Klärwerk.info - Wegweiser

Übersicht

Willkommen bei klaerwerk.info. Produkte suchen können Sie ganz einfach, indem Sie das gesuchte Produkt wie z.B. Pumpen  in das Feld „Produktsuche“ eingeben und dann die Enter-Taste drücken. Übersichtlich werden alle gelisteten Lieferanten angezeigt, die das Produkt führen, alle Artikel in www.Klärwerk.info, die sich mit dem Produkt beschäftigen sowie alle Fortbildungsveranstaltungen mit diesem Thema.

Ansonsten finden Sie alle Artikel geordnet in Sachgebiete. Klaerwerk.info bietet eine umfassende Fülle von Informationen und Links, die man täglich braucht. Damit Sie wissen, wo Sie was finden, nachfolgend eine Übersicht über die einzelnen Sachgebiete:

A. Aktuelles

Hier finden Sie alle aktuellen Meldungen chronologisch geordnet. Suchen Sie frühere Meldungen, so sehen Sie in den Sachgebieten nach oder geben rechts oben einen Suchbegriff in das Suchen-Feld ein.

1)      Tägliche Meldungen

B. Forum

1)      Fragen und Antworten

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

C. Fachwissen

Hier schreiben Praktiker für Praktiker. Haben Sie auch etwas Interessantes zu berichten, so schreiben Sie uns an Kontakt@Klaerwerk.info .

1)     Abwasserreinigung
2)      Energie- und E-Technik
3)      Kanal- und Entwässerung
4)      Maschinentechnik
5)      Labor
6)      Schlammbehandlung
7)      Gaserzeugung und BHKW
8)      Aus Bund Ländern und EU
         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)
10)    Neue Fachliteratur
         a) Neue Bücher
         b) CD/ DVD's
         c) Downloads
         d) Fachzeitschriften
         e) Lexika und Wörterbücher
11)  Tipps und Tricks

D. Berufliches

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
2)
      Tarif- und Arbeitsrecht
         a) Tarifrecht, Tarifvertrag, Gehaltsrechner und mehr
         b) Mitarbeitergespräche, Mitarbeiterbeurteilung
         c) Leistungsorientierte Bezahlung
         d) Tabelle TVöD (West)
         e) Arbeitszeugnisse
3)      Aus- und Weiterbildung
         a) Ansprechpartner
4)      Azubiseite
         a) Ausbildungshilfen für Ausbilder und "Azubis"
         b) Musterkläranlage
         c)  Prüfungsaufgaben
         d) Übungsaufgaben
         e) Informationen für Auszubildende
         f)  UT-Ausbildertreffen Fachkraft für Abwassertechnik
         g) Formeln, PSE und weitere Hilfen
5)      Meisterschüler
         a) Informationen für Meisterschüler
         b) Prüfungsaufgaben
6)        Offene Stellen

E. DWA-Infos

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
         a) DWA Arbeitsblätter
         b) KA-Betriebs-Infos
         c) Mitgliederrundbriefe aus den Landesverbänden
         d) Meldungen der DWA

F. Kläranlagen

1)      Links zu Kläranlagen und Abwasserverbänden
2)      Kläranlagen - Videos
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
         f) Gesetze und Verordnungen
5)      Meldungen aus der Wissenschaft
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

30.05.2020 00:24

Klärwerk.info / Aktuelles / Tägliche Meldungen

Tägliche Meldungen

Alle Meldungen 2010
Alle Meldungen 2011 
Alle Meldungen 2012
Alle Meldungen 2013
Alle Meldungen 2014
Alle Meldungen 2015
Alle Meldungen 2016
Alle Meldungen 2017
Alle Meldungen 2018
Alle Meldungen 2019
   
Mai 2020
Umwelt
Gesundheit
Gesellschaft
Umwelt
28.05.2020
Studie: »Grüner« Wasserstoff oder »grüner« Strom für die Gebäudewärme? 
27.05.2020
Feste Wehre für Nebenwasserstraßen 
26.05.2020
Zucker macht Braunalgen zu guten Kohlenstoffspeichern 
21.05.2020
Pilotprojekt erfolgreich: Quartierspeicher wichtiger Baustein der Energiewende in Kommunen 
20.05.2020
Coronavirus: Globaler CO2-Ausstoß sinkt um 17 Prozent 
18.05.2020
Weniger Schnee in 78 Prozent der Berggebiete weltweit 
16.05.2020
Weltweit unterschätzt: CO2-Emissionen trockengefallener Gewässerbereiche 
14.05.2020
Energie der Zukunft: Photosynthetischer Wasserstoff aus Bakterien 
12.05.2020
TU Berlin: Salzwasser statt Trinkwasser: Die Gewinnung von Wasserstoff aus Meerwasser hat Zukunftspotenzial 
11.05.2020
Flurschau aus dem Weltall 
10.05.2020
Wasser reinigen, Strom speichern: INM-Autoren publizieren in High-Impact-Journal der Nature-Reihe 
09.05.2020
Hochleistungsspeicher für Biogas - Neues Konzept zur flexiblen Biogasbereitstellung 
08.05.2020
Springbrunnen bald kein Sprungbrett für Keime mehr? 
07.05.2020
Schaufenster Bioökonomie: Neues Anbausystem zieht Salat aus behandeltem kommunalem Abwasser 
05.05.2020
Lieferdrohnen statt Postautos? Studie zeigt: Bisher verbrauchen Drohnen noch zu viel Energie 
04.05.2020
RWI/Stiftung Mercator: Studie in „Nature" - Autobesitzer unterschätzen Gesamtkosten des eigenen Autos massiv 
02.05.2020
Besser gewappnet bei Überflutungen in der Stadt 
Gesundheit
25.05.2020
Kein Nutzen von Hydroxychloroquin und Chloroquin 
24.05.2020
Studie zum Infektionsgeschehen startet an Schulen 
23.05.2020
COVID-19 in Augsburg: Obduktionen zeigen schwere Lungenschädigungen 
22.05.2020
Spülschwamm-Mikrobiom: Was dich nicht umbringt, macht dich härter! 
17.05.2020
Trickreiche Erreger 
15.05.2020
Studie zu durch ACE-Hemmer ausgelösten Schwellungen - Teilnehmer gesucht 
13.05.2020
Wenn Neurodermitis ins Auge geht: Pollen können schwere Bindehautentzündung auslösen 
06.05.2020
Revolutionäres Händedesinfektionssystem für öffentliche Orte 
03.05.2020
Brillen-Flora: das Miniversum vor der Nase 
Gesellschaft
28.05.2020
Der Schwester wie aus dem Gesicht geschnitten 
19.05.2020
Studie: Personen in fester Partnerschaft und mit Kindern sind während der Coronakrise zufriedener 
01.05.2020
Wie viele Menschen wirklich Linkshänder sind 
April 2020
Umwelt
Gesundheit
Gesellschaft
Umwelt
30.04.2020
TU Ilmenau: Pflanzenbestimmung mit Flora Incognita App im März verzehnfacht 
28.04.2020
Entwicklung von tragbaren Messgeräten: Bodenbelastungen sofort erkennen 
27.04.2020
Wie gut ist die weltweite Wasserqualität? Verbundprojekt "GlobeWQ" startet 
25.04.2020
Elektrochemische Wasserentsalzung der dritten Generation: Saarbrücker Forscher stellen neuartiges Verfahren vor 
23.04.2020
Nachhaltiges Wassermanagement als Schlüssel zur Anpassung an Klimarisiken 
20.04.2020
Regelbare Biogasproduktion - Großtechnische ReBi-Pilotanlage erprobt 
19.04.2020
Algenbeobachtung per Satellit 
18.04.2020
Sonnenstrom für Fassaden 
17.04.2020
Optimierte Leitungsreinigung für Trinkwasserversorger 
14.04.2020
Forschende ermitteln mit neuer Methode, wie widerstandsfähig einzelne Gewässer gegenüber Trockenheit sind 
13.04.2020
Grüne Wasserstoffproduktion in Biogasanlagen 
12.04.2020
Innovative Lösung für Verwertung organischer Abfälle in Paris 
10.04.2020
Mehr als nur Strom: Mit den richtigen Rahmenbedingungen können Biogasanlagen eine Menge für die Gesellschaft leisten 
09.04.2020
Nachhaltige Nutzung von CO2 mittels eines modifizierten Bakteriums 
08.04.2020
Wie Grundwasser die Küstenökosysteme beeinflusst 
07.04.2020
Neue Methode zur Entfernung von Öl aus Gewässern 
05.04.2020
Umweltradioaktivität: Bundesanstalt für Gewässerkunde veröffentlicht einzigartigen Datensatz 
02.04.2020
Klima- und umweltschonende Technologie: Ammoniak als nachhaltiger Energieträger 
Gesundheit
29.04.2020
Die Widerstandskraft, nicht esssüchtig zu werden 
22.04.2020
Zu viel Salz hemmt die Immunabwehr 
16.04.2020
Überstunden erhöhen das Bluthochdruckrisiko 
15.04.2020
Ingwerextrakt hilft nicht zur Prophylaxe von Migräneanfällen 
11.04.2020
Antibiotika: Städter und Kinder nehmen am meisten 
06.04.2020
Stress für die Seele ist eine Strapaze fürs Herz 
04.04.2020
Kurzes, intensives Training verbessert Gesundheit von Kindern 
01.04.2020
Zucker und Süßungsmittel: Lieber weniger süß als Zucker-Ersatz 
Gesellschaft
26.04.2020
BodyMind - TU Dresden bietet Online-Programm zur Körperzufriedenheit erstmals auch für Männer 
24.04.2020
Neuer Forschungszweig iEcology: Was uns die Online-Welt über die natürliche Welt lehren kann 
21.04.2020
Kurzarbeitergeld: Tarifvertragliche Aufstockung auf bis zu 97 Prozent des Nettogehaltes 
03.04.2020
Wie sicher vier- und sechsstellige Handy-PINs sind 
März 2020
Umwelt
Gesundheit
Gesellschaft
Umwelt
31.03.2020
Neuer Methanrechner zur Optimierung von Biogasanlagen jetzt online verfügbar 
27.03.2020
Rätsel um Recycling-Truppe im Meer gelöst 
25.03.2020
Der erste Tiny Forest Deutschlands entsteht in der Uckermark 
23.03.2020
Wasser ist ein knappes Gut 
22.03.2020
Der Antarktis-Faktor: Modellvergleich offenbart zukünftiges Meeresspiegelrisiko 
20.03.2020
DSM tritt der Deutschen Allianz Meeresforschung bei 
19.03.2020
Komplexe biologische Systeme können nicht ohne Chaos existieren 
17.03.2020
Neue Hauptdarsteller im Meeresboden: Eine bislang kaum beachtete Bakteriengruppe im Rampenlicht 
16.03.2020
Deutsche Allianz Meeresforschung stellt sich vor 
13.03.2020
Forschende entdecken eine neue biochemische Verbindung, die Umweltschadstoffe abbauen kann 
10.03.2020
Forschungsvorhaben analysieren Langfristperspektiven für Bioenergieanlagen nach 2020 
08.03.2020
Regenrückhaltebecken bringen Artenvielfalt in den besiedelten Raum 
07.03.2020
Lässt sich Biogas in kleinen Anlagen direkt in Biomethan umsetzen? 
04.03.2020
UV-Licht gegen störenden Unterwasserbewuchs - Innovatives Antifouling-System des IOW jetzt reif für Serienproduktion 
01.03.2020
Internationales Forscherteam stellt Maßnahmen zum Schutz der Tiefsee vor 
Gesundheit
30.03.2020
Ansteckung mit dem Coronavirus: Am meisten gefürchtet sind andere Menschen - und Türklinken 
28.03.2020
Wie lang Coronaviren auf Flächen überleben und wie man sie inaktiviert 
26.03.2020
Nach FSME-Höchststand 2018: Zahl der Erkrankungen gesunken - trotz hoher Zeckenaktivität 
24.03.2020
Was Statine mit den Muskeln machen 
18.03.2020
Studie zeigt: Grippeimpfung ist für Leistungssportler empfehlenswert - auch bei intensivem Training 
14.03.2020
„Dr. Google": Online nach Krankheitssymptomen zu suchen, wirkt sich negativ auf Psyche aus 
12.03.2020
Diabetesrisiko „Arbeitsplatz"? Welche Berufsgruppen besonders gefährdet für Diabeteserkrankungen sind 
09.03.2020
Ein schwaches Herz schadet auch dem Gehirn 
06.03.2020
Beim Frühstück wird doppelt so viel Energie verbrannt wie beim Abendessen 
03.03.2020
IGF macht's möglich: Lemgoer Forschungsteam entwickelt neues Verfahren zur Abwehr von Noroviren auf Obst und Gemüse 
Gesellschaft
29.03.2020
Experte des Karlsruher Instituts für Technologie zur Corona-Pandemie: Gesellschaftliche und technische Folgen der Krise 
21.03.2020
Die Abschaffung von Bargeld ist eine Illusion 
15.03.2020
Statement von Prof. Dr. Dr. h. c. Christoph M. Schmidt zum Corona-Maßnahmenkatalog der Bundesregierung 
11.03.2020
Tarifrunden: 2019 Kräftige Lohndynamik, neue Wahlmodelle bei Arbeitszeit, 2020 differenzierte Lage auf dem Arbeitsmarkt 
05.03.2020
Warum verzichten wir? Studie zum Fasten. 
02.03.2020
Das Fehlen von Fachkräften mit Berufsausbildung wird zum Innovationshemmnis 
Februar 2020
Umwelt
Gesundheit
Gesellschaft
Umwelt
23.02.2020
Expedition Anthropozän 
21.02.2020
KIT im Rathaus: Städte und Wetterextreme 
20.02.2020
Lasergebohrte Filter sorgen für sauberes Wasser: Projekt SimConDrill für Green Award nominiert 
17.02.2020
Neuer Profilschwerpunkt an der UDE: Wasserforschung 
15.02.2020
Hohe Gaskonzentrationen über dem Roten Meer 
13.02.2020 Mit Wertstoffrecycling die Klimabilanz von Klärwerken verbessern! 
09.02.2020
Wie genau Cyanobakterien CO2 so effizient umwandeln 
07.02.2020 Intelligentes Robotersystems an der TU Bergakademie Freiberg verbessert Trinkwasserkontrolle in Binnengewässern
06.02.2020
Bestäubung funktioniert in Städten besser als auf dem Land 
05.02.2020
Aktuelles aus der Analytik - analytica conference 2020 in München befasst sich mit aktuellen Entwicklungen der Analytik 
02.02.2020
Stromspeicher in der Stadt: Webseite und Erklärvideo zeigen Nutzen für die Energiewende 
Gesundheit
19.02.2020
Ist körperliche Fitness gut für den Kopf? 
16.02.2020
Verkehrslärm in der Nacht schädigt Herz mehr als am Tag 
14.02.2020
Typ-1-Diabetes: Neue Erkenntnisse beleben die Debatte um die Aufnahme von Früherkennungstests in die Regelvorsorge 
12.02.2020
Duftstoffe verbessern Lernen im Schlaf 
10.02.2020
Wetter als Gesundheitsrisiko: Wie sich der Klimawandel auf unseren Körper auswirkt 
08.02.2020
Diabetes-Strategie: Wer braucht Werbung für ungesunde Produkte? 
04.02.2020
Psychosozialen Risiken im Betrieb wirksam begegnen 
01.02.2020
Coronavirus: Berner Forscher berechnen die Ausbreitung 
Gesellschaft
29.02.2020
Networking von Jägern und Sammlern brachte die Menschheit voran 
24.02.2020
Ausgewandert 
18.02.2020
Wer würde einen Menschen opfern, um fünf zu retten? - Weltweite Unterschiede in moralischen Entscheidungen 
11.02.2020
Strafzettel wirken: Bußgelder lassen Temposünder nachhaltig langsamer fahren 
03.02.2020
Mehr im Portemonnaie - Tarifliche Ausbildungsvergütungen legen erneut deutlich zu 
Januar 2020
Umwelt
Gesundheit
Gesellschaft
Umwelt
31.01.2020
Effiziente Nutzung von Abwärme 
30.01.2020
Weltrekord: Wirkungsgrad von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle springt auf 29,15 Prozent 
29.01.2020
TU Berlin: Gefährliche Keime aus dem Schlamm 
28.01.2020
Gebäude können zu einer globalen CO2-Senke werden - mit dem Baustoff Holz statt Zement und Stahl 
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
Wissenschaftler der TU Freiberg entwickeln Verfahren zur Entfernung von Mikroplastik aus Abwasser 
20.01.2020
Blaualgen im Wasser und an Land als Quelle für Methan identifiziert 
18.01.2020
Nature-Publikation: Aquakultur verknappt Phosphor und gefährdet Nahrungssicherheit 
17.01.2020
Klimafaktor Wolken - Feldkampagne „EUREC4A" gestartet, um Klimarätsel zu entschlüsseln 
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 
10.01.2020
Die Wärmewende beginnt im Stadtteil - Konzepte für den urbanen Raum entwickelt 
07.01.2020
Dünger aus Klärschlamm 
06.01.2020
Klimafreundliche Energie aus Abwärme 
02.01.2020
Drehscheibe für Energie 
Gesundheit
27.01.2020
Mit dem eigenen Dicksein leben und umgehen 
26.01.2020
Mehr Menschen stehen Impfungen positiv gegenüber - Neue Studiendaten der BZgA 
23.01.2020
Waschmaschinen-Flora: Die Stinker sitzen im Bullauge 
16.01.2020
Asfotase alfa bei Hypophosphatasie im Kindes- und Jugendalter: Überlebensvorteil für Kleinkinder 
08.01.2020
Nervenschmerzen frühzeitig verhindern 
05.01.2020
Neue Wirkstoffe gegen multiresistente Keime 
03.01.2020
Artemisinin-Resistenz bei Malariaparasiten entschlüsselt 
Gesellschaft
19.01.2020
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 

 


Studie: »Grüner« Wasserstoff oder »grüner« Strom für die Gebäudewärme?

Uwe Krengel Pressestelle
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE

In Deutschland und Europa wird die energiepolitische Diskussion derzeit stark von Wasserstoff als universellem Energieträger für die Energiewende geprägt. Die unterschiedlichen Sektoren erfordern aber eine differenzierte Betrachtung. Eine Studie des Fraunhofer IEE in Kassel hat den Einsatz von Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem mit dem besonderen Fokus auf die Gebäudewärmeversorgung untersucht und in Bezug zur direkten Nutzung von elektrischem Strom in Wärmepumpen gesetzt.

Für eine CO2-neutrale Energieversorgung gibt es zu den erneuerbaren Energiequellen keine Alternative. Erneuerbare Energien, allen voran aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen, liefern effizient und günstig elektrischen Strom. Die wetterbedingt fluktuierende Erzeugung aus Wind- und Solarenergie erfordert eine höhere installierte Gesamtleistung gegenüber der bisherigen Kraftwerksleistung für die Stromversorgung. »Es bietet sich an, die anderen Energiesektoren Verkehr, Gebäude, Industrie zunehmend an den elektrischen Sektor anzubinden. Dadurch lässt sich dem fluktuierenden Erzeugungsmuster der erneuerbaren Energiequellen eine Lastdynamik mit zahlreichen flexiblen Lasten und Speichermöglichkeiten entgegenstellen«, erläutert Prof. Dr. Clemens Hoffmann, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel.

Doch wie kommt die Energie zu den Verbrauchern? Direkt über die Stromleitungen oder über chemische Energieträger, wie Gase oder flüssige Kraftstoffe? In Deutschland und Europa wird die energiepolitische Diskussion derzeit von Wasserstoff als universellem Energieträger für die Energiewende geprägt. Im Auftrag des Informationszentrums Wärmepumpen und Kältetechnik IZW e.V. in Hannover hat das Fraunhofer IEE nun den Einsatz von Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem mit dem besonderen Fokus auf die Gebäudewärmeversorgung untersucht. Im ersten Schritt haben die Forscher die zukünftige Wasserstoffnachfrage in allen Anwendungen und das Angebot von »grünem« also mit regenerativen Energien erzeugtem Wasserstoff analysiert. Anschließend werden ein Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur in Deutschland sowie eine teilweise Umnutzung des bestehenden Gasnetzes generell und in Hinblick auf eine dezentrale Gebäudeversorgung bewertet. Dem stellen die Autoren der Studie Potenziale und mögliche Hemmnisse einer von Wärmepumpen dominierten Wärmeversorgung gegenüber, die über das Stromnetz direkt mit regenerativem Strom gespeist wird.

Die Erzeugung von »grünem« Wasserstoff in Deutschland muss durch Importe ergänzt werden
»Wasserstoff kann als chemischer Energieträger in vielen Anwendungsfeldern als Endenergie genutzt werden, wie z.B. als Kraftstoff im Verkehr, oder weiter konvertiert werden in chemische synthetische Energieträger und Chemierohstoffe unter Hinzuziehung von Kohlenstoff aus CO2 oder von Stickstoff, beispielsweise zur Herstellung von Düngemittel. Das wirtschaftlich zu erschließende Erzeugungspotenzial über Elektrolyse mit regenerativen Strom ist in Deutschland aber begrenzt. Daher müssen wir gut transportierbare synthetische Energieträger auch in Regionen mit sehr guten Potenzialen für Solarenergie und Windenergie herstellen und von dort importieren«, erklärt Prof. Hoffmann aus der Systemsicht. Aber auch der Import von Wasserstoff hat laut Studie ein begrenztes wirtschaftliches Potenzial.

Wärmepumpentechnologie bietet Vorteile für die Gebäudewärmeversorgung
»Aufgrund des wirtschaftlich begrenzten Erzeugungspotenzials von Wasserstoff in Deutschland und Europa sollten wir ihn vor allem dort einsetzen, wo es keine wirtschaftlichen Alternativen gibt oder er besondere Vorteile gegenüber anderen Optionen aufweist. Für eine Versorgung der dezentralen Gebäudewärme ist der Einsatz von Wasserstoff nach unseren Erkenntnissen nicht notwendig und auch aus Kosten- und Effizienzgründen nicht sinnvoll. Denn die benötigte erneuerbare Energiemenge zur Bereitstellung von Niedertemperaturwärme mit Wasserstoff ist um 500 bis 600 % höher gegenüber der Wärmepumpe. Selbst in einem dicht besiedelten Land wie Deutschland besteht ein ausreichendes Potenzial von Strom aus Windenergie und Photovoltaik, um die hohen Nachfragepotenziale einer direkten Stromnutzung in den Bereichen Elektromobilität, Industrieprozesswärme und Gebäudewärme zu versorgen«, stellt Hoffmann fest. »Für die Versorgung von Gebäuden bietet die effiziente Wärmepumpentechnologie mittlerweile umfassende Lösungen, um den für einen schnellen Markthochlauf teilweise notwendigen Einsatz in unsanierten Bestandsgebäuden effizient zu ermöglichen.« Dabei kann die elektrische Versorgungssicherheit in einem wetterabhängigen Energiesystem in der kalten Dunkelflaute trotz der erhöhten Stromnachfrage mit moderaten zusätzlichen Gaskraftwerkskapazitäten zu geringen Mehrkosten gewährleistet werden. Auch für das Stromnetz ergeben sich daraus keine besonderen Herausforderungen. Die Ausbaukosten für das Stromnetz werden überwiegend durch die zur Erreichung der Klimaziele notwendige erneuerbare Stromerzeugung und die Elektromobilität bestimmt. Die zusätzlichen Netzkosten für den Einsatz von Wärmepumpen sind gering.

»Grüner« und »blauer« Wasserstoff
Die technische- und wirtschaftliche Reife der Bereitstellung von Gebäudewärme aus elektrischem Strom mit Hilfe der Wärmepumpe, sowie die Bereitstellung von CO2-freiem »grünem« Wasserstoff für industrielle Prozesse und Mobilität ist hoch. Beim CO2-armen »blauen« Wasserstoff ist derzeit unklar, ob die Behandlung der technischen Probleme der Herstellung und des Transportes dazu führen, dass er überhaupt wirtschaftlicher sein kann, als der elektrolytisch hergestellte grüne Wasserstoff. »Insbesondere aber muss die Energieforschung beim »blauen« Wasserstoff frühzeitig darauf hinweisen, dass die Erzeugung hochkonzentrierten Kohlendioxids in Mengengerüsten von Milliarden von Kubikmetern pro Jahr - wenn dieser Wasserstoff einen signifikanten Beitrag zum zukünftigen Energiesystem beitragen soll - Fragen aufwirft, die ähnlich sind wie jene, die an die Kernenergie zu stellen waren: nämlich die Frage nach der Größe eines größten anzunehmenden Unfalls (GAU) und die Wahrscheinlichkeit dafür. Diese Fragen werden derzeit noch nicht aufgeworfen und es kann deshalb der Eindruck entstehen, dass der »blaue« Wasserstoff bereits eine reale Alternative zur Energiesystemtransformation darstellt. Dies ist nicht der Fall und wissenschaftliche Verantwortung muss darauf hinweisen«, stellt Prof. Hoffmann, der früher für die Kernfusion forschte, mahnend fest.

Webinar und Studie zum Download
Am 4. Juni 2020, 14:00 - 15:15 Uhr, stellen die Autoren in einem Webinar die Ergebnisse der Studie vor und beantworten Fragen. Interessenten können sich anmelden unter: https://www.iee.fraunhofer.de/webinar-h2-gebaeudewaerme
Dort steht auch die Studie zum Download bereit.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Norman Gerhardt, norman.gerhardt@iee.fraunhofer.de, Tel. +49 561 7294-274
Jochen Bard, jochen.bard@iee.fraunhofer.de, Tel. +49 561 7294-346

Weitere Informationen:
https://s.fhg.de/sa8

 

Quelle: IDW 

(nach oben)


Der Schwester wie aus dem Gesicht geschnitten

Dr. Susanne Diederich Stabsstelle Kommunikation
Deutsches Primatenzentrum GmbH - Leibniz-Institut für Primatenforschung

Künstliche Intelligenz enthüllt Mechanismus zur Verwandtenselektion bei Primaten
Mehr die Mama oder doch ganz der Papa? Menschlichen Babys ist er gewiss, der neugierige Blick ins Gesicht, verbunden mit der Frage, wem das Kind ähnlicher sieht. Die Antworten fallen dabei je nach Verwandtschaftsgrad, Geschlecht und Zeitpunkt der Schätzung äußerst unterschiedlich aus. Mandrills, Affen die in Äquatorialafrika leben, erkennen verwandte Gesichtszüge möglicherweise besser als Menschen. So konnten Wissenschaftler am Deutschen Primatenzentrum - Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen gemeinsam mit Kolleginnen vom Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (ISEM) mittels künstlicher Intelligenz- Analysen zeigen, dass sich Halbschwestern, die denselben Vater haben, ähnlicher sehen als Halbschwestern, die dieselbe Mutter haben. Die Halbschwestern väterlicherseits pflegen zudem intensivere Beziehungen zueinander als nicht verwandte Tiere. Die Wissenschaftler sehen in dieser Ähnlichkeit der Gesichtszüge erstmals einen Hinweis dafür, dass ähnliche Gesichtszüge das Ergebnis von Selektion zur gegenseitigen Erkennung väterlicherseits Verwandter ist (Sciences Advances).

Bei vielen Tieren weisen miteinander verwandte Artgenossen ähnliche Merkmale auf. Manche sind einander sogar wie aus dem Gesicht geschnitten. Ungeklärt ist bisher jedoch, ob diese Ähnlichkeit lediglich ihre genetische Verwandtschaft widerspiegelt, oder ob sie das Ergebnis von Selektion ist, die das gegenseitige Erkennen von Verwandten erleichtert. Ein Team von Wissenschaftlern um Marie Charpentier vom ISEM in Montpellier, zu denen auch Clémence Poirotte und Peter Kappeler vom Deutschen Primatenzentrum in Göttingen gehören, haben nun erstmals mittels Künstlicher Intelligenz (Deep Learning) an freilebenden Mandrills geprüft, ob die Ähnlichkeit der Gesichtszüge dieser Altweltaffen eine Folge von Selektion ist. Verwendet wurden 16.000 Portraitfotos von Mandrills, die seit 2012 im Rahmen des Mandrillus-Projekts in Gabun aufgenommen wurden. Die Gruppe ist die einzige an den Menschen gewöhnte freilebende Mandrillgruppe. Mit dieser Methode zur Gesichtserkennung wurden zunächst die Individuen identifiziert und sodann quantifiziert, wie ähnlich sich die Gesichter der Affen sind. Die Ergebnisse dieser Analysen wurden abschließend mit den Verwandtschaftsgraden der Tiere in Beziehung gesetzt.

Mandrills leben in Gruppen, die aus mehr als 100 Individuen bestehen und dadurch charakterisiert sind, dass die Weibchen mütterlicherseits verwandt sind. Sie sind einander vertraut und bleiben ihr ganzes Leben lang in derselben Familie. Da sich in Mandrillgruppen hauptsächlich das Alphamännchen fortpflanzt, haben junge Mandrills ähnlichen Alters meist denselben Vater. Als Angehörige unterschiedlicher Familienverbände innerhalb der großen Gruppen sollten sie sich aber kaum kennen. Dennoch interagieren Halbschwestern väterlicherseits, ebenso wie Halbschwestern mütterlicherseits, häufiger miteinander als nicht verwandte Tiere. „Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass sich väterlicherseits verwandte Halbschwestern anhand ihrer Gesichtszüge als verwandt erkennen können. Obwohl Halbgeschwister mütterlicherseits wie väterlicherseits denselben Grad genetischer Verwandtschaft haben, ist die optische Übereinstimmung unter väterlicherseits verwandten Weibchen stärker. Wir vermuten, dass sich die Ähnlichkeit der Gesichtszüge zwischen väterlicherseits Verwandten entwickelt hat, um soziale Abgrenzung und gegenseitige Bevorzugung unter Verwandten zu ermöglichen", so Clémence Poirotte.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Clémence Poirotte
E-Mail: c.poirotte@gmail.com

Originalpublikation:
M. J. E. Charpentier, M. Harté, C. Poirotte, J. M. de Bellefon, B. Laubi, P. M. Kappeler, J. P. Renoult (2020). Same father, same face: Deep learning reveals selection for signaling kinship in a wild primate. Sci. Adv. 6, eaba3274.

Weitere Informationen:
http://medien.dpz.eu/pinaccess/showpin.do?pinCode=scUP7HZ0A8yP - Druckfähige Bilder

Quelle: IDW 

(nach oben)


Feste Wehre für Nebenwasserstraßen

Sabine Johnson Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Bundesanstalt für Wasserbau (BAW)

In der Vergangenheit wurden die Wehranlagen an den Bundeswasserstraßen zumeist als Anlagen mit beweglichen Wehrverschlüssen gebaut, verbunden mit hohen Kosten für Bau, Betrieb und Unterhaltung. Im Jahr 2015 hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) mit Grundsatzuntersuchungen für feste Wehranlagen beauftragt. Im Einzelnen sollten Bemessungsgrundlagen entwickelt und Planungsempfehlungen gegeben werden. Dabei galt es, den Fokus auf die sogenannten Nebenwasserstraßen zu richten.

Die umfangreichen Untersuchungsergebnisse der BAW sind in Heft 105 der wissenschaftlichen Publikationsreihe BAWMitteilungen zusammengestellt.

Einen Schwerpunkt der Untersuchungen bilden die gegenständlichen und numerischen Modelluntersuchungen an sogenannten „gefalteten Wehren", wie Labyrinth-Wehre und Piano-Key-Wehre. Die gefalteten Wehre zeichnen sich durch eine im Vergleich zu einem geraden Wehr deutlich größere Überfalllänge aus. Die Folge ist eine um ein Vielfaches höhere hydraulische Leistungsfähigkeit. Die Untersuchungsergebnisse liefern vor allem neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu Fragen des Rückstaueinflusses, der Durchgän-gigkeit von Feststoffen und der Energieumwandlung. Darüber hinaus geben sie dem planenden Ingenieur eine praktische Vorstellung davon, wie die Umsetzung eines gefalteten Wehres aussehen kann und welche Besonderheiten in der Planungsphase zu berücksichtigen sind.

Am Beispiel einer Fallstudie für die Bundeswasserstraße Ilmenau werden die Umgestal-tungsmöglichkeiten für drei Wehranlagen dargestellt. Hierzu werden die hydraulischen Ergebnisse für Sohlengleiten, Streichwehre und Labyrinth-Wehre einander gegenüber-gestellt. Es zeigt sich, dass feste Wehre eine wirtschaftliche Alternative zu beweglichen Wehren sein können, insbesondere dort, wo die Anforderungen an Mindestwasserstände gesenkt und eine gewisse Variabilität der Wasserstände in Kauf genommen werden können.

Am 2. März 2020 hat das BMVI in Oranienburg eine vielbeachtete Regionalkonferenz zur Zukunft der Nebenwasserstraßen veranstaltet. Dabei wurde das politische Ziel, die Nebenwasserstraßen vorrangig für touristische Zwecke weiterzuentwickeln, bekräftigt. Die BAWMitteilungen Nr. 105 liefern die notwendigen Grundlagen, um in den Fällen, in denen an den Nebenwasserstraßen Wehranlagen erneuert werden müssen, die Option für den Bau einer festen Wehranlage zu prüfen und praktische Hinweise für den Planungsprozess zu geben.
Originalpublikation:

Die BAWMitteilungen Nr. 105 stehen zum kostenlosen Download bereit unter: https://henry.baw.de/handle/20.500.11970/107132

Quelle: IDW 

(nach oben)


Zucker macht Braunalgen zu guten Kohlenstoffspeichern

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

Braunalgen speichern große Mengen an Kohlendioxid und entziehen das Treibhausgas so der Atmosphäre. Der mikrobielle Abbau abgestorbener Braunalgenreste und die damit verbundene Rückgabe dieses gespeicherten Kohlendioxids in die Atmosphäre dauert länger als bei anderen Meerespflanzen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, des MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen und weiterer Institute haben sich den Abbau-Prozess genau angesehen und sind dabei auf hochspezialisierte Bakterien gestoßen, die über hundert Enzyme nutzen müssen, um die Algen kleinzukriegen.

Man kann sie schön finden oder auch nicht, aber fast jeder kennt sie: die Braunalge Fucus vesiculosus, auch Blasentang genannt. Sie wächst fast überall entlang der deutschen Nord- und Ostseeküste. Andere Braunalgen wie Macrocystis bilden entweder ganze Wälder entlang der Pazifikküste oder so wie Sargassum Algenblüten, deren Aggregate den Atlantik von West nach Ost bedecken. Ein produktives Ökosystem, das manche Ökologinnen und Ökologen als marines Gegenstück zu den Regenwäldern an Land sehen. Durch Braunalgen werden hohe Mengen an Kohlendioxid gespeichert, dadurch sind sie ein wichtiger Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs.

Andreas Sichert vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie widmete sich in seiner Doktorarbeit der Frage, warum Braunalgen ein so guter Kohlenstoffspeicher sind: „Hauptbestandteil der Algenbiomasse sind ihre dicken Zellwände - ein enges Netzwerk aus Eiweißen und langkettigen Zuckern. Wenn die Alge stirbt, wissen wir kaum, was mit dieser Biomasse im Meer eigentlich passiert, zum Beispiel welche Bestandteile schnell oder langsam abgebaut werden."

Fest und flexibel
Braunalgen sind dabei an den rauen Lebensraum der Atlantikküsten angepasst. Die Gezeiten, Wind und Wellen fordern von den Bewohnern dieser Gegend besondere Fähigkeiten. So haben die Braunalgen eine spezielle Zellwandstruktur entwickelt. Diese ist gleichzeitig fest und flexibel und ermöglicht es der Pflanze, den Wellen und den Gezeitenströmungen erfolgreich standzuhalten. Ein wichtiger Bestandteil der Zellwände ist dabei der langkettige Zucker Fucoidan, der rund ein Viertel des Trockengewichts einer Braunalge ausmacht. Fucoidan kann vermutlich, ähnlich einem Gel, den Wassergehalt der Zellwand regulieren und die Braunalgen so bei Ebbe vor dem Austrocknen schützen.

Welche Rolle dieser Zucker Fucoidan im langwierigen Abbauprozess der Braunalgen spielt, untersuchte Andreas Sichert zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Forschungsgruppe Marine Glykobiologie des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie und des MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen. Außerdem beteiligt waren Forschende des Massachusetts Institute of Technology, der Universität Greifswald und der Universität Wien. „Man wusste bereits, dass Fucoidan langsamer von mikrobiellen Gemeinschaften abgebaut wird als andere Algenzucker und daher als Kohlenstoffsenke wirken könnte", sagt Andreas Sichert, einer der beiden Erstautoren der Studie, die jetzt im Fachmagazin Nature Microbiology erschienen ist. „In der Regel sind langkettige Zucker eine beliebte Nahrung für Bakterien, aber warum gerade Fucoidan besonders schwer verdaulich ist, war unklar."

Nur Spezialisten verdauen diesen Zucker
Bislang waren die Stoffwechselwege zum Abbau von Fucoidan nur teilweise bekannt, es gab aber Hinweise auf die Beteiligung einer hohen Anzahl von Enzymen, die entweder innerhalb einer mikrobiellen Gemeinschaft verteilt oder in einzelnen hochspezialisierten Bakterien untergebracht sind. Für die Untersuchung des Abbaus von Fucoidan verfolgten die Forschenden aus Bremen letztere Theorie und analysierten neu isolierte Bakterien der Gattung Lentimonas, die zum Stamm der Verrucomicrobia zählen. Allein die Isolation dieser Lentimonas Bakterien war nervenaufreibend. „Anfangs hatte ich über tausend Isolate, doch am Ende konnte nur eines Fucoidan wirklich abbauen", erinnert sich Christopher H. Corzett vom Massachusetts Institute of Technology, neben Sichert Erstautor der Studie.

„Wir haben bei diesen Bakterien einen bemerkenswert komplexen Weg für den Abbau von Fucoidan entdeckt, bei dem etwa hundert Enzyme verwendet werden, um den Zucker Fucose freizusetzen - einen Bestandteil von Fucoidan", sagt Jan-Hendrik Hehemann, Leiter der Forschungsgruppe Marine Glykobiologie. „Hierbei handelt es sich wahrscheinlich um einen der kompliziertesten bisher bekannten biochemischen Abbauwege für einen Naturstoff." Fucose wird anschließend über einen isolierten Bereich in den Bakterien abgebaut. Das von einer eiweißhaltigen Hülle umgebene Abteil schützt die Zelle vor dem toxischen Nebenprodukt Lactadehyd. „Die Notwendigkeit einer solch komplexen Zersetzung zeigt, dass Fucoidan für die meisten Meeresbakterien unverdaulich ist, und nur durch hochspezialisierte Bakterien im Ozean effektiv abgebaut werden kann", sagt Hehemann. „Das kann den langsamen Abbau von Braunalgen in der Umwelt erklären und lässt vermuten, dass Kohlenstoff im Ozean durch Fucoidan relativ lange gebunden wird."

Potenziell pharmakologisch wirksam
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind auch deshalb an Enzymen für Fucoidan interessiert, weil es ein potenziell pharmakologisch wirksames Molekül ist, welches ähnliche Wirkung wie Heparin in der Blutgerinnung aufzeigt. „Enzyme, die spezifisch Fucoidan fragmentieren und somit helfen, dessen Strukturen aufzuklären, sind von großem wissenschaftlichem Interesse, um die Wirkung von Fucoidan besser zu verstehen und diese marinen Zucker für biotechnologische Anwendungen zu erschließen", sagt der beteiligte Greifswalder Mikrobiologe Thomas Schweder.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Jan-Hendrik Hehemann
MARUM-MPG Brückengruppe Marine Glykobiologie
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen
Telefon: +49 421 2028-736
E-Mail: jheheman@mpi-bremen.de

Andreas Sichert
MARUM-MPG Brückengruppe Marine Glykobiologie
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen
Telefon: +49 421 2028-736
E-Mail: asichert@mpi-bremen.de

Ansprechpartner der Universität Greifswald:
Prof. Dr. Thomas Schweder
Pharmazeutische Biotechnologie
Institut für Pharmazie
Telefon: +49 3834 420 4212
E-Mail: schweder@uni-greifswald.de

Originalpublikation:
Andreas Sichert#, Christopher H. Corzett#, Matthew S. Schechter, Frank Unfried, Stephanie Markert, Dörte Becher, Antonio Fernandez-Guerra, Manuel Liebeke, Thomas Schweder, Martin F. Polz, Jan-Hendrik Hehemann: Verrucomicrobia use hundreds of enzymes to digest the algal polysaccharide fucoidan. Nature Microbiology, Mai 2020.

# Die beiden Autoren haben gleichberechtigt zum Paper beigetragen

DOI: 10.1038/s41564-020-0720-2

Quelle: IDW 

(nach oben)


Kein Nutzen von Hydroxychloroquin und Chloroquin

Nathalie Plüss Unternehmenskommunikation
Universitätsspital Zürich

Eine weltweite Beobachtungsstudie mit 96'000 hospitalisierten COVID-19-Patienten hat gezeigt, dass Patienten, die mit Hydroxychloroquin oder Chloroquin behandelt wurden, eine höhere Sterblichkeitsrate und insbesondere ein erhöhtes Risiko für Herzrhythmusstörungen aufwiesen.

Ein Forschungsteam des Brigham and Women's Hospital der Harvard Medical School in Boston hat in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Kardiologie am Herzzentrum des Universitätsspitals Zürich Ergebnisse einer weltweiten Beobachtungsstudie bei Patienten, die wegen COVID-19 hospitalisiert wurden, ausgewertet. Dabei zeigten Patientinnen und Patienten, die mit Hydroxychloroquin oder Chloroquin (mit oder ohne Makrolid-Antibiotikum) behandelt worden waren, insbesondere ein höheres Risiko für lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen. Die Erkenntnisse des Teams sind in der renommierten Fachzeitschrift The Lancet veröffentlicht worden.

«Hydroxychloroquin und Chloroquin zeigen keinen Nutzen bei Patientinnen und Patienten, die mit Covid-19 hospitalisiert wurden», sagt Mandeep R. Mehra, MD, Executive Director des Center for Advanced Heart Disease, Brigham and Women's Hospital. «Die Daten weisen auf ein erhöhtes Sterberisiko hin. Wir beobachteten auch eine Vervierfachung der Anzahl Herzrhythmusstörungen bei COVID-19-Patienten, die mit Hydroxychloroquin oder Chloroquin behandelt worden waren».

Prof. Frank Ruschitzka, Leiter der Abteilung Kardiologie am Herzzentrum des Universitätsspitals Zürich ergänzt: «Für die Wirksamkeit von Hydroxychloroquin und Chloroquin bei Covid-19 gibt es keine wissenschaftlichen Belege. Im Gegenteil, insbesondere bei Covid-19-Patienten mit Herzerkrankungen beobachteten wir schwere Nebenwirkungen, vor allem lebensgefährliche Herzrhythmusstörungen. Hydroxychloroquin und Chloroquin sollten deshalb bei COVID-19 nicht mehr eingesetzt werden, bevor uns die Ergebnisse von weiteren, aktuell noch laufenden randomisierten klinischen Studien vorliegen».

Das Forschungsteam um Mehra und Ruschitzka führte die Studie unter Verwendung der Surgical Outcomes Collaborative-Datenbank durch, einem internationalen Register, das anonymisierte Daten von 671 Krankenhäusern aus allen Kontinenten umfasst. Die Analyse berücksichtigte Daten von über 96'000 Patienten, die mit COVID-19 hospitalisiert worden waren. Knapp 15'000 dieser Patienten waren mit dem Malariamedikament Chloroquin oder mit Hydroxychloroquin mit oder ohne Antibiotika (Makrolide wie Azithromycin und Clarithromycin) schon früh nach der COVID-19-Diagnose behandelt worden.

Die Forschenden fanden heraus, dass 10'698 Patienten, die die eine oder andere dieser Arzneien erhalten hatten, im Krankenhaus verstarben (11,1 Prozent) und dass 85'334 überlebten und entlassen werden konnten. Das Team verglich diese Sterblichkeitsrate mit derjenigen einer Kontrollgruppe unter Berücksichtigung von Alter, Geschlecht und Risikofaktoren. Die Sterblichkeitsrate in der Kontrollgruppe betrug 9,3 Prozent. Chloroquin oder Hydroxychloroquin allein oder in Kombination mit einem Makrolid waren mit einem erhöhten Risiko für den Tod im Krankenhaus mit COVID-19 verbunden. Bei den Therapiegruppen erfuhren zwischen 4 und 8 Prozent der Patienten eine neue Herzrhythmusstörung, verglichen mit 0,3 Prozent der Patienten der Kontrollgruppe.

Die Autoren weisen darauf hin, dass die Ergebnisse noch laufender randomisierter klinischen Studien abgewartet werden müssen, bevor definitive Schlussfolgerungen bezüglich der Gefährdung durch Chloroquin und Hydroxychloroquin gezogen werden können.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. med. Frank Ruschitzka
Direktor der Klinik für Kardiologie und Leiter der Abteilung Kardiologie des Herzzentrums am Universitätsspital Zürich
E-Mail: frank.ruschitzka@usz.ch

Originalpublikation:
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736%2820%2931180-6/f...

Quelle: IDW 

(nach oben)


Studie zum Infektionsgeschehen startet an Schulen

Helena Reinhardt Pressestelle / Unternehmenskommunikation
Universitätsklinikum Leipzig AöR

Leipziger Mediziner untersuchen sächsische Schüler und Lehrkräfte auf Sars-Cov-2 Infektionen

Mit der Schulöffnung für alle Altersstufen am 18. Mai in Sachsen sind vielerorts auch Unsicherheiten bei Eltern, Schülern und Lehrkräften verbunden. Um dem Abhilfe zu schaffen und ein möglichst genaues Bild des aktuellen Infektionsstandes mit Sars-CoV-2 und dessen Entwicklung an sächsischen Schulen zu erhalten, starten Leipziger Mediziner ab nächster Woche eine breit angelegte Studie. Das wissenschaftliche Projekt erfolgt in Abstimmung mit den Sächsischen Staatsministerien für Kultus sowie für Wissenschaft, Kultur und Tourismus und soll dazu beitragen, die Auswirkungen der Infektionsschutzmaßnahmen sowie die Folgen der Lockerung zu ermitteln.

Die Studie wird vom Team der LIFE Child Ambulanz der Universität Leipzig unter Leitung von Prof. Wieland Kiess, dem Direktor der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin am Universitätsklinikum Leipzig, durchgeführt. Ziel ist die Erfassung und Kontrolle des Infektionsgeschehens bei Schülern und Lehrkräften. Dazu werden an ausgewählten Schulen in den Regionen Dresden, Zwickau und Leipzig in drei Stufen Erhebungen durchgeführt. Untersucht werden freiwillig teilnehmende Lehrkräfte sowie Schülerinnen und Schüler, wobei die teilnehmenden Klassen zufällig bestimmt werden. Getestet wird sowohl ob eine aktuelle Infektion vorliegt, als auch ob durch eine vorangegangene Infektion bereits Antikörper gebildet wurden. Der Test auf eine Infektion erfolgt mittels eines Rachenabstrichs, für einen Antikörpertest wird eine Blutentnahme benötigt.
„Da hier ausschließlich symptomfreie Kinder und Lehrerkräfte getestet werden, erfüllt diese Studie nicht nur eine wichtige Funktion im Rahmen des Infektionsschutzes an sächsischen Schulen, sondern schafft zusätzlich Klarheit in Bezug auf die umstrittene tatsächliche Häufigkeit symptomfreier Infektionen speziell bei Kindern", sagt Prof. Wieland Kiess, Leiter der Studie. „Wir hoffen auf eine möglichst hohe Beteiligung an den ausgewählten Schulen, da die Aussagekraft der Ergebnisse mit jedem weiteren Probanden steigt", so Prof. Wieland Kiess.
Die erste Basiserhebung startet kommende Woche. Es folgen Verlaufsuntersuchungen zu Beginn des neuen Schuljahres und erneut im Herbst dieses Jahres.

Quelle: IDW 

(nach oben)


COVID-19 in Augsburg: Obduktionen zeigen schwere Lungenschädigungen

Michael Hallermayer Presse - Öffentlichkeitsarbeit - Information
Universität Augsburg

Eine Studie des Augsburger Universitätsklinikums, die vor kurzem in der renommierten Fachzeitschrift Journal of the American Medical Association (JAMA) erschienen ist, zeigt, dass das Lungengewebe von verstorbenen COVID-19 Patienten irreversibel geschädigt ist. Ursache der Schädigungen war das Virus, dessen Erbgut noch in den Atemwegen nachgewiesen werden konnte. Lungenschädigungen durch die maschinelle Beatmung konnten als Ursache weitgehend ausgeschlossen werden, da mehr als die Hälfte der Patienten nicht künstlich beatmet wurde. Die massiv beeinträchtigte Sauerstoffaufnahme der Lungen führte schließlich zum Tod der Erkrankten.

Obduktionen zeigen: Massive Lungenschäden als Todesursache
Die Infektion mit dem SARS-CoV-2 Virus verläuft in der Mehrzahl der Fälle als wenig komplikationsträchtige Erkrankung der oberen Atemwege, insbesondere des Rachens. Einige der Patienten entwickeln jedoch eine Lungenentzündung, die in einem geringen Anteil der Fälle so schwer verläuft, dass eine künstliche Beatmung erforderlich wird. Trotz aller intensivmedizinischer Maßnahmen versterben Patienten an dieser Erkrankung.
Ein interdisziplinäres Ärzteteam um die Augsburger Pathologin Dr. Tina Schaller führte seit dem 4. April diesen Jahres 19 Obduktionen an verstorbenen Patienten mit COVID-19 durch. Dank einer sorgfältigen Aufklärung der Angehörigen konnte in Augsburg eine Obduktionsrate von annähernd 90% der Todesfälle erreicht werden, was den Ärzten eine unverfälschte Beurteilung ermöglichte. Die Ergebnisse der ersten zehn Obduktionen wurden mittlerweile in der renommierten Fachzeitschrift Journal of the American Medical Association (JAMA) publiziert. „Bei den Untersuchungen konnten wir das Erbgut des Virus noch im Atemwegssystem der Verstorbenen nachweisen," erklärt Dr. Schaller, leitende Oberärztin und Erstautorin der Studie. Im Lungengewebe selbst zeigte sich durchweg eine ungewöhnlich schwere, teils mutmaßlich irreversible Schädigung. Das Ärzteteam sieht diese Veränderung als Todesursache an, da hierdurch die Sauerstoffaufnahme durch die Lungen zur Versorgung der Organe massiv beeinträchtigt ist.

Coronavirus als Verursacher der Lungenschäden
„Die wichtigste Erkenntnis aus der ersten Analyse ist, dass die beschriebenen Lungenschädigungen offensichtlich nicht eine Komplikation der Beatmung darstellen. Vielmehr entstehen sie unabhängig von dieser intensivmedizinischen Maßnahme am ehesten direkt durch die virale Schädigung. Alle Patienten litten an schweren Grunderkrankungen, die jedoch nicht unmittelbar zum Tod führten", ergänzt Prof. Dr. Bruno Märkl, Direktor des Instituts für Pathologie und Molekulare Diagnostik des Universitätsklinikums Augsburg sowie Inhaber des Lehrstuhls für Allgemeine und Spezielle Pathologie an der Medizinischen Fakultät der Universität Augsburg. In den übrigen Organen konnten keine augenscheinlich schweren Veränderungen nachgewiesen werden. Die durch SARS-CoV-2 hervorgerufenen ausgeprägten Lungenschäden sind vergleichbar mit den Auswirkungen der SARS- und MERS-Erkrankungen.

Die Studie
Sample: Obduktion von 10 Patientinnen und Patienten mit SARS-CoV-2 im Durchschnittsalter von 79 Jahren mit durchschnittlich vier Vorerkrankungen, überwiegend im kardiovaskulären Bereich.

Die Augsburger Universitätsmedizin
...umfasst die Medizinische Fakultät der Universität Augsburg, das Universitätsklinikum Augsburg sowie - als Kooperationspartner - das Bezirkskrankenhaus Augsburg - Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik der Universität Augsburg. Die Forschungsschwerpunkte der Medizinischen Fakultät liegen in den Bereichen Medizinische Informatik sowie Umwelt und Gesundheit. Rund 100 Professorinnen und Professoren werden im Endausbau in der bio- und humanmedizinischen Forschung und Lehre tätig sein. Seit dem Wintersemester 2019/20 bietet die Medizinische Fakultät einen humanmedizinischen Modellstudiengang an, der vorklinische und klinische Inhalte integriert und besonderen Wert auf eine wissenschaftliche Ausbildung der im Endausbau 1.500 Studierenden legt.

Das Universitätsklinikum Augsburg (UKA), seit 2019 in der Trägerschaft des Freistaates Bayern, bietet unter anderem durch seine Einbindung in universitäre medizinische Forschung und Lehre der Medizinischen Fakultät der Universität Augsburg der Bevölkerung der Stadt und der Region eine optimale medizinische Versorgung. Die tagesklinischen Betten mitgezählt, stehen am UKA 1.740 Betten zur Verfügung. 24 Kliniken, drei Institute und 19 Zentren garantieren in allen medizinischen Fachdisziplinen Diagnose und Therapie auf höchstem Niveau. Jährlich werden über 250.000 ambulante und stationäre Patientinnen und Patienten versorgt. Mit zirka 80.000 Patientinnen und Patienten pro Jahr ist die Notaufnahme des UKA die zweitgrößte der Bundesrepublik. Jährlich erblicken am UKA mehr als 2.450 Kinder das Licht der Welt. Mit 560 Ausbildungsplätzen ist die an das UKA angeschlossene Akademie für Gesundheitsberufe einer der größten Ausbildungsträger der Region.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. med. Tina Schaller, Leitende Oberärztin am Universitätsklinikum Augsburg
Telefon: 0821 400-2150 (Sekretariat)
E-Mail: tina.schaller@uk-augsburg.de

Originalpublikation:
Schaller T, Hirschbühl K, Burkhardt K, et al. Postmortem Examination of Patients With COVID-19. JAMA. Published online May 21, 2020. doi:10.1001/jama.2020.8907

Weitere Informationen:
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2766557
Studie im Journal of the American Medical Association (JAMA)

Quelle: IDW 

(nach oben)


Spülschwamm-Mikrobiom: Was dich nicht umbringt, macht dich härter!

Jutta Neumann Pressestelle
Hochschule Furtwangen

Gerade zu Coronazeiten kommt der Haushalts- und Küchenhygiene eine große Bedeutung zu, wenn viele Menschen mehr zu Hause sind, öfter selber kochen und gleichzeitig andere Infektionskrankheiten bewusst vermeiden wollen. Spülschwämme sind wahre Keimschleudern. Bis zu 54 Milliarden Bakterien sitzen in einem Kubikzentimeter Schwammgewebe. Ist es da eine gute Idee, den Spülschwamm durch Erhitzen in der Mikrowelle zu reinigen? Die kurze Behandlung angefeuchteter Schwämme gilt zwar landläufig als geeignete Methode, doch ist sie auch aus wissenschaftlicher Sicht empfehlenswert?

Es gibt da eine gute und eine schlechte Nachricht: „Bis zu 99,99999% aller Schwamm-Bakterien werden im Mikrowellenherd getötet. Allerdings wachsen die Überlebenden schnell wieder hoch. Ob und wie sich eine regelmäßige Mikrowellenbehandlung auf die Zusammensetzung der Mikrobengemeinschaft in einem Spülschwamm auswirkt, war bislang völlig unbekannt. Das war daher unsere Ausgangsfrage", erläutert Studienleiter Prof. Dr. Markus Egert, der an der Hochschule Furtwangen Mikrobiologie und Hygiene lehrt. Mikroorganismen sind Meister im Anpassen an extreme Lebensbedingungen. Die Untersuchung fand vor dem wissenschaftlichen Hintergrund statt, dass die typischen Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen in einem modernen Haushalt längerfristig zur Selektion solcher Mikrobengemeinschaften führen könnten, die für den Menschen eher negative Eigenschaften haben.

Für die Studie wurden 20 neue Spülschwämme an die Teilnehmenden ausgegeben. Zehn zufällig ausgewählte Teilnehmende sollten ihren mit Spüliwasser angefeuchteten Schwamm zwei- bis dreimal die Woche einer einminütigen Mikrowellenbehandlung bei maximaler Wattzahl (800 - 1200 Watt) unterziehen. Nach vier Wochen normaler Benutzung in der Küche wurden die Schwämme eingesammelt und einer Metagenom-Analyse unterzogen. Dabei untersucht man das gesamte genetische Material einer Mikrobengemeinschaft und erhält nicht nur Informationen über die anwesenden Arten von Mikroben, sondern auch über ihre potentiellen Stoffwechseleigenschaften.

„Wir waren total überrascht, was wir neben Bakterien noch so alles an Mikroorganismen in den Schwämmen entdecken konnten: Bakterien-befallende Viren, das Treibhausgas Methan bildende Archaeen, Pilze und einzellige Tiere, wie zum Beispiel Amöben. Bakterien waren aber mit Abstand die häufigsten Organismen", so der Studienleiter Prof. Egert.

Die regelmäßig in der Mikrowelle behandelten Schwämme zeigten eine deutlich andere Zusammensetzung ihrer bakteriellen Gemeinschaft als die unbehandelten Schwämme. Die Artenanzahl war reduziert, die Vielfalt an potentiellen Stoffwechselleistungen aber tendenziell erhöht. So zeigten behandelte Schwämme höhere Anteile von Genen, die für die Synthese von Kapsel und Zellwandmaterial verantwortlich sind. „Dies kann man als einen Schutzmechanismus gegen den Mikrowellenstress interpretieren. Mit der Zeit können so Mikrobengemeinschaften entstehen, die sich schwerer aus dem Schwamm entfernen lassen. Mehr Gene, die am Schwefelstoffwechsel beteiligt sind, könnten auf eine höhere Tendenz zur Bildung von schlechtem Geruch hindeuten", meint Egert. „Dies zu beweisen, erfordert aber sicher weitere Studien". Keine Unterschiede zeigten sich indes bei bakteriellen Genen, die mit der Auslösung von Krankheiten beim Menschen in Verbindung stehen.

Können Spülschwämme nach einer Mikrowellenbehandlung also noch bedenkenlos in der Küche eingesetzt werden? Spülschwämme sind und bleiben aus hygienischer Sicht kein sinnvolles Reinigungswerkzeug für Küchentätigkeiten. Sie wenige Male in der Mikrowelle zu behandeln, schadet nicht. Anstatt sie aber über viele Wochen immer wieder aufzubereiten, sollten sie besser regelmäßig (alle ein bis zwei Wochen) ersetzt und bis zu ihrem „Lebensende" für solche Arbeiten im Haushalt benutzt werden, an die geringere Hygieneanforderungen gestellt werden, wie beispielsweise für die Gartenarbeit oder den Autoputz.

Die hier vorgestellte Studie wurde von einem Forscherteam der Hochschule Furtwangen und der Universitäten Gießen und Wageningen (Niederlande) durchgeführt. Erschienen ist sie in der Zeitschrift Microorganisms mit dem Titel „Metagenomic analysis of regularly microwave-treated and untreated domestic kitchen sponges".
Wissenschaftliche Ansprechpartner:

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

Originalpublikation:

Microorganisms 2020, 8, 736
doi:10.3390/microorganisms8050736
https://www.mdpi.com/2076-2607/8/5/736

Quelle: IDW 

(nach oben)


Pilotprojekt erfolgreich: Quartierspeicher wichtiger Baustein der Energiewende in Kommunen

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

► Test-Speicher in Groß-Umstadt wird nach erfolgreicher Pilotphase in Solarsiedlung durch neues, permanentes Modell ersetzt
► Auch andere Kommunen zeigen Interesse an Quartierspeichern

Berlin, Darmstadt, Groß-Umstadt, 19. Mai 2020 - Dass dezentrale Energiespeicher für die Energiewende in Kommunen ein wichtiger Baustein sein können, zeigt ein Pilotprojekt in Groß-Umstadt. Im Neubaugebiet „Am Umstädter Bruch" verpflichtet der Bebauungsplan alle Bauherren, eine Photovoltaikanlage zu installieren und den Solarstrom zu speichern. Hierfür wurde ein großer Batteriespeicher, ein „Quartierspeicher", vor Ort eingerichtet, an den 25 Haushalte der Solarsiedlung angeschlossen sind. Der mehrjährige Testbetrieb des Speichers wurde vom Forschungsprojekt „Esquire" unter Leitung des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) wissenschaftlich begleitet. Nach erfolgreicher Pilotphase wird nun in Kürze ein permanenter Stromspeicher im Quartier aufgestellt, der bis zu 274 Kilowattstunden speichern kann. Damit können die Haushalte bis zu 70 Prozent ihres Verbrauchs aus selbst erzeugtem Strom decken.

Vor vier Jahren errichtete der kommunale Energieversorger Entega einen Quartierspeicher als Testlabor in Groß-Umstadt. Seit 2017 wird er durch das Projekt „Esquire" mit Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung begleitet und technisch erprobt. Sein Hauptzweck: Er speichert den überschüssigen Sonnenstrom, den die Haushalte nicht sofort selbst verbrauchen, zentral vor Ort. „So müssen die privaten Solaranlagenbetreiber ihren Strom nicht selbst in einer eigenen Batterie in ihrem Haus speichern, sparen Platz und gehen kein technisches Risiko ein", erklärt Projektleiterin Swantje Gährs vom IÖW. Im Gegensatz zum Heimspeicher passt sich ein Quartierspeicher flexibel an die Verbräuche der Anwohner an und bietet jederzeit und saisonal unabhängig die passende Speicherkapazität.

In Zusammenarbeit mit den Partnern Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurde auch untersucht, wie weitere Anwendungen des Speichers neben dieser Nutzung vor Ort aussehen können. So ist es etwa möglich, mit dem überschüssigem Strom Elektrofahrzeuge zu laden. Die Erfahrungen aus Forschung und Praxis flossen in das Geschäftsmodell für einen neuen Batteriespeicher ein, den Entega für das Quartier beschafft hat und der im Juli 2020 installiert werden soll. Bernhard Fenn, Leiter des Bereichs Forschung und Entwicklung bei Entega erläutert: „Der Speicher ist ein neues Produkt, das wir gemeinsam mit verschiedenen Speicherherstellern konfektioniert haben und der in Groß-Umstadt erstmals zum Einsatz kommt. Wir rechnen damit, dass er zehn bis zwölf Jahre in Betrieb sein kann. Der Strom, den die Solarsiedlung nicht selbst vor Ort benötigt, wird zukünftig auf dem Strommarkt angeboten."

Ein Film zum Quartierspeicherprojekt unter http://www.entega.ag/quartierspeicher zeigt, wie der Speicher funktioniert und wie er für die Verbraucher angeboten wird.

Kommunen zeigen großes Interesse an Quartierspeichern
Die Projektpartner stellten ihre Forschungsergebnisse in einem Workshop interessierten Kommunen und kommunalen Energieversorgern aus ganz Deutschland vor. Bei den über 40 Teilnehmenden zeigte sich großes Interesse an Quartierspeichern als Baustein der Energiewende vor Ort. Besonders ausführlich diskutiert wurden Fragen der Umsetzung und Erweiterung eines Quartierspeichers sowie zu den rechtlichen Rahmenbedingungen. Das Thema Netzentgelte, Steuern, Abgaben und Umlagen wird wegen der unterschiedlichen, einzelfallabhängigen Regeln als größtes Hemmnis bei der Umsetzung von Quartierspeichern wahrgenommen.

Energieexpertin Gährs vom IÖW: „Die aktuellen Regelungen im Energiewirtschaftsgesetz verhindern, dass das ökonomische und ökologische Potenzial von Quartierspeichern ausgeschöpft wird, welches sich ergibt, wenn erhöhter Eigenverbrauch vor Ort mit einer Netzentlastung einhergehen. Der Gesetzgeber sollte hier noch nachbessern." Welche Funktionen Quartierspeicher vor Ort bereitstellen können, zeigen ein Infoposter und die Webseite http://www.stromspeicher-in-der-stadt.de.

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 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.

Mehr zum Projekt Esquire: http://www.esquire-projekt.de

Terminhinweis: Am 27. Mai 2020 findet das Webinar „Quartierspeicher für die Energiewende - Praxisbeispiele und Rahmenbedingungen" mit Beiträgen aus Forschung, Wirtschaft, Praxis und vom Wirtschaftsministerium statt. Die Veranstaltung ist in das Programm der Berliner Energietage eingebettet. Weitere Informationen zu Programm und Anmeldung: https://www.ioew.de/veranstaltung/quartierspeicher-fuer-die-energiewende-praxisb...

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

Quelle: IDW 

(nach oben)


Coronavirus: Globaler CO2-Ausstoß sinkt um 17 Prozent

Stefanie Terp Stabsstelle Kommunikation, Events und Alumni
Technische Universität Berlin

Gemeinsame Pressemitteilung des Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) und der Technischen Universität Berlin

Globaler CO2-Ausstoß Anfang April 17 Prozent niedriger als vor Corona

Studie zum Klima-Effekt der Pandemie-Abwehrmaßnahmen mit drei Szenarien für den weiteren Verlauf 2020. „Die staatlichen Anschubhilfen werden den Emissionspfad für Jahrzehnte prägen."

Mit einer aufwändigen Schnellschätzung hat ein Forscherteam jetzt die Auswirkung der Corona-Abwehrmaßnahmen auf den Ausstoß des wichtigsten Treibhausgases CO2 beziffert. Demnach lagen die weltweiten CO2-Emissionen Anfang April wahrscheinlich ein Sechstel niedriger als vor der Pandemie. Die stärksten absoluten Rückgänge gab es bei Verkehr und Produktion. An der Studie arbeiteten wissenschaftliche Einrichtungen aus sieben Ländern auf drei Kontinenten mit, darunter das Berliner Klimaforschungsinstitut MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change) und die Technische Universität Berlin. Die Studie wurde jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht.

Trotz der Bedeutung der CO2-Emissionen gibt es bislang keine Echtzeit-Erfassung, nationale Statistiken hinken zum Teil um Jahre hinterher. Das Forscherteam ging deshalb indirekt vor: auf Basis laufender Erhebungen zu Energie- und Rohstoffverbrauch, Industrieproduktion und Verkehrsaufkommen in 69 Ländern mit 97 Prozent der globalen Emissionen, ergänzt durch Annahmen über die durch die Pandemie-Abwehr ausgelösten Verhaltensänderungen sowie Satellitendaten zur Luftverschmutzung. Die auf den 7. April 2020 bezogene Schnellschätzung kommt auf einen Corona-bedingten Rückgang um 17 Megatonnen CO2 pro Tag (eine Megatonne entspricht eine Million Tonnen) - das ist relativ zum Vor-Corona-Niveau von 100 Megatonnen ein Rückgang um 17 Prozent.

Der größte Anteil der täglichen Reduktion der CO2-Emissionen, schätzungsweise 7,5 Megatonnen, entfällt auf den Verkehr am Boden (das entspricht 36 Prozent Rückgang). 4,3 Megatonnen (19 Prozent Rückgang) entfallen auf die Produktion von Gütern und Dienstleistungen und 3,3 Megatonnen (7 Prozent Rückgang) auf die Stromerzeugung. Auf den Luftverkehr entfallen 1,7 Megatonnen (prozentual ist der Rückgang hier mit 60 Prozent am größten) und auf den öffentlichen Sektor 0,9 Megatonnen (21 Prozent Rückgang). In den Privathaushalten gibt es dagegen einen geringfügigen Anstieg um 0,2 Megatonnen (3 Prozent).

Die Studie liefert auch eine Vorausschätzung für die CO2-Emissionen bis zum Jahresende, und zwar für drei verschiedene Szenarien. Fazit: (1) Wenn die im März verfügten Beschränkungen bis Mitte Juni auf Null heruntergefahren werden, liegt der CO2-Ausstoß im Gesamtjahr 2020 um rund vier Prozent niedriger als in den Vorjahren ohne Corona. (2) Wenn die Beschränkungen bis Ende Mai bleiben und Ende Juli wieder Normalzustand herrscht, beträgt der Rückgang rund fünf Prozent. (3) Wenn zusätzlich zum zweiten Szenario die Behörden noch bis Jahresende einzelne Infektionsketten durchbrechen und Betroffene in Quarantäne schicken müssen, beträgt der Rückgang rund sieben Prozent.

Das Forscherteam betont, dass die Klima-Krise durch die Corona-Pandemie in keiner Weise entschärft wird. „Die seit Jahren von der Wissenschaft entwickelten Szenarien für einen erfolgreichen Kampf gegen die Erderwärmung zielen ja trotz verringerten Energie- und Ressourcenverbrauchs auf besseres, nicht schlechteres menschliches Wohlergehen", erklärt Prof. Dr. Felix Creutzig, Leiter der MCC-Arbeitsgruppe Landnutzung, Infrastruktur und Transport sowie Leiter des Fachgebiets Sustainability Economics of Human Settlements an der TU Berlin und Mitautor der Studie. „Der jetzige Nachfragerückgang ist dagegen weder beabsichtigt noch zu begrüßen. Unsere Studie taugt nicht für Jubelmeldungen. Gleichwohl liefert sie wichtige quantitative Erkenntnisse dazu, wie extreme Maßnahmen auf CO2-Emissionen wirken."

Um die globale Erderwärmung auf 1,5 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, müssten die Emissionen nicht einmalig, sondern Jahr für Jahr um sechs Prozent sinken. „Das muss die Politik im Blick behalten, wenn sie nach dem Eindämmen der Pandemie die wirtschaftliche Erholung organisiert", betont Felix Creutzig. „Die staatlichen Anschubhilfen werden den Pfad der globalen CO2-Emissionen wahrscheinlich für Jahrzehnte prägen. Es ist durchaus möglich, den Klimaschutz dabei mitzudenken. Doch wenn dieser aufgeweicht wird, sind trotz des aktuellen Rückgangs langfristig sogar höhere Emissionspfade als ohne Corona wahrscheinlich."

Weitere Informationen:
Le Quéré, C., Jackson, R., Jones, M., Smith, A., Abemethy, S., Andrew, R., De-Gol, A., Willis, D., Shan, Y., Canadell, J., Friedlingstein, P., Creutzig, F., Peters, G., 2020, Temporary reduction in daily global CO2 emissions during the COVID-19 forced confinement, Nature Climate Change
https://www.nature.com/articles/s41558-020-0797-x

Fotomaterial zum Download
http://www.tu-berlin.de/?214590

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
Prof. Dr. Felix Creutzig
TU Berlin
Fachgebiet Sustainabiliy Economics of Human Settlements
Tel.: 030 314-73331
E-Mail: creutzig@tu-berlin.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Studie: Personen in fester Partnerschaft und mit Kindern sind während der Coronakrise zufriedener

Jasmin Schulte Geschäftsbereich Kommunikation - Presse- und Informationsstelle
Hochschule Osnabrück

Untersuchung der Hochschule Osnabrück zeigt, wie sich der Umgang mit der Coronakrise auf die Solidarität und Vorurteile auswirkt und was für unsere Zufriedenheit in der Ausnahmesituation der vergangenen Monate wichtig ist.

Personen, die in einer festen Partnerschaft leben oder mit Kindern, ging es in den zurückliegenden Wochen der Coronakrise mit den strikten Einschränkungen des öffentlichen Lebens besser. Das ist eines der Ergebnisse einer Studie an der Hochschule Osnabrück. „Grundsätzlich hat sich die Wohnsituation, ob also eine oder mehrere Personen in einem Haushalt leben - zum Beispiel in einer WG - nicht signifikant auf die Zufriedenheit ausgewirkt", erläutert Wirtschaftspsychologin Prof. Dr. Petia Genkova. Der Beziehungsstatus und ob die Befragten Kinder hatten, machte hingegen einen nachweisbaren Unterschied. „Personen, die einen festen Partner hatten, zeigten ein höheres ,well-being‘ als diejenigen ohne Partner", heißt es in der Studie. „Das gilt übrigens auch für Menschen, die in Fernbeziehungen leben", ergänzt Genkova. Personen mit Kindern gaben zudem eher an, zufrieden zu sein als diejenigen ohne.

Für die Querschnittsstudie wurden deutschlandweit 310 Personen zwischen dem 23. März und dem 15. April befragt, in einem Zeitraum also, in dem bundesweit strikte Ausgangsbeschränkungen galten. Für die Erhebung wurde eigens ein Fragebogen entwickelt, um die Einstellung zu kultureller Vielfalt in der Krise zu messen. Das übergeordnete Ziel der Untersuchung war es, herauszufinden, wie sich der Umgang mit der Coronakrise sowohl auf die Solidarität untereinander auswirkt, als auch auf Vorurteile gegenüber Gruppen, denen man nicht selber angehört.

„Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass die Wahrnehmung eines Konfliktes zwischen verschiedenen gesellschaftlichen Gruppen in der Krise sowie Angst und Unsicherheit die soziale Distanz zu anderen Gruppen und auch Vorurteile verstärken", berichtet Genkova. Diese Hypothese habe sich bestätigt.

Schon in den großen europäischen Krisen der vergangenen Jahre, der Finanzkrise und der Flüchtlingskrise, sei der Anstieg von Vorurteilen und Diskriminierung thematisiert worden, berichten Genkova und Henrik Schreiber, Mit-Autor der Studie. „In der Coronakrise zeigen sich nun schon nach wenigen Wochen Analogien."

Genkova und Schreiber verbinden die Studie deshalb mit der Aussage, „dass die öffentliche Betonung von Gruppenkonflikten in der Krise Vorurteile und soziale Distanz potenziell steigern und damit die Demokratie und ihre Werte gefährden können". Um als demokratische Gesellschaft gestärkt aus der Krise hervorzugehen, sei demonstrierter Zusammenhalt wichtig.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Petia Genkova
E-Mail: p.genkova@hs-osnabrueck.de
Telefon: 0541 969-3772

Quelle: IDW 

(nach oben)


Weniger Schnee in 78 Prozent der Berggebiete weltweit

Sara Senoner Communication
Eurac Research

Obwohl Klimaveränderungen sehr viel langsamer vonstattengehen als die Ausbreitung einer Epidemie, sind ihre Auswirkungen dennoch verheerend. Dies führen die Karten zur Schneebedeckung in Berggebieten weltweit, die die Physikerin Claudia Notarnicola von Eurac Research (Bozen, Italien) ausgearbeitet hat, eindrucksvoll vor Augen. Die Analyse von hochaufgelösten Satellitenbildern von 2000 bis 2018, Bodenmessungen und Simulationsmodellen ergibt vor allem für das Hochgebirge ein besorgniserregendes Bild. Oberhalb von 4000 Metern ist für Parameter wie die Ausdehnung der Schneedecke und die Dauer der Schneebedeckung ein konstanter Rückgang zu verzeichnen, während die Lufttemperatur ansteigt.

In einer Studie des Forschungszentrums Eurac Research werden die Daten zur globalen Schneebedeckung aus fast 20 Jahren analysiert und erstmals kartiert.
„Nach einem schneearmen Winter hat der Frühling dieses Jahr sehr früh begonnen. Kommt so etwas häufiger vor, dann kumulieren sich die Auswirkungen mit den Jahren und werden deutlich sichtbar", erklärt Claudia Notarnicola, stellvertretende Leiterin des Instituts für Erdbeobachtung von Eurac Research und verantwortlich für die Studie.
Die Entwicklung in den Berggebieten hat in den vergangenen Jahren für viel Aufmerksamkeit gesorgt: Ab 1.500 bis 2.000 Metern ist die Temperatur nämlich doppelt so stark angestiegen wie im globalen Durchschnitt, und der Anstieg ist umso größer, je höher ein Gebiet liegt. Aus diesem Grund gelten Berggebiete als Frühwarnsystem für den Klimawandel.
Anhand der globalen Kartierung der Schneebedeckung der vergangenen 20 Jahre können Forscher Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den verschiedenen Regionen erkennen und ein klares Bild von der Situation weltweit gewinnen. „Den Schneekarten können wir beispielsweise entnehmen, dass in 78 Prozent der beobachteten Gebiete weniger Schnee fällt", erklärt Notarnicola „Zudem ist die Dauer der Schneebedeckung rückgängig, was vor allem auf die frühe Schneeschmelze im Frühjahr zurückzuführen ist und weniger auf den Umstand, dass der erste Schnee später fällt. Wir haben außerdem festgestellt, dass sich oberhalb von 4.000 Metern die meisten untersuchen Parameter verschlechtern: Die Temperaturen steigen, die Ausdehnung der Schneedecke nimmt ab, die Niederschläge werden weniger, der Schnee schmilzt früher."
Einige Regionen der Welt leiden besonders unter den klimatischen Veränderungen: In Südamerika etwa zeigen 20 Parameter eine negative Entwicklung. In den Alpen ist die Situation gravierend, wobei die Ostalpen jedoch stärker von den klimatischen Veränderungen betroffen sind als die Westalpen.
„Die Karte zeigt auch, dass die Schneebedeckung in manchen Gebieten zugenommen hat, etwa in Russland", so Notarnicola. „Auf den ersten Blick scheint dies ein gutes Zeichen zu sein, in Wirklichkeit hängt dies jedoch mit den steigenden Temperaturen zusammen. Sie bleiben zwar unter dem Gefrierpunkt, sind jedoch um einige Grad angestiegen: In Kombination mit feuchter Luft, begünstigt dies den Schneeniederschlag."

Originalpublikation:

https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111781

Quelle: IDW 

(nach oben)


Trickreiche Erreger

Julia Wandt Stabsstelle Kommunikation und Marketing
Universität Konstanz

An der Universität Konstanz wurde ein neuer Mechanismus identifiziert, mit dessen Hilfe sich Krankheitserreger auf der Schleimhaut festsetzen

Spezialisierte Erreger halten sich nicht nur an der Oberfläche der menschlichen Schleimhaut fest. Wie in der Arbeitsgruppe für Zellbiologie der Universität Konstanz nun herausgefunden wurde, nutzen sie auch das Gas Stickstoffmonooxid (NO), um mit ihrem Wirt auf kurze Distanz zu kommunizieren, damit sich die infizierten Zellen noch fester im Schleimhautgewebe verankern. Damit konnte zum ersten Mal ein gasförmiger Botenstoff als Nachrichtenübermittler zwischen Bakterien und dem Menschen identifiziert werden. Die Ergebnisse sind in der Online-Ausgabe des Wissenschaftsjournals „Cell Host Microbe" (Band 24, Ausgabe 4) nachzulesen.

Jede Infektion beginnt mit einem Wettrennen: Kann sich der Erreger schneller festsetzen und vermehren, als der Wirtsorganismus ihn unter Kontrolle bringt, dann kommt es zur Krankheit. Schafft es der Wirt, dem Erreger genügend Steine in den Weg zu legen, bis sich das Immunsystem effektiv auf den Eindringling eingeschossen hat, kann das Pathogen rechtzeitig gestoppt werden. Für Bakterien und Viren, die unsere Schleimhäute angreifen, beginnt dieser Wettlauf direkt mit ihrer Anheftung an die Schleimhautoberfläche. Passt der Anheftungsfaktor, das Adhäsin, des Erregers zu einem Molekül auf der Wirtszelle, zum Beispiel, einer menschlichen Schleimhautzelle, dann kann sich der Mikroorganismus an diesem Rezeptor festhalten. Findet der Erreger keinen passenden Rezeptor, zum Beispiel weil er in einem Pferd landet anstatt in einem Menschen, kann er sich nicht anheften und wird durch Schleimtransport im Hals-Nasen-Rachenraum, Tränenfluss und Wimpernschlag im Auge oder Urinfluss im Harntrakt entfernt. Schleimhäute haben aber noch einen weiteren Trick, um auch bereits angeheftete Erreger loszuwerden: Das Abschilfern der oberflächlichen Zellen, bei dem die oberste Zellschicht quasi vom Körper abgestoßen wird. Diesen Prozess bezeichnet man auch als Exfoliation.

Mit diesem Abwehrmechanismus kann unser Körper bereits angeheftete oder in die Zellen eingedrungene Erreger doch noch eliminieren. Besonders eindrücklich ist dieses Phänomen auf den Schleimhäuten im Genitalbereich oder in der Harnblase zu beobachten. Wie die Arbeiten von Dr. Petra Münzner aus dem Labor des Konstanzer Zellbiologen Prof. Dr. Christof Hauck bereits zuvor zeigen konnten, sind manche spezialisierten Erreger dazu in der Lage, die Exfoliation zu unterdrücken. Dadurch haben solche Mikroben einen deutlichen Vorteil bei der Besiedlung ihres Wirtes. Jetzt konnten die Forschenden erstmals aufdecken, dass die Unterdrückung der Exfoliation auf einem besonderen Trick der Erreger beruht: Die untersuchten Bakterien produzieren das gasförmige Stickstoffmonoxid (NO), das als Signalmolekül in den Schleimhautzellen ein festgelegtes Programm auslöst, in dessen Folge sich die infizierten Zellen noch fester im Gewebe verankern. Statt der Exfoliation der obersten Zellschicht bleibt die Schleimhaut stabil und ermöglicht den Bakterien einen dauerhaften Verbleib auf der Wirtsoberfläche.

„Die Erkenntnis, dass die Bakterien das Gas Stickstoffmonoxid nutzen, um die Exfoliation zu unterdrücken, war eine Überraschung. Aber da der NO-Signalweg in unseren Zellen gut untersucht ist, konnten wir mit bereits vorhandenen Inhibitoren diesen Kommunikationsweg zwischen Mikrobe und menschlicher Zelle unterbrechen und damit den Bakterien ihren Vorteil wieder rauben", so Christof Hauck. Tatsächlich zeigte sich im Mausmodell, dass die Gabe solcher Inhibitoren die Exfoliation in Anwesenheit der Bakterien wieder ermöglicht und dadurch die Besiedlung mit diesen Erregern unterbleibt. Im Wettrennen zwischen Mikrobe und Mensch könnte der Mensch dadurch wieder den entscheidenden Vorsprung erhalten, um auf elegante Weise einer Infektionskrankheit vorzubeugen

Faktenübersicht:
• Originalpublikation: Muenzner, P., Hauck, C.R. (2020): Neisseria gonorrhoeae blocks epithelial exfoliation by Nitric-Oxide-mediated metabolic cross talk to promote colonization in mice, Cell Host Microbe. Online publiziert am 13. April 2020. doi: 10.1016/j.chom.2020.03.010.
• Krankheitserreger nutzen Stickstoffmonoxid bei der Besiedlung der Schleimhaut
• Die Bakterien stoppen damit das Abschilfern der oberflächlichen Zellen
• Inhibitoren können diesen Vorgang unterbrechen, das Abstoßen der Zellen erlauben und einer Einnistung der Mikroben vorbeugen
• Individualförderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG Ha2856/10-1).

Hinweis:
Fotos können im Folgenden heruntergeladen werden:
Foto: https://cms.uni-konstanz.de/fileadmin/pi/fileserver/2020/Bilder/trickreiche_betr...
Bildunterschrift: Prof. Dr. Christof Hauck
Bild: Universität Konstanz

Kontakt:
Universität Konstanz
Kommunikation und Marketing
Telefon: + 49 7531 88-3603
E-Mail: kum@uni-konstanz.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Weltweit unterschätzt: CO2-Emissionen trockengefallener Gewässerbereiche

Susanne Hufe Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Binnengewässer wie Flüsse, Seen oder Talsperren spielen im globalen Kohlenstoffkreislauf eine wichtige Rolle. In Hochrechnungen zum Kohlendioxidausstoß von Land- und Wasserflächen werden zeitweise trockenfallende Bereiche von Gewässern in der Regel nicht einbezogen. Die tatsächlichen Emissionen von Binnengewässern werden dadurch deutlich unterschätzt - das zeigen die aktuellen Ergebnisse eines internationalen Forschungsprojekts unter der Leitung von Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) am Standort Magdeburg sowie des Katalanischen Instituts für Wasserforschung (ICRA). Die Studie ist im Fachmagazin Nature Communications erschienen.

„Alles begann 2013 während einer Messkampagne im spanischen Katalonien", sagt Dr. Matthias Koschorreck, Biologe im Department Seenforschung des UFZ. Gemeinsam mit einem spanischen Team untersuchte er dort die Freisetzung von Treibhausgasen im Einzugsgebiet eines kleinen Flusses. „Es war Sommer und Teile des Flussbettes waren ausgetrocknet. Aus einem spontanen Impuls heraus haben wir auch dort gemessen", sagt Koschorreck. „Mit überraschendem Ergebnis - diese ausgetrockneten, kiesigen Bereiche des Flussbettes setzten unerwartet hohe Mengen an Kohlendioxid frei." Dem ging Koschorreck gemeinsam mit seinem Kollegen Dr. Rafael Marcé vom ICRA im spanischen Girona in weiteren Studien nach. Die Ergebnisse an verschiedenen Messpunkten in Spanien und Deutschland zeigten denselben Befund: Trockengefallene Gewässerbereiche setzten deutlich messbare und zum Teil erhebliche Mengen an Kohlendioxid frei. „Wir fragten uns, ob dies womöglich auch in anderen Gebieten der Erde der Fall sein könnte, und ob Treibhausgasemissionen von Binnengewässern grundsätzlich unterschätzt werden", sagt Koschorreck. „Denn in Studien, die Emissionen von Treibhausgasen von Land- und Wasserflächen hochrechnen, werden Gewässerbereiche, die von Zeit zu Zeit trockenfallen, bislang überhaupt nicht berücksichtigt."

Um diesen Fragen nachzugehen, hoben Koschorreck und Marcé zusammen mit einem Kernteam von sechs deutschen und spanischen Wissenschaftler*innen im Jahr 2016 das Forschungsprojekt „dryflux" aus der Taufe, das sich mit dem Ausstoß von Treibhausgasen aus trockenen Gewässerzonen beschäftigt. Auf einem Workshop am UFZ in Magdeburg entwickelten sie für ihre aktuelle Studie ein Mess- und Probenahmekonzept und aktivierten ihre internationalen Netzwerke. „Jeder Workshopteilnehmer fragte bei rund um den Globus verteilten kooperierenden Forschergruppen an, ob diese sich mit Messkampagnen an Gewässern in ihrer Nähe an unserer Studie beteiligen möchten", erklärt Koschorreck. „Die Rückmeldungen waren überwältigend. 24 Forscherteams aus aller Welt nahmen teil, so dass wir Daten aus insgesamt 196 Untersuchungsgebieten auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis gewinnen konnten." Jedes Forscherteam führte in seiner Region an trockenliegenden Bereichen von mindestens drei Gewässern - Fluss, See, Talsperre oder Teich - jeweils drei sogenannte Kammermessungen durch. Bei dieser Art der Messung wird ein spezieller Messbehälter mit seiner offenen Seite luftdicht auf den Boden gesetzt, so dass der Luftraum im Behälter von der Umgebungsluft getrennt ist. Mit einem Analysegerät wird dann die Veränderung des Kohlendioxidgehalts in der Behälterkammer gemessen. Zudem nahmen die Kooperationspartner am selben Ort auch Proben des trockenen Gewässersediments und bestimmten seinen Gehalt an Wasser, organischer Substanz und Salzen sowie die Temperatur und den pH-Wert.

Die Auswertung des umfangreichen und komplexen Datensatzes führte Philipp Keller, Doktorand am Department Seenforschung des UFZ und Erstautor der Studie durch - und kam zu interessanten Ergebnissen: „Über alle Klimazonen hinweg konnten wir deutliche Kohlendioxidemissionen aus trockenen Bereichen von Gewässern ausmachen", sagt Keller. „Das Phänomen ist also tatsächlich ein globales." Die Forscher fanden weiterhin heraus, dass diese Emissionen häufig sogar höher liegen als die Emissionen durchschnittlicher Wasseroberflächen der gleichen Größe. „Wir konnten zeigen, dass trockenliegende Bereiche von Gewässern tatsächlich einen signifikanten Anteil an der Gesamtkohlendioxidemission von Gewässern haben", sagt Koschorreck. „Werden sie in globalen Bilanzen von Gewässern berücksichtigt, erhöht sich die Kohlendioxidemission um insgesamt sechs Prozent." Doch welche Mechanismen stecken überhaupt hinter der Freisetzung von Kohlendioxid aus trockengefallenen Gewässersedimenten? „Atmungsprozesse von Mikroorganismen", sagt Philipp Keller. „Je größer das Nahrungsangebot - die organische Substanz im Boden - und je besser die Bedingungen wie Temperatur und Bodenfeuchte, desto aktiver sind sie und umso mehr Kohlendioxid wird freigesetzt." Aus den Studienergebnissen konnten die Forscher ableiten, dass die verantwortlichen Einflussfaktoren für die Kohlendioxidfreisetzung auch weltweit grundsätzlich dieselben sind. „Vor allem das Zusammenspiel der lokalen Standortbedingungen wie Temperatur, Durchfeuchtung und organischem Gehalt der Sedimente ist maßgeblich und hat einen größeren Einfluss als die regionalen Klimabedingungen", erklärt Keller.

Und was bedeuten die Ergebnisse der Studie für die zukünftige Beurteilung der Kohlendioxid-Emissionen von Gewässern? „Unsere Studie zeigt, dass die Kohlendioxidemissionen von Binnengewässern bislang signifikant unterschätzt werden", sagt Koschorreck. „Wir hoffen, dass wir dazu beitragen konnten, dass trockenliegende Bereiche von Gewässern in künftige Bilanzierungen einbezogen werden. Denn durch den fortschreitenden Klimawandel werden sie höchstwahrscheinlich an Fläche und somit auch an Bedeutung zunehmen."

Ergänzende Informationen:
Projekt Dryflux: https://www.ufz.de/dryflux/

Weitere wiss. Publikation: Marcé, R., Obrador, B., Gómez-Gener, L., Catalán, N., Koschorreck, M., Arce, M.I., Singer, G., von Schiller, D., (2019): Emissions from dry inland waters are a blind spot in the global carbon cycle Earth-Sci. Rev. 188 , 240 - 248

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Matthias Koschorreck
UFZ-Department Seenforschung
E-Mail: matthias.koschorreck@ufz.de

Philipp Keller
UFZ-Department Seenforschung
E-Mail: philipp.keller@ufz.de

Originalpublikation:
P. S. Keller et.al. (2020): Global CO2 emissions from dry inland waters share common drivers across ecosystems. Nature Communications https://doi.org/10.1038/s41467-020-15929-y

Quelle: IDW 

(nach oben)


Studie zu durch ACE-Hemmer ausgelösten Schwellungen - Teilnehmer gesucht

Dr. Inka Väth Dezernat 8 - Hochschulkommunikation
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Schätzungen zufolge erleiden 20.000 bis 35.000 Patienten pro Jahr ein Angioödem durch die Einnahme von ACE-Hemmern. Dabei schwellen Haut und Schleimhäute vor allem im Gesicht, Hals und Rachen an. Das Institut für Humangenetik am Universitätsklinikum Bonn untersucht in Kooperation mit dem Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) potenzielle Risikofaktoren für die Entstehung von Angioödemen, die durch Blutdrucksenker ausgelöst wurden. Hierfür werden Betroffene gesucht, die zu einer Speichelprobe und einem Telefoninterview bereit sind.

Angioödeme sind spontan auftretende Flüssigkeitsansammlungen der tieferen Haut- und Schleimhautschichten, die zu sichtbaren Schwellungen führen. Oft ist das Gesicht betroffen. Treten Schwellungen jedoch im Bereich der Zunge, des Rachens oder Kehlkopfes auf, kann ein Angioödem aufgrund der möglichen Erstickungsgefahr lebensbedrohlich sein.

Eine unerwünschte Nebenwirkung von Blutdrucksenkern
Neben erblichen und solchen, die im Rahmen allergischer Reaktionen auftreten, werden Angioödeme als Nebenwirkung bei der Einnahme folgender Bluthochdruck senkender Arzneimittel beobachtet: Angiotensin converting enzyme (ACE)-Hemmer oder Angiotensin-Rezeptor Blocker, sogenannte Sartane. Da es sich hier um nicht-allergische Formen handelt, sind Antiallergika als Gegenmaßnahme in der Regel nicht wirksam. „Von größter Bedeutung ist daher, dass nach dem Auftreten eines Angioödems die Ursache frühzeitig erkannt wird", sagt Prof. Dr. Bernhardt Sachs, Leiter der Forschungsgruppe Arzneimittelallergien im BfArM.

Zwar entwickeln nur wenige Patienten, die einen ACE-Hemmer oder ein Sartan einnehmen, ein Angioödem. Doch aufgrund der häufigen Einnahme dieser Medikamente gibt es pro Jahr in Deutschland nach Literaturangaben schätzungsweise 20.000 bis 35.000 Fälle von Angioödemen, die durch ACE-Hemmer ausgelöst werden. Bei vielen Betroffenen tritt die Nebenwirkung innerhalb der ersten Wochen nach Beginn der Medikamenteneinnahme auf. Andere Patienten entwickeln ein solches Angioödem erst nach monate- oder jahrelanger Einnahme.

„Warum ein bestimmter Patient nach Einnahme eines ACE-Hemmers oder eines Sartans ein Angioödem entwickelt, ist bisher nicht bekannt. Man geht davon aus, dass dafür zusätzliche persönliche Faktoren, äußere Einflüsse und / oder genetische Faktoren verantwortlich sind", sagt Prof. Dr. Markus Nöthen, Direktor des Instituts für Humangenetik am Universitätsklinikum Bonn. So wurden als Risikofaktoren ein höheres Alter und Rauchen beschrieben. Außerdem treten laut Studien ACE-Hemmer induzierte Angioödeme zum Beispiel häufiger bei dunkelhäutigen Menschen auf.

Teilnehmer für große genetische Studie gesucht
Die vARIANCE (Angioödem Risiko unter Angiotensin Converting Enzyme Inhibitoren) Studie - ein gemeinsames Forschungsprojekt des Instituts für Humangenetik am Universitätsklinikum Bonn und des BfArM - hat das Ziel, durch die Identifizierung genetischer und nicht-genetischer Risikofaktoren Patientengruppen zu identifizieren, die ein erhöhtes Risiko für das Auftreten von Angioödemen unter der Einnahme von ACE-Hemmern oder Sartanen haben. Darüber hinaus erhoffen sich die Forscher aus den Ergebnissen der Studie auch Hinweise, wie man die Therapie dieser Angioödeme zukünftig verbessern kann. Nicht zuletzt sollen auch grundlegende Erkenntnisse über biologische Faktoren gewonnen werden, die allgemein am Auftreten von Angioödemen beteiligt sind.

Zur Untersuchung der genetischen Ursachen dieser Angioödeme geben Patienten eine Speichelprobe ab. Die individuellen nicht-genetischen Risikofaktoren der Teilnehmer werden mit Hilfe eines Fragebogens erfasst, der von ihnen im Rahmen eines telefonischen Kurz-Interviews beantwortet wird. Alle nötigen Unterlagen und Materialien für die Studienteilnahme, einschließlich eines Kits zur Gewinnung einer Speichelprobe, werden den Interessierten per Post zugesendet, sodass die Teilnahme an der Studie vollständig von zu Hause aus möglich ist. Als Aufwandsentschädigung erhält jeder Patient, der in die Studie aufgenommen wird, eine einmalige Zahlung von 40 Euro.

An der Studie interessierte Patienten, die von einem Angioödem betroffen sind oder waren, das durch einen ACE-Hemmer oder Sartan verursacht wurde, können sich unter der Telefonnummer 0228/6885-441 melden oder eine E-Mail an variance-studie@uni-bonn.de senden. Weitere detaillierte Informationen zur vARIANCE Studie und deren Ablauf gibt es auf der Studien-Website: www.variance-studie.info

Kontakt für die Medien:
Prof. Dr. Markus M. Nöthen
Direktor des Instituts für Humangenetik
Universitätsklinikum Bonn
Telefon: 0228/287-51100
E-Mail: markus.noethen@ukbonn.de

Prof. Dr. Bernhardt Sachs
Projektleiter
Abteilung Forschung
Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte
Kurt-Georg-Kiesinger-Allee 3
53175 Bonn
Telefon: 0228-207-3156
Bernhardt.sachs@bfarm.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Energie der Zukunft: Photosynthetischer Wasserstoff aus Bakterien

Dr. Boris Pawlowski Presse, Kommunikation und Marketing
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Kieler Forschungsteam untersucht, wie sich Cyanobakterien in Wasserstoff-Fabriken verwandeln lassen
Die Umstellung von der Nutzung fossiler Brennstoffe hin zu einer erneuerbaren Energieversorgung ist eine der wichtigsten weltweiten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Um das international vereinbarte Ziel der Begrenzung der Erderwärmung auf maximal 1,5 Grad zu erreichen, muss die internationale Staatengemeinschaft gemeinsam den globalen CO2-Ausstoss drastisch reduzieren. Obwohl Deutschland bei dieser Energiewende lange als Vorreiter galt, ist eine weitreichende Umstellung der Energiewirtschaft auf erneuerbare Energien auch hierzulande noch ein Zukunftsszenario. Als vielversprechender, da potenziell klimaneutraler Energieträger könnte Wasserstoff dabei künftig eine bedeutende Rolle spielen. In Brennstoffzellen genutzt liefert er Energie für diverse Anwendungen und bringt als Abfallprodukt nur Wasser hervor. Derzeit wird Wasserstoff vor allem aus der Elektrolyse von Wasser gewonnen - und dieses Verfahren erfordert zunächst den Einsatz von Energie, bislang zumeist aus fossilen Quellen. Eine klimaneutrale Wasserstoffwirtschaft dagegen, also die Nutzung von sogenanntem grünen Wasserstoff, erfordert, dass zur Erzeugung des Rohstoffes ausschließlich regenerative Energie genutzt wird. Eine solche nachhaltige Energiequelle versuchen Forschende zum Beispiel mittels der Photosynthese zu erschließen. Seit jeher versorgt die Photosynthese uns Menschen mit Energie aus Sonnenlicht, entweder in Form von Nahrung oder als fossiler Brennstoff. In beiden Fällen ist die Sonnenenergie zunächst in Kohlenstoffverbindungen wie zum Beispiel Zucker gespeichert. Wenn diese Kohlenstoffverbindungen genutzt werden, entsteht zwangsläufig CO2. Die photosynthetische CO2-Fixierung wird dabei quasi rückgängig gemacht, um die Sonnenenergie aus den Kohlenstoffverbindungen zurückzugewinnen.

An der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erforscht die Nachwuchsgruppe ‚Bioenergetik in Photoautotrophen' am Botanischen Institut von Dr. Kirstin Gutekunst, assoziiert an Professor Rüdiger Schulz, wie man bei der Energiegewinnung diesen Kohlenstoffzyklus und die damit einhergehenden CO2-Emissionen vermeiden kann. „Dazu kommt insbesondere die Speicherung von Sonnenenergie direkt in Form von Wasserstoff infrage - dabei entsteht kein CO2 und der Wirkungsgrad ist durch die direkte Umwandlung sehr groß", erklärt Gutekunst ihren Forschungsansatz. Sie untersucht mit ihrem Team dazu ein bestimmtes Cyanobakterium: Über die Photosynthese kann es für wenige Minuten solaren Wasserstoff produzieren, den die Zelle jedoch im Anschluss direkt wieder verbraucht. In einer aktuellen Arbeit beschreiben die Kieler Forschenden, wie sich dieser Mechanismus möglicherweise in Zukunft für biotechnologische Anwendungen nutzen lässt: Sie konnten ein bestimmtes Enzym der lebendigen Cyanobakterien, eine sogenannte Hydrogenase (von ‚hydrogen', Englisch: Wasserstoff) so an die Photosynthese koppeln, dass das Bakterium über lange Zeiträume solaren Wasserstoff produziert und nicht wieder verbraucht. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heute in der renommierten Wissenschaftszeitschrift Nature Energy.

Cyanobakterien als Wasserstoff-Fabriken
Ebenso wie sämtliche Grünpflanzen sind auch Cyanobakterien in der Lage, Photosynthese zu betreiben. In der Photosynthese wird Sonnenenergie genutzt, um Wasser zu spalten und die Sonnenenergie chemisch zu speichern - vor allem in Form von Zucker. In diesem Prozess durchlaufen Elektronen sogenannte Photosysteme, in denen sie in einer Kaskade von Reaktionen schließlich den universellen Energieträger Adenosintriphosphat (ATP) und sogenannte Reduktionsäquivalente (NADPH) hervorbringen. ATP und NADPH werden anschließend benötigt, um CO2 zu fixieren und Zucker zu produzieren. Die für die Wasserstoffproduktion benötigten Elektronen sind also normalerweise Teil von Stoffwechselprozessen, die den Cyanobakterien gespeicherte Energie in Form von Zucker zur Verfügung stellen. Das Kieler Forschungsteam hat einen Ansatz entwickelt, um diese Elektronen umzuleiten und den Stoffwechsel der lebendigen Organismen primär zur Herstellung von Wasserstoff anzuregen.

„Das von uns untersuchte Cyanobakterium nutzt ein Enzym, die sogenannte Hydrogenase, um den Wasserstoff aus Protonen und Elektronen zu gewinnen", sagt Gutekunst, die auch Mitglied im CAU-Forschungsverbund Kiel Plant Center (KPC) ist. „Die Elektronen stammen dabei aus der Photosynthese. Uns ist es gelungen, die Hydrogenase so an das sogenannte Photosystem I zu fusionieren, dass die Elektronen bevorzugt für die Wasserstoffproduktion genutzt werden, während der normale Stoffwechsel in geringerem Umfang weiterläuft", so Gutekunst weiter. Auf diesem Weg stellt das veränderte Cyanobakterium deutlich mehr solaren Wasserstoff her als in bisherigen Experimenten.

Fähigkeit zur Selbstreparatur
Ähnliche Ansätze zur Wasserstoffproduktion mit Fusionen aus Hydrogenase und Photosystem existierten bereits in vitro, also außerhalb von lebenden Zellen im Reagenzglas oder auf Elektrodenoberflächen in photovoltaischen Zellen. Problematisch ist dabei allerdings, dass diese künstlichen Ansätze in der Regel kurzlebig sind. Die Fusion aus Hydrogenase und Photosystem muss aufwendig immer wieder neu erstellt werden. Der nun vom CAU-Forschungsteam eingeschlagene Weg hat dagegen den großen Vorteil, potenziell unbegrenzt zu funktionieren. „Der Stoffwechsel der lebenden Cyanobakterien repariert und vervielfältigt die Fusion aus Hydrogenase und Photosystem und gibt sie bei der Teilung an neue Zellen weiter, so dass der Prozess im Prinzip dauerhaft ablaufen kann", betont Projektleiterin Gutekunst. „Mit unserem in vivo Ansatz ist es erstmals gelungen, eine solare Wasserstoffproduktion über eine Fusion aus Hydrogenase und Photosystem in der lebenden Zelle zu realisieren", so Gutekunst weiter.

Eine Herausforderung besteht im Moment noch darin, dass die Hydrogenase in Anwesenheit von Sauerstoff deaktiviert wird. Die in den lebendigen Zellen weiterhin ablaufende ‚normale' Photosynthese, bei der im Zuge der Wasserspaltung auch Sauerstoff entsteht, hemmt also die Wasserstoffproduktion. Um den Sauerstoff zu entfernen beziehungsweise dessen Entstehung zu minimieren, werden die Cyanobakterien für die Wasserstoffproduktion momentan teilweise auf die sogenannte anoxygene Photosynthese umgestellt. Sie basiert jedoch nicht auf Wasserspaltung. Zurzeit stammen die Elektronen für die Wasserstoffproduktion daher teilweise aus der Wasserspaltung und teilweise aus anderen Quellen. Langfristiges Ziel des Kieler Forschungsteams ist es aber, ausschließlich Elektronen aus der Wasserspaltung für die Wasserstoffgewinnung zu nutzen.

Konzepte für die Energie der Zukunft
Der neue in vivo Ansatz bietet insgesamt eine vielversprechende neue Perspektive, um die photosynthetische Wasserspaltung zur Produktion von klimaneutralem, grünen Wasserstoff zu etablieren und so die nachhaltige Energiegewinnung voranzubringen. Die weitere Erforschung der Stoffwechselwege von Cyanobakterien in Gutekunsts Gruppe soll mittelfristig insbesondere den Wirkungsgrad der solaren Wasserstoffproduktion weiter steigern. „Die Arbeiten unserer Kollegin sind ein ausgezeichnetes Beispiel dafür, wie die Grundlagenforschung an Pflanzen und Mikroorganismen zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen beitragen kann", betont KPC-Sprecherin Professorin Eva Stukenbrock. „Damit leisten wir in Kiel einen wichtigen Beitrag dazu, eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft als echte Alternative für eine sichere Energieversorgung der Zukunft zu entwickeln", so Stukenbrock weiter.

Fotos stehen zum Download bereit:
https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/113-gutekunst-natureenergy-gr...
Bildunterschrift: Gemeinsam mit Dr. Jens Appel, Vanessa Hüren und Dr. Marko Böhm (von links nach rechts) erforscht Dr. Kirstin Gutekunst, wie sich Cyanobakterien zur Produktion solaren Wasserstoffs einsetzen lassen.
© Sarah Hildebrandt

https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/113-gutekunst-natureenergy-au...
Bildunterschrift: Dr. Kirstin Gutekunst leitet die Nachwuchsforschungsgruppe ‚Bioenergetik in Photoautotrophen' am Botanischen Institut der CAU.
© Dr. Jens Appel

https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/113-gutekunst-natureenergy-tu...
Bildunterschrift: Anders als bei in vitro Ansätzen ist der Stoffwechsel lebender Cyanobakterien prinzipiell in der Lage, dauerhaft Wasserstoff zu produzieren.
© Dr. Kirstin Gutekunst

https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/113-gutekunst-natureenergy-lo...
Bildunterschrift: Die Nachwuchsforschungsgruppe ‚Bioenergetik in Photoautotrophen' an der CAU betreibt Grundlagenforschung für eine künftige klimaneutrale Wasserstoffwirtschaft.
© Jolanda Zürcher

Weitere Informationen:
Bioenergetik in Photoautotrophen, Botanisches Institut, CAU Kiel:
http://www.biotechnologie.uni-kiel.de/de/forschung/nachwuchsgruppe-bioenergetik-...

Forschungszentrum Kiel Plant Center (KPC), CAU Kiel:
http://www.plant-center.uni-kiel.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Kirstin Gutekunst
Nachwuchsforschungsgruppe Bioenergetik in Photoautotrophen
Botanisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431 880-4237 Mail: kgutekunst@bot.uni-kiel.de

Originalpublikation:

Jens Appel, Vanessa Hueren, Marko Boehm, Kirstin Gutekunst (2020): Cyanobacterial in vivo solar hydrogen production using a photosystem I- hydrogenase (psaD-hoxYH) fusion complex. Nature Energy Published: 4 May 2020
https://www.nature.com/articles/s41560-020-0609-6

Weitere Informationen:
http://www.biotechnologie.uni-kiel.de/de/forschung/nachwuchsgruppe-bioenergetik-...
http://www.plant-center.uni-kiel.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Wenn Neurodermitis ins Auge geht: Pollen können schwere Bindehautentzündung auslösen

Kerstin Ullrich Pressestelle
Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft

Die Pollensaison ist in vollem Gange, und viele Menschen leider wieder unter geröteten und juckenden Augen. Für Neurodermitiker ist besondere Vorsicht geboten: Pollen können bei ihnen zu einer schweren Form der Bindehaut-entzündung beitragen. Was in diesen Fällen zu tun ist, erläutern Experten der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft (DOG).

Nach Krankenkassen-Daten leiden bis zu fünfzehn Prozent der deutschen Bevölkerung an der entzündlichen Hauterkrankung Neurodermitis. Betroffen sind auch in großem Umfang Kleinkinder. „Wer an Neurodermitis erkrankt ist, ist besonders anfällig für eine nicht-infektiöse Bindehautentzündung, die auch durch Pollen ausgelöst oder verstärkt werden kann", erläutert Professor Dr. med. Philip Maier von der Klinik für Augenheilkunde des Universitätsklinikums Freiburg.

Ein Drittel der Neurodermitiker betroffen
Dabei kommt es bei 25 bis 40 Prozent der Neurodermitis-Patienten zu einer schweren Form der Bindehautentzündung, einer atopischen Keratokonjunktivitis (AKK). „Sie kann unbehandelt zu Hornhautkomplikationen führen und damit bedrohlich für das Sehvermögen sein", betont der Ophthalmologe. Experten vermuten, dass das Strukturprotein Filaggrin Ursache dafür sein könnte. „Bei Patienten mit Neurodermitis konnte sowohl in der Haut als auch in der Hornhaut eine fehlerhafte Filaggrin-Produktion nachgewiesen werden", berichtet der Freiburger Forscher (1). Durch den Juckreiz bedingtes starkes Augenreiben, vor allem bei Kindern, kann einer neuen Studie zufolge Hornhautkomplikationen weiter fördern (2).

Hautrisse und Schuppen sind Alarmsignale
Eine AKK äußert sich zunächst wie eine „normale" Bindehautentzündung mit juckenden, geröteten und tränenden Augen, geschwollenen Lidern und einem Fremdkörpergefühl im Auge - wobei die Symptome häufig stärker ausfallen als bei einer rein allergischen Konjunktivitis. Doch es gibt wichtige Unterschiede. „Zusätzlich kommt es häufig zu typischen Verdickungen an der Lidkante, zu Hautveränderungen wie Schuppungen oder Falten sowie Hautrissen am unteren Augenlid. Auch zeigt die Bindehautentzündung oft über lange Zeit trotz pflegender Maßnahmen keine Besserungstendenz", erklärt Maier. Bei schweren Verläufen können an der Hornhaut oberflächliche Defekte bis hin zu Geschwüren entstehen, oder es wachsen Blutgefäße ein, was im Extremfall bis zur Erblindung aufgrund einer vollständigen Trübung der Hornhaut führt.
„Wer unter Neurodermitis leidet und Anzeichen einer Bindehautentzündung bemerkt, sollte daher rasch einen Augenarzt aufsuchen. Dies gilt auch, wenn Neurodermitis in der Familie aufgetreten ist", rät Maier. Der Augenarzt erkennt durch eine Untersuchung der Lider, Binde- und Hornhaut mit dem Spaltlampen-Mikroskop, ob es sich um eine typische Konjunktivitis handelt, bei der stets beide Augen betroffen sind. „Auf das Tragen von Kontaktlinsen sollte während einer Bindehautentzündung grundsätzlich zunächst verzichtet werden", fügt der DOG-Experte hinzu.

Regelmäßige augenärztliche Kontrollen
Zur Therapie der AKK gehört die tägliche Lidrandpflege - eine vorsichtige Reinigung der Lidränder mit feuchten Wattepads oder Wattestäbchen, begleitet vom Auflegen einer Wärmemaske, die in der Mikrowelle oder im Backofen erhitzt wird. Gegen Trockenheit und Juckreiz helfen Gele oder Tränenersatzmittel ohne Konservierungsstoffe, die auch Pollen auswaschen. Bei starkem Juckreiz können mehrmals täglich antiallergische Augentropfen geträufelt werden - Antihistaminika oder Mastzellstabilisatoren -, die die Ausschüttung von Histamin verhindern oder dessen Wirkung zumindest unterdrücken und so die Allergiebeschwerden lindern sollen. „In hartnäckigen AKK-Fällen kommen immunmodulatorische Augentropfen zum Einsatz, etwa Ciclosporin A", erläutert Maier. Mitunter sind chirurgische Eingriffe an den Augenlidern und der Augenoberfläche notwendig (3).

Regelmäßige augenärztliche Kontrollen sind bei einer AKK besonders wichtig, um Spätfolgen zu vermeiden. „Und für die Behandlung der Grunderkrankung, die Neurodermitis, muss ein Allergologe oder Dermatologe hinzugezogen werden", betont Maier.

Quellen:
1) T. Lapp; P. Maier; T. Jakob;·T. Reinhard: Pathophysiologie der atopischen Blepharokeratokonjunktivitis, Ophthalmologe 2017 · 114:504-513
DOI 10.1007/s00347-017-0483-1

2) Ben-Eli, Hadasa; Erdinest, Nira; Solomon, Abrahama: Pathogenesis and complications of chronic eye rubbing in ocular allergy, Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology: October 2019 - Volume 19 - Issue 5 - p 526-534
doi: 10.1097/ACI.0000000000000571
https://journals.lww.com/co-allergy/Citation/2019/10000/Pathogenesis_and_complic...

3) Maier, P.: Augenbeteiligung bei atopischer Dermatitis. Ophthalmologe 2017 · 114:496-497. DOI 10.1007/s00347-017-0496-9

Kontakt für Journalisten:
Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft (DOG)
Pressestelle
Kerstin Ullrich
Postfach 30 11 20
70451 Stuttgart
Telefon: 0711 8931-641
Telefax: 0711 8931-167
ullrich@medizinkommunikation.org
www.dog.org

Quelle: IDW 

(nach oben)


TU Berlin: Salzwasser statt Trinkwasser: Die Gewinnung von Wasserstoff aus Meerwasser hat Zukunftspotenzial

Stefanie Terp Stabsstelle Kommunikation, Events und Alumni
Technische Universität Berlin

Salzwasser statt Trinkwasser

Elektrolyse von Meerwasser könnte neuen Schub für Wasserstoff als Energieträger liefern

Wasserstoff als Energieträger könnte ein wesentlicher Eckpfeiler einer neuen, CO2-neutralen Energieversorgung werden. Idealerweise wird die dafür notwendige Elektrolyse von Wasser durch erneuerbare Energiequellen wie Sonne, Wasser, Geothermie oder Wind angetrieben. Der heutige Stand der Technik erfordert für diese Art der Elektrolyse allerdings Wasser in Trinkwasserqualität - ein global immer teureres Gut. Gemeinsam mit internationalen Kolleg*innen hat Prof. Dr. Peter Strasser, Leiter des Fachgebiets Technische Chemie an der TU Berlin, jetzt eine Studie über die Möglichkeiten und technischen Herausforderungen der Elektrolyse von Salzwasser in der renommierten Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlicht.

Wasserstoff, gewonnen aus der solarbetriebenen Elektrolyse von Wasser, bietet sich als CO2-neutrale sowie speicher- und transportierbare Energiequelle gerade für aride, wasserarme Gegenden der Welt an. Das für die Elektrolyse benötigte Wasser in Trinkwasserqualität ist allerdings eine weltweit kostbare Ressource. Gerade aride Gegenden, die potenziell über ausreichend Solarenergie verfügen, liegen oft in der Nähe von Ozeanen, leiden aber in der Regel unter einem eklatanten Mangel an Frischwasser. Die Aufreinigung von Salzwasser wiederum ist ein kosten- und CO2-intensiver Prozess, womit das Verfahren unwirtschaftlich und vor allem auch nicht mehr klimaneutral ist.

„Um den Einsatz von Solar- und Wasserstofftechnologie gerade in diesen Regionen zu ermöglichen, versuchen Forscher*innen weltweit eine Elektrolyse-Technologie zu entwickeln, die in der Lage ist, Salzwasser unmittelbar in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, ohne einen vorherigen Entsalzungsschritt", weiß Peter Strasser, dessen eigenes Forschungsteam an der TU Berlin sich intensiv mit unterschiedlichen Verfahren und Katalysatoren für die Wasserstoff-Elektrolyse beschäftigt. „Der so gewonnene Wasserstoff könnte anschließend direkt in Form von Flüssigwasserstoff, aber auch nach weiterer lokaler Umwandlung in synthetisches Flüssigmethan oder synthetisches Benzin auf Schiffen oder in Rohrleitungen in die ganze Welt transportiert werden und damit die Umstellung auf eine wasserstoffbasierte Energieinfrastruktur erleichtern", so der Wissenschaftler.

Peter Strasser und seinen Kolleg*innen der National University of Ireland Galway und der University of Liverpool analysierten sämtliche internationale Veröffentlichungen, die über eine erfolgreiche Elektrolyse von Salzwasser berichten. Damit gelang es ihnen, die wichtigsten Herausforderungen aufzudecken, die bewältigt werden müssen, um diese zukünftige Form der Elektrolyse konkurrenzfähig zu machen. „Nach unserer Analyse müsste sich künftige Forschung zum einen auf die Verwendung von neuartigen Katalysatormaterialien, aber auch geeigneter Membrane konzentrieren. Die üblicherweise in der Elektrolyse verwendeten Membrane sind häufig nicht in der Lage, die Salzverunreinigungen des Wassers zu blockieren", so der Chemiker. Ein potenziell interessanter Ansatz ist dabei unter anderem die Verwendung von Membranen, die den Membranen in bestimmten Pflanzen wie Mangrovenwurzeln nachempfunden sind. Diese Pflanzenmembrane können Meerwasser filtern. Bei einem Einsatz ähnlicher Membrane in der technischen Elektrolyse könnte die Salzkonzentration auf der Oberfläche der katalytischen Elektroden verringert und Membranverschmutzungen reduziert werden.

„Im Rahmen unserer Studie haben wir gezeigt, dass die Entwicklung neuer selektiver Katalysatoren und spezieller Membrantechnologie wichtige Schritte hin zu einer Hochleistungs-Salzwasser-Elektrolyse sind und zukünftig stärker beforscht werden sollten", so Peter Strasser. „Die Verwendung von Frischwasser zur Erzeugung von Wasserstoff in großen Mengen wird nach unserer Ansicht auf Dauer keine praktikable Option bleiben, vor allem nicht in den ariden Gebieten, in denen der größte Teil des billigen Solarstroms erzeugt wird", summiert der Wissenschaftler.

Mehr Informationen:
https://doi.org/10.1038/s41560-020-0550-8

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
Prof. Dr. Peter Strasser
TU Berlin
Fachgebiet Technische Chemie
Tel.: 030 314-29542
E-Mail: pstrasser@tu-berlin.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Flurschau aus dem Weltall

Susanne Hufe Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Detaillierte Informationen zur Landbedeckung sind wichtig für ein besseres Verständnis unserer Umwelt - etwa zur Abschätzung von Ökosystemleistungen wie Bestäubung oder um Nitrat- und Nährstoffeinträge in Gewässer zu quantifizieren. Diese Informationen werden zunehmend aus zeitlich und räumlich hochaufgelösten Satellitenbildern gewonnen. Häufig versperren jedoch Wolken den Blick aus dem All auf die Erde. Eine dynamische Anwendung von Methoden des maschinellen Lernens kann das lokale Auftreten von Wolken berücksichtigen. Das zeigen Wissenschaftler des UFZ in einer kürzlich veröffentlichten Studie. Ihr Algorithmus erkennt 19 verschiedene Feldfruchtarten mit einer Genauigkeit von 88 Prozent.

„Wenn wir feststellen können, was auf den Feldern einer Region wächst, können wir nicht nur auf den Nährstoffbedarf, sondern auch auf die Nitratbelastung umliegender Gewässer schließen", erklärt Sebastian Preidl, Wissenschaftler im Department Landschaftsökologie am UFZ. Auch ließen sich mit den Informationen beispielsweise konkrete Maßnahmen zum Schutz von Wildbienenbeständen besser initiieren. „Nur wenn wir die biologische Vielfalt einer Region kennen, können wir sie effektiver schützen", so Preidl.

Erdbeobachtungssatelliten, wie die des Copernicus Programms der europäischen Weltraumorganisation ESA, liefern zeit- und räumlich hochaufgelöste Daten und machen damit ein kontinuierliches Monitoring der Landoberfläche auf ökologisch relevanter Skala möglich. So werden vom Satelliten Sentinel-2, auf dessen Daten sich Preidls Arbeit stützt, regelmäßig Bilder der Landoberfläche in neun verschiedenen Spektralbereichen aufgenommen. Aus solch einer spektralen Zeitserie können die Forscher schließen, womit der Boden im betreffenden Gebiet bedeckt ist.

Eine zentrale Herausforderung im Umgang mit Zeitreihen optischer Satellitendaten ist die Beeinträchtigung durch Wolken. Trotz zahlreicher Satellitenaufnahmen führt häufige Bewölkung dazu, dass größere Datenlücken in den spektralen Zeitreihen auftreten. Gleichwohl ist eine ausreichende Zahl an Bildpixeln (Beobachtungen) zu möglichst vielen Pflanzenwachstumsphasen notwendig, um die aufgenommenen spektralen Signaturen den entsprechenden Pflanzenarten zuzuordnen.
Diese Lücken schließen üblicherweise künstlich erzeugte Daten, die aus wolkenfreien Bildpixelwerten interpoliert werden. "Wir verzichten darauf und haben uns stattdessen für eine dynamische Anwendung von Modellen des maschinellen Lernens entschieden. Das heißt, wir generieren maßgeschneiderte Algorithmen für jedes Pixel", sagt Preidl. "Unser Algorithmus sucht sich wolkenfreie Pixel automatisch aus dem gesamten Satellitenbilddatensatz heraus und ist nicht auf großflächig wolkenfreie Szenen angewiesen. Um jedem Bildpixel eine spezielle Feldfrucht zuzuweisen, wird die zeitliche Abfolge von wolkenfreien Beobachtungen auf Pixelebene von einer Vielzahl von Modellen berücksichtigt."

Damit die UFZ-Klassifikationsmethode lernt, Mais von Weizen oder Hopfen von Wein zu unterscheiden, stehen in der Trainingsphase vor-Ort-Informationen der Bundesländer für ausgewählte landwirtschaftliche Flächen bereit. Für einzelne Standorte ist also bekannt, welche Feldfrucht auf welchem Acker gedeiht. Für die flächendeckende Bestimmung der Landbedeckung, haben die Wissenschaftler Deutschland in sechs Regionen unterteilt. „In der Magdeburger Börde werden andere Feldfrüchte angebaut als im Rheingau", erklärt Preidl. „Außerdem wächst ein und dieselbe Nutzpflanzenart im Breisgau anders als in der Uckermark. Klima und Höhenlage haben einen großen Einfluss." Das Ergebnis: Der Algorithmus der Forscher erkennt 19 verschiedene Feldfruchtarten mit einer Genauigkeit von 88 Prozent. Bei den Hauptfeldfrüchten liegt die Trefferquote sogar über 90 Prozent. Unter Berücksichtigung von rund 7.000 Satellitenbildern, haben sie nun eine Deutschlandkarte der landwirtschaftlichen Nutzflächen zunächst für das Jahr 2016 generiert. Diese enthält neben der eigentlichen Landbedeckung auch eine Aussage über die Klassifikationsgüte, also mit welcher Genauigkeit das System die jeweilige Pflanze für ein bestimmtes Pixel erkannt hat.

Damit ist das Potenzial des UFZ-Ansatzes aber noch längst nicht erschöpft. Statt Weizen und Mais unterscheiden Preidls Algorithmen in einem Projekt mit dem Bundesamt für Naturschutz (BfN) auch Fichte, Buche und andere Baumarten voneinander. Damit untersucht er, inwieweit sich Wälder mithilfe von Satellitendaten naturschutzfachlich bewerten lassen. „Wenn wir wissen, welche Baumarten eines Waldgebietes über die Zeit vorherrschen, lassen sich Auswirkungen von Sturmereignissen, Dürreschäden oder Schädlingsbefall besser feststellen. Ein widerstandsfähiger Wald ist im Sinne der Ziele zur nachhaltigen Entwicklung ökonomisch und ökologisch hochrelevant", sagt Preidl.

„Unsere Methodik lässt sich aufgrund der Berücksichtigung der jeweiligen zeitlichen Abfolge von wolkenfreien Beobachtungen und Landnutzung auf andere Regionen innerhalb und außerhalb Europas und weitere Jahre übertragen", gibt Dr. Daniel Doktor, Leiter der Arbeitsgruppe Fernerkundung im Department Landschaftsökologie des UFZ einen Ausblick auf die nächsten Schritte. „Wenn diese Methodik mit anderen Modellen - beispielsweise zur Phänologie oder zur Ökologie - verschnitten wird, lassen sich nicht nur Aussagen bezüglich artenspezifischer Verwundbarkeit gegenüber Extremereignissen wie Dürren treffen, sondern auch zum zukünftigen Verhalten von Ökosystemen als Kohlenstoffquelle oder -senke", so Doktor.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Sebastian Preidl
UFZ-Department Landschaftsökologie / Arbeitsgruppe Fernerkundung von Ökosystemen
sebastian.preidl@ufz.de
https://www.ufz.de/index.php?en=43862

Originalpublikation:

Sebastian Preidl, Maximilian Lange, Daniel Doktor, (2020) Introducing APiC for regionalised land cover mapping on the national scale using Sentinel-2A imagery, Remote Sensing of Environment, Volume 240, Article 111673, https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111673

Weitere Informationen:
http://www.ufz.de/land-cover-classification

Quelle: IDW 

(nach oben)


Wasser reinigen, Strom speichern: INM-Autoren publizieren in High-Impact-Journal der Nature-Reihe

Christine Hartmann Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

Angesichts der weltweit über zwei Milliarden Menschen, die keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser haben, ist die Aufbereitung von salzhaltigem und mit Giftstoffen verunreinigtem Wasser von globaler Bedeutung. Volker Presser, Leiter des Programmbereichs Energie-Materialien am INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken und Professor an der Universität des Saarlandes, und sein Mitarbeiter Dr. Pattarachai Srimuk haben Methoden zur Trinkwassererzeugung und Rückgewinnung von wertvollen Stoffen entwickelt. Ihnen wurde die Ehre zuteil, ihre Forschung zur energieeffizienten elektrochemischen Wasseraufbereitung in der aktuellen Ausgabe von Nature Reviews Materials zu präsentieren.

Mit einem beeindruckenden Impact Faktor von 74,4 ist Nature Reviews Materials zweitplatziert im Gesamtranking aller wissenschaftlichen Zeitschriften. Wird ein Wissenschaftler eingeladen, seine Forschungsergebnisse dort zu präsentieren, ist dies quasi ein Ritterschlag.

Die elektrochemische Reinigung von Wasser basiert auf dem Prinzip, dass mit Salzen, Schwermetallen oder anderen chemischen Substanzen verunreinigtes Wasser durch einen Aufbau fließt, in dem eine Kathode die positiv geladenen und eine Anode die negativ geladenen Ionen anzieht. Die geladenen Teilchen werden dann im Elektrodenmaterial eingelagert. Im Fall von Salzwasser fängt das Entsalzungssystem auf diese Weise positive Natriumionen und negative Chlorionen ein und macht das Wasser trinkbar. Gleichzeitig wird durch die Einlagerung der Ionen in den Elektroden Energie gespeichert, die bei Bedarf wieder abgegeben werden kann. Die elektrochemische Wasserentsalzung schlägt damit also zwei Fliegen mit einer Klappe: Zum einen wird Wasser gereinigt, möglichst zu Zeiten, in denen im Stromnetz ein Energieüberschuss vorhanden ist. Zum anderen wird Energie gespeichert, die bei erhöhtem Bedarf wieder ins Netz eingespeist werden kann.

Der Artikel gibt einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Verfahren der elektrochemischen Wasseraufbereitung, speziell die verwendeten Elektrodenmaterialien, die Art der Ionenabscheidung und die Rückgewinnung von chemischen Elementen. „Die Elektrochemie ist wie ein Schweizer Taschenmesser, nämlich unglaublich vielseitig!", begeistert sich Volker Presser. „ Sie erlaubt es uns, je nach Material und angelegter Spannung nur ganz bestimmte Ionen zu extrahieren. Diese Schaltbarkeit bietet ein großes Anwendungspotenzial und zeigt, wie wichtig es ist, die Grundlagen elektrochemischer Prozesse zu verstehen."

Wie weltumspannend und bedeutend die Forschung zur elektrochemischen Wasserentsalzung ist, zeigt die Liste der Autoren, die neben den Saarbrücker Wissenschaftlern an der Publikation beteiligt sind: Xiao Su, ehemals am MIT und nun Professor an der University of Illinois, USA, Jeyong Yoon von der Seoul National University in Südkorea und der israelische Wissenschaftler Doron Aurbach von der Bar-Ilan-Universität komplettieren das Expertenteam.

INM-Nachwuchswissenschaftler Pattarachai Srimuk sieht vielversprechende Zukunftsperspektiven für die elektrochemische Entsalzung: „Das selektive Extrahieren und Aufkonzentrieren von Ionen ist nicht nur für Umwelttechnologien von großer Wichtigkeit. Auch Anwendungen für die Medizintechnik, Materialsynthese und Sensorik werden in der Zukunft auf den von uns erforschten Materialien und Mechanismen aufbauen können."

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Volker Presser
E-Mail: Volker.presser@leibniz-inm.de
Bei Anfragen bitte per Mail kontaktieren; Prof. Presser ruft zeitnah zurück.

Originalpublikation:
Srimuk, P., Su, X., Yoon, J. et al. Charge-transfer materials for electrochemical water desalination, ion separation and the recovery of elements. Nat Rev Mater (2020).
DOI: https://doi.org/10.1038/s41578-020-0193-1

Quelle: IDW 

(nach oben)


Hochleistungsspeicher für Biogas - Neues Konzept zur flexiblen Biogasbereitstellung

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

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat gemeinsam mit Partnern eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode zur Biogasspeicherung entwickelt. Das textile Biogasspeichersystem in Halbkugelform zeichnet sich durch geringe Investitions- und Unterhaltskosten aus. Es bietet zudem eine bis zu dreifach höhere Biogasspeicherkapazität und trägt somit zur flexiblen Biogasbereitstellung bei. Das Verbundvorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.

Derzeit ist eine Auslegung von Biogasspeichern mit hohen Kapazitäten nur bedingt möglich. Die auf die nachgiebigen textilen Speicherabdeckungen einwirkenden Lasten, z.B. durch Wettereinflüsse in Kombination mit variierenden Betriebszuständen, sowie deren Weiterleitung und Verteilung auf Gasmembran, Wetterschutzhülle oder Befestigung sind bislang nur unzureichend bekannt. Ziel des Verbundvorhabens war es daher, wissenschaftliche Grundlagen zur Beschreibung der Einwirkungen und den resultierenden Strukturreaktionen zu erforschen, Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher zu erarbeiten sowie neue technische Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung zu entwickeln.

Gemeinsam mit der H. Seybold GmbH & Co. KG wurde ein Versuchsspeicher errichtet, um relevante Umwelteinflüsse wie Temperatur, Sonneneinstrahlung, Wind und Niederschlag zu vermessen. Dazu wurden verschiedene Systemzustände wie Füllstand, Membrankonfiguration, Temperaturprofile, Innendruck usw. mit einer eigens hierfür entwickelten Messtechnik erfasst. Die Systeme Tragluftdach und Gasspeichermembran, ausgerüstet mit Temperatur-, Druck- und Strömungssensoren sowie Lüftern, konnten dabei getrennt angesteuert und geregelt werden.

Zur Untersuchung der Membraneigenschaften wurden Belastungsversuche durchgeführt. Ungleichmäßige Falteigenschaften der Gasmembran, die v. a. aus dem Eigengewicht der zentral angeordneten, schwereren Polkappe resultieren, konnten durch um 90° verdrehte Radialzuschnitte der halbkugelförmigen Abdeckung, bei der zwei halbe Polenden am Rand des Fermenters aufliegen, verbessert werden. Dies führte zu einem homogenen Faltmuster ohne starke lokale Faltenbildung und damit zu geringeren mechanischen Belastungen der Membrane.

Für die Modellierung der Zusammenhänge zwischen Innendruck, Temperatur und Gasmasse wurden unterschiedliche Szenarien gefahren und umfangreiche Messversuche durchgeführt. Druckänderungen im Gasspeicher durch hohe Temperaturunterschiede, schnelle Gasentnahmen oder Wind führen zu hohen Belastungen der äußeren Membran, die sich durch Stützluftgebläse reduzieren lassen. Zusätzliche Untersuchungen wurden durch die Wacker Bauwerksdynamik GmbH in einem Windkanal vorgenommen. Auf Grundlage der Versuchsergebnisse hat die technet GmbH gründig+partner ein Berechnungstool für die Auslegung und die effiziente Fertigung von Biogasspeichern entwickelt.

Inzwischen konnte die Fa. Seybold bereits einige Gasspeichersysteme mit der untersuchten Halbkugelform, die ein Höchstmaß an Standsicherheit und einen optimalen Betrieb gewährleisten, erfolgreich umsetzen. Daneben wurden auch mehrfach Membrankonstruktionen in Halbkugelform auf Bodenfundamenten als externe Gasspeicher realisiert.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in der Projektdatenbank der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) unter den Förderkennzeichen 224003315, 22400816, 22400916 und 22401016.

Pressekontakt:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Jessica Hudde
Tel.: +49 3843 6930-206
Mail: j.hudde@fnr.de

Weitere Informationen:
https://www.fnr.de/projektfoerderung/projektdatenbank-der-fnr/
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22403315
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22400816
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22400916
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22401016

Quelle: IDW 

(nach oben)


Springbrunnen bald kein Sprungbrett für Keime mehr?

Jessica Bode Pressestelle
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Brandenburger Firma entwickelt Modul zur Wasserreinhaltung - DBU fördert
Woltersdorf. Über Tröpfcheninfektion werden Viren übertragen. Aber auch bakterielle Keime finden so ihren Weg und können so etwa Atemwegserkrankungen auslösen. So stellte die Firma Gebrüder Schröfel (Woltersdorf, Brandenburg) beispielsweise fest, dass es bei öffentlichen Springbrunnen vor allem im Sommer zu einer enormen Vermehrung von Bakterien, wie etwa Legionellen, kommen könne. Gerade diese Krankheitserreger könnten über den Sprühnebel in die Umgebungsluft verteilt werden und bei Aufnahme durch Einatmen teilweise schwere Erkrankungen wie eine Lungenentzündung hervorrufen. Innerhalb eines von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) fachlich und finanziell mit rund 93.000 Euro geförderten Projekts will das Unternehmen daher ein Reinigungsmodul entwickeln, das die Qualität des Brunnenwassers deutlich länger erhalten soll.

Wasser wird im Kreislauf geführt - Qualität verschlechtert sich
„Brunnenanlagen prägen das Stadtbild vieler Städte auf der ganzen Welt", sagt Franz-Peter Heidenreich, DBU-Fachreferent Kreislaufführung und Bautechnik. In deutschen Großstädten wie Berlin, Dresden, Bremen oder Stuttgart würden jeweils über 250 öffentliche Brunnen und Wasserspiele existieren. Zwar würden die Brunnen mit qualitativ hochwertigem Trinkwasser befüllt, und das Baden sei offiziell verboten. Doch das Wasser werde im Kreislauf geführt. Vor allem an heißen Tagen würden Erwachsene und Kinder es gerne zum Abkühlen und Spielen nutzen. Auch Vögel und Wildtiere nutzten das Wasser. Deshalb verschlechtere sich dessen Qualität.

Kleine und mittlere Brunnen verfügen über keine Reinigungsanlagen
„Bei wenigen großen Springbrunnen erfolgt das Entkeimen durch chemische Reinigungsmittel, sogenannte Biozide. Diese belasten jedoch die Umwelt und benötigen zudem eine teure Anlage, um die erforderliche Dosis abzumessen", so Heidenreich. Bei kleinen und mittleren Brunnen gebe es solche Anlagen aus Kostengründen nicht. Das Wasser werde zwar etwa alle vier bis sechs Wochen ausgetauscht, jedoch könnten sich innerhalb dieser Zeit bakterielle Krankheitskeime stark vermehren und auf Menschen im direkten Umfeld, zum Beispiel auch über den Sprühnebel, übertragen werden. Besonders Kinder, Senioren sowie kranke und immungeschwächte Personen hätten ein erhöhtes Erkrankungs-Risiko.

Reinigungsmodul soll Verkeimung und Algenbildung verringern
Um bei öffentlichen Springbrunnen das Verbreiten von Legionellen in die Umgebungsluft zu verhindern, hat der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) eine neue Richtlinie erlassen. „Springbrunnenbetreiber müssen zukünftig gewährleisten, dass die Keimkonzentration im Wasser so gering wie möglich ist. Da Algen ein ideales Rückzugsgebiet für viele Mikroorganismen darstellen, ist auch ein Eindämmen des Algenwachstums ein wichtiger Aspekt, um die Wasserverkeimung erfolgreich zu verringern", sagt Projektleiter Günter Schröfel, Geschäftsführer des Unternehmens Gebrüder Schröfel. Das von der Firma zu entwickelnde Reinigungsmodul soll die auch aus medizinischen Produkten bekannte desinfizierende Wirkung von Silber und Kupfer nutzen. Damit werde sowohl die Verkeimung als auch die Algenbildung verringert. Ein weiterer Vorteil des neuartigen Moduls sei, dass es Wasser- und Reinigungskosten spare. „Außerdem entwickeln wir innerhalb des Projekts ein preiswertes Verfahren zur Kontrolle der Wasserqualität", so Schröfel.

Weitere Informationen:
https://www.dbu.de/123artikel38628_2362.html Online-Pressemitteilung

Quelle: IDW 

(nach oben)


Schaufenster Bioökonomie: Neues Anbausystem zieht Salat aus behandeltem kommunalem Abwasser

Florian Klebs Hochschulkommunikation
Universität Hohenheim

Forschungsteam mit Beteiligung der Uni Hohenheim zieht erfolgreiche Bilanz seiner Pilotanlage in Wolfsburg-Hattorf / System nutzt Wasser und Nährstoffe optimal

Knackiger Salat, bewässert und gedüngt mit aufbereitetem Abwasser - und so Ressourcen wie Wasser, Nährstoffe und Flächen effizient nutzen: Das ist die Idee hinter dem gerade abgeschlossenen Projekt HypoWave. Dass sie funktioniert, hat die Pilotanlage des Forschungsteams auf dem Gelände einer Kläranlage bei Wolfsburg bewiesen. Kernstück der Anlage war ein sogenanntes hydroponisches System, bei dem Pflanzen ohne Erde in einer Nährlösung gezogen werden. Dr. Jörn Germer, Agrarökologe an der Universität Hohenheim in Stuttgart, hat es mit seinem Team für den Einsatz kommunaler Abwässer angepasst. Eine Idee mit Zukunft im Wissenschaftsjahr 2020 Bioökonomie. Das Gesamtprojekt unter Leitung der TU Braunschweig wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,1 Mio. Euro gefördert. An der Universität Hohenheim zählt das Teilprojekt mit einer Fördersumme über 386.448 Euro zu den Schwergewichten der Forschung.

Ein Gewächshaus mit Salatköpfen in Reih und Glied - doch die Pflanzen wachsen nicht etwa auf dem Boden, sondern in den Pflanzöffnungen langer Kunststoffrohre, in denen eine Nährlösung zirkuliert. Und auch diese weist eine Besonderheit auf: Es handelt sich um Bewässerungswasser auf Basis des Abwassers aus der Kläranlage in Wolfsburg-Hattorf, auf deren Gelände das Gewächshaus steht.

Was gewöhnungsbedürftig klingt, ist ökonomisch und ökologisch sinnvoll. „Kommunale Abwässer enthalten viel Stickstoff, Phosphor und alle anderen essentiellen Pflanzennährstoffe, die wir für den Gemüseanbau nutzen können", erklärt Dr. Jörn Germer von der Universität Hohenheim den Hintergrund. „Mit der hydroponischen Pflanzenproduktion können wir diese Nährstoffe optimal nutzen und zudem die immer knapper werdende Ressource Wasser schonen."

Einige Nährstoffe müssen zudosiert werden
Die Hohenheimer Forscher um Dr. Germer mit Dr. Christian Brandt, Paul Miehe und sieben Master- und Bachelor-Studierenden - unter der Fachgebietsleitung von PD Dr. Frank Rasche - setzten für ihre hydroponischen Linien Bewässerungswasser ein, das die Projektpartner zuvor auf verschiedene Weise aus Abwasser des Klärwerks aufbereitet hatten.

Im ersten Versuchsjahr 2017 verglichen sie vier Varianten im Durchflussbetrieb: Abwasser aus konventionellem Klärwerk mit und ohne Ozonbehandlung sowie anaerob behandeltes und nitrifiziertes Abwasser mit und ohne Kohlefiltration mit einer künstlichen Nährstofflösung.

„Darin ließen wir jeweils den Salat als Modellpflanzen wachsen", berichtet Dr. Germer. „Er gedieh vor allem in den anaerob-aerob behandelten Varianten gut, denn dabei gast der wertvolle Stickstoff nicht in die Luft aus. Bei der Nitrifikation wird er durch Bakterien von Ammonium in Nitrat umgewandelt, das die Pflanzen gut aufnehmen können."

Doch nicht nur die Menge der Nährstoffe ist entscheidend, sondern auch deren Verhältnis zueinander: „Abwasser enthält relativ viel Stickstoff und Phosphor, aber vergleichsweise wenig Kalium und Mikronährstoffe wie Zink und Eisen", so der Experte. „Damit die Pflanzen möglichst effizient die Nährstoffe, insbesondere Stickstoff und Phosphor, aus dem Wasser aufnehmen können, müssen die gering vorliegenden Nährstoffe zugedüngt werden."

Hydroponisches System entfernt Nährstoffe aus behandeltem Abwasser
Im Folgejahr tüftelten die Wissenschaftler weiter an diesem Problem. „Es ist nicht einfach, die Palette an Nährstoffen ausgewogen hinzubekommen, denn die Verhältnisse verschieben sich je nach Wachstumsstand und Umweltparameter."

Während im ersten Jahr noch ein permanenter Durchfluss durch die Rohre erfolgte, experimentierte das Forschungsteam 2018 mit einem Kreislauf-System. Nitrat-Sensoren überwachten dabei kontinuierlich den Stickstoff-Gehalt, der im behandelten Abwasser zum weitaus größten Teil als Nitrat vorliegt. Sank dieser auf weniger als 10 mg/l Nitratstickstoff, wurde das Wasser erneuert. Zum Vergleich: Laut Abwasserverordnung gilt für Gesamtstickstoff ein Grenzwert von 13-18 mg/l für kommunales Abwasser.

„Damit gelang uns nicht nur eine Produktion auf hohem Niveau", freut sich Dr. Germer, „sondern wir konnten auch das vorbehandelte Abwasser an Nährstoffen stark verarmen zu lassen. Wir erreichen damit Werte, die es erlauben, das Abwasser direkt in natürliche Fließgewässer einzuleiten. Stickstoff und Phosphor konnten wir viel weitreichender aus dem Abwasser entfernen als ein konventionelles Klärwerk - wir haben die Stickstofffrachten zum Teil bis unter die Nachweisgrenze senken können."

Guten Noten für Geschmack und Hygiene
Letztendlich ist es jedoch das Ziel jeder Nahrungsmittelproduktion, dass die Produkte auf dem Teller landen - und hier drängt sich die Frage nach Qualität und Hygiene beim hydroponischen Anbau mit Abwasser auf. „Das Julius Kühn-Institut (JKI) hat den Salat daher unter anderem auf das Bakterium Escherichia coli untersucht, einem Darmbakterium, das als Indikator für Verunreinigung durch Fäkalien dient."

Die Projektpartner konnten Entwarnung geben: Sie haben auf dem Salat nicht mehr E. coli als auf üblicher Marktware gefunden. Erbgutanalysen ergaben außerdem, dass es Unterschiede in den Populationen auf dem Salat und im aufbereiteten Abwasser gab. Das Ergebnis: Eine direkte Verunreinigung durch das Abwasser war nicht festzustellen, aus hygienischer Sicht scheint der Salat unbedenklich zu sein. Ein Aspekt, den es noch weiter zu untersuchen gilt, ist die Frage, wie die Übertragung bzw. Entwicklung von Antibiotikaresistenzgenen in den Bakterien unterbunden werden kann.

Das Forschungsteam hat den Salat auch einem direkten Qualitätstest unterzogen: Die Wissenschaftler haben ihn selbst probiert. „Geschmacklich und in der Konsistenz hat der Salat überzeugt", berichtet Dr. Germer. Über die restlichen Salatköpfe habe sich eine Schafherde in Hattorf gefreut.

Fallstudien zeigen hohes Potenzial des hydroponischen Systems auf
Um das Potenzial des neuen Systems auszuloten, hat das Forschungsteam Fallstudien durchgeführt. Unter Leitung des ISOE - Instituts für sozial-ökologische Forschung in Frankfurt am Main und des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik wurde beispielhaft an drei Regionen gezeigt, wie die Aufbereitung und Wiederverwendung von kommunalem Abwasser gelingen kann. Im Landkreis Gifhorn in Niedersachsen untersuchten sie das Potenzial von Gemüseanbau mit aufbereitetem Abwasser. In der Gemeinde Raeren in Belgien ging es um den hydroponischen Anbau von Schnittblumen, und im Alentejo Portugals um die hydroponische Aufbereitung von Abwasser zur anschließenden Nutzung für die Bewässerung von Oliven, Mandeln und Wein.

Demnach ist das System künftig z.B. auch für kleine Gemeinden interessant, die Probleme damit haben, bei der Aufbereitung des Abwassers die Grenzwerte einzuhalten. Hier liegen ökonomische Vorteile klar auf der Hand, wenn mögliche Strafen auf diese Weise umgangen werden. Auch die Wassereffizienz ist ein großer Pluspunkt in Regionen mit Wasserknappheit wie dem Süden Europas, wo die Versorgungssicherheit in Trockenzeiten von hoher Bedeutung ist.

HINTERGRUND: Projekt Einsatz hydroponischer Systeme zur ressourceneffizienten landwirtschaftlichen Wasserwiederverwertung (HypoWave)
Das Verbundprojekt HypoWave wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den Projektträger Karlsruhe (PTKA) des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt. HypoWave startete am 1. September 2016 und endete am 31. Dezember 2019.

Im Forschungsverbund unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Thomas Dockhorn vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft der TU Braunschweig waren an der Universität Hohenheim PD Dr. Frank Rasche und der Koordinator des Teilprojekts Dr. Jörn Germer für die Themenlinie Landwirtschaft/hydroponisches System verantwortlich. Weitere Kooperationspartner sind das ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung, das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB), das Julius Kühn-Institut (JKI), das Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie der TU Braunschweig, der Abwasserverband Braunschweig, die Wolfsburger Entwässerungsbetriebe (WEB), ACS-Umwelttechnik, aquadrat ingenieure (a2i), aquatectura, aquatune - Dr. Gebhardt & Co., BIOTEC Biologische Naturverpackungen sowie Xylem Services.

HypoWave-Homepage: http://www.hypowave.de/

HINTERGRUND: Schwergewichte der Forschung
33,9 Millionen Euro an Drittmitteln akquirierten Wissenschaftler der Universität Hohenheim 2019 für Forschung und Lehre. In loser Folge präsentiert die Reihe „Schwergewichte der Forschung" herausragende Forschungsprojekte mit einem finanziellen Volumen von mindestens 350.000 Euro für apparative Forschung bzw. 150.000 Euro für nicht-apparative Forschung.

HINTERGRUND: Wissenschaftsjahr 2020 Bioökonomie
2020 steht das Wissenschaftsjahr im Zeichen der Bioökonomie - und damit einer nachhaltigen, biobasierten Wirtschaftsweise. Es geht darum, natürliche Stoffe und Ressourcen nachhaltig und innovativ zu produzieren und zu nutzen und so fossile und mineralische Rohstoffe zu ersetzen, Produkte umweltverträglicher herzustellen und biologische Ressourcen zu schonen. Das ist in Zeiten des Klimawandels, einer wachsenden Weltbevölkerung und eines drastischen Artenrückgangs mehr denn je notwendig. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ausgerichtete Wissenschaftsjahr Bioökonomie rückt das Thema ins Rampenlicht.

Die Bioökonomie ist das Leitthema der Universität Hohenheim in Forschung und Lehre. Sie verbindet die agrarwissenschaftliche, die naturwissenschaftliche sowie die wirtschafts- und sozialwissenschaftliche Fakultät. Im Wissenschaftsjahr Bioökonomie informiert die Universität Hohenheim in zahlreichen Veranstaltungen Fachwelt und Öffentlichkeit zum Thema.

Weitere Informationen
Wissenschaftsjahr 2020 BMBF: https://www.wissenschaftsjahr.de/2020/
#Wissenschaftsjahr2020 #DasistBioökonomie
Wissenschaftsjahr 2020 Hohenheim: https://www.uni-hohenheim.de/wissenschaftsjahr-2020-biooekonomie
Bioökonomie an der Universität Hohenheim: https://biooekonomie.uni-hohenheim.de
Expertenliste Bioökonomie: https://www.uni-hohenheim.de/expertenliste-biooekonomie

Kontakt für Medien
Dr. Jörn Germer, Fachgebiet Wasserstress-Management bei Kulturpflanzen in den Tropen und Subtropen
T +49 711 459 23505, E jgermer@uni-hohenheim.de

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

Quelle: IDW 

(nach oben)


Revolutionäres Händedesinfektionssystem für öffentliche Orte

Charlotte Giese Stab - Wissenschaftsmanagement
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.

Greifswalder Forscher des Leibniz-Institutes für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) entwickeln neuartiges Desinfektionsmittel und präsentieren Pilotanlage zur Händedesinfektion.

Im Zuge der Corona Pandemie gewinnt ein neuartiges Desinfektionsverfahren der Firma Nebula Biocides GmbH, einer Ausgründung des Leibniz-Institutes für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP), zunehmend an Bedeutung. Die erste Pilotanlage wurde gestern im Rahmen eines Testlaufs im Einkaufszentrum Elisen Park in Greifswald präsentiert.

„Seit 2016 erforschen wir einen hochwirksamen Desinfektionswirkstoff, der innerhalb von 30 Sekunden sowohl gegen hartnäckige Bakteriensporen als auch gegen widerstandsfähige Viren wirkt" erklären Dr. Jörn Winter und Dr. Ansgar Schmidt-Bleker, Forscher am INP und Geschäftsführer der Nebula Biocides GmbH. „Auf Basis dieses Verfahrens arbeiten wir an einer neuartigen Desinfektionsanlage, die Händedesinfektionen an hochfrequentierten Orten wie z.B. an Bahnhöfen, Flughäfen, Schulen oder auch Krankenhäusern erlaubt" so die beiden Forscher. Das Spendersystem ist speziell für öffentliche Orte konzipiert an denen sich viele Menschen begegnen. „Die Gesundheit und der Schutz unserer Kunden stehen für uns immer an erster Stelle. Gerade in der aktuellen Situation ist die Hygiene natürlich immens wichtig und seit dieser Woche dürfen auch bei uns im Elisen Park Greifswald wieder einige Geschäfte mehr öffnen. Daher freuen wir uns besonders, dass wir unseren Kunden gerade jetzt diese innovative Desinfektionsmethode vorstellen können", so Karin Rüdiger, Center Managerin des Elisen Park.
Bereits mit der Pilotanlage können sich 18 Personen gleichzeitig die Hände desinfizieren. Die Desinfektionsanlage ist modular aufgebaut und arbeitet bis auf Wasserzufuhr autark. Der Wirkstoff wird direkt im Gerät aus Konzentraten erzeugt. So können mit einer einzigen Konzentrat-Befüllung ca. 1 Million Händedesinfektionen durchgeführt werden. Das Verfahren ist also ideal für alle Standorte mit hohem Publikumsverkehr.

Bisherige Desinfektionsmittel basieren meist auf Alkohol, sind teuer und leicht entzündlich. Außerdem sind Standard-Desinfektionsspender wartungsintensiv und nicht vor Vandalismus geschützt. Das Zwei-Komponenten-Desinfektionssystem „Sporosan" der Nebula Biocides GmbH ist nicht nur wirksam gegen alle Krankheitserreger, sondern mit ca. 10 Cent pro Liter auch noch äußerst kostengünstig. Dies ist 100-mal preiswerter als der aktuelle Literpreis für alkoholbasierte Händedesinfektionsmittel. Außerdem basiert das neuartige Desinfektionsmittel auf Wasser und ist im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen nicht entflammbar. Die Wirkstoffe zerfallen nach der Händedesinfektion zu Wasser und natürlichen Rückständen, sind somit vollständig biologisch abbaubar. Ein besonderer Clou dieses schnellen Zerfalls: Der Diebstahl des Wirkstoffs, wie in letzter Zeit häufig in Krankenhäusern und anderen öffentlichen Einrichtungen beobachtet, ist dadurch unmöglich.

In jahrelangen Voruntersuchungen des INP sowie der Nebula Biocides GmbH wurde die Wirksamkeit, die grundsätzliche Verträglichkeit sowie die Sicherheit des Verfahrens in akkreditierten Laboren bereits bestätigt - zugelassen ist das Verfahren aber noch nicht. „Bereits Anfang 2019 haben wir eine Anfrage für ein Vorgespräch bei der zuständigen Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) gestellt" berichtet Dr. Schmidt-Bleker. Die BAuA teilte jedoch mit, dass sie „die Bewertung aufgrund begrenzter Kapazitäten nicht übernehmen kann".
Aktuell wird in enger Zusammenarbeit mit den zuständigen Landesministerien geprüft, wie das Desinfektionssystem möglichst schnell der Bevölkerung zur Verfügung gestellt werden kann. Dazu müsste das Zulassungsverfahren zügig losgetreten oder eine Sondergenehmigung erteilt werden. Bis es soweit ist, lässt sich die Desinfektionsanlage auch mit herkömmlichen Mitteln betreiben. „Das ist längst nicht so effizient und kostengünstig wie mit unserem Wirkstoff, aber schon mal ein wichtiger Schritt für die Hygiene an öffentlichen Orten" so Dr. Jörn Winter. Die Gründer hoffen, dass die Desinfektionsanlage möglichst bald in Serie gehen kann und damit der Eindämmung der aktuellen Corona-Pandemie dient.

Die Entwicklung des Spendersystems wurde im Rahmen des Ideenwettbewerbs Gesundheitswirtschaft des Landes Mecklenburg-Vorpommern gefördert. Weitere Unterstützer sind die Firmen BSG Sondermaschinenbau GmbH und Formitas AG, die Hygiene-Institute Dr. Brill + Partner GmbH und Hygiene Nord GmbH sowie die Witeno GmbH.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Jörn Winter - Leitung Gruppe Plasmaquellen
Tel.: +49 3834 - 554 3867
winter@inp-greifswald.de
www.leibniz-inp.de

Anhang
Revolutionäres Händedesinfektionssystem für öffentliche Orte
https://idw-online.de/de/attachment79760

Quelle: IDW 

(nach oben)


Lieferdrohnen statt Postautos? Studie zeigt: Bisher verbrauchen Drohnen noch zu viel Energie

Tom Leonhardt Pressestelle
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Bei der Paketzustellung haben Drohnen oft eine schlechtere Energiebilanz als klassische Lieferwagen. Das zeigt eine neue Studie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Gerade in dicht besiedelten Gegenden verbrauchen sie vergleichsweise viel Energie und ihre Reichweite wird stark von den Windbedingungen beeinflusst. Im ländlichen Bereich könnten sie dagegen dieselbetriebenen Lieferwagen Konkurrenz machen. Die Studie erschien im Fachjournal "Transportation Research Part D: Transport and Environment".

Anstatt in Geschäfte zu gehen, bestellen viele Menschen während der Corona-Pandemie vermehrt online. So werden immer mehr Pakete verschickt, was viele Lieferdienste an die Grenzen ihrer Kapazitäten bringt. Ein möglicher Ausweg sind Drohnen, die völlig automatisch Pakete aus einem Lieferdepot zu den Kunden liefern. Was wie Science Fiction klingt, könnte demnächst Realität werden: "Google, DHL und Amazon experimentieren seit einigen Jahren auf diesem Gebiet und haben im Jahr 2019 erste kommerzielle Pilotprojekte in den USA und Australien gestartet", sagt Dr. Thomas Kirschstein vom Lehrstuhl für Produktion und Logistik der MLU. Er hat ausgerechnet, ob aktuelle Drohnen-Modelle bereits jetzt konkurrenzfähig mit Lieferwagen sind, wenn es um ihren Energieverbrauch geht. "Häufig wurde bei dem hypothetischen Einsatz von Lieferdrohnen nur geschaut, ob sie die Pakete schneller und günstiger liefern können. Aspekte der Nachhaltigkeit spielten dagegen weniger eine Rolle", so der Wirtschaftswissenschaftler weiter.

In seiner neuen Studie verglich Kirschstein den Energieverbrauch von Drohnen mit dem von dieselbetriebenen Lieferwagen und Elektro-Transportern, die von Paketboten aktuell genutzt werden. Mit Hilfe einer Simulation wollte er herausfinden, welches Fahrzeug unter welchen Umständen die beste Energiebilanz aufweist. Am Beispiel des Großraums Berlin spielte er mehrere Szenarien durch. "Unter anderem wurde untersucht, welchen Einfluss die Paketanzahl je Stopp und die Verkehrssituation auf den Energieverbrauch haben", fasst der Forscher zusammen. Zudem ergänzte er seine Berechnungen um die Emissionen, die bei der Erzeugung von Elektrizität oder dem Verbrauch von Diesel entstehen.

Über alle Szenarien hinweg zeigte sich zunächst ein Trend: Elektro-Transporter waren deutlich sparsamer als Diesel-Trucks, sie verbrauchten bis zu 50 Prozent weniger Energie. "Für ein städtisches Setting verwundert das nicht: In Städten können die Lieferwagen nur langsam fahren und müssen häufig anhalten und wieder starten. Hier verbrauchen Elektro-Autos deutlich weniger Energie", so Kirschstein.

Für Drohnen spielen diese Faktoren freilich keine Rolle. Stattdessen haben die Windverhältnisse einen entscheidenden Einfluss auf deren Leistungsfähigkeit: Kommt der Wind etwa von der Seite, muss mehr Energie aufgewendet werden, um den Kurs zu halten. Gegen- oder Rückenwind können sich dagegen sogar leicht positiv auf den Energieverbrauch auswirken. "Relativ viel Energie verbrauchen Drohnen, wenn sie in an einem Ort in der Luft schweben müssen, wenn sie zum Beispiel ein Paket abliefern wollen und vor der Tür des Empfängers warten müssen", erklärt der Wirtschaftswissenschaftler.

Im Durchschnitt verbrauchten die Drohnen in der Simulation in einer dichtbesiedelten Stadt wie Berlin bis zu zehn Mal so viel Energie wie die Elektro-Lieferwagen. "Paketboten können beispielsweise anhalten und mehrere Pakete zu Fuß ausliefern, wenn in einer Straße mehrere Kunden beliefert werden müssen. Für Drohnen ist das nicht möglich, sie können immer nur ein Paket zustellen. Das erhöht ihren Energieverbrauch zum Teil drastisch", so Kirschstein. Seine Simulationen zeigen aber auch ein Szenario, in dem die fliegenden Lieferanten energieeffizienter sind als Lieferwagen: In dünner besiedelten, eher ländlich geprägten Gebieten waren sie energiesparender. Allerdings bedeutet ein höherer Energieverbrauch nicht notwendigerweise eine schlechtere Umweltbilanz: "Auch wenn Drohnen mehr Energie benötigen, könnten sie eine Alternative zu Dieselfahrzeugen sein, sofern der Strom, den sie benötigen, aus umweltfreundlichen Verfahren erzeugt wird", sagt der Forscher.
Originalpublikation:

Über die Studie: Kirschstein, Thomas. Comparison of energy demands of drone-based and ground-based parcel delivery services. Transportation Research Part D: Transport and Environment (2020). Doi: 10.1016/j.trd.2019.102209

Weitere Informationen:
https://doi.org/10.1016/j.trd.2019.102209

 

Quelle: IDW 

(nach oben)


RWI/Stiftung Mercator: Studie in „Nature" - Autobesitzer unterschätzen Gesamtkosten des eigenen Autos massiv

Sabine Weiler Kommunikation
RWI - Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung

Autobesitzer in Deutschland unterschätzen die Gesamtkosten ihres eigenen Pkw systematisch um bis zu 50 Prozent. Zu diesem Ergebnis kommt eine gemeinsame Studie von Wissenschaftlern des RWI - Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung, der Universität Mannheim und der Yale University. Die von der Stiftung Mercator geförderte Forschung erscheint heute im Fachjournal „Nature". Neben dem Wertverlust werden vor allem Fixkosten wie Steuern und Versicherungen sowie Reparaturkosten unterbewertet. Mehr Transparenz zu diesen Kosten könnte die Nachfrage nach E-Autos und öffentlichem Nahverkehr sowie die Anreize zum Radfahren steigern. Dies würde eine nachhaltige Verkehrswende beschleunigen.

Die wichtigsten Ergebnisse:

• Deutsche Autobesitzerinnen und -besitzer unterschätzen die Gesamtkosten ihres privaten Pkw systematisch um bis zu 50 Prozent. Dies führt dazu, dass alternative Angebote wie der öffentliche Personennahverkehr und nicht-fossil betriebene Fahrzeuge weniger attraktiv erscheinen.

• Befragte bewerten die Gesamtkosten des Autobesitzes um durchschnittlich 221 Euro pro Monat zu niedrig, das sind 52 Prozent der eigentlichen Kosten. Diejenigen, die sämtliche Kostenfaktoren berücksichtigten, schätzen diese immer noch um durchschnittlich 161 Euro bzw. 35 Prozent zu niedrig ein.

• Unterschätzt werden vor allem der Wertverlust des Automobils, aber auch Fixkosten wie Steuern und Versicherungen sowie Reparaturkosten. Einzig die Kosten von Diesel oder Benzin werden von den Verbrauchern im Durchschnitt weitgehend korrekt bewertet.

• Eine Hochrechnung der Forscher basierend auf vorhandenen Daten aus der Literatur ergibt, dass eine höhere Transparenz über die wahren Kosten des Autobesitzes im Optimalfall den Pkw-Besitz in Deutschland um bis zu 37 Prozent senken könnte. Auf diese Weise würden 17,6 Millionen Autos von den Straßen verschwinden. CO2-Emissionen von 37 Millionen Tonnen pro Jahr könnten auf diesem Wege eingespart werden - das entspräche 4,3 Prozent der deutschen Gesamtemissionen bzw. 23 Prozent der Emissionen aus dem Transportsektor.

• Gleichzeitig könnte die Nachfrage nach E-Autos um bis zu 73 Prozent steigen. Die Nachfrage nach Bus- und Bahnverkehr könnte sich gleichzeitig um 8 bzw. 12 Prozent erhöhen.

• Die Hochrechnungen basieren auf verschiedenen Annahme-Szenarien, unter anderem zur Auswirkung von Veränderungen der Gesamtkosten des Autofahrens auf den Autobesitz. Für diese liegen bisher sehr wenige empirische Studien vor. Die Autoren können zeigen, dass auch konservativere Annahmen zu einer substanziellen Reduktion an Autos führen würden.

• Es handelt sich hierbei um erste Ergebnisse zu diesem Themenkomplex. Die Studienautoren sehen großen Forschungsbedarf und beschreiben viele Ansatzpunkte zur weiteren Forschung.

„Viele Verbraucher würden eher auf E-Autos oder ÖPNV setzen, wenn sie die wahren Kosten eines konventionellen Pkw stärker berücksichtigen würden", sagt Mark A. Andor, RWI-Umweltökonom und Studienautor. „Verbraucherschutz-Organisationen könnten gemeinsam mit staatlichen Institutionen dabei helfen, die Autobesitzer besser zu informieren. Damit ließe sich auch ohne große zusätzliche Kosten für den Staat oder die Bürger ein signifikanter Schritt in Richtung einer nachhaltigen Verkehrswende machen."

„Wir müssen das Verkehrssystem konsequenter als bisher an Klimaschutz und Luftreinhaltung ausrichten", so Dr. Lars Grotewold, Bereichsleiter Klimawandel der Stiftung Mercator. „Welche Faktoren beeinflussen Mobilitätsentscheidungen und welche Anreize bewirken einen Umstieg auf klimafreundliche Verkehrsmittel? Darauf müssen wir Antworten finden, damit die Verkehrswende gelingt. Die in der Studie gewonnen Daten haben hierzu einen wichtigen Beitrag geleistet."

Die Untersuchung ist in Zusammenarbeit mit dem Umfrageinstitut forsa entstanden. Genutzt wurde deren repräsentatives Panel deutscher Haushalte. Knapp 5500 Autobesitzer gaben Schätzungen zu ihren monatlichen Kosten der Pkw-Nutzung an. Die Befragungen wurden vom 23. April bis zum 12. Juni 2018 durchgeführt. Die Daten zu Autopreisen und Betriebskosten stammen unter anderem vom Allgemeinen Deutschen Automobil-Club (ADAC). Gefördert wurde die Studie von der Stiftung Mercator.

Ihre Ansprechpartner/in dazu:
Dr. Mark Andor, E-Mail: mark.andor(at)rwi-essen.de
Sabine Weiler (Kommunikation), Tel. (0201) 81 49-213

Dieser Pressemitteilung liegt der Beitrag „Running a car costs much more than people think - stalling the uptake of green travel" aus der Ausgabe der Zeitschrift „Nature" vom 23. April zugrunde. Er ist unter https://www.nature.com/articles/d41586-020-01118-w online verfügbar.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Mark Andor, E-Mail: mark.andor(at)rwi-essen.de

Originalpublikation:

"Running a car costs much more than people think - stalling the uptake of green travel", https://www.nature.com/articles/d41586-020-01118-w, doi: 10.1038/d41586-020-01118-w

Quelle: IDW 

(nach oben)


Brillen-Flora: das Miniversum vor der Nase

Jutta Neumann Pressestelle
Hochschule Furtwangen

Fast jeder zweite Europäer trägt eine Brille. Aufgrund ihrer exponierten Position mitten im Gesicht, der Nähe zu Mund und Nase und häufigem Hautkontakt, insbesondere durch die Hände, sind Brillen nachweislich deutlich mit Mikroorganismen kontaminiert. Die Hochschule Furtwangen hat nun die weltweit erste molekularbiologische Studie zur bakteriellen Besiedlung von getragenen Brillen veröffentlicht.

„Da viele Bakterien sich bislang nicht kultivieren lassen, erlauben molekularbiologische Methoden völlig neue Einblicke in die Besiedlung von Gebrauchsgegenständen wie Brillen", erläutert Studienleiter Prof. Dr. Markus Egert, der an der Hochschule Furtwangen am Campus Schwenningen Mikrobiologie und Hygiene lehrt. Die Herausforderung bei dieser Studie lag auch in den nur geringen DNA-Mengen, die sich von Brillen isolieren lassen.

In der Studie wurden 30 im Hochschulumfeld getragene Brillen an jeweils drei Stellen analysiert: Gläsern, Ohrbügeln und Nasenpolstern. Insgesamt wurden dabei 5232 verschiedene Arten und 665 Gattungen von Bakterien entdeckt. Die höchste Artenvielfalt zeigten die Brillengläser, die geringste die Nasenpolster. Generell dominierten Haut- und Schleimhautbakterien, die über die Gesichtshaut, die Hände oder Mund und Nase - beim Atmen oder Brilleputzen durch Hauchen - auf die Brille gelangen, wie Cutibakterien, Corynebakterien oder Staphylokokken. Gerade auf den Gläsern fanden sich aber auch typische Umweltkeime, wie Pseudomonaden, die über die Luft dorthin gelangen können. Mehr als 80% der 13 am häufigsten identifizierten Arten sind potentiell pathogen und können gerade bei empfindlichen Menschen Infektionen auslösen, auch im Augenbereich.

Die Studie liefert eine umfassende Grundlage für eine bessere Beurteilung von Brillen als Keimüberträgern, gerade im klinischen Bereich. Folgestudien werden zeigen, inwieweit Brillen eine Rolle als Keimreservoir bei wiederkehrenden Augeninfektionen und der Übertragung Antibiotika-resistenter Bakterien spielen könnten. Weiterhin unterstreicht sie die Notwendigkeit passender Hygienemaßnahmen für Menschen, die beruflich viel mit Brillen fremder Personen zu tun haben, wie Augenärzte oder Optiker.

In einer vorangegangenen Studie der Arbeitsgruppe Egert wurde bereits gezeigt, dass sich die bakterielle Belastung auf Brillen durch eine feuchte Reinigung, etwa mit Brillenreinigungstüchern, um ca. 95% reduzieren lässt. „Eine feuchte Reinigung mit alkoholischen oder tensidhaltigen Brillenreinigungstüchern oder einfach mit Wasser und Spülmittel ist nach aktuellem Wissensstand auch eine sinnvolle Strategie zur Entfernung von Corona- und anderen Viren auf der Brille, nachdem man Kontakt mit hustenden Menschen gehabt hat", erklärt Professor Egert.

Die neue Studie wurde durch ein Forscherteam der Hochschule Furtwangen, der Universität Tübingen und der Carl Zeiss Vision International GmbH, Aalen, erstellt und im Rahmen des CoHMed - Connected Health in Medical Mountains Projektes der Hochschule Furtwangen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert (Förderkennzeichen 13FH5I02IA). Erschienen ist sie in der Zeitschrift Scientific Reports mit dem Titel „Site-specific molecular analysis of the bacteriota on worn spectacles".

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Markus Egert, ege@hs-furtwangen.de

Originalpublikation:

Scientific Reports 10, Artikel-Nummer 5577 (2020)
https://www.nature.com/articles/s41598-020-62186-6
https://doi.org/10.1038/s41598-020-62186-6.

Quelle: IDW 

(nach oben)


Besser gewappnet bei Überflutungen in der Stadt

Jessica Bode Pressestelle
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Dreidimensionale Hochwasser-Risikoanalyse am Stadtmodell Dresden - DBU gibt 235.000 Euro
Berlin/Dresden. Für Mensch und Umwelt bedeuten Hochwasser erhebliche Belastungen. Neben den immensen gesundheitlichen Gefährdungen können große Schäden an Gebäuden oder Industrieanlagen entstehen, Schadstoffe in die Umwelt gelangen und große Teile kommunaler Infrastruktur lahmgelegt werden. Um ein besseres Risikomanagement speziell im besiedelten Raum zu ermöglichen, entwickelten die Firma virtualcitySYSTEMS (VCS, Berlin) und das Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik (IWD) der Technischen Universität Dresden eine Methodik, bei der Entscheidungsträger bei Behörden, Polizei und Feuerwehren schneller und zielgenauer planen und reagieren könnten. „Durch den Klimawandel wird es in Deutschland häufigere und schwerere Überflutungen geben. Je realer die Vorhersage gelingt, desto besser können Städte und Gemeinden die Bevölkerung informieren und Vorsorge treffen", sagt Alexander Bonde, Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), die das Projekt fachlich und finanziell mit 235.000 Euro fördere.

Bisheriger Stand der Technik: Zweidimensionale Modelle
Verheerende Hochwasser mit Schäden in Milliardenhöhe seien zum Beispiel infolge des Elbe- und Saalehochwassers im Jahr 2013 oder durch die Elbe-Flut mit Mulde-Hochwasser im Jahr 2002 entstanden. Dennoch gerieten Erkenntnisse oder Erfahrungen, die während solcher Ereignisse gesammelt wurden, wegen der eher längeren hochwasserfreien Perioden wieder in Vergessenheit oder fehlten in Regionen, die bisher nicht betroffen waren. „Nach dem bisherigen Stand der Technik nutzen städtische Umweltämter und Kreisverwaltungen zweidimensionale digitale Überflutungsszenarien für die Voraussage", erklärt Franz-Peter Heidenreich, DBU-Fachreferent Kreislaufführung und Bautechnik. Die räumlichen Charakteristiken solcher Bauten, dazu zählten auch Deiche, Spundwände und Dämme aus Sandsäcken, könnten bisher nur stark vereinfacht berücksichtigt werden. Zudem könnten tatsächliche Verläufe bei einem aktuellen Hochwasserereignis bislang erst nachträglich in die Datenbank eingefügt werden.

Einfluss von Brücken, Deichen und Sandsäcken besser vorhersehen
Projektleiter Dr. Arne Schilling von VCS: „Mit der neuen Methodik werden erstmals hydronumerische Strömungssimulationen mit komplexen dreidimensionalen Stadtmodellen, die derzeit für Planungszwecke verwendet werden, kombiniert." Zum einen sei mit der fotorealistischen dreidimensionalen Darstellung eine Prognose besser erkennbar und damit auch für die Bürger-Information besser geeignet. Um das Risikobewusstsein der Bevölkerung zu schärfen, wurde etwa eine computergestützte Anwendung entwickelt, die zum Beispiel frühere Hochwasserstände an ausgewählten Stellen originalgetreu wiedergeben könne. Zum anderen können die räumlichen Eigenschaften von Bauwerken, inklusive deren Auswirkungen auf das Strömungsverhalten des Wassers, besser berücksichtigt werden. „Wir haben als Modell Dresden verwendet und mit Informationen über die Gewässersohle der Elbe kombiniert. Über die Elbe führen im Stadtgebiet einige Brücken, deren Pfeiler zum Beispiel den Strömungsverlauf des Flusses durch Einengungs- und Aufstaueffekte erheblich beeinflussen können, wenn der Pegel ansteigt. Diese Einflüsse können wir mit hochgenauen dreidimensionalen Simulationen nun besser untersuchen", so Schilling.

Echtzeit-Informationen ermöglichen unmittelbares Reagieren
Bisher sei es darüber hinaus nicht möglich, Abweichungen, die bei einem aktuellen Hochwasserereignis beobachtet werden, sofort in das System zu übertragen. Durch Einbeziehen von Echtzeitdaten von Pegelmessstellen sind Änderungen der Abflussmengen nun einfacher zu erfassen und Prognosen können angepasst werden. „Es ist ein praxistaugliches Werkzeug entstanden, das für Analysen vor, während und nach einem Flusshochwasser eingesetzt werden kann", so Schilling. Bauliche Maßnahmen gegen Hochwasser könnten in ihrer Wirkung überprüft und verbessert werden. Ebenso sei es möglich vorherzusehen, welche Gebäude in welchem Ausmaß beschädigt werden würden. Bereits vorliegende Strömungssimulationen könnten mit dem Verfahren nachgebessert werden. Schilling: „Wir haben eine Methodik entwickelt, die die Einsatzplanung schneller, flexibler und zielgenauer macht." Das Vorhaben trage zum Erreichen der Ziele der Hochwasserrisiko-Management-Richtlinie der Europäischen Union bei, indem es detailliertere Risikoanalysen für ein verbessertes Hochwasserrisiko-Management ermögliche.

Weitere Informationen:
https://www.dbu.de/OPAC/ab/DBU-Abschlussbericht-AZ-34205_01.pdf Abschlussbericht
https://www.dbu.de/123artikel38622_2362.html Pressemitteilung

Quelle: IDW 

(nach oben)


Wie viele Menschen wirklich Linkshänder sind

Meike Drießen Dezernat Hochschulkommunikation
Ruhr-Universität Bochum

Eines war schon immer klar: Linkshänder sind seltener als Rechtshänder. Aber wie viele Menschen wirklich die linke Hand bevorzugen, ist erst jetzt geklärt: 10,6 Prozent beträgt die Linkshänder-Quote. Das ergab die weltgrößte Untersuchung zu diesem Thema, in der ein Forschungsteam der Universitäten St. Andrews, Athen, Oxford, Bristol und Bochum Studien zur Händigkeit von insgesamt mehr als zwei Millionen Menschen auswertete. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Psychological Bulletin vom 2. April 2020 veröffentlicht.

Strenge der Kriterien beeinflusst die Quote
Die Häufigkeit der Linkshändigkeit beschäftigt verschiedenste Forschungsbereiche von der Kognitiven Neurowissenschaft bis hin zu Evolutionsforschung. Hunderte empirische Untersuchungen drehten sich um diese Frage; eine groß angelegte, umfassende Überprüfung der Häufigkeit gab es aber nie.

Für die aktuelle Studie zogen die Forscherinnen und Forscher, zu denen Privatdozent Dr. Sebastian Ocklenburg von der Fakultät für Psychologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) gehörte, fünf Meta-Analysen heran, in die die Daten von insgesamt 2.396.170 Personen eingingen, die in Studien verschiedene manuelle Aufgaben hatten erledigen müssen. „Wie häufig Links- und Rechtshändigkeit jeweils sind, hängt dabei auch davon ab, wie streng die Kriterien dafür sind, die die Autoren anlegen", erklärt Sebastian Ocklenburg.

Bei Verwendung der strengsten Kriterien sind 9,34 Prozent der Probandinnen und Probanden linkshändig. Bei Verwendung weniger strikter Kriterien sind 18,1 Prozent nicht rechtshändig. „Die beste Gesamtschätzung liegt bei 10,6 Prozent Linkshändigkeit", so Ocklenburg.

Schreiben ist nicht alles
Normalerweise wird die Händigkeit davon abhängig gemacht, mit welcher Hand jemand schreibt. Bei der aktuellen Studie berücksichtigte das Forschungsteam aber die Tatsache, dass etwa neun Prozent der Menschen verschiedene Hände für verschiedene Aufgaben verwenden. Das sorgte für genauere Ergebnisse. „Der Anteil der Menschen, die verschiedene Hände für unterschiedliche Aufgaben nutzen, ist den Daten zufolge fast genauso groß wie der Anteil linkshändiger Menschen", unterstreicht Autorin Dr. Silvia Paracchini von der School of Medicine in St. Andrews.

Genaue Einsichten in das Phänomen der Händigkeit tragen dem Forschungsteam zufolge auch zum Verständnis der Evolution bei. Rechtshändigkeit gilt gemeinsam mit den Fähigkeiten, Werkzeuge zu nutzen und sich mittels einer Sprache zu verständigen, sowie mit der funktionellen und anatomischen Spezialisierung des Gehirns als ein spezifisches Merkmal des Menschen: In diesen Dingen unterscheidet sich unsere Evolution von der der Affen.

Originalveröffentlichung
Marietta Papadatou-Pastou, Eleni Ntolka, Judith Schmitz, Maryanne Martin, Marcus R. Munafò, Sebastian Ocklenburg, Silvia Paracchini: Human handedness: A meta-analysis, in: Psychological Bulletin, 2020, DOI: 10.1037/bul0000229

Pressekontakt
Privatdozent Dr. Sebastian Ocklenburg
Abteilung Biopsychologie
Fakultät für Psychologie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 24323
E-Mail: sebastian.ocklenburg@rub.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Privatdozent Dr. Sebastian Ocklenburg
Abteilung Biopsychologie
Fakultät für Psychologie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 24323
E-Mail: sebastian.ocklenburg@rub.de

Originalpublikation:
Marietta Papadatou-Pastou, Eleni Ntolka, Judith Schmitz, Maryanne Martin, Marcus R. Munafò, Sebastian Ocklenburg, Silvia Paracchini: Human handedness: A meta-analysis, in: Psychological Bulletin, 2020, DOI: 10.1037/bul0000229

Weitere Informationen:
https://psycnet.apa.org/doiLanding?doi=10.1037%2Fbul0000229
Originalpaper

Quelle: IDW 

(nach oben)


TU Ilmenau: Pflanzenbestimmung mit Flora Incognita App im März verzehnfacht

Bettina Wegner Referat Medien- und Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Ilmenau

Das Forscherteam des „Flora Incognita"-Projekts freut sich über den derzeit starken Anstieg der Nutzung ihrer gleichnamigen App für Smartphones, mit der die wildwachsenden Pflanzen Deutschlands per Foto bestimmt und die Beobachtungen digital gesammelt werden können.

Im Projekt „Flora Incognita" arbeiten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der TU Ilmenau und des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie Jena fächerübergrei-fend an Methoden zur halbautomatischen Pflanzenbestimmung. Die Nutzung der Flora-Incognita-App ist aktuell enorm: Im März 2020 verzeichnete das Projektteam mit etwa 15.000 Pflanzenbestimmungen am Tag eine Verzehnfachung der Pflan-zenbestimmungen im Vergleich zum gleichen Zeitraum im Vorjahr. „Wir sehen ganz klar, dass die Menschen sich gerade auf das fokussieren, was sie umgibt. Wir erhalten eine Vielzahl von positiven Rückmeldungen, dass in den letzten Wochen das Bewusstsein von regionaler Vielfalt gestärkt werden konnte und die Menschen Freude daran haben, ihre Artenkenntnis auf langen Spaziergängen durch die nä-here Umgebung zu erweitern" sagt der Ilmenauer Informatiker und Leiter des Flora-Incognita-Projekts, Professor Patrick Mäder.

Viele Anfragen erreichen das Team derzeit auch von Schulen und Universitäten, die die App in ihren Unterricht und ihre e-Learning Angebote einbeziehen möch-ten. Speziell für Lehrer und Lehrerinnen stellt das Team Arbeitsblätter zum Down-load bereit, die die Gestaltung von Unterrichtseinheiten zum Thema Pflanzener-kennung erleichtern.
Die der gewonnenen Vielzahl an Daten ermöglicht es den Forschern nun auch, ihre wissenschaftlichen Auswertungen zu erweitern. So arbeitet das Flora-Incognita-Team auf Grundlage der Daten intensiv daran, die Veränderung im zeitli-chen Auftreten von Arten zu erkennen. „Im Vergleich zum letzten Jahr konnten wir in diesem Jahr beispielsweise eine deutliche Verschiebung der Blühzeit der Win-terlinge, der Eranthis hyemalis, verzeichnen", so Dr. Jana Wäldchen, Teilprojektlei-terin in Jena. „Mit Hilfe solcher Daten können wir feststellen, wie sich die Entwick-lung von Pflanzen verändert und Trends für die Zukunft vorhersagen."

Mit der App „Flora Incognita" können Laien und Experten alle wildwachsenden Pflanzenarten Deutschlands und angrenzender Gebiete bestimmen. Die App wur-de bereits 990.000-mal installiert, die Zahl der Pflanzenbestimmung pro Tag reicht bis zu 60.000.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Patrick Mäder
Leiter Fachgebiet Softwaretechnik für
sicherheitskritische Systeme
Tel.: +49 3677 69-4839
E-Mail: patrick.maeder@tu-ilmenau.de

Ergänzung vom 21.04.2020
Die Flora Incognita Apps werden durch die Technische Universität Ilmenau
und das Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena entwickelt. Ihre
Entwicklung wurde gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und
Forschung, das Bundesamt für Naturschutz mit Mitteln des
Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit sowie
das Thüringer Ministerium für Umwelt, Energie und Naturschutz und die
Stiftung Naturschutz Thüringen.

Quelle: IDW 

(nach oben)


Die Widerstandskraft, nicht esssüchtig zu werden

Martina Diehl Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Leibniz-Institut für Resilienzforschung gGmbH

Überkonsum von kalorisch sehr dichtem und schmackhaftem Essen war evolutionär von Vorteil, als Nahrung knapp war. Dieses Verhalten hatte die Überlebenschancen erhöht. In der jetzigen Zeit jedoch, durch die Verfügbarkeit von kalorienreicher Nahrung und stress-induziertem Essverhalten, kann diese Strategie Schaden anrichten und Fettleibigkeit, metabolisches Syndrom und Essstörungen verursachen. Interessanterweise entwickeln nicht alle Individuen eine Esssucht; einige zeigen eine Widerstandskraft und sind resilient, andere sind anfällig.

Eine Studie, die kürzlich im Fachjournal „Nature Communications" publiziert wurde, untersuchte die Schaltkreise und neuronalen Signalwege im Gehirn, welche dieses Verhalten regulieren.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Beat Lutz (Institut für Physiologische Chemie, Universitätsmedizin Mainz und Leibniz-Institut für Resilienzforschung in Mainz), Prof. Rafael Maldonado (Universität Barcelona) und Prof. Susanne Gerber (Johannes Gutenberg-Universität Mainz) berichten darüber, wie das Lipidsignalwege durch Endocannabinoide und den Neurotransmitter Dopamin Esssucht regulieren, indem diese die Cannabinoid CB1-Rezeptoren und Dopamin D2-Rezeptoren im präfrontalen Kortex aktivieren.

Die Autoren untersuchten in einem Esssucht-Modell das Verhalten von Mäusen, denen der CB1-Rezeptor in kortikalen erregenden Neuronen fehlte. Dieses Modell, in welchem die Mäuse trainiert werden, sich Schokoladenfutter selbst zu verabreichen, ermöglicht das Messen von drei Kriterien einer Sucht: Motivation, Impulsivität und zwanghaftes Verhalten. Die Mäuse ohne CB1-Rezeptoren waren widerstandsfähig gegenüber jedem Kriterium der Sucht. Diese Mäuse zeigten auch eine erhöhte synaptische Aktivität im Präfrontalkortex und auch im Nucleus Accumbens, ein zentraler Bestandteil des Belohnungssystems im Gehirn. Selektive Verringerung der neuronalen Aktivität der Projektion vom Präfrontalkortex zum Nucleus Accumbens verstärkte die Gefahr, eine Esssucht zu entwickeln. Die Analyse des Transkriptoms im Präfrontalkortex ergab, dass die Expression des Dopamin D2 Rezeptors in esssüchtigen Mäusen gesteigert ist. Die genetische Manipulation, diesen Signalweg zu verstärken, führte ebenfalls dazu, eher Esssucht zu entwickeln; insbesondere das zwanghafte Verhalten wurde erhöht.

Die Studie konnte zeigen, dass der Präfrontalkortex eine zentrale Rolle bei Esssucht spielt und dass die erregende Aktivität von dieser Gehirnregion zum Nucleus Accumbens die Widerstandskraft gegenüber Esssucht verstärkt. Diese Erkenntnisse ermöglichen neue Ansätze zur Therapie von Esssucht, z. B. durch Stimulation des Präfrontalkortex in Patienten.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Kontakt
Univ.-Prof. Dr. Beat Lutz
Leibniz-Institut für Resilienzforschung (LIR) gGmbH

Tel.: +49 6131 3925912
E-Mail: beat.lutz@lir-mainz.de

Originalpublikation:
Domingo-Rodriguez L1, Ruiz de Azua I1, Dominguez E, Senabre E, Serra I, Kummer S, Navandar M, Baddenhausen S, Hofmann C, Andero R, Gerber S, Navarrete M, Dierssen M, Lutz B2, Martín-García E2, Maldonado R2 (2020) A specific prelimbic-nucleus accumbens pathway controls resilience versus vulnerability to food addiction. Nat Commun 11:782. doi: 10.1038/s41467-020-14458-y (1,2shared first and senior position, respectively)

Quelle: IDW 

(nach oben)


Entwicklung von tragbaren Messgeräten: Bodenbelastungen sofort erkennen

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

Die Tankstelle ist längst aufgegeben, nun soll sie einem Wohnhaus weichen. Doch wie belastet ist der Boden mit Kohlenwasserstoffen aus Benzin, Diesel und Öl? In einem gemeinsamen Projekt entwickeln Chemiker der Universität Duisburg-Essen (UDE) mit einem Industriepartner Analyseverfahren für handgehaltene Spektrometer, um künftig Antworten ohne Wartezeit zu liefern.

Reicht eine einfache Reinigung oder muss der Boden komplett ausgehoben werden? Waren die bisherigen Säuberungsmaßnahmen erfolgreich? Fragen wie diese möchte der UDE-Chemiker Prof. Heinz W. Siesler künftig an Ort und Stelle klären können, ohne erst Proben zu Laboruntersuchungen versenden zu müssen.

Dazu forscht er ab Juni zusammen mit einem US-amerikanischen Unternehmen an tragbaren Nahinfrarot-Spektrometern. Diese können Rückstände von Benzin, Diesel oder Öl im Boden schon erkennen und unterscheiden, wenn sie nur 0,1% der untersuchten Probe ausmachen. Besonders für petrochemische Firmen und Umweltbehörden könnte die Technologie interessant sein.

Das mit 83.500 € dotierte Projekt ist zunächst auf ein Jahr angesetzt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Heinz W. Siesler, Physikalische Chemie, 0201/18 3-2974, hw.siesler@uni-due.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Wie gut ist die weltweite Wasserqualität? Verbundprojekt "GlobeWQ" startet

Susanne Hufe Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Süßwasser in ausreichender Menge und guter Qualität ist für den Menschen und die Natur unentbehrlich. Die Oberflächen- und Grundwasser rund um den Globus sind jedoch einem enormen Druck ausgesetzt - so hat sich nach Schätzungen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) beispielsweise seit den 1990er Jahren in den meisten Flüssen Lateinamerikas, Afrikas und Asiens die Wasserqualität verschlechtert. Am UFZ startete nun ein internationales Forschungsprojekt, in dem Messdaten zur Wasserqualität verlässlicher erfasst werden sollen.

Rund vier Milliarden Menschen auf der Welt leiden mindestens einen Monat im Jahr unter akuter Wasserknappheit. Doch nicht nur die Wassermenge ist ein Problem. Nahezu überall auf der Welt, dies gilt auch für Deutschland, ist die Wasserqualität verbesserungswürdig. Mit ein Grund, warum die Vereinten Nationen den Erhalt und die Verbesserung der Wasserqualität als eines von 17 Zielen für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) festgeschrieben haben. Das Ziel 6 der SDGs „Sauberes Wasser und sanitäre Einrichtungen" sieht deshalb vor, die Einleitung von unbehandelten industriellen und häuslichen Abwässern zu reduzieren sowie den Schutz von wasserverbundenen Ökosystemen wie beispielsweise Seen, Flüssen und Feuchtgebieten zu erhöhen. Die wesentliche Basis dafür: verlässliche, global verfügbare Daten über den Zustand der Gewässer und Kenntnisse zu den wichtigsten Faktoren, die diesen Zustand beeinflussen. Genau daran soll das Projekt „Analyse- und Service-Plattform globale Wasserqualität (GlobeWQ)", das das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bis September 2022 fördert, ansetzen. „Natürlich gibt es bereits Datenbanken mit Messwerten, doch nicht alle Länder verfügen über regelmäßige Umweltmessprogramme, sodass verfügbare Daten oft lückenhaft, veraltet oder nicht kompatibel sind", sagt UFZ-Hydrobiologe Prof. Dietrich Borchardt, der das Projekt leitet. Deswegen sei es nicht möglich, allein anhand von Messungen ein ausreichend genaues Bild der globalen Wasserqualität zu erhalten. Kritische Zustände würden folglich oft nicht erkannt und könnten nicht behoben werden.

Außer dem UFZ beteiligen sich an dem Konsortium die Ruhruniversität Bochum, das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP), das International Centre for Water Resources and Global Change (ICWRGC) sowie die Firmen terrestris und EOMAP. Sie wollen nun vor Ort-Messdaten mit Informationen aus Aufnahmen der Sentinel-2 Satelliten und modellbasierten Abschätzungen der Wasserqualität verknüpfen. „Das Produkt von GlobeWQ wird der Prototyp einer Analyse- und Service-Plattform sein, die mit einer global einheitlichen Methodik entscheidungsrelevante Informationen zur Wasserqualität regional verfügbar macht", skizziert Dietrich Borchardt den Anspruch an das Vorhaben. Bevor dieser Prototyp in der Praxis eingesetzt wird, soll er weltweit an Seen, Flüssen und Grundwasserkörpern in zehn Fallstudien erprobt werden, in Deutschland beispielsweise am Einzugsgebiet der Elbe und am Bodensee. Gelingt der Test, könnte damit die Qualität von Oberflächen- und Grundwasser präziser bewertet und Gefahren für die Wasserqualität schneller ermittelt und behoben werden.

Das Forschungsprojekt GlobeWQ ist Teil des BMBF-Rahmenprogramms „Forschung für nachhaltige Entwicklung (FONA3)" und assoziiert mit der BMBF-Fördermaßnahme "Globale Ressource Wasser (GRoW)". Das Projektkonsortium bilden das UFZ, das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP), die Ruhr-Universität Bochum, das International Centre for Water Resources and Global Change (ICWRGC) sowie die Firmen Earth Observation & Environmental Services (EOMAP) und terrestris GmbH & Co. Das Umweltbundesamt (UBA) und die Europäische Umweltagentur (EEA) unterstützen das Projekt beim Anschluss an die Bewirtschaftungspraxis als strategische Partner.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Dietrich Borchardt
Leiter UFZ-Department Aquatische Ökosystemanalyse und Management
Projektleiter GlobeWQ
dietrich.borchardt@ufz.de

Dr. Christian Schmidt
UFZ-Department Aquatische Ökosystemanalyse und Management
Projektkoordinator GlobeWQ
christian.schmidt@ufz.de

Weitere Informationen:

http://www.globe-wq.info

Quelle: IDW 

(nach oben)


BodyMind - TU Dresden bietet Online-Programm zur Körperzufriedenheit erstmals auch für Männer

Kim-Astrid Magister Pressestelle
Technische Universität Dresden

Studien belegen, dass Körperzufriedenheit längst kein reines „Frauenthema" mehr ist. Daher haben Psychologen an der Professur für Klinische Psychologie und E-Mental-Health der TU Dresden nun erstmals ein Online-Training für Männer entwickelt, welches ihnen zu einem besseren Körpergefühl verhelfen soll.

Aufgrund der Corona-Krise befinden sich aktuell viele Menschen zu Hause. Eine außergewöhnliche Situation, in der für viele zwischen Homeoffice und Kinderbetreuung kaum Zeit für sich selbst bleibt. Bei Menschen mit Figur- und Gewichtssorgen führt diese Ausnahmesituation häufig zu zusätzlicher Belastung. Auch Männer sind immer häufiger davon betroffen. Das Programm BodyMind bietet speziell für diese Zielgruppe ein Online-Training zur Steigerung der Körperzufriedenheit mit vergleichsweise wenig Zeitaufwand.

Masterstudent Arvidh Schaub hat das Programm gemeinsam mit Wissenschaftlern der Professur für Klinische Psychologie und E-Mental-Health entwickelt: „Auf der Suche nach einem Thema für meine Masterarbeit habe ich recherchiert und festgestellt, dass es sehr wenige Angebote gibt, die sich an Männer richten und dass diese ausschließlich Offline in Form von Studien stattgefunden haben. Daraus ist die Idee entstanden, ein Online-Training zu erstellen, welches sich speziell an Männer richtet." Die Inhalte basieren auf wissenschaftlich fundierten psychologischen Theorien und Modellen, unter anderem zu den Themen Körperbild, Veränderung von Gedanken und Umgang mit Vermeidungsverhalten.

In acht aufeinanderfolgenden Modulen erhalten die Teilnehmer zahlreiche Informationen, die ihnen helfen sollen, sich kritisch mit dem Thema „Körperideal" auseinanderzusetzen. Das Training beinhaltet viele praktische Übungen und Denkanstöße, die sich leicht in den Alltag einbauen lassen. Ziel ist es, dass die Teilnehmer den eigenen Körper zufriedener wahrnehmen.

Jedes der Module nimmt zwischen 15 und 30 Minuten in Anspruch. Es wird empfohlen, pro Woche ein Modul zu absolvieren. Mitmachen können Männer von mindestens 18 Jahren, die über ausreichende Deutschkenntnisse verfügen. Die Teilnahme ist freiwillig und kostenlos.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dipl.-Psych. Barbara Nacke
Professur für Klinische Psychologie und E-Mental-Health
Email: Barbara.Nacke@tu-dresden.de

Arvidh Schaub
Masterstudent
Email: arvidh.schaub@tu-dresden.de

Weitere Informationen:
https://tu-dresden.de/mn/psychologie/ikpp/e-mental-health/forschung/bodymind
Anmeldung zum Programm und weitere Informationen

Quelle: IDW 

(nach oben)


Elektrochemische Wasserentsalzung der dritten Generation: Saarbrücker Forscher stellen neuartiges Verfahren vor

Christine Hartmann Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

Volker Presser, Leiter des Programmbereichs Energie-Materialien am INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken und Professor für Energie-Materialien an der Universität des Saarlandes, hat mit seiner Forschungsgruppe einen Durchbruch auf dem Gebiet der elektrochemischen Wasserentsalzung erzielt. In der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Electrochemistry Communications stellen er und seine Ko-Autoren die neuartige Methode der Zink-Luft-Entsalzung (ZAD) vor, die im Vergleich zu vorhergehenden Verfahren wesentlich größere Mengen an Salz aus dem Wasser entfernt.

Salz ist nicht nur Bestandteil von Meerwasser, es findet sich zum Beispiel auch in Industrieabwässern, die in vielen Fällen in Flüsse eingeleitet werden. Dadurch steigt der Salzgehalt der Flüsse selbst, aber auch Seen und nicht zuletzt das Grundwasser sind betroffen. Um dieses sogenannte Brackwasser von Salzen zu reinigen, haben sich elektrochemische Verfahren bewährt. Diese Verfahren kommen gänzlich ohne Zusatz von Chemikalien aus. Zudem sind sie extrem energieeffizient - ganz anders als das weit verbreitete Verfahren der Umkehrosmose, bei dem Salz und Wasser separiert werden, indem das zu reinigende Wasser unter hohem Energieaufwand durch eine Membran gedrückt wird.

Das elektrochemische Verfahren der ersten Generation, die Wasseraufbereitung mittels Ionenelektrosorption (Capacitive Deionisation, CDI) ist seit 1960 bekannt. Hier kommen Elektroden aus Aktivkohle zum Einsatz und die Salzausbeute liegt bei etwa 20 mg bezogen auf ein Gramm Elektrodenmaterial. Bei dem seit 2012 eingesetzten Verfahren der zweiten Generation (Faradaic Deionisation, FDI) werden sogenannte Ladungstransfermaterialien verwendet, wie man sie auch in Batterien findet. Mit dieser neuen Methode konnte die Menge der abgeschiedenen Salze immerhin schon um das Zehnfache gesteigert werden.

Mit der erreichten Ausbeute gaben sich die Saarbrücker Forscher aber nicht zufrieden: „Um noch höhere Entsalzungskapazitäten zu erreichen, ist es notwendig, elektrochemische Prozesse und Materialien mit einer wesentlich höheren Ladungsspeicherkapazität zu nutzen, da die Salzentfernung direkt mit dieser Eigenschaft korreliert", erläutert Materialwissenschaftler Presser. Pattarachai Srimuk, Erstautor des Artikels und Postdoc am INM, ergänzt: „Bei der Suche nach einer elektrochemischen Entsalzungstechnologie der dritten Generation ließen wir uns von der Metall-Luft-Batterietechnologie inspirieren und führten die Zink-Luft-Entsalzung ein. Die daraus resultierende Entsalzungsleistung ist mit 1300 mg pro Gramm Elektrodenmaterial allen bisher berichteten CDI- und FDI-Verfahren weit überlegen und eröffnet ganz neue Wege und Möglichkeiten."

Die Methode zur Zink-Luft-Entsalzung ist dabei nur ein Schritt in Richtung einer neuen Technologiefamilie. Die INM-Innovation lässt sich auch auf andere Metall-Luft-Batteriesysteme erweitern. Volker Presser ist sich sicher: „Nur solche neuen Methoden werden in der Lage sein, Energiewende und nachhaltige Wassernutzung miteinander zu verbinden."

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Volker Presser
E-Mail: volker.presser@leibniz-inm.de
Bei Anfragen bitte per Mail kontaktieren; Prof. Presser ruft zeitnah zurück.

Originalpublikation:

P. Srimuk, L. Wang, Ö. Budak, V. Presser, High-performance ion removal via zinc-air desalination, Electrochemistry Communications 115 (2020) 106713
DOI: https://doi.org/10.1016/j.elecom.2020.106713

Quelle: IDW 

(nach oben)


Neuer Forschungszweig iEcology: Was uns die Online-Welt über die natürliche Welt lehren kann

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

Mit Daten aus der Online-Welt neue Erkenntnisse für die Umweltforschung erhalten - das Konzept zum neuen Forschungsbereich iEcology stammt von einem internationalen Team um Ivan Jarić von der Tschechischen Akademie der Wissenschaften unter Beteiligung von Gregor Kalinkat vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB). In der Fachzeitschrift Trends in Ecology & Evolution beschreiben die Forschenden die Möglichkeiten, Herausforderungen und potenziellen zukünftigen Anwendungsfelder von iEcology.

Auch wenn wir oft vermuten, dass uns die Online-Begeisterung von der Natur entfremdet, sind in den riesigen, ständig zunehmenden Datenmengen des Internets viele Erkenntnisse über die belebte Umwelt verborgen. Man muss den Schatz nur heben: „Tatsächlich sind dies keine Informationen, die absichtlich gesammelt wurden, sondern ein willkommenes Nebenprodukt unseres ständigen Bedürfnisses zu googeln, zu twittern, zu bloggen, unser Leben aufzuzeichnen und im Grunde genommen ständig in Verbindung zu bleiben", erläutert Gregor Kalinkat vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB).

Gregor Kalinkat war unter Leitung von Ivan Jarić vom Biology Centre der Tschechischen Akademie der Wissenschaften und Uri Roll von der Ben-Gurion University of the Negev in Israel an der Studie beteiligt. Er erforscht am IGB die Artenvielfalt in Binnengewässern und sieht viele Anwendungsmöglichkeiten von iEcology: beispielsweise für die Biodiversitätsforschung und den Artenschutz oder die Klimafolgenforschung.

Videos eines Radrennens geben Aufschluss über den Klimawandel:
Die Beispiele aus der aktuellen Übersichtsstudie veranschaulichen diese Einschätzung. So zeigte eine Untersuchung von Videobildern der Radsportveranstaltung „Ronde van Vlaanderen" aus den letzten 35 Jahren durch den Klimawandel hervorgerufene Veränderungen in der Blatt- und Blütezeit der Bäume, die im Bildhintergrund zu sehen waren. In einer anderen Studie analysierten Forschende Online-Fotos von Madenhacker-Vögeln und den Tieren, auf denen sie sitzen, und erforschten so die Interaktionen zwischen diesen Artengruppen. Das Ergebnis einer weiteren Analyse: Die zeitliche Dynamik, wann Menschen in Wikipedia nach bestimmten Tier- oder Pflanzenarten suchen, bildet oft die wahre saisonale Dynamik dieser Arten ab.

Ivan Jarić, Hauptautor der Studie, ist begeistert von den Möglichkeiten die iEcology bietet: „Wir können so viel darüber lernen, wo welche Arten leben, wann sie auf unterschiedliche Weise aktiv sind und wie sie miteinander und mit ihrer Umwelt interagieren. Wir sehen iEcology nicht als Ersatz für die klassische und sehr wichtige Feldökologie, sondern als Ergänzung."

Der IGB-Biodiversitätsforscher Gregor Kalinkat sieht das genauso: „iEcology kann auch zur Kreuzvalidierung eingesetzt werden. Das heißt, man nutzt verschiedene neue Methoden, um sie gegenseitig zu testen. Zum Beispiel könnte man das Auftauchen neuer invasiver Arten parallel mit Bildauswertungen und mit DNA-Analysen überwachen."

Eine Herausforderung von iEcology ist es, die relevanten Datenquellen zu finden. Denn es gilt die Nadeln im Heuhaufen zu suchen. Nur gibt es dafür keine Suchalgorithmen - Spürsinn und Fleißarbeit sind gefragt.

„Ein neues Forschungsgebiet zu erschließen ist eine spannende Herausforderung. In einigen Jahren wird es in der Ökologieforschung ganz normal sein, Daten aus dem Internet für wissenschaftliche Zwecke zu verwenden", so das Fazit von Ivan Jarić.

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:
Dr. Gregor Kalinkat
Abteilung Ökohydrologie
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
E-Mail: kalinkat(at)igb-berlin.de
Mobil: 0157 87021304

Originalpublikation:
Ivan Jarić, Ricardo A. Correia, Barry W. Brook, Jessie C. Buettel, Franck Courchamp, Enrico Di Minin, Josh A. Firth, Kevin J. Gaston, Paul Jepson, Gregor Kalinkat, Richard Ladle, Andrea Soriano-Redondo, Allan T. Souza, Uri Roll. iEcology: Harnessing Large Online Resources to Generate Ecological Insights. Trends in Ecology & Evolution, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.tree.2020.03.003.

Weitere Informationen:
http://www.i-ecology.org/
http://www.igb-berlin.de/news/neuer-forschungszweig-iecology

Quelle: IDW 

(nach oben)


Nachhaltiges Wassermanagement als Schlüssel zur Anpassung an Klimarisiken

adelphi Claudia Weigel Öffentlichkeitsarbeit
adelphi

Klimakrise bedeutet Wasserkrise - denn an der Verfügbarkeit von Wasser sind die Folgen des Klimawandels am deutlichsten spürbar, beispielsweise durch zu wenig oder verschmutztes Wasser. Auch die globale Ernährungs- und Energiesicherheit ist eng mit der Wasserversorgung verknüpft. Wissenschaftler und Praktiker der BMBF-Fördermaßnahme „Globale Ressource Wasser" appellieren daher an die Politik zum gestrigen Weltwassertag: Nachhaltiges Wassermanagement muss stärker in den Fokus der Klimaanpassung rücken.

Zwei Drittel der Weltbevölkerung leiden schon heute mindestens einen Monat im Jahr unter schwerer Wasserknappheit - Tendenz steigend. Die natürlichen Vorräte an sauberem Wasser erschöpfen sich schneller als sie erneuert werden. Die Übernutzung der globalen Wasserressourcen führt zu Interessenskonflikten. Bevölkerungswachstum und Klimawandel können die Wasserkrise noch verstärken. Zudem sind in Zeiten des weltweiten Handels lokale und regionale Wasserressourcen und Wassersysteme global vernetzt: Zu den Bedürfnissen der Menschen bei uns kommen die Bedürfnisse der Menschen am anderen Ende der Welt.

Ein Beispiel: Kupfer wird für die Produktion von Solaranlagen genutzt. Der Abbau von Kupfer erfordert große Wassermengen. Wird für eine Solaranlage Kupfer importiert, hat dies einen Einfluss auf die Wasserressourcen im Exportland. So kann die Energieproduktion in einem Land den Wasserstress in einem anderen Land erhöhen und es notwendig machen, auf die lokalen Folgen für Umwelt und Gesellschaft zu achten.

90 Institutionen, 12 Projekte: Die Fördermaßnahme „Globale Ressource Wasser"
Solche global-lokalen Zusammenhänge werden seit 2017 in der Fördermaßnahme GRoW des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) untersucht. GRoW denkt die Wechselwirkungen zwischen Wasser, Energie, Ernährung und Klima zusammen. So kann GRoW dazu beitragen, die Klimakrise durch die Bewältigung der Wasserkrise einzudämmen. Die Forschungs- und Praxisteams von GRoW liefern dringend benötigtes Fachwissen zur Verfügbarkeit und zum Zustand der weltweiten Wasserressourcen. Zudem entwickeln sie Lösungen für ein klimaresilientes Wasserressourcenmanagement vor Ort. Mehr als 90 Institutionen aus Wissenschaft, Wirtschaft und Praxis sind in 12 Verbundprojekten beteiligt. GRoW ist eine der größten Fördermaßnahmen weltweit zu diesem Thema. Ergebnisse der Fördermaßnahme werden - abhängig von den aktuellen Entwicklungen - Ende Juni auf einer Abschlusskonferenz in Berlin vorgestellt.

Appell zum Weltwassertag an die Politik
GRoW unterstützt die Forderung der Vereinten Nationen zum Weltwassertag 2020 an die Klimapolitik: „Wir können nicht mehr warten. Klimaschutzpolitik muss nachhaltiges Wassermanagement in den Fokus rücken". Dafür empfiehlt GRoW, das Potenzial digitaler Innovationen für klimaresilientes Wassermanagement besser zu nutzen und in globalen Lieferketten das lokale Wassermanagement zu berücksichtigen. Die Wissenschaft kann entscheidend dazu beitragen: erstens mit Fachwissen für betroffene Akteure und zweitens, indem sie klare Zuständigkeiten aufzeigt, um Wasserressourcen nachhaltig zu managen.

Kernfragen zum Thema Klimawandel in den GRoW-Forschungsprojekten sind:

Wie können Unternehmen in Zeiten des Klimawandels mit dem Risiko „Wassermangel" umgehen?
Viele von Deutschland importierte Waren stammen aus sehr wasserknappen Regionen der Erde: Baumwolle aus Zentralasien, Getreide aus Nordafrika oder Erze aus Wüstenregionen. Unternehmen messen und managen ihren Wasserverbrauch in erster Linie an Produktionsstandorten. Doch hinter Lieferketten verbergen sich oft relevante Wassernutzungen und durch den Klimawandel auch erhebliche Risiken. Das GRoW-Projekt WELLE entwickelt hierzu eine Methode zur Bestimmung des Wasserfußabdrucks von Unternehmen. Direkte und indirekte Wassernutzungen in den Energie- und Materialvorketten werden berücksichtigt. Industriepartner des Projekts können damit Maßnahmen ergreifen, um Wasserknappheit an lokalen Brennpunkten ihrer Wertschöpfungsketten zu verringern.

Wie viel Wasser wird künftig verfügbar sein?
Mit dieser Frage beschäftigen sich die GRoW-Projekte SaWaM und MedWater - Projekte mit Fokus auf Trockenregionen und die Mittelmeerregion, einem Hotspot für die Auswirkungen des Klimawandels. Mithilfe von Satelliten- und Modelldaten werden verfügbare Wasserressourcen untersucht. Alle global und öffentlichen verfügbaren Beobachtungs- und Vorhersageinformationen werden zusammengetragen und regionalisiert, um die Wasserverfügbarkeit der kommenden Wochen und Monate vorherzusagen und die Wassernutzung zu optimieren. „Besonders relevant ist dies für aride und semi-aride Gebiete, die schon jetzt von Wassermangel geprägt sind - das betrifft immerhin 40 Prozent der Landflächen auf der Erde", erklärte Professor Harald Kunstmann, stellvertretender Leiter des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) des KIT in Garmisch-Partenkirchen.

Ist Wasserknappheit ein Risiko für die Energiewende?
Wasser ist für die Nutzung fossiler und erneuerbarer Energieträger ein bedeutsamer Faktor. Das GRoW-Projekt WANDEL prüft daher die Auswirkungen von Wasserknappheit auf die Neuausrichtung der Energieversorgung. Dafür vergleicht es verschiedene Energiesysteme mit Blick auf ihren weltweiten Wasserverbrauch. Berücksichtigt werden der direkte Wasserbedarf und die Wasserverschmutzung am Standort des Kraftwerks, zum Beispiel bei thermischen Kohlekraftwerken im Einzugsgebiet Oberweser oder beim Zuckerrohranbau für Biomasse in Brasilien. Auch indirekte Verbräuche fließen in die Analyse ein - wie beispielsweise Kupferimporte für Solarthermie.

Wie kann rechtzeitig vor Dürren und ihren Folgen für die Ernährungssicherheit gewarnt werden?
Dürren wirken sich auf Wasserressourcen, die Produktivität im Pflanzenbau, den Handel mit Nahrungsmitteln und den Bedarf an internationaler Nahrungsmittelhilfe aus. Diesen Zusammenhang untersucht das GRoW-Projekt GlobeDrought und baut ein Informationssystem für Dürreereignisse auf. Mit Partnern wie der Universität der Vereinten Nationen entwickelt das Projekt ein experimentelles Frühwarnsystem, um kritische Dürrezustände sowie den Bedarf an Nothilfe zu erkennen.

Wie nachhaltig wird Wasser in der Landwirtschaft genutzt?
Der weltweit größte Verbraucher der global verfügbaren Wasserressourcen ist mit Abstand die Landwirtschaft. Im internationalen Handel mit Agrargütern wird das für ihre Produktion notwendige Wasser mitgehandelt. Dabei wird bisher nicht berücksichtigt, dass Landwirtschaft und Ökosysteme zum Beispiel gegenüber Klimaschwankungen anfällig sind. „Wir entwickeln präzisere Instrumente als bisher, um die Effizienz der landwirtschaftlichen Wassernutzung weltweit zu beobachten und zu bestimmen", sagt der Koordinator des GRoW-Projekts ViWA, Wolfram Mauser, Lehrstuhl für Geographie und geographische Fernerkundung, LMU.

Sauberes Wasser für alle - aber wie?
Die Trinkwasserversorgung der Millionenstadt Lima steht durch den Klimawandel extrem unter Druck. Mithilfe von neuen Methoden werden Wassermenge und -qualität in Oberflächengewässern im GRoW-Projekt Trust für Lima erfasst und auch Nutzungskonflikte - beispielsweise zwischen Bevölkerung und kommerzieller Landwirtschaft - berücksichtigt. Damit setzt sich dieses Projekt mit einer dringlichen Problematik auseinander: Wasserkrise durch zunehmende Urbanisierung, gepaart mit den Folgen des Klimawandels.

Über GRoW - Globale Ressource Wasser
Mit der Fördermaßnahme „Globale Ressource Wasser" (GRoW) leistet das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) einen Beitrag zum Erreichen der Nachhaltigkeitsziele. Mehr als 90 Institutionen aus Wissenschaft, Wirtschaft und Praxis sind in 12 Verbundprojekten beteiligt. Kennzeichnend für die Fördermaßnahme ist die Verknüpfung von lokalem und globalem Handeln: die Verbundprojekte forschen nicht nur an lokalen und regionalen Lösungen, sondern erarbeiten dazu auch verbesserte globale Informationen und Prognosen zu Wasserressourcen und Wasserbedarf.

Einen Überblick zu den in GRoW erforschten globalen Analysen und lokalen Lösungen für nachhaltiges Wasserressourcenmanagement gibt die Konferenz „Wasser als globale Ressource", die - abhängig von den aktuellen Entwicklungen - am 23.-24. Juni 2020 in Berlin stattfindet. Diese Veranstaltung ist presseöffentlich.

Kontakte zu den einzelnen Forschungsverbünden finden Sie auf der GRoW-Website: https://www.bmbf-grow.de.

Das Vernetzungs- und Transfervorhaben GRoWnet erreichen Sie unter:
Annika Kramer
Projektleiterin GRoWnet
grownet@adelphi.de
Tel: + 49 (30) 89 000 68-0
https://www.bmbf-grow.de/

Über adelphi
adelphi ist eine unabhängige Denkfabrik und führende Beratungseinrichtung für Klima, Umwelt und Entwicklung. Unser Auftrag ist die Stärkung von Global Governance durch Forschung, Beratung und Dialog. Wir bieten Regierungen, internationalen Organisationen, Unternehmen und zivilgesellschaftlichen Akteuren Lösungen für nachhaltige Entwicklung und unterstützen sie dabei, globalen Herausforderungen wirkungsvoll zu begegnen. adelphi leitet das Vernetzungs- und Transfervorhaben GRoWnet, das die GRoW-Forschungsaktivitäten begleitet. Es zielt darauf ab, Synergien zwischen den Verbundprojekten nutzbar zu machen, die Umsetzung der entwickelten Ansätze zu befördern und die Gesamtwirkung der Fördermaßnahme zu verstärken.

Pressekontakt
Claudia Weigel
Managerin Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
weigel@adelphi.de
+49 30 89000068-920
https://www.adelphi.de/de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Annika Kramer
Projektleiterin GRoWnet
grownet@adelphi.de
Tel: + 49 (30) 89 000 68-0
www.bmbf-grow.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Zu viel Salz hemmt die Immunabwehr

Johannes Seiler Dezernat 8 - Hochschulkommunikation
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Eine salzreiche Kost ist nicht nur schlecht für den Blutdruck, sondern auch für das Immunsystem. Diesen Schluss legt eine aktuelle Studie unter Federführung des Universitätsklinikums Bonn nahe. In Mäusen, die eine salzreiche Kost erhielten, verliefen demnach bakterielle Infekte erheblich schwerwiegender. Auch menschliche Probanden, die täglich sechs Gramm Salz zusätzlich zu sich nahmen, zeigten erhebliche Immundefizite. Diese Menge entspricht dem Salzgehalt zweier Fast-Food-Mahlzeiten. Die Ergebnisse erscheinen in der Fachzeitschrift „Science Translational Medicine".

Fünf Gramm pro Tag, nicht mehr: Das ist die Salzmenge, die Erwachsene laut Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation WHO maximal zu sich nehmen sollten. Sie entspricht etwa einem gestrichenen Teelöffel. Tatsächlich überschreiten viele Deutsche diesen Grenzwert aber deutlich: Nach Angaben des Robert-Koch-Instituts kommen Männer im Schnitt auf zehn und Frauen auf gut acht Gramm täglich.

Damit greifen wir erheblich ausgiebiger zum Salzstreuer, als uns gut tun dürfte. Denn Natriumchlorid - so der chemische Name - steigert den Blutdruck und erhöht so das Risiko für Herzinfarkt oder Schlaganfall. Doch nicht nur das: „Wir konnten nun erstmals nachweisen, dass eine übermäßige Salzzufuhr auch einen wichtigen Arm des Immunsystems schwächt", erklärt Prof. Dr. Christian Kurts vom Institut für Experimentelle Immunologie der Universität Bonn.

Der Befund kommt unerwartet, wiesen doch manche Studien gerade in die entgegengesetzte Richtung. So heilen Infektionen mit bestimmten Hautparasiten in Versuchstieren deutlich schneller aus, wenn diese eine salzreiche Kost zu sich nehmen: Die Makrophagen - Immunzellen, die Parasiten attackieren, fressen und verdauen - sind in Anwesenheit von Salz besonders aktiv. Aus dieser Beobachtung schlossen manche Mediziner auf eine allgemein immunfördernde Wirkung von Natriumchlorid.

Die Haut dient als Salzspeicher
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass diese Verallgemeinerung nicht zutrifft", betont die Erstautorin der Studie Katarzyna Jobin, die inzwischen an die Universität Würzburg gewechselt ist. Dafür gibt es zwei Gründe: Zum einen hält der Körper die Salzkonzentration im Blut und in den verschiedenen Organen weitgehend konstant. Ansonsten würden wichtige biologische Prozesse nicht funktionieren. Die einzige große Ausnahme ist die Haut: Sie fungiert als Salzspeicher des Körpers. Daher wirkt die zusätzliche Zufuhr von Natriumchlorid bei manchen Hauterkrankungen so gut.

An anderen Stellen im Körper kommt das zusätzlich mit der Nahrung aufgenommene Salz aber gar nicht an. Stattdessen wird es von den Nieren herausgefiltert und über den Urin ausgeschieden. Und hier kommt der zweite Mechanismus ins Spiel: Die Nieren verfügen über einen Natriumchlorid-Sensor, der die Salz-Ausscheidefunktion aktiviert. Als unerwünschte Nebenwirkung sorgt dieser Sensor allerdings auch dafür, dass sich im Körper so genannte Glukokortikoide anhäufen. Und die wiederum hemmen die Funktion der Granulozyten, des häufigsten Immunzelltyps im Blut.

Granulozyten zählen wie die Makrophagen zu den Fresszellen. Sie attackieren aber keine Parasiten, sondern vor allem Bakterien. Wenn sie das nicht in ausreichendem Maße tun, verlaufen Infektionen weitaus heftiger. „Das konnten wir in Mäusen mit einer Listerien-Infektion zeigen", erklärt Dr. Jobin. „Einige von ihnen hatten wir zuvor auf eine salzreiche Kost gesetzt. In Milz und Leber dieser Tiere zählten wir eine 100- bis 1.000fache Menge der krankmachenden Keime." Listerien sind Bakterien, die zum Beispiel in verunreinigten Lebensmitteln vorkommen und Fieber, Erbrechen und Blutvergiftungen auslösen können. Auch Harnwegsinfekte heilten bei salzreich ernährten Versuchsmäusen erheblich langsamer ab.

Auf das Immunsystem von Menschen scheint sich Natriumchlorid ebenfalls negativ auszuwirken. „Wir haben Freiwillige untersucht, die täglich sechs Gramm Salz zusätzlich zu sich nahmen", sagt Prof. Kurts. „Das entspricht etwa der Menge, die in zwei Fastfood-Mahlzeiten enthalten ist - also zwei Burgern und zwei Portionen Pommes frites." Nach einer Woche entnahmen die Wissenschaftler ihren Probanden Blut und untersuchten die Granulozyten. Die Immunzellen wurden deutlich schlechter mit Bakterien fertig, nachdem die Versuchspersonen begonnen hatten, sich salzreich zu ernähren.

Bei menschlichen Probanden führte die überreichliche Salzzufuhr zudem auch zu erhöhten Glukokortikoid-Spiegeln. Dass dies das Immunsystem hemmt, ist nicht überraschend: Das bekannteste Glukokortikoid Kortison wird traditionell eingesetzt, um Entzündungen zu unterdrücken. „Erst durch Untersuchungen in einem ganzen Organismus konnten wir die komplexen Regelkreise aufdecken, die von der Salzaufnahme zu dieser Immunschwächung führen", betont Kurts. „Damit zeigt unsere Arbeit auch die Grenzen reiner Zellkultur-Versuche auf."

Die Universität Bonn zählt deutschlandweit zu den führenden Hochschulen auf dem Gebiet der Immunologie. So ist an ihr das Exzellenzcluster ImmunoSensation angesiedelt, zu dessen Vorstand Prof. Kurts zählt. Es ist das einzige Exzellenzcluster in Deutschland zu diesem Themenfeld. An der Studie waren zudem Wissenschaftler der Universitätskliniken in Regensburg, Hamburg, Erlangen und Melbourne (Australien) beteiligt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Christian Kurts
Institut für Experimentelle Immunologie
Universitätsklinikum Bonn
Tel. 0228/28711050
E-Mail: ckurts@uni-bonn.de

Originalpublikation:
Katarzyna Jobin, Natascha E. Stumpf, Sebastian Schwab, Melanie Eichler, Patrick Neubert, Manfred Rauh, Marek Adamowski, Olena Babyak, Daniel Hinze, Sugirthan Sivalingam, Christina K. Weisheit, Katharina Hochheiser, Susanne Schmidt, Mirjam Meissner, Natalio Garbi, Zeinab Abdullah, Ulrich Wenzel, Michael Hölzel, Jonathan Jantsch und Christian Kurts: A high-salt diet compromises antibacterial neutrophil responses through hormonal perturbation; Science Translational Medicine; DOI: 10.1126/scitranslmed.aay3850

Quelle: IDW 

(nach oben)


Kurzarbeitergeld: Tarifvertragliche Aufstockung auf bis zu 97 Prozent des Nettogehaltes

Rainer Jung Abt. Öffentlichkeitsarbeit
Hans-Böckler-Stiftung

WSI: Aktuelle Auswertung
Kurzarbeitergeld: Tarifvertragliche Aufstockung auf bis zu 97 Prozent des Nettogehaltes - Nur wenige Branchen mit Regelung

In der aktuellen Krisensituation ist die Kurzarbeit ein wesentliches Instrument zur Vermeidung von Arbeitsplatzverlusten. Allerdings geht Kurzarbeit für die Beschäftigten oft mit erheblichen Einkommenseinbußen einher. Nach dem Gesetz erhalten sie 60 Prozent (Eltern mit Kindern 67 Prozent) des vorherigen Nettogehaltes für die ausgefallene Arbeitszeit.

In einigen Branchen haben die Tarifvertragsparteien eigene Regelungen getroffen, um das Kurzarbeitergeld aufzustocken. Dies zeigt eine aktuelle Übersicht, die das WSI-Tarifarchiv der Hans-Böckler-Stiftung heute vorlegt. In den Tarifverträgen verpflichten sich die Arbeitgeber, einen Zuschuss zum staatlichen Kurzarbeitergeld zu zahlen, so dass die Beschäftigten zwischen 75 und 97 Prozent des Nettogehalts (bzw. bei der Deutschen Bahn: 80 Prozent des Bruttogehalts) erhalten (siehe auch die Übersicht in der pdf-Version dieser PM; Link unten).

Zu den Branchen mit entsprechenden tarifvertraglichen Aufstockungsregelungen gehören u.a. die holz- und kunststoffverarbeitende Industrie in Sachsen, der Groß- und Außenhandel in Nordrhein-Westfalen, das KFZ-Handwerk in Bayern und die chemische Industrie. Entsprechende Regelungen gibt es außerdem bei der Deutschen Bahn AG und der Deutschen Telekom. In der Metall und Elektroindustrie besteht eine flächendeckende Aufstockungsregelung in Baden-Württemberg, wo das Kurzarbeitergeld je nach Umfang der Kurzarbeit auf 80,5 bis 97 Prozent des Nettogehalts erhöht wird. Beim Volkswagen-Konzern wird das Kurzarbeitergeld in Abhängigkeit der Entgeltstufen auf 78 bis 95 Prozent erhöht, wobei Beschäftigte in den unteren Entgeltgruppen die höchsten Zuschläge erhalten. Schließlich wurde am gestrigen Dienstag noch eine neue tarifvertragliche Regelung für die Beschäftigten der Systemgastronomie getroffen, wonach das Kurzarbeitergeld auf 90 Prozent des Nettoentgeldes aufgestockt wird.

Nach Einschätzung, des Leiters des WSI-Tarifarchivs, Prof. Dr. Thorsten Schulten, wird jedoch insgesamt nur eine Minderheit der Tarifbeschäftigten von solchen Aufstockungsregelungen erfasst. „Insbesondere in den klassischen Niedriglohnsektoren gibt es oft keine tarifvertraglichen Zuschüsse zum staatlichen Kurzarbeitergeld", so Schulten. „Gerade Beschäftigte, mit geringem Einkommen können jedoch bei einem Nettoeinkommensverlust von 40 Prozent nicht lange über die Runden kommen. Für die Zeit der Corona-Krise sollte deshalb eine generelle Aufstockung des Kurzarbeitergeldes vorgenommen werden."

Vorbild für eine solche nationale Regelung könnte die unlängst in Österreich zwischen Gewerkschaften, Arbeitgebern und Regierung getroffene Vereinbarung sein. Dort wird derzeit gestaffelt nach Einkommenshöhe folgendes Kurzarbeitergeld gezahlt

- 90 Prozent vom Nettogehalt, bei einem monatlichen Bruttoentgelt von bis
zu 1.700 Euro
- 85 Prozent vom Nettogehalt, bei einem Bruttoentgelt zwischen 1.700 Euro
und 2.685 Euro
- 80 Prozent vom Nettogehalt, bei einem Bruttoentgelt von über 2.685 Euro

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Thorsten Schulten
Leiter WSI-Tarifarchiv
Tel.: 0211-7778-239
E-Mail: Thorsten-Schulten@boeckler.de

Rainer Jung
Leiter Pressestelle
Tel.: 0211-7778-150
E-Mail: Rainer-Jung@boeckler.de
Anhang
Die Pressemitteilung mit Grafik (pdf)
https://idw-online.de/de/attachmentdata79522.pdf

Quelle: IDW 

(nach oben)


Regelbare Biogasproduktion - Großtechnische ReBi-Pilotanlage erprobt

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

Forscher des Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) haben in Bad Hersfeld, am Standort der großtechnischen Versuchsbiogasanlage der Landesanstalt Landwirtschaft Hessen (LLH), erfolgreich eine Vorstufe zur Flexibilisierung der Gaserzeugung im Pilotmaßstab errichtet. Im Rahmen des Forschungsprojektes konnte die Möglichkeit der Regelbaren Biogasproduktion (ReBi) gezeigt werden. Parallel hat die Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen das ReBi-Verfahren für den Einsatz von schwer vergärbarem Stroh gemeinsam mit leicht versauernden Substraten in einer Technikumsanlage untersucht.

Die konsequente Flexibilisierung von Biogasanlagen leistet einen wichtigen Beitrag zur Markt- und Netzintegration der Erneuerbaren Energien. Die bedarfsgerechte Stromerzeugung wird hierzu häufig über die Speicherung des Gases mit zusätzlichen Speicher- und BHKW-Kapazitäten realisiert. Die Flexibilität des Einspeisebetriebes ist somit von der Größe der Gasspeicher und der Reaktionsgeschwindigkeit der zusätzlich installierten BHKWs abhängig.

Mit der neuartigen Anlage zur Regelung der Biogasproduktion wird der zur Verstromung notwendige Biogasspeicherbedarf deutlich reduziert und die Flexibilität erhöht.

Die entwickelte ReBi-Anlage besteht aus einer Hydrolysestufe, einer Separation und einem Festbettfermenter. Der Hydrolysereaktor ermöglicht die Trennung der Prozessphasen „Hydrolyse/Säurebildung" und „Acetat-/Methanbildung" und dient der Erzeugung leicht abbaubarer Substrate mit geeigneten Säuremustern. Die anschließende Separation trennt das Hydrolysat in feste und flüssige Phase. Die abgetrennten Feststoffe werden in den Fermenter für die kontinuierliche Biogasproduktion eingebracht. Die flüssige Phase kann zeitlich gezielt in den Festbettreaktor mit erhöhter Bakteriendichte geleitet werden, was eine von der Verweilzeit entkoppelte, hoch flexible Biogasbildung ermöglicht.

Die vielversprechenden Ergebnisse des Vorgängerprojektes mit einer ReBi-Technikumsanlage wurden in den Betrieb einer großtechnischen Versuchsanlage in Bad Hersfeld überführt. Der Festbettreaktor konnte über einen Zeitraum von 3 Monaten angefahren werden und lieferte sehr gute Gasqualitäten mit Methangehalten von über 70 Vol.-%. Allerdings bereitete der Betrieb der Hydrolyse aufgrund hoher Pufferkapazitäten des eingesetzten Inokulums sowie eine sich mit der Zeit ausbildende Schwimmschicht Schwierigkeiten, so dass weitere Untersuchungen zur Ermittlung der Belastungsgrenzen des Festbettreaktors sowie zur Variation der organischen Belastung notwendig sind. Ein wirtschaftlicher Betrieb der ReBi-Anlage ist unter den aktuellen Rahmenbedingungen nur unter äußerst günstigen Standortbedingungen möglich.

Das Forschungsvorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtshaft (BMEL) durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert.
Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in der Projektdatenbank der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) unter den Förderkennzeichen 22400114 und 22401815.

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Jessica Hudde
Tel.: +49 3843 6930-206
Mail: j.hudde@fnr.de

Weitere Informationen:
https://www.fnr.de/projektfoerderung/projektdatenbank-der-fnr/?__mstto=112
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22400114
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22401815

Quelle: IDW 

(nach oben)


Algenbeobachtung per Satellit

Ralf Röchert Kommunikation und Medien
Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Giftige Algenblüten können erkannt werden
Mit einem neuen Algorithmus können Forscherinnen und Forscher des AWI jetzt aus Satellitendaten herauslesen, in welchen Meeresgebieten bestimmte Gruppen von Algen vorherrschen. Auch lassen sich giftige Algenblüten erkennen und die Folgen der Erderwärmung für das Meeresplankton bewerten. Damit können sie weltweit auf die Wasserqualität schließen und die Folgen für die Fischerei abschätzen.

Die winzigen Algen in den Ozeanen sind enorm produktiv. Sie bilden die Hälfte des Sauerstoffs, den wir atmen. Wie die Pflanzen an Land erzeugen sie mithilfe der Photosynthese energiereichen Zucker, von dem sie sich ernähren. Sie wachsen, teilen sich und bilden insgesamt gigantische Mengen an Biomasse, die die Basis allen Lebens im Meer ist. Von diesen Algen, dem sogenannten Phytoplankton, ernähren sich Kleinkrebse, Fisch- und Muschellarven, die ihrerseits von größeren Fischen gefressen werden. Mangelt es an Phytoplankton, fehlt allen anderen Meeresorganismen die Lebensgrundlage.

Weltweit gibt es viele verschiedene Gruppen von Phytoplankton, die in den Meeresökosystemen unterschiedliche Rollen spielen. Manche werden von Tieren besonders gern gefressen. Andere binden im Wasser bestimmte chemische Verbindungen oder Nährstoffe, womit sie ihrerseits einen großen Einfluss auf das Leben im Meer haben. Dann wieder gibt es Phytoplankton-Gruppen, die zu enormen Dichten heranwachsen können und auch giftige Substanzen bilden. Sind zu viele dieser Algen im Wasser, können Meerestiere, vor allem Fische, sterben. Das Phytoplankton im Meer spielt auch eine wichtige Rolle als CO2 Senke. Forscherinnen und Forscher interessieren sich daher sehr dafür, wie sich die Bestände der verschiedenen Phytoplankton-Gruppen weltweit entwickeln.

Mehr als Chlorophyll
Bislang aber war es kaum möglich, die Menge der verschiedenen Planktongruppen in den Meeren weltweit im Detail abzuschätzen. Zwar nehmen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bereits seit Jahrzehnten von Forschungsschiffen aus Wasserproben, um das Plankton zu bestimmen und zu zählen. Doch damit sind nur Stichproben möglich. Und selbst Satelliten, die seit rund 30 Jahren mit Sensoren die Ozeane abscannen, waren bislang keine perfekte Lösung. Denn bisher konnte man mithilfe der Satellitendaten sehr wohl die Menge des Pflanzenfarbstoffs Chlorophyll im Wasser messen - als ein Maß dafür, wie hoch die Konzentration von Algen im Wasser allgemein ist. Eine Differenzierung nach verschiedenen Algentypen war bislang aber schwierig. Zudem war es unmöglich, die Satellitendaten für eine Vorhersage des Algenwachstums in Meeresregionen zu nutzen.

Jetzt aber ist es einem internationalen Team um Hongyan Xi und Astrid Bracher vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) erstmals gelungen, mehr aus den Satellitendaten herauszuholen: Wie sie jetzt im Fachjournal Remote Sensing of Environment schreiben, haben sie in Zusammenarbeit mit der französischen Firma ACRI-ST und mit Unterstützung durch den europäischen Satellitendaten-Dienst Copernicus Marine Environment Monitoring Service einen neuen Algorithmus entwickelt, der aus den Daten die Information für fünf verschiedene bedeutende Phytoplankton-Gruppen herauslesen kann.

Reflektanz als Messgröße
Die Sensoren der Satelliten nehmen Licht verschiedener Wellenlängen wahr. Normalerweise verwendet man jene Wellenlängen, die die Farbe des Chlorophylls ausmachen. Hongyan Xi und ihre Kollegen aber nutzen die Wellenlängen-Information der Satelliten jetzt noch besser aus. Im Detail geht es um die Analyse der sogenannten Reflektanz, auch Reflexionsgrad genannt. Sie ist ein Maß dafür, wie viel des Sonnenlichtes, das auf die Erde trifft, ins All zurückgeworfen wird. Dieses reflektierte Licht ist das Ergebnis aus verschiedenen optischen Prozessen: Es wird von Wassermolekülen und Partikeln im Meer und in der Atmosphäre gestreut, gebeugt und verändert. „Und auch das Plankton, das ja bestimmte farbige Pigmente enthält, beeinflusst die Reflektanz", sagt Hongyan Xi. „Je nachdem, welche Algen und welche Pigmente im Wasser vorherrschen, ist die Reflektanz anders." Tatsächlich prägt jede der fünf verschiedenen Plankton-Gruppen dem reflektierten Licht quasi seinen eigenen Fingerabdruck auf. Der neu entwickelte Algorithmus ist in der Lage, diesen zu erkennen.

Aufwendiger Vergleich von Schiffs- und Satellitendaten
Diesem Erfolg ist eine enorme Fleißarbeit vorausgegangen. Denn zunächst musste das Team herausfinden, welches Reflektanzmuster für welche Algengruppe typisch ist. Die Forscher mussten dazu Satellitenmessungen mit Planktonproben kombinieren, die zur selben Zeit am selben Ort vom Schiff aus genommen worden waren. Glücklicherweise gibt es heute öffentlich zugängliche Datenbanken, in denen die Ergebnisse vieler Schiffsexpeditionen gespeichert sind. Die Archive verraten, an welchem Ort und zu welcher Zeit Wasserproben genommen wurden und welche Algenarten und -gruppen darin enthalten waren. Hongyan Xi und ihre Kollegen werteten rund 12.000 solcher Algendatensätze aus - und setzten jeden einzelnen in Beziehung zu Satellitenmessungen, die zur selben Zeit vom selben Ort gemacht worden waren. Damit konnten sie nachvollziehen, wie sich die Reflektanz bei bestimmten Algen veränderte.

Wasserqualität und giftige Algenblüten
Mit diesem Wissen war es dann möglich, den Algorithmus zu entwickeln. Dieser ist jetzt in der Lage, aus der Reflektanz-Information aus einem beliebigen Meeresgebiet weltweit auf die dort vorherrschenden Algengruppen zu schließen. Diese Information ist beispielsweise wichtig, um weiträumige Blüten giftiger Algen zu erkennen, sogenannte „Harmful algal blooms" (HABs). Auch sagt die Anwesenheit bestimmter Algen etwas über die Wasserqualität aus; Informationen, die für die Fischerei von Bedeutung sind. „Außerdem können wir künftig erkennen, ob sich die Verteilung des Phytoplanktons mit dem Klimawandel verändert", sagt Hongyan Xi. „Das ist wichtig, um die Folgen für die Ökosysteme abzuschätzen."

Die Studie ist unter folgendem Titel im Fachmagazin Remote Sensing of Environment erschienen:

Hongyan Xi, Svetlana N. Losa, Antoine Mangin, Mariana A. Soppa, Philippe Garnesson, Julien Demaria, Yangyang Liu, Odile Hembise Fantond, Astrid Bracher: Global retrieval of phytoplankton functional types based on empirical orthogonal functions using CMEMS GlobColour merged products and further extension to OLCI data, 2020, DOI: 10.1016/j.rse.2020.111704

Ihre wissenschaftlichen Ansprechpartnerinnen am Alfred-Wegener-Institut sind:
- Hongyan Xi, Tel. 0471 4831 2803 (E-Mail: hongyan.xi@awi.de) steht für Interviews in englischer Sprache zur Verfügung

- Astrid Bracher, Tel. 0471 4831 1128 (E-Mail: astrid.bracher@awi.de) steht für Interviews in deutscher und englischer Sprache zur Verfügung

Ihre Ansprechpartnerin in der Pressestelle des Alfred-Wegener-Instituts ist Ulrike Windhövel, Tel. 0471 4831-2008 (E-Mail: Ulrike.Windhoevel@awi.de).

Druckbare Bilder finden Sie in der Online-Version dieser Pressemitteilung: https://www.awi.de/ueber-uns/service/presse.html

Das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der gemäßigten sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 19 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Originalpublikation:
https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111704

Quelle: IDW 

(nach oben)


Sonnenstrom für Fassaden

Britta Widmann Kommunikation
Fraunhofer-Gesellschaft

Photovoltaikelemente befinden sich meist auf Hausdächern - schließlich ist dort die Sonneneinstrahlung am höchsten. PV-Elemente an Fassaden können die Energieversorgung jedoch sinnvoll ergänzen, wie Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP herausgefunden haben: Sie lassen sich ansehnlich integrieren und liefern 50 Prozent mehr Energie als bislang dort montierte Elemente. Selbst Betonwände sind geeignet.

Photovoltaikelemente gehören aufs Dach - schließlich bekommen sie dort am meisten Sonnenlicht ab. Doch dies ist nur die halbe Wahrheit: Sinnvoll ist es darüber hinaus, PV-Elemente an den Fassaden anzubringen. Zum einen gibt es dort viel ungenutzte Fläche, zum anderen kann der dort gewonnene Strom die Energieversorgung sehr gut ergänzen. Bislang wird diese Möglichkeit jedoch kaum genutzt: Die Sonne strahlt üblicherweise in einem ungünstigen Winkel auf die Fassaden, zudem sind die Elemente meist keine Verschönerung.

Schöne Fassaden mit Pfiff
Dass dies alles andere als ein KO-Kriterium ist, haben Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Centers für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle im Projekt SOLAR.shell gezeigt - gemeinsam mit Architekten der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig): mit einer Solarfassade, die diese Probleme behebt. »Die Photovoltaikelemente, die in diese Fassade integriert sind, liefern bis zu 50 Prozent mehr Sonnenenergie als planar an Gebäudewänden angebrachte Solarmodule«, sagt Sebastian Schindler, Projektleiter am Fraunhofer CSP. »Und: Die Fassade macht auch optisch etwas her.« Die Idee und Entwürfe entwickelten die Architekten der Hochschule. Wie muss welches Photovoltaik-Element gekippt sein, damit es möglichst viel Sonnenstrahlung abbekommt? Wie groß sollten die Module sein, wie viele Solarzellen sollten sie optimalerweise enthalten? Die Ergebnisse wurden in einem 2x3 Meter großen Demonstrator aus Aluminium-Verbundplatten gezeigt, in den insgesamt neun Solarmodule eingelassen sind. Die Fraunhofer-Experten standen mit ihrem Know-how, Rat und Tat zur Seite. Die verwendeten Photovoltaikelemente stammen ebenfalls aus dem Fraunhofer CSP.

Solarmodule an Betonfassaden
Auch für Betonfassaden haben die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer CSP gemeinsam mit der HTWK Leipzig und der TU Dresden entsprechende Möglichkeiten entwickelt, Photovoltaikelemente zu integrieren. Genauer gesagt für Fassaden aus Carbonbeton: Dieser wurde von einem mehr als 150 Partner umfassenden Konsortium im Projekt »C³ - Carbon Concrete Composite« entwickelt. Statt Stahldrähte verleihen dabei Carbonfasern dem Beton die nötige Stabilität. »Am Fraunhofer CSP haben wir untersucht, wie sich Photovoltaikelemente am besten an solchen Carbonbeton-Fassaden anbringen lassen - wie man also den neuartigen Beton optimal mit der Gewinnung von Sonnenstrom kombinieren kann«, erläutert Schindler. Die Forscher haben dabei drei unterschiedliche Konzepte und Verfahren erarbeitet, um die PV-Elemente in die Fassadenteile zu integrieren: Entweder können die Solarmodule direkt mit in die Betonteile eingegossen oder auf die Betonplatten laminiert oder geklebt werden. Auch ist es möglich, die Module mit Druckknöpfen, Schraubverbindungen oder anderen Methoden an den Betonplatten zu befestigen - auf diese Weise lassen sie sich für Wartungen oder Reparaturen leicht abnehmen. »Wir konnten zeigen, dass alle drei Befestigungsmöglichkeiten technisch machbar sind«, fasst Schindler zusammen.

Eine Herausforderung besteht unter anderem darin, die Maßhaltigkeit der PV-Module mit den Fertigungsverfahren der Betonteile zu gewährleisten. Dies geschieht beispielsweise, indem eine Absenkung im Betonteil eingebracht wird, in die die Module perfekt hineinpassen. So bleiben die gewünschte Ausrichtung gegenüber der Sonneneinstrahlung und die Gesamtgestaltung erhalten. »Die Maßhaltigkeit sollte direkt mit im Betonteil implementiert sein«, sagt Schindler. Auch muss sichergestellt werden, dass die PV-Module nicht dort verschraubt werden, wo der Beton besonders dünn ist oder aber Carbonfasern liegen, was die Belastbarkeit des Fassadenteils beeinträchtigen würde. Das Projekt ist mittlerweile erfolgreich abgeschlossen.

SOLARcon: Betonfassaden 2.0
Im Nachfolgeprojekt SOLARcon - ebenfalls gemeinsam mit der HTWK Leipzig und der TU Dresden sowie zwei Unternehmenspartnern, gestartet im November 2019 - etablieren die Fraunhofer-Experten nun marktreife Lösungen für die Integration von PV-Modulen in Fertigbetonteile. Hält die Befestigung der Solarzelle dauerhaft? Um diese Frage zu beantworten, unterwerfen die Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher sowohl die PV-Komponente als auch die Schnittstelle zum Beton entsprechenden Langzeittests. Wie verhält sich die Schnittstelle bei verschiedenen Witterungsbedingungen? Was ergeben beschleunigte Alterungstests? Zusätzlich zu diesem experimentellen Ansatz stehen Simulationen auf der Agenda, genauer gesagt Finite-Elemente-Methoden. Über diese können die Experten beispielsweise berechnen, wie sich Beton und Verbindungsstelle zum PV-Element bei hohen Temperaturen aufheizen oder welche Wind- und Drucklasten auf das Solarmodul wirken.

Weitere Informationen:
https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2020/maerz/sonnenstrom-f...

Quelle: IDW 

(nach oben)


Optimierte Leitungsreinigung für Trinkwasserversorger

Christian Sander Referat für Kommunikation und Marketing, Team Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Technische Hochschule Köln

Um ihre Leitungsnetze von Verunreinigungen und Ablagerungen zu befreien, spülen Wasserversorger die Rohre bei Bedarf mit großen Mengen Wasser und hohem Energieaufwand. Im Forschungsprojekt IMProvT (Intelligente Messverfahren zur Prozessoptimierung von Trinkwasserbereitstellung) hat die TH Köln mit ihren Projektpartnern ein Verfahren entwickelt, das eine ressourcenschonende Reinigung der Leitungen und damit einen energieoptimierten Betrieb ermöglicht.

Der Wasserverbrauch pro Kopf ist seit den 1990er Jahren deutlich zurückgegangen. Daher sind heute viele Leitungsnetze überdimensioniert - gerade in Gebieten mit schrumpfender Bevölkerung. Die Folge sind Ablagerungen. „Die gängige Methode zur Reinigung ist es, die Leitungen mit einer großen Wassermenge und mit hohem Druck durchzuspülen. Dabei wird viel Energie verbraucht und das verwendete Waser kann aufgrund der hohen Trübung durch die abgelösten Verschmutzungen anschließend nicht mehr verwendet werden", erläutert Prof. Dr. Christian Wolf vom :metabolon Institut der TH Köln.

Zusammen mit Trinkwasserversorgern, Herstellern und Forschungsinstitutionen entwarfen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein Verfahren, das im laufenden Betrieb eingesetzt werden kann und deutlich ressourcenschonender ist. In mehreren Stufen wird die Fließgeschwindigkeit in den Leitungen erhöht und Verschmutzungen lösen sich. Durch rechtzeitiges, langsames und vorausschauendes Spülen wird verhindert, dass die Grenzwerte für die Trübung des Wassers überschritten werden. „In unseren Versuchen konnten wir nachweisen, dass diese Methode bei regelmäßiger Nutzung funktioniert. Das verwendete Wasser ist nicht kritisch verschmutzt und kann im Kreislauf bleiben", so Wolf.

Sensorpanel mit Plausibilitätsprüfung
Grundlage für eine energieoptimierte Steuerung der Trinkwasseraufbereitungs- und verteilungsanlagen ist eine umfangreiche Datenbasis. Darum wurde im Rahmen von IMProvT ein Multiparameter-Messpanel aufgebaut, das unter anderen den pH-Wert, die Trübung, die Temperatur und den Durchfluss in Trinkwasserversorgungsleitungen erfasst. Installiert an neuralgischen Punkten wie der Wasseraufbereitung oder den Hochbehältern, liefert es Informationen zur Wasserqualität, die bislang nicht online und nicht in hoher Auflösung zur Verfügung standen.

„Unsere Sensoren messen in einem schwierigen Umfeld. Verschmutzungen, das Abdriften der Technik oder Datenübertragungsfehler können fehlerhafte Messwerte erzeugen. Daher haben wir eine Plausibilitätsprüfung basierend auf Methoden der Künstlichen Intelligenz entwickelt", erläutert Wolf. Meldet einer der Sensoren einen ungewöhnlichen Wert, gleicht die Software diesen mit den Messungen der anderen Sensoren ab und gibt eine Bewertung ab, wie wahrscheinlich es sich um eine reale Veränderung, ein sogenanntes Event, oder um einen Fehler handelt. So wird eine hohe Messdatenqualität sichergestellt, die für eine Erkennung von Events zwingend notwendig ist.

Eventdetektion mit lernenden Algorithmen
Um die Entscheidung zwischen Event und Fehler zuverlässig treffen zu können, entwickelten die Kooperationspartner eine selbstlernende Künstliche Intelligenz. „Damit die Algorithmen Abweichungen vom Normalzustand erkennen können, wird ein statistisches Modell trainiert. Für das Training sind die Daten vieler Störungen und Events erforderlich. Diese kommen aber im realen Trinkwassernetz nur sehr selten vor. Daher haben wir synthetische Daten verwendet", erläutert Prof. Dr. Thomas Bartz-Beielstein vom Institut für Data Science, Engineering and Analytics der TH Köln.

Mithilfe einer Testanlage im Lehr- und Forschungszentrum :metabolon erzeugten die Forscherinnen und Forscher Störfälle und Sensorprobleme, wie sie auch in den realen Trinkwassernetzen vorkommen. Auf dieser Basis erlernten die Algorithmen, Ausreißer von Events zu unterscheiden. So kann das System jetzt beim Durchspülen der Leitungen aufgrund der gemessenen Trübung automatisch und zuverlässig erkennen, in welchem Maße die Ablagerungen entfernt werden, ob Veränderungen der Wasserqualität auftreten und wie sich diese im Trinkwassernetz fortpflanzen.

Das Forschungsvorhaben IMProvT wurde über drei Jahre vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Projektpartner waren das DVGW-Technologiezentrum Wasser, der Messgerätehersteller Endress + Hauser Conducta, das IWW Zentrum Wasser der Aggerverband, die Thüringer Fernwasserversorgung, die Landesversorgung Stuttgart sowie der Zweckverband Wasserversorgung Kleine Kinzig sowie die TH Köln mit dem Institut für Data Science, Engineering and Analytics und dem :metabolon Institut.

Die TH Köln zählt zu den innovativsten Hochschulen für Angewandte Wissenschaften in Deutschland. Sie bietet Studierenden sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem In- und Ausland ein inspirierendes Lern-, Arbeits- und Forschungsumfeld in den Sozial-, Kultur-, Gesellschafts-, Ingenieur- und Naturwissenschaften. Zurzeit sind mehr als 26.000 Studierende in rund 100 Bachelor- und Masterstudiengängen eingeschrieben. Die TH Köln gestaltet Soziale Innovation - mit diesem Anspruch begegnen wir den Herausforderungen der Gesellschaft. Unser interdisziplinäres Denken und Handeln, unsere regionalen, nationalen und internationalen Aktivitäten machen uns in vielen Bereichen zur geschätzten Kooperationspartnerin und Wegbereiterin.

Kontakt für die Medien
TH Köln
Referat Kommunikation und Marketing
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Christian Sander
0221-8275-3582
pressestelle@th-koeln.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Überstunden erhöhen das Bluthochdruckrisiko

Dr. Bettina Albers Pressestelle Deutsche Hochdruckliga
Deutsche Hochdruckliga

Das Ergebnis einer neuen Studie [1] zeigt: Menschen, die mehr als 49 Stunden pro Woche arbeiten, sind gefährdeter, an Bluthochdruck zu erkranken. Zwar kann die Beobachtungsstudie „formal" keine Ursache-Wirkung-Beziehung nachweisen, aber sie wurde sorgfältig durchgeführt und das Ergebnis sollte nach Ansicht der Deutschen Hochdruckliga nun prospektiv untersucht werden. Sie empfiehlt Menschen, die viel arbeiten (müssen), besonders darauf zu achten, die bereits bekannten Risikofaktoren für Bluthochdruck zu minimieren - Übergewicht, Bewegungsmangel und ungesunde Ernährung - und in regelmäßigen Abständen ihre Blutdruckwerte überprüfen.

Überstunden treiben das Risiko für Bluthochdruck in die Höhe - so das Ergebnis einer kanadischen Auswertung von mehr als 3.500 Büroangestellten, die über fünf Jahre beobachtet wurden. Gerade das Risiko einer maskierten Hypertonie schien bei jenen, die viele Überstunden anhäuften, erhöht zu sein. Darunter versteht man, wenn beim Patienten normale Blutdruckwerte in der Arztpraxis gemessen werden, erhöhte Werte tagsüber am Arbeitsplatz oder in der Nacht vorliegen. Gerade diese Form des Bluthochdrucks ist besonders gefährlich, da sie häufig übersehen wird.

Stress gilt allgemeinhin als Risikofaktor für hohen Blutdruck und es gab bereits verschiedene Studien, die den Zusammenhang von Überstunden und Bluthochdruck untersuchten - doch die Ergebnisse waren sehr unterschiedlich. Eine Stärke der vorliegenden Untersuchung ist, dass sie nicht nur Einzelmessungen des Blutdrucks bei den Studienteilnehmern durchgeführt hatte, sondern auch Langzeitmessungen. „Die 24-Stunden-Blutdruckmessung ist deutlich aussagekräftiger als eine einzelne Blutdruckmessung beim Arzt, da sie auch eine maskierte Hypertonie erkennt, die sich in den meisten Fällen durch zu hohe Blutdruckwerte in der Nacht äußert", erklärt Prof. Dr. med. Ulrich Wenzel, Facharzt für Innere Medizin und Nephrologie am UKE Hamburg und Vorstandsvorsitzender der Deutschen Hochdruckliga DHL®. „Die Deutsche Hochdruckliga spricht sich daher dafür aus, möglichst bei allen Patienten eine 24-Stunden-Blutdruckmessung durchzuführen, nur so kann die Diagnose Bluthochdruck sichergestellt oder ausgeschlossen werden, einzelne Praxismessungen können hingegen zu fehlerhaften Einschätzungen führen."

In der vorliegenden Studie wurde die Rate der Studienteilnehmer mit durchweg erhöhten Blutdruckwerten (≥140/90 mm Hg in den Einzelmessungen und ≥135/85 mm Hg in den Langzeitmessungen) und jenen mit maskierter Hypertonie (<140/90 mm Hg in den Einzelmessungen und ≥135/85 mm Hg in den Langzeitmessungen) erhoben und in Relation zu den geleisteten Überstunden gesetzt. Im Ergebnis zeigte sich, dass Überstunden sowohl mit dem Risiko einer maskierten Hypertonie sowie einer anhaltenden Hypertonie assoziiert sind. Mehr als 49 Arbeitsstunden pro Woche (im Vergleich zu 35 Wochenstunden) erhöhten das Risiko einer maskierten Hypertonie um den Faktor 1,7 und das einer anhaltenden Hypertonie um den Faktor 1,6.

„Das sind interessante Daten", erklärt Wenzel. „Denn in Studien, die vorher keinen Zusammenhang gezeigt haben, waren keine Langzeitblutdruckmessungen durchgeführt worden. Das legt nahe, dass in diesen Untersuchungen die maskierten Bluthochdruckfälle übersehen worden sind und unterstreicht erneut die Wichtigkeit dieser Untersuchungsform."

Das eigentliche Studienergebnis möchte Wenzel noch vorsichtig interpretiert wissen. „Es handelt sich hier um Assoziationsdaten, nicht um eine randomisierte Studie. Zwar waren mögliche Einflussgrößen wie soziodemografische und Lifestyle-Merkmale herausgerechnet worden, aber diese Studienform kann keine klare Ursache-Wirkungskette belegen. Wir hoffen, dass nun randomisierte Studien zur Überprüfung folgen werden." Wie der Experte ausführte, war zwar nach Lebensalter, BMI, Nikotin- und Alkoholkonsum, Bildungsstand, Art der beruflichen Tätigkeit, körperliche Aktivität in der Freizeit sowie subjektive Arbeitsbelastung bzw. „Stress" adjustiert worden, aus der Studie geht aber beispielsweise nicht hervor, wie die Ernährungsgewohnheiten der Teilnehmer waren, also ob sich die Gruppe mit den vielen Arbeitsstunden wegen Zeitmangels weniger gesund ernährte, z.B. mehr Fastfood zu sich nahm, das sehr salzhaltig ist. Auch fehlt eine Adjustierung im Hinblick auf die Schlafzeiten, denn auch Schlafmangel geht Beobachtungsstudien zufolge mit einem höheren Bluthochdruckrisiko einher.

Solange der direkte Einfluss von Überstunden auf den Blutdruck nicht nachgewiesen ist, sieht Wenzel größeres Präventionspotenzial darin, die bekannten und wissenschaftlich belegten Risikofaktoren anzugehen. „Fettleibigkeit ist ein gewichtiges Problem in unserer Gesellschaft, das die Blutdruckwerte hochtreibt. Wer sein Körpergewicht auf Normalwerte reduziert und es konstant hält, sich gesund und salzarm ernährt und dreimal pro Woche Sport treibt, hat immens viel für seine Gesundheit getan. Menschen, die über eine längere Zeit Überstunden leisten (müssen), sollten nach Ansicht des Experten diese Präventionsempfehlungen besonders beherzigen. „A und O ist die regelmäßige Kontrolle der Blutdruckwerte, um eine Bluthochdruckerkrankung frühzeitig erkennen und behandeln zu können."

Für Menschen, die unsicher sind, wie hoch ihr persönliches Risiko für Bluthochdruck ist, bietet die Deutsche Hochdruckliga übrigens einen Online-Risikorechner an. Darin werden auch die Faktoren „Berufsstress" und „Erschöpfung" miteinbezogen, siehe https://www.hochdruckliga.de/hypertonie-risikorechner.html .

[1] Trudel X, Brisson C, Gilbert-Ouimet M et al. Long Working Hours and the Prevalence of Masked and Sustained Hypertension. Hypertension. 2020 Feb;75(2):532-538. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.119.12926.

Kontakt/Pressestelle
Dr. Bettina Albers
Jakobstraße 38
99423 Weimar
albers@albersconcept.de
Telefon: 03643/ 776423

Originalpublikation:
doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.119.12926.

Quelle: IDW 

(nach oben)


Ingwerextrakt hilft nicht zur Prophylaxe von Migräneanfällen

Dr. Bettina Albers Pressestelle der DGN
Deutsche Gesellschaft für Neurologie e.V.

Eine doppelblinde Placebo-kontrollierte Studie [1] untersuchte die Wirksamkeit von Ingwerextrakt zur Prophylaxe von Migräneanfällen. Im Vergleich zur Placebotherapie gab es keinen Vorteil - allerdings sank in beiden Studiengruppen die Häufigkeit schwerer Migräneanfälle. Laut DGN-Pressesprecher spricht das für einen Placeboeffekt in beiden Studienarmen. Helfen können Pestwurzextrakt (Petadolex), Mutterkraut sowie eine Kombination von Vitamin B2, Magnesium und Coenzym Q10. Eine nicht-medikamentöse Maßnahme, deren Wirkung wissenschaftlich belegt ist und die auch in den Leitlinien empfohlen wird, ist regelmäßiger Ausdauersport.

Laut Angaben der Deutschen Migräne- und Kopfschmerzgesellschaft e.V. [2] leiden ca. 10-15% der Bevölkerung an Migräne. Im Erwachsenenalter sind Frauen etwa dreimal häufiger betroffen als Männer. Standard der medikamentösen Migräne-Prophylaxe sind Betablocker, Kalziumkanal-Blocker, Antikonvulsiva oder Botulinumtoxin, wenn all diese Therapieoptionen wirkungslos bleiben (oder Kontraindikationen vorliegen), können gemäß neuer Leitlinienergänzung [3] auch moderne Antikörper zum Einsatz kommen. Letztere gehen mit relativ wenig Nebenwirkungen einher, haben aber das Manko, dass fast ein Drittel der Migränepatienten von vornherein gar nicht auf sie ansprechen. Die herkömmlichen Substanzklassen führen zu verschiedenen Nebenwirkungen, die oft die Therapietreue der Patienten beeinträchtigen. Bei etwa 38% der Betroffenen wäre eine Therapie zur Prophylaxe von Migräneanfallen aus medizinischer Sicht angeraten, aber nur etwa 3-13% unterziehen sich einer solchen Therapie, so eine Studie aus dem Vorjahr [4].

„Patienten fürchten Nebenwirkungen. Sanfte, nicht-medikamentöse Maßnahmen als Alternative zur medikamentösen Migräneprophylaxe stehen hoch im Kurs", erklärt Professor Dr. Hans-Christoph Diener, Pressesprecher der DGN. „Es macht daher Sinn, pflanzliche Präparate für die Migräneprophylaxe zu untersuchen."

Seit langem bekannt ist bekannt, dass Ingwer einen schmerzstillenden Effekt hat, weshalb eine aktuelle brasilianische Studie [1] in einem doppelblinden Placebo-kontrollierten Design ein Ingwerextrakt testete. 107 Patienten mit episodischer Migräne im Alter zwischen 18 und 60 Jahren, die ansonsten keine prophylaktische Therapie erhielten, wurden eingeschlossen und erhielten über drei Monate entweder das Ingwerextrakt (3x tägl. 200 mg) oder ein Placebo (1:1-Randomisierung). Die Patienten wurden einmal im Monat ärztlich konsultiert und mussten ein Schmerztagebuch führen. Wie sich zeigte, unterschied sich der Anteil der Patienten, die auf die Therapie ansprachen (definiert als eine Halbierung der Migräneanfälle bis zum Studienende), zwischen den Gruppen nicht. Ingwerextrakt war gegenüber Placebo nicht überlegen - insgesamt war in beiden Gruppen aber ein Rückgang der Migränetage mit starken Schmerzen (in der Verumgruppe um 42%, in der Placebogruppe um 39%) und des Schmerzmittelgebrauchs zur Behandlung der Attacken festgestellt worden. „Die vorliegende Studie gibt leider keinen Hinweis darauf, dass Ingwer in der Migräneprophylaxe wirksam ist. Sie zeigte keine Überlegenheit von Ingwer gegenüber Placebo. Zwar kam es in beiden Gruppen zu einem Rückgang der schweren Anfallstage und der Einnahme der Akutmedikation, doch wir von einem Placeboeffekt ausgehen, der in beiden Armen der verblindeten Studie eintrat."

Wie der Experte ausführt, gibt es bislang nur zwei Naturheilmittel mit nachgewiesener migräneprophylaktischer Wirkung: Pestwurzextrakt (Petadolex) und Mutterkraut. Pestwurzextrakt ist in Deutschland als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich. Mutterkraut war in den Studien als CO2-Extrakt untersucht worden und hatte sich als wirksam erwiesen. Doch in dieser Form wird Mutterkraut in Deutschland nicht vertrieben und der Einsatz anderer Formen wurde nicht geprüft und kann daher nicht empfohlen werden.

Erfolgreich im Hinblick auf die Schwere der Migräneattacken (wenn auch nicht auf die Häufigkeit), ist die Kombination von Vitamin B2, Magnesium und Coenzym Q10, das hatte bereits 2015 eine randomisierte Multicenterstudie aus Deutschland gezeigt [5].

Professor Dr. Peter Berlit, Generalsekretär der DGN, fasst abschließend zusammen: „Viele naturheilkundliche Mittel haben bisher enttäuscht und können eine medikamentöse Prophylaxetherapie nicht ersetzen. Es gibt aber eine nichtmedikamentöse Maßnahme, die nachweislich Wirkung hat, keine Nebenwirkungen, auch in den Leitlinien verankert ist, aber von Patienten häufig nicht genügend berücksichtigt wird: Regelmäßiger Ausdauersport kann die Anfallsfrequenz bei Menschen mit Migräne senken. Wir möchten Patienten ermuntern, das Potenzial dieser nachweislich wirksamen Intervention voll auszuschöpfen."

Literatur
[1] Laís Bhering Martins, Ana Maria dos Santos Rodrigues, Nayara Mussi Monteze et al. Double-blind placebo-controlled randomized clinical trial of ginger (Zingiber officinale Rosc.) in the prophylactic treatment of migraine. Cephalalgia 2019, 2019, https://doi.org/10.1177/0333102419869319
[2] http://www.dmkg.de/patienten/antworten-auf-die-wichtigsten-fragen-rund-um-den-ko...
[3] Diener H.-C., May A. et al., Prophylaxe der Migräne mit monoklonalen Antikörpern gegen CGRP oder den CGRP-Rezeptor, Ergänzung der S1-Leitlinie Therapie der Migräneattacke und Prophylaxe der Migräne, 2019, in: Deutsche Gesellschaft für Neurologie (Hrsg.), Leitlinien für Diagnostik und Therapie in der Neurologie. Online: www.dgn.org/leitlinien
[4] Ha H, Gonzales A. Migraine headache prophylaxis. Am Fam Physician 2019; 99:17-24
[5] Gaul C, Diener HC, Danesch U et al. Improvement of migraine symptoms with a proprietary supplement containing riboflavin, magnesium and Q10: a randomized, placebo-controlled, double-blind, multicenter trial. J Headache Pain. 2015; 16: 516. doi: 10.1186/s10194-015-0516-6.

Pressekontakt
Pressestelle der Deutschen Gesellschaft für Neurologie
c/o albersconcept, Jakobstraße 38, 99423 Weimar

Tel.: +49 (0)36 43 77 64 23
Pressesprecher: Prof. Dr. med. Hans-Christoph Diener, Essen
E-Mail: presse@dgn.org

Die Deutsche Gesellschaft für Neurologie e.V. (DGN)
sieht sich als wissenschaftliche Fachgesellschaft in der gesellschaftlichen Verantwortung, mit ihren über 10.000 Mitgliedern die neurologische Krankenversorgung in Deutschland zu sichern und zu verbessern. Dafür fördert die DGN Wissenschaft und Forschung sowie Lehre, Fort- und Weiterbildung in der Neurologie. Sie beteiligt sich an der gesundheitspolitischen Diskussion. Die DGN wurde im Jahr 1907 in Dresden gegründet. Sitz der Geschäftsstelle ist Berlin. www.dgn.org

Präsidentin: Prof. Dr. med. Christine Klein
Stellvertretender Präsident: Prof. Dr. med. Christian Gerloff
Past-Präsident: Prof. Dr. Gereon R. Fink
Generalsekretär: Prof. Dr. Peter Berlit
Geschäftsführer: Dr. rer. nat. Thomas Thiekötter
Geschäftsstelle: Reinhardtstr. 27 C, 10117 Berlin, Tel.: +49 (0)30 531437930, E-Mail: info@dgn.org

Originalpublikation:
doi.org/10.1177/0333102419869319

Quelle: IDW 

(nach oben)


Forschende ermitteln mit neuer Methode, wie widerstandsfähig einzelne Gewässer gegenüber Trockenheit sind

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

Hitze, Trockenheit und daraus resultierenden Niedrigwasserstände in Bächen, Flüssen und Seen prägten die Sommermonate der Jahre 2003, 2015 und 2018 in Europa. Auch im Sommer 2020 könnte wieder eine Niedrigwasserperiode entstehen. Forschende der Universität Freiburg haben in Kooperation mit den Universitäten Trier und Oslo/Norwegen in der Fachzeitschrift Hydrology and Earth System Sciences eine Methode vorgestellt, mit der besser ermittelt werden kann, wie anfällig Gewässer gegenüber Trockenheit sind.

„Wir sehen, dass verschiedene Gewässer sehr unterschiedlich auf ausbleibende Niederschläge reagieren", sagt der Autor der Studie Dr. Michael Stölzle von der Professur für Umwelthydrosysteme der Albert-Ludwigs-Universität. Der Kern der neu entwickelten Methode ist ein Filter-Algorithmus, der das Abflusssignal der Gewässer in schnellere und langsamere Komponenten einteilt: Erfolgt der Abfluss aus einem Gebiet schnell, weil zum Beispiel viel Oberflächenabfluss auftritt, kann das Gebiet häufig schlechter Wasser speichern und ist stärker abhängig von kontinuierlichen Niederschlägen und somit weniger widerstandsfähig gegenüber Trockenperioden. Dominieren hingegen langsame, also verzögerte Abflusskomponenten wie zum Beispiel aus Schnee- oder größeren Grundwasserspeichern, so können die Gewässer auch bei anhaltender Trockenheit länger stabile Abflüsse aufweisen. Mit Hilfe des Filters können die Forschenden zusätzlich bestimmen, nach wie vielen Tage eine schnellere Abflusskomponente aufhört, wesentlich zum Gesamtabfluss des Gewässers beizutragen.

„Das Filtern des Abflusssignals ist keine neue Idee", erklärt Stölzle, „aber es wurde häufig nur in eine schnelle und eine langsamere Abflusskomponente getrennt." In der vorgestellten Studie haben die Hydrologinnen und Hydrologen die bisherigen Filter erweitert, um drei oder vier Abflusskomponenten mit unterschiedlichen Verzögerungen zu identifizieren. Dadurch stellten sie fest, dass etwa alpine Gebiete nicht nur durch die Schneeschmelze im Sommer geprägt sind, sondern auch im Winter teils sehr stabile Abflussverhältnisse aufweisen. „Daraus schließen wir, dass es auch im steilen Hochgebirge wichtige Gebietsspeicher im Untergrund geben kann, die für einen kontinuierlichen Abfluss in unterliegende Gebiete sorgen können", sagt Stölzle.

Datengrundlage der Untersuchung waren Abflussdaten aus Gebieten in Baden-Württemberg und der Schweiz. Da für die neue Methode nur Abflussdaten benötigt werden, ist sie aber prinzipiell weltweit anwendbar und kann auch in der wasserwirtschaftlichen Praxis aufgegriffen werden. Die Forschenden schlagen vor, die Methode auf andere Variablen wie Grundwasserstände anzuwenden oder mit ihr Gletscher- und Schneeschmelzkomponenten zu berechnen.

„In Baden-Württemberg kann die vorgestellte Analysemethode künftig helfen, besser zu verstehen, wie empfindlich ein Einzugsgebiet gegenüber Trockenheit ist", erklärt Stölzle: „Unsere aktuelle Umfrage bei den Wasserbehörden verschiedener Landkreise hat gezeigt, dass künftig sowohl der Bewässerungsbedarf als auch die Anträge für genehmigte Wassernutzungen im Land zunehmen werden."

Originalpublikation:
Stölzle, M., Schütz, T., Weiler, M., Stahl, K., Tallaksen, L.M. (2020): Beyond binary baseflow separation: a delayed-flow index for multiple streamflow contributions. In: Hydrology and Earth System Sciences 24, S. 849-867. DOI: 10.5194/hess-24-849-2020

Kontakt:
Dr. Michael Stölzle und Prof. Dr. Kerstin Stahl
Professur für Umwelthydrosysteme
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-67432
E-Mail: michael.stoelzle@hydro.uni-freiburg.de
kerstin.stahl@hydro.uni-freiburg.de

Originalpublikation:
DOI: 10.5194/hess-24-849-2020

Quelle: IDW 

(nach oben)


Grüne Wasserstoffproduktion in Biogasanlagen

René Maresch M. A. Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

In dem Forschungsprojekt »HyPerFerment« will das Fraunhofer IFF in Magdeburg mit weiteren Partnern ein neues Verfahren zur mikrobiologischen Wasserstofferzeugung entwickeln. Ziel der Forscher ist es, diesen »grünen« Wasserstoff in industriellem Maßstab in Biogasanlagen zu erzeugen. So soll deren Wirkungsgrad erhöht und die dezentrale Versorgung mit regenerativ erzeugter Energie verbessert werden.

Wasserstoff wird als Energieträger einen wichtigen Platz im Energieversorgungssystem der Zukunft einnehmen. Die Herstellung des begehrten Stoffes kann auf unterschiedlichen Wegen geschehen. Bei der Wasserstoffelektrolyse etwa wird elektrischer Strom verwendet, um Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufzutrennen.

Ein anderer Weg ist die Fermentation. Wie bei einer Biogasanlage wird hier der Wasserstoff mittels Mikroorganismen aus Biomasse gewonnen. Bei der sogenannten Dunkelfermentation produzieren bestimmte anaerobe Bakterien und Pilzstämme unter Einsatz einer speziellen Prozessführung ohne Zwischenschritte Wasserstoff aus organischen Stoffen.

Kombinierte Produktion von Wasserstoff und Biogas
Dieses bislang noch wenig eingesetzte Verfahren soll in einem neuen Forschungsprojekt genauer untersucht und auf seine Anwendbarkeit im industriellen Maßstab getestet werden. Der Wirkungsgrad dieser Methode zur Wasserstoffherstellung ist zwar geringer als der anderer Verfahren. Das Ziel ist es jedoch, den Prozess zukünftig in bereits vorhandene Biogasanlagen zu integrieren und so deren Wirkungsgrad insgesamt zu verbessern. Langfristig soll dadurch der Ausbau dezentraler Infrastrukturen zur nachhaltigen Wasserstoffversorgung unterstützt werden.

Das Projekt mit dem Namen »HyPerFerment« (Mikrobiologische Verfahrensentwicklung zur Wasserstofferzeugung und -bereitstellung) ist zunächst auf zwei Jahre ausgelegt und wird von dem mikrobiologischen Labor MicroPro, dem Anlagenspezialisten Streicher Anlagenbau sowie dem Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg betrieben. In der ersten Phase wollen die drei Projektpartner die geeignetsten Stämme der benötigten Mikroorganismen auswählen und testen. Außerdem soll die anlagentechnische Umsetzung geplant und das Gesamtkonzept physiko-chemisch, technologisch und ökonomisch bilanziert und bewertet werden. In einer angeschlossenen zweiten Projektphase sind dann der Bau einer Pilotanlage und deren Felderprobung vorgesehen.

Das Projekt wird von der Investitionsbank Sachsen-Anhalt und mit Mitteln der Europäischen Union (EFRE) gefördert.

Weitere Informationen zum Forschungsprojekt unter: http://www.hyperferment.de

Die Fraunhofer-Gesellschaft arbeitet mit Nachdruck an Technologien zur Erzeugung, Wandlung und Nutzung von Wasserstoff als nachhaltiger Energieträger der Zukunft. In Sachsen-Anhalt forschen neben dem Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg auch das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle und das Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP intensiv auf diesem Gebiet.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Torsten Birth
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Konvergente Infrastrukturen
Teamleiter Energie- und Ressourceneffiziente Systeme
Sandtorstr. 22, 39106 Magdeburg
Telefon: +49 391 40 90 355
E-Mail: torsten.birth@iff.fraunhofer.de

Weitere Informationen:
Weitere Informationen zum Forschungsprojekt unter: http://www.hyperferment.de

Quelle: IDW 

(nach oben)


Innovative Lösung für Verwertung organischer Abfälle in Paris

Dr. Claudia Vorbeck Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Zuschlag für ein deutsch-französisches Konsortium: Ab März 2020 werden die fünf Partner Tilia GmbH (Leipzig), GICON - Großmann Ingenieur Consult GmbH (Dresden), France Biogaz Valorisation (Strasbourg), Fraunhofer IGB (Stuttgart) und DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH (Leipzig) im Großraum Paris eine Pilotanlage mit neuen Verfahren zur gemeinsamen Behandlung von organischen Restabfällen und Klärschlämmen errichten und betreiben. Wenn sich das Pilotprojekt bewährt, soll nach diesem Konzept ab 2025 eine industrielle Großanlage unter anderem bis zu 76.000 Tonnen organischer Reststoffe pro Jahr umweltgerecht zu Biogas und Dünger verarbeiten.

Neues Vertragsmodell macht mehr möglich
Gestartet war das Projekt bereits 2017 mit einem neuen Vertragsmodell - die Innovationspartnerschaft. „Diese neue Art eines öffentlichen Auftrags ermöglicht es, Anforderungen und Bedürfnisse zu erfüllen, die der Markt und vorhandene Produkte oder Dienstleistungen bisher nicht abdecken konnten", sagt Christophe Hug, Geschäftsführer des Leipziger Dienstleisters Tilia. „Im Gegensatz zu üblichen Forschungsprojekten bleibt es aber nicht dabei, innovative Lösungen zu entwickeln - sie werden auch unmittelbar in der industriellen Praxis umgesetzt. Der Auftraggeber hat dann die Möglichkeit, bei mehreren Auftragnehmern mitzuarbeiten und verschiedene Wege zu testen, bevor er sich für eine Lösung entscheidet."

Für eine erste Labor- und Konzeptphase haben zwei kommunale Pariser Zweckverbände (Syctom und SIAAP) 2018 zunächst 4 Konsortien ausgewählt, technologische Konzepte für eine maximale Verwertungsquote der Abfallfraktionen zu entwickeln. Dies erfolgte zeitlich parallel im Sinne eines Wettbewerbs. Das in Phase 1 von der Leipziger Tilia geführte deutsch-französische Konsortium hatte im Ergebnis der ersten Projektphase ein innovatives Technologiekonzept aus verschiedenen Modulen präsentiert, mit denen eine maximale Umwandlung von organischem Kohlenstoff in den Energieträger Biomethan sowie eine Nährstoffrückgewinnung ermöglicht wird. Dafür wurden fast 8.000 Kilogramm organischer Reststoffe (Hausmüll, Klärschlamm, Pferdemist sowie Fett) analysiert und hunderte Tests durchgeführt.

Um die Machbarkeit und die Leistung des konzipierten Behandlungskonzeptes beweisen zu können, entwarf das Konsortium anschließend eine Pilotanlage, die eine spätere Großanlage im „Kleinen" darstellt. Grundlage für die Planung und Auslegung der Pilotanlage bildeten dabei die in den Laboren von DBFZ, Fraunhofer IGB und GICON ermittelten Versuchsergebnisse.

GICON®-Geschäftsführer Dr. Hagen Hilse beschreibt die Bedeutung eigener Forschung & Entwicklung: „GICON setzt seit der Firmengründung vor mehr als 25 Jahren auf die Entwicklung innovativer Technologien und hat dabei neben eigenen Forschungstätigkeiten eine enge Kooperation mit Forschungseinrichtungen aufgebaut. Dank unseres aufgebauten Know-hows und der vorhandenen Infrastruktur für Substratversuche konnten wir gemeinsam mit unseren Partnern eine passgenaue Lösung zur Behandlung und Weiterverwertung der Pariser Abfälle entwickeln. Das ist ein Musterbeispiel für anwendungsorientierte Forschung."

Vom Pilotprojekt zur industriellen Großanlage
Das Konzept hat offenbar überzeugt: Im Januar 2020 haben Syctom und SIAAP zwei Konsortien beauftragt, in Phase 2 der Innovationspartnerschaft eine Pilotanlage zu errichten, darunter das von Tilia geführte Konsortium. Für den Auftrag hatte auch die langjährige Erfahrung der deutschen Konsortiumsmitglieder bei der Methanisierung und Nährstoffrückgewinnung eine entscheidende Rolle gespielt. „Tilia verfügt über ein breites Wissen in der Konzipierung von innovativen technischen Lösungen sowie im Betrieb von Anlagen und gewährleistet die technisch-wirtschaftliche Integration", so Christophe Hug. „Als deutsch-französisches Unternehmen und dank ihrer Erfahrung bei der Zusammenarbeit mit Partnern aus unterschiedlichen Bereichen konnten wir auch den kooperativen Dialog und das Projektmanagement erfolgreich meistern."

Im März 2020 wird die Umsetzung des Pilotprojekts beginnen, wofür der Dresdner Ingenieurdienstleister GICON die übergreifende Generalplanung für die gesamte Pilotanlage übernimmt. Zunächst beschäftigt sich das Konsortium mit den detaillierten Planungen für die Pilotanlage, die aus mehr als 8 einzelnen technologischen Komponenten (Modulen) besteht und eine Behandlungskapazität von ca. 400 Tonnen pro Jahr erreichen wird.

Ab 2021 werden die Bauarbeiten in der Nähe von Paris starten. Anschließend werden alle Module zusammen in einer zwölfmonatigen Testphase betrieben. Dabei werden die optimalen Betriebsparameter sowie ein für alle innovativen Module aufeinander abgestimmtes Betriebsregime ermittelt. Aufbauend darauf erfolgt eine Validierung der Umsetzbarkeit und Leistungsfähigkeit des Behandlungskonzeptes für die industrielle Anlage.

Am Ende dieser Erprobungsphase werden die zwei Zweckverbände auf Basis der Versuchsergebnisse und der Leistungsfähigkeit der Pilotanlage entscheiden, ob das Konzept auch im industriellen Maßstab realisiert werden soll. Mit der industriellen Anlage könnten dann pro Jahr enorme Mengen organischer Reststoffe mit einem hohen Wertschöpfungsgrad verarbeitet werden - unter anderem bis zu 76.000 Tonnen aufbereiteter organischer Restabfall und erhebliche Mengen von Klärschlamm und Pferdemist.

Hintergrundinformation
Bei der Aufbereitung von Abfällen und Abwässern, entstehen verschiedene Reststoffe. In Frankreich ist deren Weiterverwertung, Entsorgung oder Rückführung mittlerweile stark reglementiert - teilweise sogar verboten. Lösungen zur stofflichen und energetischen Verwertung sind gefragt. So auch im Großraum Paris, wo die Verbände Syctom und SIAAP für Abfall- und Abwasserbehandlung zuständig sind. Um die strengen Vorgaben umzusetzen, haben sie ein gemeinsames Co-Behandlungs-Projekt aufgesetzt: „Cométha".

Über die Mitglieder des Konsortiums
Tilia ist ein im 2009 gegründetes deutsch-französisches Unternehmen. Basis war und ist die gemeinsame Vision einer erfolgreichen und nachhaltigen Zukunft der Versorgungsunternehmen. Tilia ist der Partner für Städte, Gemeinden, öffentliche und private Versorgungsunternehmen, Industrieunternehmen und Co-Investoren. Gemeinsam erarbeiten sie neuen Möglichkeiten, Projekte zu entwickeln, Investitionen zu tätigen, Arbeitsabläufe zu verbessern, Strategien zu definieren und den zunehmend komplexeren Herausforderungen in den Feldern Energie, Wasser und Umwelt zu begegnen. Das Tilia-Modell ist flexibel: Es reicht von der Beratung und Unterstützung im Projektmanagement bis hin zur gemeinsamen Umsetzung der Projekte. Bereits heute beschäftigt die Tilia zusammen mit ihren Tochtergesellschaften fast 150 Mitarbeiter und schaut auf über 500 Projekte in mehr als 20 Ländern zurück. Ein Großteil der heutigen Tilia-Aktivitäten findet in Deutschland und Frankreich statt.

France Biogaz Valorisation ist ein elsässisches Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und den Bau von industriellen und landwirtschaftlichen Biogasanlagen spezialisiert hat. France Biogaz Valorisation unterstützt seine Kunden entlang der gesamten Wertschöpfungskette ihrer Projekte: Machbarkeit, Entwicklung, Verwaltung, Implementierung, Inbetriebnahme, Wartung und Monitoring der biologischen Prozesse.

Das DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH gehört der Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL). Das Forschungs­zentrum hat den Auftrag der Bundesregierung, die effiziente Nutzung von Biomasse als regenerativer Energie­träger der Zukunft im Rahmen angewandter Forschung theoretisch und praktisch voran zu treiben. Das wissen­schaftliche Bemühen zur Etablierung und Integration von Biomasse in die Reihe der bereits bestehenden Energieträger erfolgt unter Berücksichtigung technischer, ökologischer, ökonomischer, sozialer sowie energie­wirtschaftlicher Aspekte. Berücksichtigt werden hierbei alle Aspekte innerhalb der Nutzungskette, d.h. von der Produktion über die Bereitstellung bis zur Verteilung der Energie an den Endverbraucher. Über die theoretische und praktische Forschung im Bereich der energetischen Biomasseforschung hinaus, erarbeitet das DBFZ auch wissenschaftlich fundierte Entscheidungshilfen für die Politik. Derzeit arbeiten am DBFZ rund 140 wissenschaftli­che Mitarbeiter in den vier Forschungsbereichen.

Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB entwickelt und optimiert Verfahren, Technologien und Produkte für Gesundheit, Nachhaltige Chemie und Umwelt. Durch die Kombination biologischer und verfahrenstechnischer Kompetenzen gehören Komplettlösungen vom Labor- bis zum Pilotmaßstab zu den Stärken des Instituts. Forschungsschwerpunkte sind u. a. Wasser- und Abwasser­technologien, Membranen, Katalysatoren sowie regenerative Ressourcen, industrielle Biotechnologie und funktionale Materialien. Damit greift das IGB aktiv Herausforderungen einer zukunftsfähigen Gesundheitsversorgung, einer nachhaltigen Bioökonomie und klimaneutralen sowie ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft auf. Das Fraunhofer IGB ist eines von 72 Instituten und Forschungseinrichtungen der Fraunhofer-Gesellschaft, Europas führender Organisation für angewandte Forschung.

Die GICON - Großmann Ingenieur Consult GmbH ist ein unabhängiges Engineering- und Consultingunternehmen mit Sitz in Dresden. Der interdisziplinär erfahrene Mitarbeiterstab ist die Basis für ein umfassendes und dem Stand der Technik entsprechendes Beratungs- und Planungsangebot in den unterschiedlichsten Wirtschaftsbereichen. Hierzu zählen neben Ingenieurdienstleistungen auch gutachterliche Spezialleistungen sowie umfassende Sachverständigentätigkeiten. Die GICON - Großmann Ingenieur Consult GmbH ist in den Geschäftsbereichen Anlagen- und Bauplanung, Umwelt- und Genehmigungsplanung, Ökosysteme, Boden- und Gewässermanagement, Technische Informatik und Forschung/Technologieentwicklungen tätig.

Syctom, die Haushaltsabfallagentur im Großraum Paris, ist mit 10 Industrieanlagen der führende europäische öffentliche Betreiber für die Behandlung und Verwertung von Haushaltsabfällen. Sie verarbeitet und verwertet jährlich fast 2,3 Millionen Tonnen Haushaltsabfälle, die von fast 6 Millionen Einwohnern von 85 Gemeinden, darunter Paris, in fünf Departements der Region Paris erzeugt werden (~ 10 % der Haushaltsabfälle in Frankreich).

Das SIAAP (Syndicat Interdépartemental pour l'Assainissement de l'Agglomération Parisienne), Europas führender Betreiber öffentlicher Anlagen zur Abwasserentsorgung, ist der Verband, der das Abwasser von fast 9 Millionen Menschen in der Region Ile-de-France sowie Regen- und Prozesswasser entsorgt. Mit ihren 1700 Mitarbeitern reinigt die SIAAP 7 Tage die Woche, 24 Stunden am Tag, fast 2,5 Mio. m³ Wasser, welches durch 440 km Kanalleitungen transportiert und durch ihre sechs Kläranlagen behandelt wird.

Weitere Informationen:
https://www.igb.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/2020/innovati...

Quelle: IDW 

(nach oben)


Antibiotika: Städter und Kinder nehmen am meisten

Johannes Seiler Dezernat 8 - Hochschulkommunikation
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Städter nehmen mehr Antibiotika als Menschen auf dem Land; Kinder und Senioren greifen häufiger zu ihnen als Personen mittleren Alters; mit steigender Bildung sinkt die Antibiotika-Nutzung, allerdings nur in reichen Ländern: Das sind drei der auffälligeren Trends, die Forscher des NRW Forschungskollegs „One Health and urbane Transformation" an der Universität Bonn in einer aktuellen Studie identifiziert haben. Noch immer werden zu viele Antibiotika verabreicht. Mögliche Folge sind Resistenzen: Gegen manche Bakterien stehen kaum noch wirksame Medikamente zur Verfügung. Die Studie erscheint im International Journal of Hygiene and Environmental Health; sie ist aber bereits online abrufbar.

Die meisten Antibiotika werden von Patienten genommen, deren Erkrankung keinen Klinikaufenthalt erfordert. In Deutschland machen diese Fälle rund 85 Prozent aller Antibiotika-Verschreibungen aus; EU-weit liegt die Quote sogar noch etwas höher. Doch welche Faktoren fördern die Einnahme von Antibiotika im ambulanten Gesundheitssektor? Für diese Frage interessieren sich Wissenschaftler bereits seit einiger Zeit. Denn weitgehend unstrittig ist, dass insgesamt zu viele Antibiotika verabreicht werden. Das fördert die Bildung von Resistenzen und sorgt so dafür, dass diese eigentlich schärfsten Waffen gegen bakterielle Infektionen langsam stumpf werden.

Die aktuelle Studie fasst den momentanen Kenntnisstand zu dieser Problematik zusammen. Die beteiligten Wissenschaftler haben darin insgesamt 73 Publikationen zu den treibenden Faktoren der Antibiotika-Nutzung im ambulanten Sektor ausgewertet. „Dabei interessierten uns nicht nur individuelle Parameter wie Alter oder Bildung, sondern auch geographische Zusammenhänge sowie soziokulturelle Faktoren", erklärt Dennis Schmiege, der an der Universität Bonn (Zentrum für Entwicklungsforschung) unter Betreuung von Prof. Mariele Evers (Geographisches Institut) und Prof. Thomas Kistemann (Institut für Hygiene und Public Health) promoviert.

600 mögliche Einflussgrößen ausgewertet
Fast 600 Variablen hat er zusammen mit seinem Kollegen Dr. Timo Falkenberg ausgewertet und zu rund 45 Gruppen zusammengefasst. Für jede der Gruppen ist in der Übersichts-Arbeit aufgeführt, ob sie nach aktueller Studienlage als wesentliche Einflussfaktoren zu werten sind. Relativ gut belegt ist demnach, dass Kinder und Senioren häufiger Antibiotika schlucken als Menschen mittleren Alters. Ein höherer Bildungsstand wirkt dagegen eher bremsend. Allerdings kehrt sich dieser Zusammenhang in ärmeren Ländern um - „wahrscheinlich, weil es dort eher die besser ausgebildeten Menschen sind, die entweder Zugang zum Gesundheitssystem haben oder die sich den Besuch beim Arzt oder den Kauf eines Medikaments überhaupt leisten können", vermutet Schmiege.

Bei den geographischen Parametern sticht unter anderem die Diskrepanz zwischen Stadt und Land ins Auge: Einige der Veröffentlichungen zeigen, dass die Antibiotika-Nutzung in urbanen Gebieten höher ist. „Wir vermuten, dass das etwas mit dem besseren Zugang zu Arztpraxen und Apotheken zu tun hat", erläutert Schmiege. Tatsächlich scheint die Ärzte-Dichte ebenfalls zu den treibenden Faktoren zählen. Höhere Medikamenten-Preise reduzieren die verkaufte Antibiotika-Menge dagegen.

Noch vergleichsweise wenig untersucht ist, welche soziokulturellen Parameter die Antibiotika-Nutzung fördern. Einen gewissen Einfluss scheint demnach die nationale Kultur zu haben: So nehmen die Bürger „maskuliner" Gesellschaften, die als eher wettbewerbsorientiert gelten, im Schnitt mehr Antibiotika. Ähnlich sieht es in Gesellschaften aus, die klassischerweise eher darauf bedacht sind, Ungewissheiten zu meiden. „Insgesamt sehen wir in diesem Bereich aber noch deutlichen Forschungsbedarf", betont Dennis Schmiege.

An anderer Stelle zeigt die Studienlage ebenfalls eine deutliche Schieflage: Länder mit niedrigerem und mittlerem Einkommen sind gegenüber reicheren deutlich unterrepräsentiert - auch das ein Punkt, an dem zukünftige Forschungsprojekte Abhilfe schaffen sollten, meint der Wissenschaftler.

Die Studie wurde im Rahmen des NRW-Forschungskollegs „One Health and urbane Transformation" durchgeführt, welches ein vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes NRW finanziertes Graduiertenkolleg ist. Dieses wird von der Universität Bonn in Kooperation mit der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) und der United Nations University - Institute for Environment and Human Security (UNU-EHS) in Bonn durchgeführt. Weitere Informationen zum Forschungskolleg stehen auf der Webseite www.zef.de/onehealth.html zur Verfügung.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dennis Schmiege
Forschungskolleg „One Health and Urban Transformation"
Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF)
Universität Bonn
Tel. 0228/736719
E-Mail: d.schmiege@uni-bonn.de
www.zef.de/onehealth.html

Originalpublikation:

Dennis Schmiege, Mariele Evers, Thomas Kistemann und Timo Falkenberg: What drives antibiotic use in the community? A systematic review of determinants in the human outpatient sector; International Journal of Hygiene and Environmental Health; https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2020.113497

Quelle: IDW 

(nach oben)


Mehr als nur Strom: Mit den richtigen Rahmenbedingungen können Biogasanlagen eine Menge für die Gesellschaft leisten

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

THG-Einsparung, Nährstoffmanagement, Gewässer- und Artenschutz - Aktuelle Studie quantifiziert Zusatzleistungen und benennt Potenziale

Biogasanlagen gelten im Vergleich zu Windkraft- oder Photovoltaik-Anlagen als teure erneuerbare Energieerzeuger. Doch den höheren Kosten stehen auch eine Reihe von zusätzlichen Leistungen gegenüber: Die Anlagen können Treibhausgasemissionen aus Gülle und Mist einsparen, überschüssige Nährstoffe in wertvolle, handelbare Dünger umwandeln und organische Abfälle energetisch verwerten. Mit den richtigen Vorgaben zum Energiepflanzenanbau wären die „runden Bottiche" sogar Teil der Lösung für mehr Biodiversität und Gewässerschutz auf dem Acker.

In der Studie MakroBiogas haben Autoren des Instituts für Zukunftsenergie- und StoffstromSysteme (IZES), des Deutschen Biomasse-Forschungszentrums (DBFZ) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) nun die zusätzlichen Biogas-Benefits genauer analysiert und quantifiziert. Es wird deutlich, in welchem Maße vielfältige Leistungen für die Gesellschaft wegzubrechen drohen, sollten die rund 9.000 Biogasanlagen in Deutschland nach dem Auslaufen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) keine ökonomische Perspektive mehr haben. „Es bedarf neuer Finanzierungskonzepte und Regularien für den Biogassektor, damit dessen positive Potenziale noch besser und auch in Zukunft zum Tragen kommen können", so das Fazit von Bernhard Wern vom IZES, Mitautor der Studie.

Die vielfältigen Zusatzleistungen von Biogasanlagen jenseits der Strom-, Wärme- und Methanerzeugung werden gesellschaftlich oft wenig wahrgenommen und finanziell nicht honoriert. Die Autoren von MakroBiogas sehen diese tatsächlichen oder potenziellen Leistungen vor allem in den Bereichen Nährstoffmanagement, Erosionsschutz, Fruchtfolgen, Biodiversität, Grünlandschutz, sowie in der Verwertung von Grünschnitt, Gülle und Mist oder der Entsorgung von Bioabfällen. Biogasanlagen verringern auch die klimaschädlichen Methanemissionen aus Rohgülle, die bei einer Vergärung in der Biogasanlage abgefangen und energetisch genutzt werden.

Wenn die auf 20 Jahre festgelegte EEG-Vergütungsdauer demnächst für immer mehr Biogasanlagen ausläuft, droht dementsprechend nicht nur ein Rückschritt bei der erneuerbaren Energieerzeugung - die Autoren prognostizieren bis 2035 einen Wegfall von 30 TWh erneuerbarem Strom, 15 TWh erneuerbarer Wärme aus Kraft-Wärme-Koppelung und 4,8 GW steuerbarer Leistung zum Ausgleich der schwankenden Wind- und Sonnenenergie - sondern eben auch bei den genannten Mehrwerten für die Gesellschaft.

Die Autoren der Studie plädieren dafür, den ökonomisch-regulatorischen Rahmen für Biogasanlagen anzupassen, damit diese ihre zusätzlichen Leistungen noch besser bzw. zum Teil überhaupt erst entfalten können. Ohne Biogasanlagen müssten viele der Dienstleistungen auf andere Weise erbracht und finanziert werden. Dies sollte bei der Diskussion über die Zukunft der Biogasanlagen stärker als bislang berücksichtigt werden.

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat die Erstellung der Studie „Analyse der gesamtökonomischen Effekte von Biogasanlagen (MakroBiogas)" über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht steht auf fnr.de unter den Förderkennzeichen 22403616, 22406517 und 22406717 zur Verfügung.

Pressekontakt:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Nicole Paul
Tel.: +49 3843 6930-142
Mail: n.paul@fnr.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Bernhard Wern

Weitere Informationen:

https://www.fnr.de/projektfoerderung/projektdatenbank-der-fnr/
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22403616
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22406517
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22406717

Quelle: IDW 

(nach oben)


Nachhaltige Nutzung von CO2 mittels eines modifizierten Bakteriums

Dr. Björn Plötner Büro für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie

Einem Team von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm unter Leitung von Dr. Arren Bar-Even ist es gelungen, die Ernährung des Bakteriums E. coli so umzuprogrammieren, dass es Ameisensäure oder Methanol als einzige Nahrungsquelle nutzen kann. Diese einfachen organischen Verbindungen lassen sich sehr effizient durch elektrochemische Verfahren aus Kohlenstoffdioxid (CO2) herstellen, sodass dieses Treibhausgas zukünftig sinnvoll genutzt werden könnte und sein Beitrag am Klimawandel sinkt.

Neue Wege zur bioökonomischen Nutzung von CO2
Obwohl Kohlenstoffdioxid (CO2) nur einen Anteil von 0,04% der Luft darstellt, gehört es zu den Treibhausgasen, die mitverantwortlich sind für die Erderwärmung und den Klimawandel. Eine Möglichkeit zur Bekämpfung des Klimawandels besteht darin, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen z.B. durch Aufnahme in Pflanzen, Algen oder Mikroorganismen, die durch Photosynthese Biomasse produzieren. Ein anderer Weg besteht darin das bei der Verbrennung oder anderen industriellen Produktionsprozessen entstehende CO2 aufzufangen und zu verwerten, es also zu recyceln bevor es in die Luft gelangt. Grundsätzlich besitzt CO2 das Potenzial, fossile Brennstoffe als Ausgangsmaterial für die Produktion von kohlenstoffbasierten Chemikalien, einschließlich Kraftstoffen, abzulösen. Ziel der gerade aktuell von der Bundesregierung verabschiedeten Bioökonomiestrategie ist es, biologische Ressourcen stärker zu nutzen und mit Hilfe biologischen Wissens und Innovationen unseren Bedarf an Rohstoffen, Produkten und Dienstleistungen zu decken. Diese Strategie beinhaltet auch die Möglichkeit Abfallprodukte wie CO2 zu verwerten um eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft zu etablieren. Eine Möglichkeit zur Verwertung von CO2 besteht darin, es in einfache Verbindungen zu überführen und diese als Nahrungsquelle für Mikroorganismen zu nutzen. Die Mikroorganismen wandeln die Stoffe wiederum in hochwertige Verbindungen um, die dann fossile Brennstoffe ersetzen könnten.

Einen solchen innovativen Ansatz verfolgten Forscher um Arren Bar-Even vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie. Ihre Idee dabei: die Einbringung eines neuen Stoffwechselweges in das Bakterium Escherichia coli (Kolibakterium), damit dieses sich statt wie üblich von Zuckern, ausschließlich von organischen Verbindungen wie Ameisensäure oder Methanol, ernährt. Beide Verbindungen können sehr effizient und kostengünstig aus CO2 hergestellt werden. Da E. coli sehr gut erforscht und einfach zu kultivieren ist, wird es für industrielle Produktionsverfahren, zum Beispiel zur Herstellung von Insulin oder Aminosäuren bereits jetzt schon eingesetzt. Gelingt es, E. coli mittels Ameisensäure oder Methanol zu kultivieren, könnte man einen Stoffkreislauf schaffen, der CO2 - über Ameisensäure und Methanol - in wertvollere Produkte überführt mit Hilfe von modifizierten Mikroorganismen.
Ihre Ergebnisse haben die Forscher aktuell im Fachjournal „nature chemical biology" veröffentlicht.

Entwicklung eines neuen Stoffwechselweges
Damit E. coli Ameisensäure in Biomasse umwandelt, waren einige wichtige Veränderungen nötig. So musste zunächst ein völlig neuer Syntheseweg für Glycin und Serin entworfen werden, welcher die Herstellung dieser Aminosäuren ausgehend von Ameisensäure sicherstellt. Weiterhin mussten die dafür benötigten Gene in das Bakteriengenom eingefügt werden. Die Wissenschaftler gliederten die benötigten Gene in vier Module. Das erste Modul bestand aus 3 Genen des Bakteriums Methylobacterium extorquens, mit denen die Verstoffwechselung der Ameisensäure startete. Das zweite Modul beinhaltete drei in E. coli natürlich vorkommende Gene, deren Ableserate (Expression) vielfach erhöht wurde. Die Einbringung von den ersten zwei Modulen führte dazu, dass E. coli in der Lage war, Ameisensäure in die Aminosäuren Glycin und Serin umzuwandeln. Das dritte Modul bestand wiederum aus zwei natürlicherweise in E. coli vorkommenden Genen, deren Expression erhöht wurde, damit als Endprodukt des neuen Synthesewegs Pyruvat gebildet wird. Dieser Stoff ist ein wichtiger Ausgangsstoff für viele weitere zentrale Stoffwechselwege, die letztendlich zur Produktion von Biomasse führen. Zu Guter Letzt wurde ein Gen aus dem Bakterium Pseudomonas sp. eingebracht, um die Energie für das Zellwachstum bereitzustellen (Modul 4).

Durch Evolution im Labor zu verbessertem Wachstum
Um die Wachstumsrate zu steigern, kultivierten die Forscher das mit allen Modulen ausgestattete Bakterium in Teströhrchen. Sobald die Zelldichte, nach etwa 3 - 6 Tagen, einen Schwellenwert überschritt, verdünnten Sie die Bakterien und starteten mit einer neuen Bakterienkultur den nächsten Wachstumszyklus. Auf diese Weise selektierten sie im Verlauf von 13 Zyklen Bakterien, deren Wachstum sich nach und nach deutlich gesteigert hatte. Dies konnte auf zwei einzelne Mutationen zurückgeführt werden, die während dieser „adaptiven Labor-Evolution" im E. coli Genom entstanden waren und die gesteigerte Wachstumsrate bedingten.
In einer ähnlichen Studie des Weizman-Instituts in Israel von November 2019, die in der Fachzeitschrift „CELL" erschienen ist und an der Arren Bar-Even als Kooperationspartner beteiligt war, wurde ein genetisch verändertes E. coli-Bakterium vorgestellt, dem es möglich war mittels Ameisensäure und CO2 zu wachsen. Im Vergleich mit der in „CELL" veröffentlichten Studie, ist die Wachstumsrate des aktuell beschriebenen modifizierten E. colis doppelt so hoch. Dieses Bakterium kann sogar mit Hilfe eines weiteren Enzyms, der sogenannten Methanol-Dehydrogenase, Methanol in Ameisensäure umwandeln, welche wiederum wie bereits beschrieben in Biomasse umgesetzt wird.

Somit haben die Forscher in ihrer eindrucksvollen Arbeit bewiesen, dass Bakterien durch genetische Modifikationen umprogrammiert werden können, um neue Nahrungsquellen zu nutzen. Dies stellt die Grundlage dafür dar, zukünftig weitere Organismen mit neuen Stoffwechselwegen auszustatten und diese industriell zu nutzen. Durch die weitere Entwicklung des Methanol- oder Ameisensäure-verzehrenden Bakteriums erhoffen sich die Forscher damit bald auch hochwertige Chemikalien herstellen zu können.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Arren Bar-Even
Email: Bar-Even@mpimp-golm.mpg.de

Originalpublikation:
https://doi.org/10.1038/s41589-020-0473-5

Quelle: IDW 

(nach oben)


Wie Grundwasser die Küstenökosysteme beeinflusst

Dr. Susanne Eickhoff Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

Forscher haben das erste Computermodell entwickelt, mit dem der Grundwasserstrom in die Weltmeere global verfolgt werden kann.

Grundwasser ist das größte Reservoir für Süßwasser, eine der wertvollsten natürlichen Ressourcen der Welt. Es ist lebenswichtig für Nutzpflanzen und als Trinkwasser für den Menschen. Es befindet sich direkt unter unseren Füßen in den Rissen und Poren des Bodens, der Sedimente und des Gesteins.

Unter der Leitung der Universität Göttingen hat eine Gruppe von Forschern, darunter auch der Geologe Nils Moosdorf vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT), das erste Computermodell entwickelt, mit dem der Grundwasserstrom in die Weltmeere global verfolgt werden kann. Die Ergebnisse der Studie sind kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.

Die Analyse der Wissenschaftler zeigt, dass weltweit 20 Prozent der teils sehr empfindlichen Küstenökosysteme - wie Salzwiesen, Korallenriffe und Flussmündungen - von Schadstoffen bedroht sind, die durch den Grundwasserstrom vom Land ins Meer transportiert werden. Insbesondere in tropischen Regionen ist dies der Fall.

Die Forschenden bestimmten die Grundwasserströmung in den Küstenregionen weltweit, indem sie ein neu entwickeltes Computermodell mit einer globalen Datenanalyse der Topografie, der Grundwasserauffüllung und der Charakteristik der Gesteinsschichten unter der Oberfläche kombinierten. Sie zeigen, dass der Strom des Grundwassers in die Küstenmeere insgesamt auf globaler Skala im Vergleich zu dem von Flüssen gering ist. Er liegt bei etwa 80 km³ pro Jahr.

Aufgrund der berechneten Mengen stellen die Forscher frühere Behauptungen in Frage, dass der Süßwasserstrom den Kohlenstoff-, Eisen- und Silikathaushalt der Ozeane insgesamt signifikant beeinflusst. Die Auswirkungen des Grundwassers entlang der Küsten können jedoch lokal von großer Bedeutung sein.

Der Wasserstrom ist in verschiedenen Bereichen der Küstenlinie sehr variabel und kann lokal hoch genug sein, um als wichtige Süßwasserquelle zu fungieren, die an vielen Orten auf der Welt unverzichtbar ist. Auch gibt es Beobachtungen beispielsweise vor Tahiti und Mauritius, dass die Vermischung des Meerwassers mit dem frischen Grundwasser die lokale Meeresfauna unterstützt - vermutlich durch den Eintrag von Nährstoffen wie Stickstoff oder Phosphat.

Es gibt jedoch auch negative Auswirkungen der Grundwasserströme auf die Küstenökosysteme. Dazu gehört insbesondere ein Überschuss an Nährstoffen wie Stickstoff sowie Schadstoffe, die in den Erdboden versickern und dann ins Grundwasser gelangen. Für empfindliche Küstenökosysteme wie Korallenriffe ist dies eine Gefahr, etwa 15 % sind weltweit davon betroffen. Dabei stellen sich die Folgen nicht immer unmittelbar ein. Es kann Jahre oder sogar Jahrzehnte dauern, bis das schadstoffhaltige Süßwasser ins Meer abfließt.

„Spannend ist insbesondere, dass submariner Grundwasserabfluss, der in Deutschland kaum Aufmerksamkeit erfährt, in anderen Weltregionen deutlich relevanter ist", erklärt Nils Moosdorf. „So liegt über die Hälfte des globalen submarinen Grundwasserabflusses aus Küstenbereichen unmittelbar um den Äquator."

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Nils Moosdorf
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)
Tel: 0421 - 23800 - 33
E-Mail: nils.moosdorf@leibniz-zmt.de

Originalpublikation:
Luijendijk, E., T. Gleeson, and N. Moosdorf (2020), Fresh groundwater discharge insignificant for the world's oceans but important for coastal ecosystems, Nat Commun, 11(1), 1260, doi:10.1038/s41467-020-15064-8.

Quelle: IDW 

(nach oben)


Neue Methode zur Entfernung von Öl aus Gewässern

Johannes Seiler Dezernat 8 - Hochschulkommunikation
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Öl stellt für Wasserlebewesen eine erhebliche Gefahr dar. Forscher der Universitäten Bonn und Aachen sowie der Heimbach-GmbH haben eine neue Methode entwickelt, solche Verunreinigungen zu beseitigen: Textilien mit speziellen Oberflächeneigenschaften schöpfen das Öl dabei passiv ab und transportieren es in einen schwimmenden Behälter. Als Vorbild dienten den Wissenschaftlern dabei Oberflächen aus dem Pflanzenreich. Die Studie ist nun in der Zeitschrift „Philosophical Transactions A" erschienen.

Der Video-Clip ist ebenso kurz wie beeindruckend: Die 18-sekündige Sequenz zeigt eine Pipette, aus der dunkel gefärbtes Öl in ein Glas Wasser tropft. Dann hält ein Forscher ein grünes Blatt an den Fleck. Binnen weniger Augenblicke saugt es das Öl von der Wasseroberfläche, ohne auch nur einen winzigen Rest zurückzulassen.

Der Star des Films, das grüne Blättchen, stammt vom Schwimmfarn Salvinia. Für Wissenschaftler ist er aufgrund der besonderen Fähigkeiten seiner Blätter hochinteressant. Denn die sind extrem wasserscheu: Untergetaucht hüllen sie sich in einen Luftmantel und bleiben so vollkommen trocken. Forscher nennen dieses Verhalten „superhydrophob", was sich mit „äußerst wasserabweisend" übersetzen lässt.

Die Salvinia-Oberfläche liebt aber Öl - das ist gewissermaßen eine Kehrseite der Superhydrophobie. „Die Blättchen können daher auf ihrer Oberfläche einen Ölfilm transportieren", erklärt Prof. Dr. Wilhelm Barthlott, Emeritus der Universität Bonn und ehemaliger Direktor des dortigen botanischen Gartens. „Und diese Eigenschaft konnten wir auch auf technisch herstellbare Oberflächen übertragen, etwa auf Textilien."

Funktionstextilien als „Saugrüssel"
Derartige superhydrophobe Stoffe lassen sich dann beispielsweise einsetzen, um Ölfilme effizient und ohne Einsatz von Chemie von Wasseroberflächen zu entfernen. Anders als andere Materialien, die zu diesem Zweck bislang genutzt werden, nehmen sie das Öl aber nicht in sich auf. „Stattdessen wandert es, einzig und allein getrieben von seinen Adhäsionskräften, auf der Oberfläche des Textils entlang", erklärt Barthlott. „Im Labor haben wir derartige Stoff-Bänder beispielsweise über den Rand eines auf dem Wasser treibenden Behälters gehängt. In kurzer Zeit hatten sie das Öl nahezu komplett von der Wasseroberfläche entfernt und in den Behälter transportiert." Den Antrieb liefert dabei die Schwerkraft; der Boden des Behälters muss deshalb unterhalb der Wasseroberfläche mit dem Ölfilm liegen. „Das Öl wird dann vollständig abgeschöpft - wie mit einem automatischen Fettlöffel für die Fleischbrühe."

Damit werden superhydrophobe Textilien auch für die Umwelttechnik interessant. Versprechen sie doch einen neuen Lösungsansatz für das drängende Umwelt-Problem zunehmender Ölverschmutzungen auf Gewässern. Auf dem Wasser schwimmende Ölfilme verhindern einerseits den Gasaustausch durch die Oberfläche. Andererseits sind sie für viele Pflanzen und Tiere bei Kontakt gefährlich. Da sich Ölfilme zudem schnell über große Oberflächen ausbreiten, können sie ganze Ökosysteme gefährden.

Reinigung ohne Chemie
Das neue Verfahren kommt ohne den Einsatz von Chemikalien aus. Von herkömmlichen Bindemitteln wird das Öl zudem einfach aufgesaugt und kann dann später meist nur noch verbrannt werden. Anders bei der Superhydrophobie-Methode: „Das in den schwimmenden Behälter abgeschöpfte Öl ist so sauber, dass es sich wiederverwenden lässt", erklärt Prof. Barthlott.

Das Verfahren ist nicht für großflächige Ölkatastrophen wie nach einem Tankerunglück gedacht. Aber gerade kleine Verschmutzungen - etwa durch Motoröl von Autos oder Schiffen, Heizöl oder Leckagen - sind ein drängendes Problem. „Besonders in stehenden oder langsam fließenden Gewässern werden auch geringe Mengen zu einer Gefahr für das Ökosystem", betont der Biologe. Dort sieht er denn auch das Haupteinsatzpotenzial der neuen Methode, die von der Universität Bonn zum Patent angemeldet wurde.

Im Prinzip zeigen viele Oberflächen superhydrophobes Verhalten, wenn auch in unterschiedlichem Ausmaß. Grundvoraussetzung ist zunächst einmal, dass das Material selbst wasserabweisend ist - zum Beispiel aufgrund einer Wachs-Beschichtung. Das allein reicht aber nicht aus: „Superhydrophobie basiert immer auch auf bestimmten Strukturen auf der Oberfläche wie etwa kleinen Haaren oder Warzen - oft in nanotechnologischer Dimension", sagt der Botaniker der Universität Bonn. Auch ihm ist zu verdanken, dass die Wissenschaft inzwischen sehr viel mehr über diese Zusammenhänge weiß als noch vor einigen Jahrzehnten.

Die Forschungsarbeiten werden von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt DBU gefördert. „Das hilft uns nun dabei, in Kooperation mit der RWTH Aachen gezielt öladsorbierende Materialien mit besonders guten Transporteigenschaften zu entwickeln", sagt Barthlott.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. em. Dr. Wilhelm Barthlott
Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen
Universität Bonn
Tel. 0228/732271 (Sekretariat)
E-Mail: barthlott@uni-bonn.de

Originalpublikation:
W. Barthlott, M. Moosmann, I. Noll, M. Akdere, J. Wagner, N. Roling, L. Koepchen-Thomä, M.A.K. Azad, K. Klopp, T. Gries & M. Mail (2020): Adsorption and superficial transport of oil on biological and bionic superhydrophobic surfaces: a novel technique for oil-water separation. Philosophical Transactions A., DOI: https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0447

Weitere Informationen:

https://www.uni-bonn.de/neues/022-2020 Video

Quelle: IDW 

(nach oben)


Stress für die Seele ist eine Strapaze fürs Herz

Pierre König Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

Herzstiftung informiert über Zusammenhang zwischen Herzkrankheiten und seelischen Belastungen sowie Hilfsangebote für Betroffene

Stress und seelische Belastungen erhöhen den Blutdruck und langfristig auch das Risiko, eine Herzerkrankung zu bekommen. Umgekehrt können Herzerkrankungen die Seele stark belasten. Seit einigen Jahren widmet sich die Psychokardiologie verstärkt diesem Zusammenhang und bietet unterstützende Therapien und Gespräche für Herzpatienten an. „Das Erleben einer schweren organischen Herzkrankheit führt bei Betroffenen fast immer zu Todesängsten, auch wenn sie nicht immer bewusst wahrgenommen werden", sagt Prof. Dr. med. Christoph Herrmann-Lingen vom Wissenschaftlichen Beirat der Deutschen Herzstiftung und Direktor der Klinik für Psychosomatische Medizin und Psychotherapie der Universitätsmedizin Göttingen in der Titelgeschichte der aktuellen Ausgabe „HERZ heute". Ausführliche Informationen über den Zusammenhang zwischen Herz und Psyche bietet die Herzstiftungs-Zeitschrift „HERZ heute" 1/2020, die kostenfrei unter 069 955128400 angefordert werden kann.

Wie Stress Herz und Gefäße belastet
Stress hat unmittelbaren Einfluss auf das vegetative Nervensystem: Herz und Atmung beschleunigen sich, die Muskeln werden stärker durchblutet, wir werden aufmerksamer und reizbarer. Für unsere Vorfahren war das überlebenswichtig, denn bei Gefahr mussten sie kämpfen oder fliehen. Auch heute ermöglicht uns diese Körperreaktion, in Gefahrensituationen schnell zu reagieren und die maximale Körperkraft einzusetzen. Der heutige Stress ist allerdings - anders als früher - nur selten mit Muskelaktivität verbunden und hält häufig länger an - mit gesundheitlichen Folgen: „Eine Aktivierung von Herz und Kreislauf ohne Muskelaktivität lässt den Blutdruck steigen", sagt Herrmann-Lingen. „Geschieht das über einen längeren Zeitraum, gewöhnt sich der Organismus an die zu hohen Werte. Eine Hochdruckerkrankung entwickelt sich." Auch die Blutgefäße verengen sich und verstopfen leichter, weil sich die Blutgerinnung bei Stress verändert. Fehlen die Erholungsphasen, belasten all diese Faktoren das Herz: „Langfristig können sich die Herzkranzgefäße stark verengen, es kann zu Schäden am Herzmuskel, Herzrhythmusstörungen bis hin zum Herzinfarkt oder Herzversagen kommen", so der Mediziner.
Allerdings sind nicht alle Menschen gleich anfällig für Stress. Genetische Faktoren sowie Erfahrungen in der Kindheit entscheiden mit, wie stressanfällig wir später als Erwachsene sind. Manche Menschen empfinden bereits den Gedanken oder die Erinnerung an eine emotional belastende Situation als Stress. Die Körperreaktionen sind dann die gleichen wie bei „echtem" Stress, obwohl die unmittelbare Gefahrensituation fehlt.

Teufelskreis aus Angst und Herzbeschwerden
Nicht selten erleben Betroffene bei Angst und Stress funktionelle Herzbeschwerden wie Herzrasen oder Herzstolpern, obwohl das Herz (noch) gesund ist. Eine rein körpermedizinische Behandlung bleibt dann erfolglos. Das verunsichert Betroffene und schränkt sie in ihrem Alltag ein. „Einige Patienten beobachten Puls, Blutdruck sowie Herzbeschwerden besonders genau und meiden positive Aktivitäten wie Sport, aus der - eigentlich unbegründeten - Sorge vor einem Herzinfarkt", berichtet Prof. Herrmann-Lingen. Auch eine tatsächlich bestehende Herzkrankheit kann die Psyche stark belasten. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Therapie mit zusätzlichen Belastungen einhergeht, etwa mit Schockabgaben eines implantierten Defibrillators oder häufigen Krankenhausaufenthalten. „In der Folge können sich Ängste und weitere psychische Probleme entwickeln, die wiederum das Herz belasten. Nicht selten kommt es zu einem Teufelskreis aus Herzkrankheit und psychischen Problemen."

Hilfsangebote der Psychokardiologie
Um diesen Teufelskreis gar nicht erst entstehen zu lassen, arbeiten viele kardiologische Akutkliniken inzwischen eng mit psychosomatischen Diensten zusammen. Sie bieten den Patienten schon während des Krankenhausaufenthaltes unterstützende Gespräche sowie Hilfe bei der weiteren Therapieplanung an. So ist es hilfreich, zusätzlich zur medizinischen Behandlung Informationsveranstaltungen sowie Kurse zur Stressbewältigung zu besuchen. Auch Gespräche mit anderen Betroffenen können nützlich sein. Nicht zuletzt hilft oft ein konsequentes körperliches Trainingsprogramm, wieder Vertrauen in Herz und Körper zu fassen. Weitere Infos zu den Hilfsangeboten und einen Patienten-Erfahrungsbericht bietet der Expertenbeitrag „Hilfe für das Herz - und für die Seele" von Prof. Herrmann-Lingen in HERZ heute 1/2020.

Rezensionsexemplar für Redaktionen
Ein Rezensionsexemplar der aktuellen Ausgabe von HERZ heute 1/2020 mit dem vollständigen Expertenbeitrag von Prof. Herrmann-Lingen sowie druckfähiges Bildmaterial erhalten Sie unter presse@herzstiftung.de oder per Tel. unter 069 955128114.

Aktuelle Ausgabe HERZ heute: Jetzt Probeexemplar anfordern!
Die Zeitschrift HERZ heute erscheint viermal im Jahr. Sie wendet sich an Herz-Kreislauf-Patienten und deren Angehörige. Mitglieder der Deutschen Herzstiftung erhalten die Zeitschrift der Deutschen Herzstiftung regelmäßig und kostenfrei. Ein kostenfreies Probeexemplar der neuen Ausgabe HERZ heute 1/2020 ist unter Tel. 069 955128400 oder per E-Mail unter bestellung@herzstiftung.de erhältlich.

Infos über bewährte Maßnahmen gegen Stress:
https://www.herzstiftung.de/Stress-Herz.html

Download-Link zu druckfähigem und honorarfreiem Bildmaterial (JPG):
www.herzstiftung.de/presse/bildmaterial/christoph-herrmann-lingen.jpg
Prof. Dr. med. Christoph Herrmann-Lingen

Deutsche Herzstiftung e.V.
Pressestelle:
Michael Wichert (Ltg.)/Pierre König
Tel. 069 955128-114/-140
E-Mail: presse@herzstiftung.de

Originalpublikation:
Deutsche Herzstiftung (Hg.), HERZ heute, Ausg. 1/2020, Frankfurt a. M. 2020

Weitere Informationen:
https://www.herzstiftung.de/Stress-Herz.html
https://lwww.herzstiftung.de

Anhang
PM_5_DHS_Herz_und_Psyche

Quelle: IDW 

(nach oben)


Umweltradioaktivität: Bundesanstalt für Gewässerkunde veröffentlicht einzigartigen Datensatz

Martin Labadz Referat Öffentlichkeitsarbeit
Bundesanstalt für Gewässerkunde

Im Rahmen der Umweltüberwachung der Bundeswasserstraßen ist die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) seit mehr als 60 Jahren am Monitoring der Umweltradioaktivität beteiligt. Entstanden ist ein einzigartiger zeitlich und räumlich hoch aufgelöster Datensatz. Teile dieses Datensatzes haben Wissenschaftler der BfG jetzt zusammen mit Wissenschaftlern vom Deutschen Wetterdienst und dem Helmholtz Zentrum in München in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Hydrological Processes" veröffentlicht.

Der frei zugängliche Datensatz, der durch diese Zusammenarbeit entstanden ist, bietet durch seine hohe zeitliche und räumliche Auflösung einzigartige Möglichkeiten. Tritium ist ein oft und gern genutzter Indikator, um vielfältige hydrologische und hydrogeologische Fragestellungen zu beantworten. So kann zum Beispiel in Gebieten mit intensiver Wassernutzung oder spärlichem Wasserdargebot abgeschätzt werden, wieviel Niederschlag dem Grundwasser zufließt. Auch bei Fragen zum Verbleib von Stoffen in Gewässern kann Tritium helfen, Transportwege näher zu untersuchen. Gerade in Zeiten des Klimawandels sind diese Erkenntnisse von hoher wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Relevanz und damit besonders wertvoll.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Axel Schmidt (axel.schmidt@bafg.de)
Dr. Lars Düster (duester@bafg.de)

Originalpublikation:
Schmidt, A, Frank, G, Stichler, W, Duester, L, Steinkopff, T, Stumpp, C. Overview of tritium records from precipitation and surface waters in Germany. Hydrological Processes. 2020; 1- 5. https://doi.org/10.1002/hyp.13691

Quelle: IDW 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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.

Quelle: IDW 

(nach oben)


„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

Quelle: IDW 

(nach oben)


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

Quelle: IDW 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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

Quelle: IDW 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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

Quelle: IDW 

(nach oben)


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/

Quelle: IDW 

(nach oben)


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

Quelle: IDW 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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:

http://www.dgim.de
http://www.facebook.com/DGIM.Fanpage/
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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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

Quelle: IDW 

(nach oben)


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

Quelle: IDW 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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]

Quelle: IDW 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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

Quelle: IDW 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)


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 

(nach oben)