschung in Europa. Unter ihrem Dach arbeiten 72 Institute und Forschungseinrichtungen an Standorten in ganz Deutschland. Mehr als 26 600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter erzielen das jährliche Forschungsvolumen von 2,6 Milliarden Euro. Davon fallen 2,2 Milliarden Euro auf den Leistungsbereich Vertragsforschung. Rund 70 Prozent dieses Leistungsbereichs erwirtschaftet die Fraunhofer-Gesellschaft mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten. Internationale Kooperationen mit exzellenten Forschungspartnern und innovativen Unternehmen weltweit sorgen für einen direkten Zugang zu den wichtigsten gegenwärtigen und zukünftigen Wissenschafts- und Wirtschaftsräumen.

Quelle: Fraunhofer 

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Dünger aus Klärschlamm

Britta Widmann Kommunikation
Fraunhofer-Gesellschaft

Ab 2032 müssen große Kläranlagen Phosphate aus dem Klärschlamm, bzw. der Asche zurückgewinnen - das besagt die neue Abfall- und Klärschlammverordnung. Bisherige Technologien dazu sind jedoch chemikalien- und kostenintensiv. Eine neue Technologie bietet nun eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Alternative. Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher zeichnen für die Aufskalierung des Verfahrens verantwortlich.

Hobbygärtner dürften es kennen: Ohne Düngemittel gedeihen Blumen, Kohlrabi, Tomaten und Co. nur mäßig. Landwirte setzen beim Düngen vor allem auf phosphathaltige Präparate, schließlich ist Phosphor ein elementarer Bestandteil allen Lebens und wird auch von Pflanzen dringend benötigt. Was die Lieferkette von Phosphor angeht, existiert jedoch ein Nadelöhr - 75 Prozent der Phosphatlagerstätten liegen in Marokko und der westlichen Sahara. Wie kritisch das werden kann, zeigte sich in den Jahren 2008 und 2009: Durch Lieferengpässe und Spekulationen an den Rohstoffmärkten stieg der Phosphorpreis um 800 Prozent. Die Europäische Kommission nahm Phosphor daher in die Liste der 20 kritischen Rohstoffe auf. Auch die Bundesregierung reagierte: Ab 2023 müssen Betreiber großer Kläranlagen ein Konzept vorlegen, wie der Phosphor zurückzugewinnen ist. Zwar kann die Klärschlammasche auch direkt auf die Felder ausgebracht werden, allerdings können die Pflanzen den darin enthaltenen Phosphor nicht in nennenswertem Maße verwerten. Dazu kommt: Die Asche enthält auch Schadstoffe wie Schwermetalle, die nicht auf den Acker gelangen sollten. Zwar gibt es bereits erste Ansätze, den Phosphor über nasschemische Verfahren aus der Klärschlammasche zurückzugewinnen. Jedoch sind hierfür große Mengen an Chemikalien nötig.

Phosphor rückgewinnen: Kostengünstig, pflanzenverfügbar und umweltschonend
Einen alternativen Ansatz verfolgt die P-bac Technologie, die Experten der Firma Fritzmeier Umwelttechnik GmbH & Co. KG entwickelt und im Projekt »Phosphorrecycling - vom Rezyklat zum intelligenten langzeitverfügbaren Düngemittel - PRil« gemeinsam mit der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS in Alzenau,und der ICL Fertilizers Deutschland GmbH vom Labormaßstab in den Technikumsmaßstab übertragen haben. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert.

»Wir haben die Aufskalierung des Verfahrens im Bereich der Prozesswasserrezyklierung sowie der Reststoffverwertung, Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und Analytik begleitet«, erläutert Dr. Lars Zeggel, Projektleiter am Fraunhofer IWKS. »Der Phosphor, den wir über das neuartige Verfahren aus der Asche zurückgewinnen, hat eine Pflanzenverfügbarkeit von 50 Prozent, bezogen auf einen wasserlöslichen Phosphatdünger. Zum Vergleich: Das Phosphat in der reinen Klärschlammasche ist nahezu gar nicht pflanzenverfügbar.« Zudem ist das enthaltene Substrat weitgehend schadstofffrei, die relevanten Schadstoffe können um mehr als 90 Prozent reduziert werden. Auch was die Kosten angeht, kann sich das Düngemittel aus recyceltem Klärschlamm sehen lassen, wie eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Fraunhofer IWKS ergab: Etwa zwei Euro pro Kilogramm kostet das so hergestellte Phosphat, während der Preis bei der Herstellung über nasschemische Verfahren bei mindestens vier bis sechs Euro pro Kilogramm liegt. Zwar ist der Phosphor aus recycelten Quellen bislang noch teurer als der primäre Phosphor aus Marokko, der bei 70 Cent pro Kilogramm P2O5 liegt. Doch enthält der primäre Phosphor im Gegensatz zum recycelten zunehmend Schadstoffe wie Cadmium und Uran.

Bakterien machen es möglich
Das Verfahren, mit dem der Phosphor aus dem Klärschlamm zurückgewonnen wird, hat die Firma Fritzmeier entwickelt. Der Clou: Statt Chemikalien wie Schwefelsäure zur Klärschlammasche zu geben, überlassen die Experten Bakterien das Feld. Diese nehmen Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf - schaffen somit also einen weiteren Vorteil - und stellen unter Zugabe von elementarem Schwefel selbst Schwefelsäure her, mit dem sie den Phosphor aus der Asche lösen. Andere Bakterien nehmen den Phosphor unter geschickt gewählten Lebensbedingungen auf, reichern ihn an und geben ihn unter anderen Lebensbedingungen wieder ab: Es fällt festes Eisenphosphat aus, das von der Laugungslösung abgetrennt werden kann.

Die Forscher des Fraunhofer IWKS widmeten sich unter anderem dem Prozesswasser. »Um ein Liter Klärschlammasche zu rezyklieren, sind etwa zehn Liter Prozesswasser nötig«, sagt Zeggel. Nach der Abtrennung des Phosphats lässt es sich direkt für die erneute Vermehrung der Bakterien verwenden, und muss erst nach einigen Zyklen entsalzt werden. »Wir haben die Membranfiltration soweit anpassen können, dass wir 98 Prozent des eingesetzten Sulfats - also den Schwefel - aus dem Wasser entfernen und letztendlich 75 Prozent des Prozesswassers im Kreis führen können«, fasst Zeggel zusammen. Damit reduziert sich die Menge des zu entsorgenden Prozesswassers erheblich und führt zu hohen Einsparungen an Energie. Das Verfahren ist somit nicht nur sehr umweltschonend, sondern es fällt auch ein großer Kostenfaktor weg. Denn die Energie, die zum Verdampfen des Wassers aufgewendet werden müsste, ist einer der größten Kostentreiber. Mit der Membranfiltration konnte das Forscherteam die Betriebskosten erheblich senken. Das Gesamtverfahren ist bereits im Hundert-Liter-Maßstab einsatzbereit.

Weitere Informationen:
https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2020/januar/duenger-aus-...

Quelle: IDW 

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Klimafreundliche Energie aus Abwärme

Dr. Ulrich Marsch Corporate Communications Center
Technische Universität München

Die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) verleiht ihren Technologietransferpreis an das Start-up Orcan Energy, den Lehrstuhl für Energiesysteme der Technischen Universität München (TUM) und das Team Patente und Lizenzen der TUM. Sie zeichnet damit die erfolgreiche Erforschung, Patentierung und Produkteinführung einer Technologie aus, mit der Abwärme in Strom umgewandelt werden kann.

Jeden Tag gehen enorme Mengen an Energie in der Industrie und im Verkehr ungenutzt verloren. In der Produktion und an Motoren entsteht Abwärme. Um diese zu verwerten, entwickelte ein Team am Lehrstuhl für Energiesysteme der TUM eine neue Technologie, die zur Stromerzeugung in Fabriken, Blockheizkraftwerken, Schiffen und vielen weiteren Industrieprozessen eingesetzt werden kann.

Das einfach zu installierende Gerät funktioniert wie ein Dampfkraftwerk, nur dass zum Antrieb der Turbinen eine organische Flüssigkeit statt Wasser eingesetzt wird, die schon bei niedrigen Temperaturen verdampft. Dieses Prinzip, Organic Rankine Cycle (ORC) genannt, nutzt das Team für eine Technologie, die kleine Mengen an Abwärme effizient nutzbar macht und ohne großen Aufwand betrieben werden kann.

Mehr als 100 Patente
Das Team Patente und Lizenzen im Hochschulreferat Forschungsförderung und Technologietransfer (ForTe) meldete für die TUM mit Unterstützung der Bayerischen Patentallianz die ersten Erfindungen zum Patent an. 2008 gründeten Richard Aumann, Dr. Andreas Sichert und Dr. Andreas Schuster Orcan Energy und erwarben die Patente. Inzwischen halten sie mehr als 100 Patente und haben aus dem Start-up ein Unternehmen mit rund 60 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern entwickelt. Orcan Energy hat weltweit bereits mehr als 200 Anlagen verkauft, die insgesamt rund 30 Gigawattstunden Strom produziert haben, ohne CO2 zu freizusetzen. Damit gilt das Unternehmen als weltweit führender Anbieter von ORC-Energietechnologie.

Der DPG-Technologietransferpreis wird am 31. März 2020 auf der Jahrestagung der Deutschen Physikalische Gesellschaft in Bonn überreicht. Die TUM hat die Gründer 2016 mit ihrem Presidential Entrepreneurship Award ausgezeichnet.

Mehr Informationen:
Die TUM meldet jedes Jahr rund 70 Erfindungen ihrer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zum Patent an. TUM ForTe Patente & Lizenzen berät und unterstützt bei der Sicherung geistigen Eigentums und bei der Verwertung von Patenten. Teams, die neue Technologien auf den Markt bringen wollen, fördern TUM und UnternehmerTUM, das Zentrum für Innovation und Gründung, mit Programmen für jede Phase einer Unternehmensgründung. Bis zu 30 Teams gleichzeitig können Büros im TUM Incubator nutzen, um sich auf den Start ihres Unternehmens vorzubereiten. UnternehmerTUM investiert mit dem eigenen Venture Capital Fonds UVC in vielversprechende Technologieunternehmen und bietet mit dem MakerSpace und der Bio.Kitchen eine 1.500 Quadratmeter große Hightech-Werkstatt für den Prototypenbau und ein Biotechnologielabor. Jedes Jahr werden an der TUM mehr als 70 Technologieunternehmen gegründet.

Weitere Informationen:
https://www.tum.de/nc/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/details/35154/
Gründungsförderung an der TUM

Quelle: IDW 

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Neue Wirkstoffe gegen multiresistente Keime

Britta Widmann Kommunikation
Fraunhofer-Gesellschaft

Resistenzen gegen Antibiotika nehmen weltweit ständig zu. Im Projekt Phage4Cure gehen Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher gemeinsam mit Partnern neue Wege: Ziel ist es, multiresistente Keime mit Viren, sogenannten Bakteriophagen, zu bekämpfen. Insbesondere gegen den gefürchteten Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa, häufigster bakterieller Verursacher von Lungenentzündungen, sollen Phagen als zugelassenes Arzneimittel etabliert werden.

Laut Weltgesundheitsorganisation WHO nehmen Antibiotikaresistenzen weltweit alarmierende Ausmaße an. Sie drohten hundert Jahre medizinischen Fortschritts zunichtezumachen, so WHO-Generalsekretär Tedros Adhanom Ghebreyesus. Eine Lösung dafür zu finden, sei eine der dringendsten Herausforderungen im Gesundheitsbereich. Hier setzt das Projekt Phage4Cure (siehe Kasten) an: Die Projektpartner, darunter das Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM in Braunschweig, wollen Bakterienviren, auch als Bakteriophagen oder Phagen bezeichnet, im Kampf gegen bakterielle Infektionen einsetzen. Phagen sind Viren, die in Bakterien eindringen, sich in ihnen vermehren und die Bakterien zum Platzen bringen. Der Vorteil der Phagen: Sie greifen nur ihr spezielles Wirtsbakterium an, haben keinen Einfluss auf Körperzellen und andere Bakterien. In Deutschland gibt es bislang keine zugelassenen Phagenpräparate, daher wollen die Phage4Cure-Partner Phagen als neues Medikament etablieren. »Die Phagentherapie an sich ist nicht neu, in den Ländern der ehemaligen Sowjetunion wurde sie jahrzehntelang erfolgreich eingesetzt. Doch hierzulande konnte sich diese individualspezifische Behandlung nicht durchsetzen. Dies liegt insbesondere an den fehlenden klinischen Studien. Angesichts der Antibiotikaresistenzen rücken die Phagen jedoch immer mehr in den Fokus der Forschung, zumal die pharmazeutische Industrie keine neuen Antibiotika entwickelt«, sagt Prof. Holger Ziehr, Projektleiter am Fraunhofer ITEM.

Phagen als ergänzende Therapie
Die Projektpartner erarbeiten eine neue Phagentherapie, die die Auswahl erfolgversprechender Phagen, den Herstellungsprozess, die pharmazeutische Herstellung, die präklinischen Studien sowie die klinischen Prüfungen umfasst. Zunächst soll ein inhalierbarer Wirkstoffcocktail aus drei Bakteriophagen gegen das multiresistente Bakterium Pseudomonas aeruginosa entwickelt werden, das weltweit die häufigste bakterielle Ursache von Lungenentzündungen bei Mukoviszidose-Patienten, aber auch von Harnwegsinfekten ist und sogar zur Blutvergiftung führen kann. Der neue Wirkstoff soll europäischen Richtlinien für Arzneimittel genügen. Davon profitieren würden erst einmal Mukoviszidose-Patienten. Aber das ist erst der Anfang: »Unser Ziel ist es, Phagen als zusätzliche Therapie für verschiedene Infektionskrankheiten zu entwickeln - vor allem dort, wo Antibiotika nicht mehr wirken«, so der Forscher.

Für den Herstellungsprozess ist das Fraunhofer ITEM verantwortlich. Hierbei werden Bakterien, in diesem Fall Pseudomonas aeruginosa, in Bioreaktoren herangezogen. »Haben diese eine bestimmte Zelldichte erreicht, geben wir Phagen dazu, die den Vermehrungszyklus solange durchlaufen, bis alle Bakterien zerstört sind und eine klare Brühe mit Phagen übrigbleibt, aus der wir im nächsten Schritt pharmazeutisch aufreinigen«, erklärt der Biochemiker. Der Herstellungsprozess ist plattformartig aufgebaut, das heißt er ist mit nur geringen Veränderungen auch auf andere Phagen übertragbar. Das Fraunhofer ITEM bekommt die Phagen von der DSMZ (siehe Kasten) zur Verfügung gestellt.

Wirksamer Phagen-Cocktail indentifiziert
Die Phagen werden als Cocktail für den Patienten zusammengestellt. Im Projekt wurden zunächst klinische Bakterienisolate von Mukoviszidose-Patienten gesammelt. Die DSMZ ermittelte anschließend Phagen, die in der Lage sind, die Isolate aufzulösen. »Beim Screening konnten drei Phagen mit einem möglichst breiten Wirtsspektrum identifiziert werden, die zusammen 70 Prozent der 150 Isolate zerstören. Von hundert Patienten könnten wir also etwa 70 mit unserem Phagen-Cocktail heilen«, so der Forscher.

Der Phagen-Herstellungsprozess ist mittlerweile am Fraunhofer ITEM etabliert. Im nächsten Schritt wird eine Erweiterung der seit mehr als 20 Jahren bestehenden Herstellungserlaubnis beantragt, um die drei Phagen und aus diesen anschließend den Cocktail als pharmazeutisch einsetzbaren Klinikprüfstoff produzieren zu können. Im Frühjahr soll im Hannoveraner Institutsteil des Fraunhofer ITEM die präklinische Forschung starten. »Mittlerweile sind zwei weitere Phagenprojekte dazugekommen. Im Projekt PhagoFlow forschen wir an Bakteriophagen zur schnellen Behandlung von Wundsepsis. Im Projekt Phage2Go entwickeln wir Phagen für die inhalative MRSA-Therapie«, erläutert Ziehr die weiteren Forschungsvorhaben zur Behandlung bakterieller Infektionen.

Weitere Informationen:
https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2020/januar/neue-wirksto...

Quelle: IDW 

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Neues Jahr, mehr Gehalt? Wann sich der kritische Blick auf die Gehaltsabrechnung auszahlt, welche Informationen helfen

Rainer Jung Abt. Öffentlichkeitsarbeit
Hans-Böckler-Stiftung

Es ist wohl ein Klassiker unter den guten Vorsätzen für das Neue Jahr: Mit dem Chef oder der Chefin endlich einmal über das eigene Gehalt sprechen. Wer nicht nach einem Tarifvertrag bezahlt wird, ist dabei oft auf sich allein gestellt. Einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren für die Gehaltsverhandlung ist eine realistische Einschätzung der angestrebten Gehaltserhöhung.

Insbesondere für Beschäftigte im ersten Drittel ihrer Karriere und für Hochqualifizierte sind hier unter Verweis auf die gestiegene Berufserfahrung durchaus beachtliche Steigerungen möglich. Für alte Hasen und Beschäftigte in einfacheren Tätigkeiten hilft hingegen eher ein Vergleich mit den Gehältern, die bei der Konkurrenz gezahlt werden. Zu diesem Ergebnis kommt eine Auswertung von 195.000 Datensätzen des Portals Lohnspiegel.de, das vom Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Institut (WSI) der Hans-Böckler-Stiftung betreut wird.

„Am Anfang des Berufslebens wächst der eigene Erfahrungsschatz besonders schnell und viele übernehmen im Betrieb neue Verantwortlichkeiten", sagt Dr. Malte Lübker, Experte für Tarif- und Einkommensanalysen am WSI. „Das macht einen für den Arbeitgeber wertvoller - und mit etwas Verhandlungsgeschick lässt sich das in barer Münze auszahlen." So verdienen Beschäftigte mit fünf Jahren Berufserfahrung im Mittel 13 Prozent mehr als Neueinsteiger, mit zehn Jahren liegt der Vorsprung bereits bei 22 Prozent. Als Faustregel gilt dabei: Je höher die eigene Qualifikation, desto größer fallen die Gehaltszuwächse mit gestiegener Erfahrung aus (siehe auch die Grafik in der pdf-Version dieser Pressemitteilung; Link unten). Nach 20 Jahren im Beruf verdienen Hochqualifizierte im Durchschnitt etwa 46 Prozent mehr als Anfänger im gleichen Beruf; bei den Helfer- und Anlerntätigkeiten beträgt das Plus hingegen nur 19 Prozent.

Gerade für Beschäftigte in einfacheren Tätigkeiten ist deshalb der Verweis auf die Gehälter bei anderen Arbeitgebern häufig das beste Argument. Was genau machbar ist, hängt dabei neben dem Beruf und der eigenen Berufserfahrung von einer Reihe weiterer Faktoren ab. So zahlen größere Betriebe meistens besser, und das Gehaltsniveau unterscheidet sich auch regional zum Teil erheblich. Das WSI-Portal Lohnspiegel.de bietet deshalb für über 500 Berufe einen Lohn- und Gehaltscheck an, der diese Faktoren berücksichtigt und so individualisierte Vergleichsberechnungen ermöglicht. Das Angebot ist kostenlos und ohne Registrierung oder Angabe einer Email-Adresse nutzbar. Eine gute Orientierung bieten auch die Tarifvergütungen, die vom WSI-Tarifarchiv für zahlreiche Berufe und Branchen zusammengestellt werden. Eine weitere Informationsquelle ist der Entgeltatlas der Bundesagentur für Arbeit.

„Der kritische Blick auf die eigene Gehaltsabrechnung ist besonders wichtig, wenn der Arbeitgeber keinen Tarifvertrag anwendet", sagt Gehaltsexperte Lübker. Nach Daten des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) arbeiteten im Jahr 2018 nur noch 54 Prozent der Beschäftigten in einem tarifgebundenen Betrieb, verglichen mit 68 Prozent im Jahr 2000. Tarifverträge sehen neben den von den Gewerkschaften ausgehandelten Lohnerhöhungen häufig auch Erfahrungsstufen vor, mit denen das Gehalt bei längerer Betriebszugehörigkeit in regelmäßigen Abständen automatisch ansteigt. „Wenn der Tarifvertrag fehlt, hat man es da leider häufig deutlich schwerer", so Lübker. Das ist einer von mehreren Gründen, warum Arbeitnehmer in Unternehmen ohne Tarifvertrag im Schnitt gut zehn Prozent weniger verdienen als vergleichbare Beschäftigte in tarifgebundenen Betrieben der gleichen Branche und ähnlicher Größe.

Wichtig für das Gehaltsgespräch: Einmal ausgehandelt, bleibt die Steigerung in der Regel bestehen und ist zugleich Ausgangsbasis für die nächste Gehaltsverhandlung. Außerdem gilt: Die Löhne wachsen allgemein in Deutschland. Nach Berechnungen des WSI-Tarifarchivs stiegen die Tariflöhne im Jahr 2019 um 3 Prozent, nach einem ähnlichen Wachstum im Vorjahr.

Nur mit einer Gehaltsforderung gewappnet sollte sich freilich niemand in eine Gehaltsverhandlung begeben. Überzeugend wird der eigene Auftritt, wenn man weitere Argumente parat hat: Was ist der eigene Beitrag zum Erfolg des Unternehmens? Wo hat man sich als guter Teamplayer erwiesen, welche Aufgaben sind in der letzten Zeit dazugekommen? „Langfristig bleibt es jedoch der beste Ansatz, sich mit anderen zusammenzutun, um den Arbeitgeber dazu zu bewegen, Tariflöhne zu zahlen", sagt WSI-Experte Lübker.

- Informationen zur Methode -
Die Daten des Portals Lohnspiegel.de beruhen auf einer kontinuierlichen Online-Umfrage unter Erwerbstätigen in Deutschland. Für die Analyse wurden 194.792 Datensätze berücksichtigt, die seit Anfang 2017 erhoben wurden. Die Umfrage ist nicht-repräsentativ, erlaubt aber aufgrund der hohen Fallzahlen detaillierte Einblicke in die tatsächlich gezahlten Entgelte. Die Berechnungen zu den Gehaltsunterschieden nach Berufserfahrung beziehen sich auf die Bruttoverdienste ohne Sonderzahlungen und auf Arbeitnehmer im gleichen Beruf und mit ähnlichen Eigenschaften. Der Lohnspiegel ist ein nicht-kommerzielles Angebot der Hans-Böckler-Stiftung.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Malte Lübker
WSI, Experte für Tarif- und Einkommensanalysen
Tel.: 0211 / 77 78-574
E-Mail: Malte-Luebker@boeckler.de

Rainer Jung
Leiter Pressestelle
Tel.: 0211 / 77 78-150
E-Mail: Rainer-Jung@boeckler.de

Originalpublikation:
Die Pressemitteilung mit Grafik (pdf): https://www.boeckler.de/pdf/pm_ta_2020_01_03.pdf

Weitere Informationen:
http://Der Lohn- und Gehaltscheck des WSI-Portals Lohnspiegel.de bietet Vergleichsberechnungen: https://www.lohnspiegel.de/html/gehaltscheck.php
http://Einen Überblick der Tarifvergütungen in zahlreichen Berufen und Branchen findet sich auf den Seiten des WSI-Tarifarchivs: https://www.boeckler.de/wsi-tarifarchiv_4874.htm
http://Der Entgeltatlas der Bundesagentur für Arbeit bietet Angaben zu den mittleren Verdiensten in zahlreichen Berufen: https://entgeltatlas.arbeitsagentur.de

Quelle: IDW 

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Artemisinin-Resistenz bei Malariaparasiten entschlüsselt

Dr. Eleonara Schönherr Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin

Die Arbeitsgruppe um Tobias Spielmann am Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) hat den Mechanismus identifiziert, der für die Resistenz gegen das zurzeit wichtigste Malariamedikament Artemisinin verantwortlich ist. Dabei spielt das Parasitenprotein Kelch13 eine Schlüsselrolle. Die Ergebnisse, die die Hamburger Gruppe zusammen mit Kooperationspartnern von der Radboud Universität in Nijmegen aus den Niederlanden erzielt haben, wurden heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht (Birnbaum & Scharf et al. 2020).

Plasmodium falciparum, der Erreger der Malaria tropica, ist mit jährlich über 200 Millionen Neuinfektionen und mit über 400.000 Todesfällen einer der bedeutendsten Infektionserreger des Menschen. Um die Malaria zu behandeln, werden in erster Linie Kombinationspräparate eingesetzt, die den Wirkstoff Artemisinin enthalten. Allerdings ist der Erfolg dieser Behandlung durch Resistenzen des Erregers zunehmend bedroht. Frühere Beobachtungen hatten gezeigt, dass ein Zusammenhang zwischen Veränderungen (Mutationen) im Protein „Kelch13" des Malariaparasiten und dem Auftreten von Artemisinin-Resistenzen besteht. Es war jedoch bislang unklar, welche Funktion Kelch13 in der Parasitenzelle ausübt und wie Kelch13-Mutationen Resistenz verursachen.

Malariaparasiten vermehren sich in roten Blutzellen und ernähren sich durch Aufnahme und Verdau des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin. Mit Hilfe umfangreicher zellbiologischer Untersuchungen und unter Verwendung aufwendig hergestellter, gentechnisch veränderter Parasiten konnte die Arbeitsgruppe um Spielmann jetzt zeigen, dass Kelch13 mit anderen Proteinen zusammenwirkt, die für die Aufnahme des Hämoglobins in die Parasitenzelle verantwortlich sind. „Erst die Identifikation von Kelch13-Partnerproteinen hat uns den entscheidenden Hinweis gegeben, welche Funktion Kelch13 in der Parasitenzelle ausüben könnte", beschreibt Spielmann die Arbeit seiner Gruppe. „Die gezielte Inaktivierung von Kelch13 bestätigte diese Vermutung und führte in der Tat zu einer verminderten Hämoglobin-Aufnahme."

Weniger ist mehr: Kelch-Mutanten im Vorteil bei Artemisinineinsatz
Um seine toxische Wirkung entfalten zu können, muss Artemisinin nach Aufnahme in die Parasitenzelle aktiviert werden: Der Malariaparasit nimmt Hämoglobin auf, verdaut die Nahrung und produziert dabei Hämoglobinaubbauprodukte. Diese Abbauprodukte aktivieren in der Malariazelle den Wirkstoff Artemisinin; der Parasit stirbt.
In weiteren Experimenten, zeigten die Hamburger Wissenschaftler*innen und ihre Kollaborationspartner, dass die bekannten Kelch13-Mutationen die Hämoglobinaufnahme in die Parasitenzelle vermindern. Dadurch entstehen weniger Hämoglobinabbauprodukte und Artemisinin wird nicht mehr ausreichend aktiviert, um den Parasiten abtöten zu können.

„Eigentlich handelt es sich bei der Arteminisin-Resistenz um eine sehr feinsinnige Balance zwischen Nahrungsaufnahme und Artemisinin-Aktivierung", fasst Spielmann die Ergebnisse zusammen. „Zum einen muss der Parasit trotz verringerter Hämoglobinaufnahme noch genügend Nahrung zu sich nehmen, um zu überleben, zum anderen darf er gerade nur so viel Hämoglobin aufnehmen, dass Artemisinin nicht mehr ausreichend aktiviert wird", erklärt der Gruppenleiter. Die Erkenntnisse könnten helfen, verbesserte Malariamedikamente zu entwickeln, um der zunehmenden Artemisinin-Resistenz zu begegnen.

Über das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin
Das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) ist Deutschlands größte Einrichtung für Forschung, Versorgung und Lehre auf dem Gebiet tropentypischer und neu auftretender Infektionskrankheiten. Aktuelle Forschungsschwerpunkte bilden Malaria, hämorrhagische Fieberviren, Immunologie, Epidemiologie und Klinik tropischer Infektionen sowie die Mechanismen der Übertragung von Viren durch Stechmücken. Für den Umgang mit hochpathogenen Viren und infizierten Insekten verfügt das Institut über Laboratorien der höchsten biologischen Sicherheitsstufe (BSL4) und ein Sicherheits-Insektarium (BSL3). Das BNITM umfasst das nationale Referenzzentrum für den Nachweis aller tropischen Infektionserreger und das WHO-Kooperationszentrum für Arboviren und hämorrhagische Fieberviren. Gemeinsam mit dem ghanaischen Gesundheitsministerium und der Universität von Kumasi betreibt es ein modernes Forschungs- und Ausbildungszentrum im westafrikanischen Regenwald, das auch externen Arbeitsgruppen zur Verfügung steht.

Radboud University - Radboud Institute for Molecular Life Sciences
Radboud Institute for Molecular Life Sciences (RIMLS) - a leading research institute that focuses on the molecular mechanisms of disease - brings together research groups from the Radboud university medical center (Radboudumc) and the Faculty of Science (FNWI) of the Radboud University. Clinical and fundamental scientists who specialize in diverse areas of the life sciences work closely together to understand the underlying molecular causes of disease. By integrating fundamental and clinical research, we obtain multifaceted knowledge of (patho)physiolofical processes.
We aim to improve clinical practice and public health by:
1) generating basic knowledge in the molecular medical science
2) translating our gained knowledge into clinical applications, and into diagnostic, therapeutic and personalized treatment strategies
3) training and exposing researchers of all levels to societal-relevant multidisciplinary research questions.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Tobias Spielmann
Gruppenleiter Malariaforschung am BNITM
Tel.: +49 40 42818-486
spielmann@bnitm.de

Prof. Richárd Bártfai
Gruppenleiter an der
Radboud University, Netherlands
phone: +31 24 3610561
r.bartfai@science.ru.nl

Originalpublikation:
A Kelch13-defined endocytosis pathway mediates artemisinin resistance in malaria parasites. Birnbaum & Scharf et al., Science 03 Jan 2020:Vol. 367, 6473: 51-59
https://doi.org/10.1126/science.aax4735

Weitere Informationen:
https://www.bnitm.de/forschung/forschungsgruppen/molekularbiologie-und-immunolog...
Arbeitsgruppe Spielmann (Malaria)

Quelle: IDW 

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Drehscheibe für Energie

Britta Widmann Kommunikation
Fraunhofer-Gesellschaft

Die erzeugte Energiemenge regenerativer Energiequellen schwankt. Ein neuartiges Energiemanagementsystem des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ermöglicht es, Photovoltaikanlagen, Batteriespeichersysteme, Wärmepumpen und Elektroautos intelligent zu koppeln - und einzelne Haushalte oder ganze »Energiequartiere« trotz der Schwankungen weitestgehend mit eigener regenerativer Energie zu versorgen.

Hausboote gehören in den Niederlanden seit eh und je zum Stadtbild. In einer Art »Hausboote 2.0« hat Amsterdam nun eine neue Siedlung geschaffen: Sie besteht aus 30 schwimmenden Häusern. Doch nicht darin liegt die Besonderheit dieses Quartiers, sondern vielmehr in seiner Energieversorgung. Über ein ausgeklügeltes System versorgen sich die Häuser zu einem großen Teil selbst mit regenerativer Energie, lediglich einen einzigen, gemeinsam genutzten schmalen Netzanschluss für wolkenverhangene Tage hat der Netzbetreiber bis zum Quartier legen lassen.

Energiemanagementsystem für Energiegemeinschaften
Möglich macht dies ein Energiemanagementsystem des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM und weiterer Partner, entwickelt im ERA-Net-Smart Grids Plus-Projekt »Grid-Friends«. »Wir haben unser bereits existierendes Energiemanagement für einzelne Häuser zu einem Energiemanagementsystem für ganze Energiegemeinschaften weiterentwickelt«, erläutert Projektleiter Matthias Klein. »Das System steuert Photovoltaik-Anlagen ebenso wie Wärmepumpen, füllt die Batteriespeicher, sorgt für geladene Akkus in den Elektroautos und unterstützt somit auch die Sektorenkopplung.« Keine einfache Angelegenheit: Denn auch an dunklen Tagen muss jederzeit genug Energie für alle zur Verfügung stehen, ohne dass es zu einer Überlastung des gemeinsamen Netzanschlusses kommt.

Das Energiemanagement ist modular aufgebaut - auf Wunsch könnte also jedes Modul einzeln installiert werden - und dient als eine Art »Drehscheibe für Energie«. Sprich: Es analysiert zu jedem Zeitpunkt, wo die Energie hin soll und wohin nicht. Dabei funktionieren die in den einzelnen Häusern installierten 30 Photovoltaikanlagen, 30 Wärmepumpen und 30 Energiespeicher im Amsterdamer Quartier wie ein einziges großes System. Ein Beispiel: Angenommen, die Bewohner des Hauses A sind im Urlaub und brauchen daher momentan nur wenig Strom. Die Bewohner des Hauses B haben jedoch derzeit einen erhöhten Strombedarf, etwa weil sie gerade eine Party feiern. Die Energie der Photovoltaikanlage fließt daher unter anderem aus Haus A in Haus B, so dass möglichst wenig Strom vom Netzbetreiber verwendet werden muss. Ist es draußen bereits dunkel und erzeugt die Anlage keinen Strom, greift das System auf die Energiespeicher zu - auch dies erfolgt häuserübergreifend.

Baustein Energiespeicher
Dabei verleiht das Managementsystem jedem Modul seine ganz eigene Intelligenz, die zahlreiche Vorteile mitbringt. So ermöglicht die smarte Steuerung der Energiespeicher beispielsweise, die Photovoltaikanlagen unter Volllast zu betreiben. Das ist keineswegs selbstverständlich: Per Gesetz dürfen Photovoltaikanlagen nicht ihre maximale Leistung ins Netz einspeisen, sondern müssen bei starkem Sonnenschein abgeregelt werden - ansonsten würde das Netz überlastet. Gerade dann also, wenn die Sonne vom Himmel knallt und die Module viel Strom erzeugen könnten, müssen sie gedrosselt werden. Mit Hilfe des Energiemanagementsystems ist das nicht nötig: Der Anteil des Stroms, den die Netzbetreiber nicht abnehmen, fließt in die Speicher und kann später genutzt werden.

Ein Prognosemodell verbessert die Effizienz der Stromspeicherung. Es prognostiziert anhand der Wettervorhersage, wie viel Energie in den kommenden Stunden aus den Photovoltaikanlagen zu erwarten ist und wie hoch der voraussichtliche Wärmeverbrauch sein wird, und steuert die Speicherung anhand der Ergebnisse. Scheint die Sonne beispielsweise vormittags noch verhalten, laufen die Anlagen nicht unter Volllast. Soll es nachmittags dagegen aufklaren, so dass die Anlagen gedrosselt werden müssten, verschiebt das Energiemanagementsystem die Energiespeicherung stattdessen auf den Nachmittag. Die Speicher werden hier also nicht mit der ersten produzierten Kilowattstunde geladen - wie es üblicherweise der Fall wäre - sondern erst nachmittags. Bis abends sind die Speicher trotzdem voll. Es geht keine Energie verloren.

Baustein Elektromobilität
Auch Elektroautos gilt es mit Energie zu versorgen - und zwar vorzugsweise zu Zeiten, in denen die Photovoltaikanlagen ausreichend Strom produzieren. Dennoch möchte niemand vor einem Auto mit leerem Akku stehen, wenn er dringend Besorgungen machen muss. »Die Bewohner können über eine App mit einem Klick angeben, welchen Mindestladezustand sie derzeit für ihr Auto wünschen«, sagt Klein. Reichen vielleicht 50 Prozent, da man nur kurz zum Supermarkt fahren muss? Hat der Nutzer dies angegeben und sein Auto angeschlossen, lädt das System die Batterie bis auf den gewünschten Wert auf - notfalls auch mit Strom vom Netz. Scheint die Sonne, fährt es über diesen Wert hinaus mit der Aufladung fort. Herrscht jedoch Energieflaute, verschiebt das System die weitere Aufladung auf später. Das hat gleich zwei Vorteile: Zum einen steigt die Eigenversorgung mit Energie, zum anderen tangieren die Aufladungen, die über den nötigen Wert hinausgehen, den Netzbetreiber nicht - das Energienetz wird stark entlastet.

Nicht nur für große Siedlungen interessant
Die Module können auch einzeln verwendet und auf den jeweils gewünschten Anwendungsfall zugeschnitten werden. »Es gibt bereits 60 bis 70 dauerhafte Installationen unseres Systems - vom einzelnen Privathaushalt über Kantinen und ganze Betriebe bis hin zu einer Kläranlage. Während das System in Amsterdam Leistungsspitzen bis zu 250 Kilowatt verschiebt, steuert es in der Industrie bislang 150 Kilowatt an«, erläutert Klein. Vertrieben wird das System seit Anfang 2019 über die Wendeware AG, einem Spin-off des Fraunhofer ITWM.

Weitere Informationen:
https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2020/januar/drehscheibe-...

Quelle: IDW 

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IAB-Arbeitsmarktbarometer: Arbeitsmarkt geht stabil ins nächste Jahr

Wolfgang Braun Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Institut für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung der Bundesagentur für Arbeit (IAB)

Das IAB-Arbeitsmarktbarometer hat sich im Dezember auf seinem Vormonatswert behauptet. Der Frühindikator des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) liegt bei 102,0 Punkten und signalisiert damit weiterhin eine gute Arbeitsmarktentwicklung.

Die Einschätzungen der Arbeitsagenturen im Hinblick auf die Entwicklung der Arbeitslosigkeit haben sich noch einmal leicht um 0,1 Punkte auf 99,4 Punkte verbessert. Bereits im Vormonat hatte sich die Arbeitslosigkeitskomponente des IAB-Arbeitsmarktbarometers deutlich erholt. Zwar steht der aktuelle Wert noch für eine tendenziell eher ungünstige Entwicklung, es sind aber in den nächsten Monaten allenfalls leichte Zunahmen der saisonbereinigten Arbeitslosigkeit zu erwarten. „Die Industrie leidet unter der abgeschwächten Exportnachfrage. Angesichts der Arbeitskräfteknappheit bleiben gravierende Konsequenzen bei der Arbeitslosigkeit aber aus", sagt Enzo Weber, Leiter des IAB-Forschungsbereichs „Prognosen und gesamtwirtschaftliche Analysen".

Die Beschäftigungskomponente des IAB-Arbeitsmarktbarometers verliert im Dezember leicht um 0,1 Punkte auf 104,6 Punkte. Damit bleibt der Beschäftigungsausblick trotz der konjunkturellen Schwäche deutlich positiv. „Der Arbeitsmarkt ist ein Stabilitätsanker für die Binnenkonjunktur. Wenn sich die Weltkonjunktur erholt, wird es 2020 in Deutschland wirtschaftlich auch wieder bergauf gehen", erklärt Weber.

Das IAB-Arbeitsmarktbarometer ist ein Frühindikator, der auf einer monatlichen Umfrage der Bundesagentur für Arbeit unter allen lokalen Arbeitsagenturen basiert. Während Komponente A des Barometers die Entwicklung der saisonbereinigten Arbeitslosenzahlen für die nächsten drei Monate prognostiziert, dient Komponente B der Vorhersage der Beschäftigungsentwicklung. Der Mittelwert aus den Komponenten „Arbeitslosigkeit" und „Beschäftigung" bildet den Gesamtwert des IAB-Arbeitsmarktbarometers. Dieser Indikator gibt damit einen Ausblick auf die Gesamtentwicklung des Arbeitsmarkts. Da das Saisonbereinigungsverfahren laufend aus den Entwicklungen der Vergangenheit lernt, kann es zu nachträglichen Revisionen kommen. Die Skala des IAB-Arbeitsmarktbarometers reicht von 90 (sehr schlechte Entwicklung) bis 110 (sehr gute Entwicklung).

Weitere Informationen:
http://www.iab.de/presse/abzeitreihe
http://www.iab.de/presse/abgrafik

Quelle: IDW 

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