Dezember 2024
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Februar 2024
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Januar 2024
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IAB-Arbeitsmarktbarometer: Flaute hält auch 2025 an
Das IAB-Arbeitsmarktbarometer sinkt im Vergleich zum Vormonat abermals um 0,3 Punkte und verzeichnet damit den vierten Rückgang in Folge. Mit 99,2 Punkten steht der Frühindikator des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) im Dezember auf dem niedrigsten Stand außerhalb der Corona-Pandemie. Das European Labour Market Barometer fällt minimal um 0,1 Punkte und liegt mit 98,9 Punkten ebenfalls im pessimistischen Bereich.
Die Komponente zur Vorhersage der Arbeitslosigkeit in Deutschland steht nach einem Minus von 0,2 Punkten inzwischen bei 97,6 Punkten. Damit liegt sie deutlich im pessimistischen Bereich – die Aussichten trüben sich also weiter ein. „Die Arbeitsagenturen erwarten, dass die Arbeitslosigkeit auch zu Beginn des neuen Jahres weiter steigen wird“, erklärt Enzo Weber, Leiter des Forschungsbereichs „Prognosen und gesamtwirtschaftliche Analysen“ am IAB. Die Beschäftigungskomponente verzeichnet im Dezember einen Rückgang von 0,3 Punkten und fällt auf 100,8 Punkte. Niedrigere Werte gab es nur während der Corona-Pandemie. Insgesamt bleiben die Beschäftigungsaussichten stabil, aber Weber ordnet ein: „Der Arbeitsmarkt ist zweigeteilt: Industrie, Bau und Zeitarbeit verlieren, Gesundheit, Erziehung und Verkehr gewinnen. Die Beschäftigung geht in kleineren Betrieben zurück, nicht bei den großen.“
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„Wir haben alles angeschaut, was in der Arzneimitteltherapie schieflaufen kann“
Professor Dr. Walter E. Haefeli leitete 25 Jahre die Abteilung für Klinische Pharmakologie und Pharmakoepidemiologie am UKHD. Nun geht er in den Ruhestand. Sein großes Thema war die Arzneimitteltherapiesicherheit: Unter anderem entwickelte er mit seinem Team das erfolgreiche elektronische Arzneimittel-Informationssystem „AiDKlinik“, etablierte ultrasensitive Analysemethoden für sichere Arzneistoffmessungen, baute mit Kooperationspartnern den weiterführenden Studiengang „Arzneimitteltherapiesicherheit“ auf und initiierte einen Beratungsdienst für niedergelassene Ärztinnen und Ärzte. Auf großes mediales Interesse stieß seinerzeit eine Studie zur „Kunst des Pillenschluckens“.
In 25 Jahren als Ärztlicher Direktor der Abteilung für Klinische Pharmakologie und Pharmakoepidemiologie des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) hat Professor Dr. Walter E. Haefeli mit seinem Team viel für die Arzneimitteltherapiesicherheit bewegt, ausgeklügelt und umgesetzt – unter anderem Arzneimittel-Informationssysteme und Dosierungs-Apps, ultrasensitive Analyseverfahren für Arzneistoffmessungen mit minimalen und daher wirkungs- und nebenwirkungsfreien Dosierungen, ein Studienzentrum für erste Einsätze neuer Arzneimittel am Menschen, den Postgraduierten-Studiengang „Arzneimitteltherapiesicherheit“ oder einen Beratungsdienst für niedergelassene Ärztinnen und Ärzte. Ebenso beschäftigte er sich mit den Problemen, die Patientinnen und Patienten bei der Medikamenteneinnahme umtreiben könnten. „Es ging mir darum, die Variabilität der Arzneimitteltherapie zu vermessen, damit man sie im klinischen Alltag berücksichtigen kann. Heute sagt man dazu personalisierte Medizin“, sagt der gebürtige Schweizer, der sich zum 31. Dezember 2024 in den Ruhestand verabschiedet.
mehr: https://idw-online.de/de/news845213
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Dünn und steinig – aber fruchtbar: Die Rendzina ist der Boden des Jahres 2025
Über den Boden, die oberste Schicht der Erdkruste, die zusammen mit Wasser die wichtigste Grundlage für unsere Ernährung und die Landökosysteme bildet, wissen wir oft sehr wenig. Zur Förderung des Wissens über Böden dient die Aktion „Boden des Jahres“, die seit 2004 besteht. Boden des Jahres 2025 ist die Rendzina, ein besonderer Bodentyp auf Kalk- oder Gipsgestein. Das besondere Merkmal der Rendzina: unter dem humus- und nährstoffreichen Oberboden folgt direkt der Gesteinsuntergrund.
Die essentiellen Leistungen, die der Boden – die dünne oberste Haut der Erdkruste – für die Menschheit und das Leben auf der Erde erbringt, sind häufig viel zu wenig bekannt. Deshalb setzen sich die bodenkundlichen Fachverbände und andere Institutionen weltweit für mehr „Bodenwissen“ ein. In Deutschland, Österreich und der Schweiz tun sie dies unter anderem dadurch, dass seit 2005 alljährlich ein „Boden des Jahres“ proklamiert wird, der in verschiedenen Veranstaltungen und Publikationen der Öffentlichkeit vorgestellt wird. Diesmal kommt Dänemark als Partnerland hinzu.
Im Boden wirken Gestein, Wasser, Luft und Leben (in Form von Pflanzen und Tieren) zusammen, um die fruchtbare oberste Erdschicht zu schaffen. Sie bildet die wesentliche Grundlage für unsere Ernährung aber auch die Erzeugung von Energierohstoffen wie etwa Holz. Ein gesunder Boden filtert aber auch Wasser und trägt bei Starkregen zum natürlichen Rückhalt von Hochwasser bei. Auch die Biodiversität in Form von prächtigen Blütenpflanzen, Bäumen und Sträuchern u.v.a. hängt vom Untergrund ab. In Abhängigkeit vom Ausgangsgestein, vom Klima (vor allem von Temperaturen und Niederschlägen), von der Position im Gelände (z.B. auf einer Kuppe oder am Hang) und von der Vegetation entstehen ganz verschiedene Typen von Böden, mit unterschiedlicher Zusammensetzung und unterschiedlicher Schichtung, die die Bodenwissenschaftler und -wissenschaftlerinnen analysieren und nach bestimmten Kriterien systematisch gliedern.
mehr: https://idw-online.de/de/news845217
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Weniger Quecksilber in deutschen Flüssen, aber weiter ein Problem
Die Quecksilber-Belastung in Flusswasser, Schwebstoffen und Sedimenten hat in den vergangenen Jahrzehnten in Deutschland abgenommen. Ungeachtet dieses positiven Trends ist die Belastung von Fischen und anderer Organismen mit Quecksilber (Hg) unverändert hoch. BfG-Wissenschaftler/-innen untersuchen im Projekt QUISS die aktuelle Situation und diskutierten diese mit der nationalen und internationalen Fachwelt.
„In den vergangenen Jahrzehnten ist die Quecksilberbelastung in den Flüssen deutlich gesunken – ein Erfolg von Umweltgesetzgebung und verbesserter Abwasserreinigung“, sagte der BfG-Wissenschaftler Dr. habil. Jan Wiederhold zu Beginn des deutschsprachigen Symposiums am 5.12.2024. Der Rückgang falle jedoch regional unterschiedlich aus, so der Koordinator des BMDV-Projekts “Quecksilber in Sedimenten und Schwebstoffen (QUISS)”.
Die Elbe und ihre Nebenflüsse Mulde und Saale weisen weiterhin deutlich höhere Quecksilber (Hg)-Werte auf als andere große Flüsse in Deutschland, etwa Rhein und Donau.
Transformationsprodukt ist gefährlicher als reines Quecksilber
Die heimische Fischfauna und andere aquatische Organismen profitieren bislang nicht vom Rückgang des Hg-Gesamtgehaltes in den Gewässern, sondern der Quecksilbergehalt ist in den Tieren weiterhin zu hoch. Obwohl die Einträge hierzulande heute deutlich geringer sind, findet sich Quecksilber als historische Altlast z. B. aus der chemischen Industrie und Bergbauaktivitäten weiter in den Sedimenten. „Besonders gefährlich wird es, wenn unter dem Einfluss von Mikroorganismen, die in sauerstofffreien Bereichen der Gewässer vorkommen, das anorganische Hg in das Nervengift Methyl-Hg umgewandelt wird“, erklärt Jan Wiederhold.
mehr: https://idw-online.de/de/news844868
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Thermisch aktivierte Abwasserkanäle: Innovativer Beitrag zur nachhaltigen Wärmeversorgung
Abwassersysteme als Energiequelle und thermisches Energienetz: Das Forschungsprojekt IWAES (Integrative Betrachtung einer nachhaltigen Wärmebewirtschaftung von Stadtquartieren im Stadtentwicklungsprozess) hat in den vergangenen Jahren innovative Wege aufgezeigt, um die im Abwasser schlummernde thermische Energie zu nutzen und gleichzeitig ein Wärme- und Kältenetz (Kaltes Nahwärmenetz / Anergienetz) aufzubauen. Bei einer Abschlussveranstaltung an der Universität Stuttgart präsentierten Wissenschaftler*innen aus Kaiserslautern, Biberach und der Landeshauptstadt Stuttgart die vielversprechenden Ergebnisse ihrer Arbeit.
Die Hochschule Biberach (HBC) ist mit dem Institut für Gebäude- und Energiesysteme (IGE) an dem Projekt beteiligt. Prof. Dr.-Ing. Roland Koenigsdorff, der im Studiengang Energie-Ingenieurwesen u. a. Energiekonzepte lehrt, sowie die wissenschaftlichen Mitarbeiter Stephan Volkmer, Daniel Buchmiller, Meinhard Ryba und Michael Bachseitz haben in der Forschungsgruppe mitgearbeitet. Die Biberacher Forschungsgruppe widmete sich im Rahmen des inter- und transdisziplinären Verbundvorhabens schwerpunktmäßig der Gebäudeenergetik und -technik. Dabei lag der Fokus auf der zeitlich hoch aufgelösten Bestimmung von Wärme- und Kältelasten im städtischen Kontext sowie auf der technischen Konzeption und Integration des innovativen Wärme- und Kältenetzes. Zusätzlich unterstützte das HBC-Team die Entwicklung von dimensionierenden Modellen.
mehr: https://idw-online.de/de/news844730
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Erwärmung verschärft Sauerstoffmangel in der Ostsee: Steigende Temperaturen zehren Erfolge bei Nährstoffreduktion auf
Überdüngung und steigende Wassertemperaturen setzen der Ostsee immer mehr zu: Sie führen zu einem gefährlichen Sauerstoffmangel in den tieferen Wasserschichten, was viele Meeresbewohner bedroht. Trotz erfolgreicher Bemühungen, die Nährstoffbelastung zu verringern, verhindern steigende Temperaturen, dass sich das Ökosystem erholt. Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben anhand von Langzeitmessungen untersucht, wie sich die Umweltbedingungen in den letzten Jahrzehnten verändert haben. Ihre Ergebnisse wurden jetzt im Fachjournal Scientific Reports veröffentlicht.
Die Ostsee spürt deutlich die Folgen des Klimawandels: Steigende Wassertemperaturen verschärfen die Umweltprobleme, denn obwohl es gelungen ist, die Nährstoffeinträge zu verringern, breiten sich Sauerstoffminimumzonen weiter aus. Für ihre neue Studie haben Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel Langzeitmessungen der Zeitserienstation Boknis Eck genutzt, um zu untersuchen, wie sich die Umweltbedingungen von 1991 bis 2019 verändert haben und wie sich diese Veränderungen auf das Leben im Wasser auswirken. Besonders auffällig sind Schwankungen bei Temperatur und Sauerstoffkonzentration sowie deren Einfluss auf das Wachstum von Bakterien und die Nährstoffverhältnisse. Die Ergebnisse sind jetzt in dem Fachjournal Scientific Reports veröffentlicht worden.
mehr: https://idw-online.de/de/news845159
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Europäisches „Green Skills“-Projekt: Nachhaltigkeit in die Lehre integrieren
Lehrende der THWS nehmen am Train-the-Trainer Workshop in Wien teil
Studierende und Lehrende auf die gegenwärtigen Herausforderungen in Umwelt und Gesellschaft vorzubereiten – das ist das Ziel des EU-Erasmus+-Projekts „Personal Green Skills in Higher Education“ (PeGSinHE). Lehrende der Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) sind kürzlich nach Wien gereist, um bei einem Train-the-Trainer-Workshop mitzumachen und dessen Ergebnisse in die Fakultäten der THWS hineinzutragen.
Die THWS gehört zu einem internationalen Konsortium teilnehmender Hochschulen aus Litauen, Finnland, Deutschland, Österreich und Spanien, das sich untereinander fünf Arbeitspakete aufteilt. Die Ansätze fokussieren sich auf die Identifikation und Förderung von „Green Skills“ mittels Lehrformaten und Train-the-Trainer-Schulungen. Einerseits sollen Studierende für Nachhaltigkeitsthemen sensibilisiert werden, außerdem sollen Lehrende befähigt werden, diese innovativ in ihre Lehre zu integrieren.
Die Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik (HAUP) in Wien hatte zu diesem Zweck zu einem Train-the-Trainer-Workshop eingeladen, um gemeinsam zu lernen und zu diskutierten, wie bereits bestehende Ansätze eingesetzt und auch angepasst werden können, um Studierende zu motivieren sich mit dem Thema Nachhaltigkeit auseinanderzusetzen.
mehr: https://idw-online.de/de/news845189
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Greifswalder Publikation in npj Clean Water
Resistente Bakterien in der Ostsee
Ein Forschungsteam des Helmholtz-Instituts für One Health (HIOH) hat die Verbreitung und Eigenschaften von antibiotikaresistenten Bakterien in der Ostsee untersucht. Die Ergebnisse ihrer Arbeit verdeutlichen, dass resistente Krankheitserreger nicht nur in klinischen, sondern auch in Umweltproben vorkommen.
Zudem unterstreicht die BMBF-geförderte Studie, wie wichtig eine integrierte Strategie zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen ist, die Umwelt- und Gesundheitsschutz gleichermaßen berücksichtigt. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachjournal npj Clean Water veröffentlicht.
An dem Projekt waren Forschende des Helmholtz-Instituts für One Health (HIOH), der Universitätsmedizin Greifswald, des Friedrich-Loeffler-Instituts (FLI) sowie der Universität Greifswald beteiligt. Ein Jahr lang nahmen sie mehr als 120 Wasserproben an verschiedenen Standorten in Greifswald und Umgebung: unter anderem in einem Badebereich, in der Nähe von Kläranlagen sowie in einem Schutzgebiet auf der Insel Riems. Ziel war es, das Vorkommen von antibiotikaresistenten Bakterien und die Konzentration von Antibiotikarückständen im Oberflächenwasser zu analysieren.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass einige der isolierten Bakterien als Hochrisikostämme gelten und eine signifikante Resistenz gegen wichtige Antibiotika aufweisen“, erklärt Prof. Katharina Schaufler, Co-Leiterin der Studie und Professorin für Epidemiologie und Ökologie Antimikrobieller Resistenz am HIOH und der Unimedizin Greifswald. Insbesondere in den Proben aus Kläranlagen seien höhere Mengen multiresistenter Erreger und Antibiotikarückstände nachgewiesen worden. In den Boddengewässern konnten zwar ebenfalls resistente Erreger isoliert werden, jedoch in weitaus geringerer Anzahl.
mehr: https://idw-online.de/de/news845201
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CircleBIM – Interreg Nordsee Projekt will Kreislauforientierung im Bausektor voranbringen
Das Projekt CircleBIM (Public Sector Innovation with BIM for a more circular construction sector) wurde im Rahmen des Interreg Nordsee Programms genehmigt und ist gerade an der HafenCity Universität Hamburg (HCU) gestartet. CircleBIM will durch den innovativen Einsatz BIM-Gebäudeinformationsmanagement kreislauforientierte Planungs- und Bauprozessen effizienter machen.
Viele Städte und Regionen haben sich ehrgeizige Ziele gesetzt, um öffentliche Planungs- und Bauprozesse (PPC) kreislauforientierter zu gestalten. Kreislauforientierte Planungs- und Bauprozesse sind jedoch oft ineffizient und lassen sich nur schwer in größerem Maßstab umsetzen. Die Gründe für diese Ineffizienz liegen im Verwaltungshandeln, genauer in der Planung und im Informationsmanagement, die immer noch in sektoralen Silos stattfinden. Außerdem fehlt es dem öffentlichen Sektor an Daten und Know-how, um kreislauforientierte Planungs- und Bauprozesse effizienter zu steuern.
CircleBIM begegnet diesen Herausforderungen, indem es ein BIM-Gebäudeinformationsmanagement in kreislauforientierten Planungs- und Bauprozessen innovativ anwendet und sie so verbessert.
mehr: https://idw-online.de/de/news845205
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Land fördert Forschungen zu umweltverträglicher Landwirtschaft an der Universität Freiburg
• Das baden-württembergische Wissenschaftsministerium verlängert die Förderung von drei innovativen Projekten um jeweils drei Jahre.
- Themen sind biologischer Pflanzenschutz, die Integration von Bäumen und Sträuchern in den Weinbau sowie das Zusammenwirken von Bakterien und Pflanzen etwa bei Überschwemmungen.
- Die zweite Forschungsphase dient der praktischen Umsetzung und beginnt im Januar 2025.
Das Land Baden-Württemberg fördert drei innovative Forschungsprojekte an der Universität Freiburg, die zu einer ressourcenschonenden und umweltverträglichen Landwirtschaft beitragen und damit auch dem Klimaschutz dienen sollen. Dabei geht es um natürliche Wirkstoffe gegen Mehltau, um den Einsatz von Bakterien zum Pflanzenschutz sowie um die Integration von Bäumen und Sträuchern im Weinbau. Die Projekte wurden bereits in einer ersten Forschungsphase im Jahr 2024 gefördert. Nun erhalten sie eine weitere Förderung des baden-württembergischen Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst. Diese beginnt im Januar 2025 und läuft über weitere drei Jahre.
mehr: https://idw-online.de/de/news845187
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Im Job an Weihnachten und zur Jahreswende: Wer arbeiten muss und wie das bezahlt wird
Im Job an Weihnachten und zur Jahreswende: Wer arbeiten muss und wie das bezahlt wird
Sie kümmern sich um Menschen in Not, liefern den Weihnachtsbraten und machen die Silvesterparty im Restaurant zum Erlebnis: Ein Teil der Erwerbstätigen in Deutschland muss arbeiten, während und damit die Mehrheit der Bevölkerung Weihnachten und Silvester feiern kann. Wer an den kommenden Feiertagen im Erwerbsjob beschäftigt ist und was Beschäftigte für ihren Einsatz finanziell bekommen, hat das Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Institut (WSI) der Hans-Böckler-Stiftung untersucht.*
Zentrale Befunde der neuen Studie: In diesem Jahr müssen 9 Prozent der Erwerbstätigen an Heiligabend nach 14 Uhr arbeiten. Besonders hoch sind die Anteile derjenigen, die zu Weihnachten und zur Jahreswende „im Dienst“ sind, im Gastgewerbe, in Verkehr und Logistik sowie im Handel und dem Gesundheits- und Sozialwesen. Am Nachmittag des Heiligen Abends erhält gut die Hälfte der Arbeitenden einen Lohnzuschlag. Ein Wert, der an den beiden Weihnachtsfeiertagen auf gut 70 Prozent steigt (siehe auch die Tabellen 1 bis 3 in der pdf-Version dieser PM; Link unten). „Tarifverträge sind an den Festtagen besonders bedeutsam: Sie stellen sowohl eine wichtige Grundlage bezahlter Freistellungen als auch von Lohnzuschlägen dar. Darüber hinaus sichern sie vielen Beschäftigten den Anspruch auf Weihnachtsgeld“, sagt Prof. Dr. Bettina Kohlrausch, die wissenschaftliche Direktorin des WSI (vgl. hierzu auch die unten verlinkte Excel-Datei mit Tarifdaten für Regionen).
Über 7.100 Erwerbstätige haben in einer Befragung der Hans-Böckler-Stiftung Ende November/Anfang Dezember darüber Auskunft gegeben, ob und wann sie an Weihnachten oder zum Jahreswechsel arbeiten. Darüber hinaus haben die WSI-Forscher Dr. Eric Seils und Dr. Helge Emmler Daten des WSI-Tarifarchivs ausgewertet.
Wer arbeiten muss…
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Kopf hoch: gesundes Arbeiten im Büro und Homeoffice
Mangelnde Bewegung und schlechte Körperhaltung – wer viel am Schreibtisch oder am Bildschirmarbeitsplatz sitzt, kann unter Rücken-, Kopf-, Nacken- und Schulterschmerzen leiden. Hier setzt „MoKiBo-22“ an. Das Projekt zielt darauf ab, eine mobile Lösung zur Haltungsanalyse für gesundes Arbeiten im Büro und Homeoffice zu entwickeln. Das System erfasst mithilfe einer herkömmlichen Webkamera 22 Schlüsselpunkte des Oberkörpers und bewertet die Sitzhaltung in Echtzeit.
„MoKiBo-22“ steht für Mobile KI-gestützte Body-Tracking-Algorithmen, die 22 bewertete Schlüsselpunkte des Oberkörpers berücksichtigen. Für die Erfassung der Körperpunkte werden sowohl herkömmliche 2D-Kameras als auch 3D-Tiefensensoren von Smartphones verwendet. Das System soll in der Lage sein, zwischen aktiven und passiven Sitzphasen zu differenzieren. Die Daten wertet das Tool DSGVO-konform mithilfe von Algorithmen aus, die auf Künstlicher Intelligenz (KI) basieren. Sie werden in einem „Active Sitting Score“ zusammengeführt, der den Nutzerinnen eine objektive Rückmeldung zur Sitzhaltung bietet und so die Sitzgewohnheiten optimieren kann. So kann die App zum Beispiel eine Meldung an die Nutzerinnen schicken und sie auffordern, eine ergonomisch ungünstige Sitzhaltung zu ändern. Auch zur Bewegung animiert die App, sie schlägt Übungen für aktive Pausen vor und gibt ergonomische Hinweise zur Haltung. Abrufbar ist außerdem eine Langzeitauswertung mit einer Visualisierung des Sitzverhaltens.
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CO2 als Rohstoff für eine klimaneutrale Wirtschaft: Akademienprojekt ESYS ordnet ein und blickt in die Zukunft
Um klimaneutral zu werden, muss die chemische Industrie ihre bisherigen fossilen Kohlenstoffquellen durch klimaneutrale Alternativen ersetzen oder geschlossene Kohlenstoffkreisläufe etablieren. Ein Impulspapier des Akademienprojekts ESYS zeigt: Neben Kohlenstoff aus Biomasse und Recycling kann unter bestimmten Voraussetzungen auch Carbon Capture and Utilization (CCU) dazu einen Beitrag leisten.
Viele Alltagsprodukte wie Kunststoffe oder Waschmittel enthalten Kohlenstoff, der heute überwiegend aus Erdöl stammt – und am Ende der Produktlebensdauer oft als Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre gelangt. Schätzungen zufolge machten die sogenannten End of Life-Emissionen chemischer Produkte im Jahr 2020 etwa acht Prozent der Treibhausgasemissionen in Deutschland aus. Um diese Emissionen zu reduzieren, müssen klimaneutrale Kohlenstoffquellen erschlossen oder der Kohlenstoff in geschlossenen Kreisläufen gehalten werden, zum Beispiel durch wiederholtes Recycling. Eine Möglichkeit ist auch, CO2 aus industriellen Prozessen oder aus der Atmosphäre abzuscheiden und als Rohstoff wiederzuverwenden (Carbon Capture and Utilization, kurz CCU).
Welche Kohlenstoffquellen kommen zukünftig in Frage? Wie kann der eingesetzte Kohlenstoff im Kreislauf geführt werden? Wie könnte sich der Kohlenstoffbedarf in Deutschland entwickeln? Wie kann CCU zu einer klimaneutralen Wirtschaft beitragen? Und welche Weichen müssen Politik und Wirtschaft dafür heute schon stellen? Mit diesen und weiteren Fragen beschäftigt sich der Impuls „CO2 als Rohstoff – Baustein einer klimaneutralen Kohlenstoffwirtschaft“ des Projekts „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS), einer gemeinsamen Initiative von acatech, Leopoldina und Akademienunion.
mehr: https://idw-online.de/de/news844976
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Urban Water Resilience – Eine globale Herausforderung
Am 28. November 2024 fanden die BLUE PLANET Berlin Water Dialogues unter dem Thema „Urban Water Resilience – Reshaping Our Cities“ statt. Die Veranstaltung zog knapp 700 registrierte Teilnehmende aus 73 Ländern an und machte durch die Mitwirkung zahlreicher internationaler Expert:innen deutlich, dass nachhaltiges Wassermanagement weltweit von größter Bedeutung ist. Die Keynotes, Podiumsdiskussionen und Projektpräsentationen fokussierten auf die Integration von blauer, grüner und grauer Infrastruktur sowie die transformative Rolle der Digitalisierung in urbanen Räumen.
Am 28. November 2024 fanden die BLUE PLANET Berlin Water Dialogues unter dem Thema „Urban Water Resilience – Reshaping Our Cities“ statt. Die Veranstaltung zog knapp 700 registrierte Teilnehmende aus 73 Ländern an und machte durch die Mitwirkung zahlreicher internationaler Expert:innen deutlich, dass nachhaltiges Wassermanagement weltweit von größter Bedeutung ist. Die Keynotes, Podiumsdiskussionen und Projektpräsentationen fokussierten auf die Integration von blauer, grüner und grauer Infrastruktur sowie die transformative Rolle der Digitalisierung in urbanen Räumen.
Dr. Severin Fischer, Staatssekretär der Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe (SenWEB), eröffnete mit einem Grußwort aus Berlin die Online-Konferenz. „Wasser ist nicht nur eine lebenswichtige Ressource, sondern ein einzigartiges Element, das uns alle miteinander verbindet und über Grenzen, Kulturen und Gemeinschaften hinweg fließt. In einer Welt, die zunehmend vom Klimawandel und der Verstädterung geprägt ist, sehen sich unsere Städte mit noch nie dagewesenen Bedrohungen für ihre Wassersicherheit konfrontiert. Unser Ansatz der urbanen Wasserresilienz muss ganzheitlich, integrativ und zukunftsorientiert sein. Wasser kennt keine Grenzen, es verbindet uns alle“, so Dr. Severin Fischer. „Aufgrund des fortschreitenden Klimawandels und begrenzter Ressourcen ist urbane Wasserresilienz von entscheidender Bedeutung“, betonte Dr. Pascale Rouault, Geschäftsführerin des Kompetenzzentrums Wasser Berlin (KWB), die gemeinsam mit Boris Greifeneder, Geschäftsführer von German Water Partnership (GWP), durch die Veranstaltung führte.
mehr: https://idw-online.de/de/news844973
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„Fragmentierte“ Arbeitstage allenfalls Notlösung für Vereinbarkeit von Job und Privatem
Neue Studie
„Fragmentierte“ Arbeitstage allenfalls Notlösung für Vereinbarkeit von Job und Privatem – Mehr Stress, Ruhezeiten geraten unter Druck
Zerstückelte Arbeitszeiten mögen die Bewältigung des Alltags erleichtern. Zufrieden mit ihrer Work-Life-Balance sind vor allem weibliche Beschäftigte, die ihre tägliche Erwerbsarbeit länger für private Zwecke unterbrechen, aber nicht, zeigt eine neue Untersuchung.
Vielmehr prägen Zeitdruck und Stress „fragmentierte“ Arbeitstage besonders stark. Für die Gesundheit wichtige Ruhezeiten geraten unter Druck, die wöchentlichen Arbeitszeiten werden länger. Die Ergebnisse zeigen unter anderem, wie wichtig zeitliche Obergrenzen für einzelne Arbeitstage sind.
„Ich mache jetzt Schluss und logge mich heute Abend noch mal ein.“ Diesen Satz hätte vor 30 Jahren niemand verstanden, in Zeiten mobiler Arbeit an Laptop und Handy klingt er selbstverständlich. Vor allem im Homeoffice haben mehr Beschäftigte die Möglichkeit, Erwerbsarbeit und familiäre Verpflichtungen oder andere private Aktivitäten durch geteilte Tage unter einen Hut zu bekommen. Wie geht es Menschen, die ihre Arbeit regelmäßig unterbrechen, etwa, wenn die Kinder aus der Schule kommen, um später am Abend noch eine Spätschicht einzulegen? Genießen sie ihre Freiheit in puncto Zeiteinteilung oder sind solche Arrangements eher eine Notlösung, um die verlangte Arbeitsmenge überhaupt bewältigen zu können? Bleibt noch genügend Zeit zur Erholung? Welche Unterschiede gibt es zwischen Frauen und Männern, zwischen Menschen mit und ohne Kinder? Das haben Dr. Yvonne Lott, Arbeitszeitforscherin des Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Instituts (WSI) der Hans-Böckler-Stiftung, und Dr. Nils Backhaus von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) untersucht.*
mehr: https://idw-online.de/de/news844577
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Klärschlammpyrolyse als innovativer Verwertungsansatz in der Abwasserbeseitigung
Mit der Abschlussveranstaltung des CarboMass-Vorhabens wurden Fortschritte bei der technischen Weiterentwicklung und interkommunalen Zusammenarbeit in der Klärschlammaufbereitung präsentiert.
Abschluss des CarboMass-Vorhabens
Mit den herzlichen Grußworten von Herrn Prof. Dr.-Ing. Wesselak als Vizepräsident für Forschung und Entwicklung der Hochschule Nordhausen, Herrn Schimm, dem 2. Beigeordneten des Landkreises Nordhausen, der in Vertretung des Landrats Herrn Jendricke sprach, sowie Herrn Strauß vom Projektträger Jülich, wurde die Abschlussveranstaltung des CarboMass-Projekts im Kulturhaus Bleicherode feierlich eröffnet.
Die Veranstaltung markierte einen bedeutenden Meilenstein für das erfolgreiche CarboMass-Projekt, welches durch das Engagement eines starken Konsortiums von sechs regionalen und überregionalen Partnern geprägt wurde: der Landgemeinde Stadt Bleicherode, dem Abwasserzweckverband Bode-Wipper, dem Wasserverband Südharz, dem Landkreis Nordhausen, der IMM GmbH & Co. KG sowie der Hochschule Nordhausen als koordinierende Institution.
Rund 30 Teilnehmende folgten den inspirierenden Dankesreden. Die Ausführungen sowie die Präsentation ingenieurs- und verwaltungswissenschaftlicher Forschungsergebnisse, vorgestellt durch die Projektleitungen Prof. Dr. Uta Breuer und Prof. Dr. Elmar Hinz, unterstrichen die weitreichende Bedeutung des Projekts für die Region Nordhausen und darüber hinaus.
Das CarboMass-Projekt untersucht den Einsatz von pyrolysiertem Klärschlamm als möglichen Bestandteil zur Abdeckung von Kalirückstandshalden. Im Juli 2021 wurde begonnen an einer Laboranlage des Thüringer Innovationszentrums für Wertstoffe zu forschen und Pflanzversuche in Mitscherlichgefäßen zu analysieren.
Den Höhepunkt dieses Projekts stellte die Inbetriebnahme der Pilot-Pyrolyseanlage sowie die Bestückung der Testflächen auf dem Gelände des Abwasserzweckverbands Bode-Wipper im August 2023 dar. Durch eine Projektverlängerung bis Ende 2024 konnte ab Mai 2024 auch die Bepflanzung und Beprobung der Testflächen an der Kalirückstandshalde der IMM GmbH & Co. KG in Sollstedt erfolgen. Die wissenschaftlich begleitete Erprobung zeigt, dass die im Labormaßstab gewonnenen Erkenntnisse nicht eins zu eins auf die Pilotanlage übertragbar sind – unterschiedliche Bedingungen, Gegebenheiten und auch Klärschlämme führen zu variierenden Parametern.
mehr: https://idw-online.de/de/news844497
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ATB in Potsdam leistet Pionierarbeit – Künstlich hergestellte Huminstoffe für die Landwirtschaft
Schnell, kontrolliert und aus Reststoffen: Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) treibt weltweit die Forschung zur künstlichen Herstellung von Huminstoffen und deren nutzbringende Verwendung in der Landwirtschaft voran. Das neue Verfahren der hydrothermalen Humifizierung ermöglicht eine vollständige Verwertung biologischer Reststoffe.
Jeder Landwirt und jede Kleingärtnerin weiß, dass Humus gut für das Pflanzenwachstum ist. Aber warum? Humus enthält Huminstoffe. Diese Stoffe haben zahlreiche Vorteile für den Boden. Besonders fruchtbarer Boden enthält etwa 3 % Huminsäuren, Torf etwa 3 – 10 %. Die Vorteile von Huminstoffen: Sie binden Feuchtigkeit und nützliche Mineralien im Boden und fördern ein gesundes Ökosystem für Mikroorganismen, welche Biomasse in nährstoffreiche Biostimulanzien umwandeln, die das Pflanzenwachstum unterstützen. Landwirte müssen weniger wässern, weniger düngen und der Boden regeneriert sich innerhalb weniger Jahre. Huminstoffe wirken außerdem als pH-Puffer. Stickstoff, z. B. aus Düngemitteln, verbleibt tendenziell im Boden, wodurch das Grundwasser geschützt wird.
Huminstoffe kommen in der Natur vor und werden über viele Jahre hinweg durch biologische Prozesse gebildet, wobei viele Treibhausgase freigesetzt werden. Das bekannteste Beispiel hierfür ist die Kompostierung. In großen Mengen sind Huminstoffe in einem Vorläufer der Braunkohle, der Weichbraunkohle, zu finden, welche zu etwa 85% aus Huminstoffen besteht. Zahlreiche Firmen haben sich in den vergangenen Jahrzehnten auf die aufwändige Gewinnung und schonende Aufbereitung von Huminstoffen spezialisiert, um sie z. B. für die Landwirtschaft nutzbar zu machen. Diese Ressourcen sind jedoch endlich, Kohleabbau und -nutzung gelten als umwelt- und klimaschädlich.
mehr. https://idw-online.de/de/news844533
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Die Kläranlage der Zukunft versorgt die Landwirtschaft
Mit neuen Verfahren können Kläranlagen zu einer kommunalen Kreislaufwirtschaft und zum Klimaschutz beitragen. Dies zeigt das durch das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und Umwelttechnik BW koordinierte Verbundprojekt RoKKa: Auf der Kläranlage der Stadt Erbach (Donau) haben zehn Projektpartner sieben Pilotanlagen betrieben, um Phosphor- und Stickstoffverbindungen für die Düngemittelproduktion zurückzugewinnen, CO2 aus dem Faulgas als Rohstoff für neue Produkte zu nutzen und Lachgasemissionen auf der Kläranlage zu reduzieren.
Kläranlagen reinigen unser Abwasser – in Deutschland über 9 Milliarden Kubikmeter pro Jahr. Dabei entfernen sie nicht nur organische Verunreinigungen, sondern auch große Mengen an Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor. So sorgen Kläranlagen dafür, dass natürliche Gewässer intakt bleiben, wenn das gereinigte Abwasser eingeleitet wird. Doch mit der konventionellen Abwasserreinigung gehen die wichtigen Pflanzennährstoffe verloren: Stickstoffverbindungen werden unter hohem Energieverbrauch zu molekularem Stickstoff umgewandelt, der als Gas in die Atmosphäre entweicht. Phosphor wird zumeist in Form von nicht pflanzenverfügbaren Eisen- oder Aluminiumphosphaten gefällt und mit dem Klärschlamm entsorgt – obwohl die natürlichen Phosphatvorkommen für die Produktion von Düngemitteln knapper werden.
Dass Kläranlagen nicht nur Abwasser reinigen, sondern vielmehr zu einer klimaschonenden Kreislaufwirtschaft beitragen können, zeigt nach drei Jahren Forschung, Entwicklung und Betrieb das Projekt »RoKKa – Rohstoffquelle Klärschlamm und Klimaschutz auf Kläranlagen«. Auf der Kläranlage Erbach (Donau) haben zehn Projektpartner zukunftsweisende Verfahren zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus Abwasser pilotiert und über mehrere Monate erprobt. Insgesamt wurden dazu sieben innovative Demonstrationsanlagen betrieben, die sich auch als eigenständige Module auf bestehende Kläranlagen integrieren lassen.
Klärschlamm als Rohstoffquelle
RoKKa macht sich die Klärschlammfaulung zunutze, bei der organische Stoffe aus dem Abwasser vergärt werden, um Biogas als erneuerbaren Energieträger zu produzieren. Seit 2016 setzt auf der Kläranlage Erbach eine Hochlastfaulung den anfallenden Schlamm schneller und effizienter zu Faulgas um als herkömmliche Verfahren. Nach der Faulung wird der Schlamm entwässert, um sein Volumen zu verringern. Bei diesem Filtrationsschritt entsteht ein Schlammwasser, das reich an den Pflanzennährstoffen Phosphor und Stickstoff ist. »Da sich Stoffe umso besser zurückgewinnen lassen, je höher sie konzentriert sind, setzen wir genau hier in RoKKa an«, erklärt Dr.-Ing. Marius Mohr, Projektleiter von RoKKa und Leiter der Abteilung Wassertechnologien, Wertstoffgewinnung und Scale-up am Fraunhofer IGB.
mehr: https://idw-online.de/de/news844545%20um
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Der Biber, das Streittier
Wenn es einer bedrohten Art gelingt, sich in ihrem ehemaligen Lebensraum wieder anzusiedeln, ist die Freude zunächst groß. Langfristig ist die Ausbreitung jedoch oft mit Konflikten verbunden. Ein Beispiel dafür ist der Biber. Er ist eine so genannte Schlüsselart. Damit sind Tiere gemeint, die einen überdurchschnittlichen Einfluss auf die von ihnen bewohnten Ökosysteme haben. Durch ihre Wiederansiedlung werden oft wichtige Ökosystemfunktionen wiederhergestellt. Doch gerade wegen seines großen Einflusses auf Gewässer und Ufer polarisiert der Biber. Vier Forschende des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) bringen etwas Farbe in die schwarz-weiße Diskussion.
Herr Jeschke, Sie haben an einer aktuellen Studie mitgewirkt, welche die Meinung zum Biber in Deutschland in einer wissenschaftlichen Online-Umfrage bei Vertreter*innen der allgemeinen Öffentlichkeit, der Forst- und Landwirtschaft gesondert abgefragt hat. Was war das Ergebnis?
Wir haben die Teilnehmenden gefragt, welche Emotionen – Interesse, Freude, Wut, Angst – sie gegenüber dem Biber empfinden und was sie für akzeptable Biberlebensräume halten. Von den fast 1.500 Befragten stammte etwa die Hälfte aus der breiten Öffentlichkeit und die andere Hälfte aus der Land- bzw. Forstwirtschaft. Die Ergebnisse zeigen, dass die Menschen am Biber interessiert sind: Knapp 60 Prozent äußerten Interesse bis starkes Interesse. Immerhin 36 Prozent freuen sich über den Biber, 44 Prozent sind verärgert. Die Ansichten der Menschen aus den verschiedenen Gruppen sind dabei sehr unterschiedlich: Von der allgemeinen Öffentlichkeit wird der Biber mehrheitlich positiv wahrgenommen – nur 25 Prozent ärgern sich über ihn, während er in der Land- und Forstwirtschaft überwiegend negativ wahrgenommen wird: Bei 75 Prozent der teilnehmenden Landwirte löst er Wutgefühle aus. Unabhängig davon gab es auch regionale Unterschiede: Befragte aus Bayern – dem Bundesland mit den meisten Bibern – bewerteten Biber negativer als Teilnehmende aus anderen Bundesländern, auch in der breiten Öffentlichkeit.
Hat Sie das überrascht? Und was schließen Sie daraus?
Die Ergebnisse haben mich insgesamt nicht überrascht. Ich denke, sie spiegeln die öffentliche Debatte über Biber gut wider. Was mich überrascht hat, ist, wie deutlich die Unterschiede zwischen den gesellschaftlichen Gruppen und Bundesländern sind. Die Meinungen liegen wirklich sehr weit auseinander. Interessant war auch, dass die Teilnehmenden unterschiedlicher Ansicht waren, ob Wälder und urbane Grünflächen als Biberlebensraum akzeptabel sind. Einigkeit herrschte andererseits darüber, dass Biber in Naturschutzgebieten, Zoos und Wildparks akzeptabel sind. Unsere Ergebnisse zeigen, wie wichtig ein vorausschauendes Bibermanagement und verstärktes öffentliches Engagement sind, um ein positives Miteinander von Biber und Mensch in Deutschland zu ermöglichen. Dies gilt auch für andere Schlüsselarten.
Frau Jähnig, Biber werden also von Teilen der Bevölkerung als Störenfriede angesehen. In einer Studie definieren Sie große Süßwassertiere wie Biber als „positive Störenfriede“, die eine wichtige Funktion erfüllen. Was genau ist der Nutzen ihres „Störens“?
Durch ihre Aktivitäten machen große Süßwassertiere Ökosysteme, die durch menschliche Eingriffe sehr homogen geworden sind, in ihrer Struktur vielfältiger. Das wiederum kann die Artenvielfalt fördern. Es klingt paradox, aber Störungen sind für funktionierende Ökosysteme unerlässlich. Ein Beispiel dafür ist die Bautätigkeit des Bibers. Naturnahe Flüsse, Seen und Feuchtgebiete sind sehr dynamische Ökosysteme. Sie sind einer Vielzahl von Störungen ausgesetzt, die durch Veränderungen im Wasserhaushalt und durch tierische Aktivitäten verursacht werden. Das vergessen wir oft, weil wir diese natürliche Dynamik in unseren Kulturlandschaften gar nicht mehr kennen oder bewusst unterdrücken. Zum Beispiel durch Regulierung und Fragmentierung von Fließgewässern. So wird zum Beispiel oft angenommen, dass ein konstanter Wasserstand – wie er in den Wasserstraßen angestrebt wird – der beste Zustand für alle Lebewesen im Fluss sei, obwohl das Gegenteil der Fall ist.
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Impfstoff gegen das MERS-Coronavirus in klinischer Phase Ib-Studie als sicher und wirksam getestet
Das MERS-Coronavirus – MERS steht für „Middle East Respiratory Syndrome“ – verursacht schwere Atemwegserkrankungen mit einer hohen Sterblichkeitsrate. Bisher gibt es weder einen Impfstoff noch eine spezifische Behandlung. Die Sicherheit, Immunogenität und das optimale Dosierungsschema des im DZIF entwickelten Impfstoffkandidaten MVA-MERS-S wurden nun in einer Phase-Ib-Studie an gesunden Personen untersucht, die zuvor mit dem verwandten Coronavirus SARS-CoV-2 infiziert waren.
Das MERS-Coronavirus verursacht schwere Atemwegserkrankungen mit einer hohen Sterblichkeitsrate. Bisher gibt es weder einen Impfstoff noch eine spezifische Behandlung. Die Sicherheit, Immunogenität und das optimale Dosierungsschema des im DZIF entwickelten Impfstoffkandidaten MVA-MERS-S wurden nun in einer Phase-Ib-Studie an gesunden Personen untersucht, die zuvor mit dem verwandten Coronavirus SARS-CoV-2 infiziert waren. Die Studie unter Leitung von Prof. Marylyn Addo am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf hat gezeigt, dass der Impfstoff sicher und wirksam ist. Weitere Studien zur Sicherheit und Wirksamkeit des Impfstoffs bei Risikogruppen für schwere MERS-CoV-Erkrankungen, einschließlich älterer Menschen und Personen mit relevanten Begleiterkrankungen, werden folgen.
Das 2012 erstmals in Ländern des Nahen Ostens identifizierte Middle East Respiratory Syndrome (MERS)-Coronavirus wird durch Tröpfcheninfektion von Dromedaren auf Menschen übertragen und kann auch von Mensch zu Mensch weitergegeben werden. Der Erreger verursacht schwere Atemwegserkrankungen, die in bis zu 36 Prozent der Fälle tödlich verlaufen. Das MERS-Coronavirus ist von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als besonders gefährlich für die öffentliche Gesundheit eingestuft worden. Bis heute wurden mehr als 2.600 MERS-Fälle in 27 Ländern weltweit bestätigt, wobei der Schwerpunkt der Infektionen in Saudi-Arabien liegt. Bislang gibt es weder einen wirksamen Impfstoff noch ein spezifisch wirkendes Medikament.
mehr: https://idw-online.de/de/news841526
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Keine signifikanten PFAS-Emissionen durch Abfallverbrennung
Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen, kurz PFAS, finden sich in unzähligen Produkten und damit auch im Hausmüll. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben gemeinsam mit internationalen Partnern untersucht, welchen Anteil die Abfallverbrennung an der Freisetzung dieser Verbindungen hat. Ihre Versuche in der Verbrennungsanlage BRENDA am KIT ergaben, dass eine Verbrennung bei den in europäischen Anlagen üblichen Temperaturen und Verweilzeiten die Fluorpolymere nahezu vollständig abbaut. Die Studie wurde nun im Fachmagazin Chemosphere veröffentlicht. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2024.143403
Beschichtete Pfannen, Coffee-to-go-Becher, Pizzakartons, Backpapier oder Medizinprodukte: Aufgrund ihrer wasser-, schmutz- und fettabweisenden Eigenschaften setzen Hersteller Fluorpolymere, eine Untergruppe der per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS), in sehr vielen Konsumprodukten ein. Die Stoffgruppe umfasst mehr als 10 000 Verbindungen mit unterschiedlichen Eigenschaften – manche davon sind gesundheitsschädlich und werden zum Beispiel mit der Entstehung von Organschäden und Krebserkrankungen in Verbindung gebracht. PFAS reichern sich im Grundwasser und in Böden an und führen vielerorts zu Problemen für die Umwelt und die Gesundheit der Bevölkerung.
Forschende untersuchen Effektivität von Verbrennungsprozessen
Ob und in welchem Ausmaß die Verbindungen auch über die Abfallverbrennung in die Umwelt gelangen, hat jetzt ein Forschungsteam unter Leitung von Dr. Hans-Joachim Gehrmann vom Institut für Technische Chemie (ITC) des KIT geprüft. In Kooperation mit dem indischen Unternehmen Gujarat Fluorchemicals, einem Hersteller von Fluorpolymeren, führten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Untersuchungen an der Kraftwerkspilotbrennkammer BRENDA (Brennkammer mit Dampfkessel) am KIT durch. Dabei wurden Fluorpolymere verbrannt und anschließend die PFAS-Konzentrationen im Waschwasser, in der Asche und im Abgas ermittelt. Die Versuche sollten klären, bei welchen Verbrennungstemperaturen und -bedingungen eine möglichst vollständige Zerstörung der PFAS erreicht werden kann.
Repräsentative Mischung von Fluorpolymeren
Die Forschenden testeten dabei zwei unterschiedliche Temperaturbedingungen: 860 Grad Celsius, entsprechend den europäischen Standards für die Hausmüllverbrennung, und 1 095 Grad Celsius, wie bei der Verbrennung von gefährlichem Abfall. In beiden Fällen betrug die Mindestverweilzeit für die Abgase in der Brennkammer zwei Sekunden. „Wir konnten zeigen, dass bei Verbrennungsbedingungen von 860 Grad Celsius und zwei Sekunden Verweilzeit ein fluorbezogener Abbaugrad von mehr als 99,99 Prozent erreicht werden kann. Das bedeutet, dass unter Bedingungen wie in einer Hausmüllverbrennung eine nahezu vollständige Mineralisierung der Fluorpolymere erreicht wurde“, berichtet Gehrmann. „Eine Verbrennung bei 1 095 Grad Celsius hat den Abbaugrad nicht signifikant erhöht. Das legt nahe, dass eine höhere Temperatur keinen wesentlichen Einfluss auf die Mineralisierung der Fluorpolymere hat.“
Für die Versuche in der Brennkammer wählte das Team eine repräsentative Mischung von Fluorpolymeren aus, die 80 Prozent der weltweit kommerziell genutzten Fluorpolymere abdeckt, darunter Polytetrafluorethylen (PTFE, auch bekannt als Teflon®), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Perfluoralkoxy-Polymere (PFA) und Fluorkautschuk (FKM).
mehr: https://idw-online.de/de/news841189
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Regenerative Kraftstoffe: Baukasten für die Verkehrswende
Vor etwa zehn Jahren wurde an der Hochschule Coburg der Diesel-Kraftstoff R33 entwickelt – der Name steht für einen Anteil von 33 Prozent erneuerbarer Komponenten. Dieses Potenzial wurde nun mit dem Diesel R51 auf mehr als 50 Prozent erweitert.
Regenerative Kraftstoffe ergänzen den Ausbau der Elektromobilität und können dazu beitragen, beim Verkehr schnell unabhängiger von fossilen Rohstoffen zu werden. Für Fahrzeuge, die derzeit bereits auf den Straßen unterwegs sind, wollte ein Forschungsprojekt die Serienverträglichkeit bei der Nutzung neuer Kraftstoffe sicherstellen: Die Hochschule Coburg hat gemeinsam mit der Volkswagen AG und der AGQM Biodiesel e.V. den Schritt vom Diesel R33 zum B10 und Diesel R51 untersucht.
Mehr als die Hälfte sind erneuerbare Komponenten
Diesel R33 ist ein Mischkraftstoff, der vor über zehn Jahren an der Hochschule Coburg konzipiert wurde und mit Volumenanteilen von 7 Prozent Biodiesel und 26 Prozent hydriertem Pflanzenöl (HVO) einen regenerativen Anteil von 33 Volumenprozent abbilden kann. Die Unterschiede in der Dichte- und Viskosität von HVO und Biodiesel gleichen sich gegenseitig aus. In dem neuen Forschungsprojekt wurden zwei Kraftstoffe untersucht: Der Dieselkraftstoff B10 enthält zehn Volumenprozent Biodiesel. Diesel R51 enthält ebenfalls zehn Volumenprozent Biodiesel und zusätzlich 41 Volumenprozent HVO. Er ist die Weiterentwicklung des Diesel R33. Das neue Forschungsprojekt umfasste Untersuchungen mit mehreren Testfahrzeugen im Realbetrieb und am Emissions-Rollenprüfstand der Hochschule sowie umfangreiche Analysen von Kraftstoff und Motorölproben im Chemielabor.
An der Fakultät Maschinenbau und Automobiltechnik der Hochschule Coburg wurde das Projekt von Prof. Dr. Markus Jakob gemeinsam mit Chemikerin Anja Singer geleitet. Das System der Mischkraftstoffe bezeichnet Jakob als „Baukasten“ – und sieht in diesem Ansatz eines der wichtigsten Werkzeuge für die Energiewende im Verkehr. „Auf der einen Seite erzielt man durch die richtige Kombination mehrerer Beimischkomponenten schnell hohe Regenerativanteile“, erklärt der Wissenschaftler. Gleichzeitig könne auch weiterhin die Verträglichkeit mit den aktuellen Serienfahrzeugen sichergestellt werden. „Und auf der anderen Seite nutzt man bei dem Baukasten gleichzeitig die Produktionskapazitäten mehrerer Quellen, wodurch sich auch schneller höhere Beimischanteile realisieren lassen. Die 51 Volumenprozent des Diesel R51 sind ein erster wichtiger Schritt, der aber noch nicht das Maximum des Baukastens darstellt.“
mehr: https://idw-online.de/de/news844471
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Wie reagieren marine Nahrungsnetze auf Alkalinitätserhöhungen? Erste Studie zeigt vielversprechende Ergebnisse
Um den Klimawandel einzudämmen, müssen CO2-Emissionen schnell und umfassend reduziert werden. Zusätzlich muss ein Teil des bereits ausgestoßenen CO2 aus der Atmosphäre entfernt werden. Ein Lösungsansatz dafür ist, die CO2-Aufnahme des Ozeans durch Alkalinitätserhöhung zu steigern. Dabei wird der Prozess der Verwitterung nachgeahmt, indem gemahlenes oder gelöstes Gestein dem Wasser zugegeben wird. Bislang ist noch wenig über die Auswirkungen dieser Methode auf das Leben im Meer bekannt. Eine neue Studie des GEOMAR zeigt, dass die Auswirkungen unter bestimmten Voraussetzungen gering wären und das Nahrungsnetz stabil bliebe. Die Ergebnisse erscheinen heute in Science Advances.
Der Ozean nimmt bereits heute ein Viertel bis ein Drittel der vom Menschen verursachten CO2-Emissionen auf, doch dieser Prozess führt auch zur Versauerung des Wassers. Durch den gezielten Eintrag von bestimmten Mineralien kann die Alkalinität des Meerwassers erhöht werden. Das bedeutet, dass das Wasser dann mehr CO2 chemisch binden kann, ohne weiter zu versauern. Welche Auswirkungen eine Alkalinitätserhöhung (Ocean Alkalinity Enhancement, OAE) auf die Umwelt hätte, ist noch wenig erforscht. Wissenschaftler:innen aus der Gruppe von Professor Dr. Ulf Riebesell am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel haben nun im Rahmen des europäischen Projekts oceanNETs in einem Experiment auf Gran Canaria erstmals die Reaktion von Zooplankton und mögliche Auswirkungen auf das Nahrungsnetz untersucht. Ihre Ergebnisse erscheinen heute in der Fachzeitschrift Science Advances.
mehr: https://idw-online.de/de/news844385
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Globaler Wasserstoffatlas zeigt mögliche Importländer für Deutschland
Zur Deckung seines Bedarfs wird Deutschland einen Großteil des grünen Wasserstoffs und der wasserstoffbasierten Syntheseprodukte importieren müssen. Im Projekt »HYPAT« hat daher ein Konsortium aus Wissenschaft und Entwicklungszusammenarbeit einen globalen Wasserstoff-Potenzialatlas entwickelt, der nachhaltige Standorte für die grüne Wasserstoffwirtschaft der Zukunft identifiziert und analysiert. Er zeigt erstmals umfassend mögliche Partnerländer Deutschlands für eine kooperative Entwicklung inklusive der potenziellen Handelsvolumina, Produktions- und Transportkosten jeweils für 2030 und 2050 auf.
Im Rahmen des Projekts hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE vor allem technoökonomische Analysen potenzieller Standorte für die grüne Wasserstoffproduktion und den Export möglicher Power-to-X-Produkte durchgeführt. Das Team analysierte detailliert die Kosten entlang der Wertschöpfungskette für den Import aus Brasilien, Marokko, Kanada, der Ukraine und den Vereinigten Arabischen Emiraten. Dabei berücksichtigten die Forschenden auch die Bedürfnisse der Partnerländer wie die nachhaltige Deckung der eigenen Energienachfrage, die Erreichung der formulierten Klimaziele und die Einhaltung spezifischer Nachhaltigkeitskriterien für die Wasserstoffwirtschaft.
mehr: https://idw-online.de/de/news844354
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Wassersicherheit trotz Klimawandel: „Die Wasserwende ist dringend“ – Interview mit ISOE-Forscher Robert Lütkemeier
Auch in Deutschland nehmen Hitze- und Dürreperioden sowie Starkregen- und Hochwasserereignisse zu. Diese Extremereignisse erhöhen den Druck auf die Wasserressourcen und gefährden die bestehende Infrastruktur. Mit ihrer Nationalen Wasserstrategie vom März 2023 wollte die Ampelregierung den daraus resultierenden vielfältigen Herausforderungen begegnen – der angekündigte Umsetzungsplan des Aktionsprogramms liegt jedoch bis heute nicht vor. Ein Gespräch mit ISOE-Forscher Robert Lütkemeier über die drängendsten Probleme und die Entwicklung geeigneter Maßnahmen für ein klimaresilientes Wassermanagement.
Dass unsere Wasserressourcen zunehmend unter Druck geraten, ist seit Jahren bekannt. Als die Ampelregierung im März 2023 ihre nationale Wasserstrategie vorstellte, hat sie versprochen, dass damit die Ressource in Zukunft besser geschützt werde und die Trinkwasserversorgung überall sicher bleibe. Wie schätzen Sie das Potenzial der Strategie ein?
Die Nationale Wasserstrategie ist ein zentraler Schritt, um die wachsenden Herausforderungen in den Bereichen Wasserversorgung, Ressourcenschutz und Klimaanpassung in Deutschland anzugehen. Durch den partizipativen Entwicklungsprozess wurden zehn strategische Themenfelder identifiziert, die 78 konkrete Maßnahmen umfassen. Diese decken ein breites Spektrum von kurz- bis langfristigen Handlungsplänen ab und sollen sicherstellen, dass die Wasserversorgung stabil und bezahlbar bleibt, Ressourcen besser geschützt und Klimaanpassungsmaßnahmen effektiver gestaltet werden. Der Erfolg der Strategie hängt jedoch maßgeblich von der konkreten Umsetzung ab. Das Bundesumweltministerium hatte schon für Mitte 2024 einen Umsetzungsplan angekündigt. Nach dem Aus der Ampelkoalition ist unklar, wann er kommt. Aber dieser Plan wird entscheidend sein, um die Maßnahmen koordiniert und wirkungsvoll umzusetzen.
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Forschungsprojekt „CoolDown“ widmet sich Optimierung der Fernwärme im Gebäudebestand
Im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekt „CoolDown“ steht die Sammlung und Validierung von geeigneten Maßnahmen für die zügige und praxistaugliche Transformation von Wärmenetzen mit dem Fokus auf der Sekundärseite und (Bestands)-Gebäuden. Hierzu werden detailliert die technischen, regulatorischen und ökonomischen Anforderungen identifiziert und bewertet. Das Projekt startete im Oktober 2024 und läuft bis September 2028. Jetzt hat das erste Arbeitstreffen des Verbundes am Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel stattgefunden.
Der geplante Ausstieg aus der Kohleverstromung bis 2038 und der europäische Klimaschutzplan bedeuten den schrittweisen Rückzug von der Kohleverbrennung sowie perspektivisch auch vom Erdgas. Der Ausstieg aus der Verbrennung fossiler Energieträger hat unmittelbare Auswirkungen auf die Wärmeerzeugung und die Fernwärmeversorgung. Um die politisch gesteckten Klimaschutzziele im Wärmebereich zu erreichen, ist neben der flächendeckenden Gebäudesanierung und der Umstellung der Wärmeerzeugung auf Wärmepumpen ein massiver Ausbau der Fernwärme erforderlich. Daher entwickeln das Fraunhofer IEE und Partner aus der Fernwärme-, Wohnungswirtschaft sowie dem Handwerk im Rahmen des Projekts „CoolDown“ praktikable Lösungen für die Optimierung und Dekarbonisierung der Fernwärmeversorgung sowie die Nutzung erneuerbarer Wärmequellen im Gebäudebestand.
Eine Absenkung der Systemtemperaturen in den Wärmenetzen eröffnet die Möglichkeit eines effizienteren Anlagenbetriebs sowie der Einbindung größerer Mengen erneuerbarer Wärme, gegebenenfalls auch dezentral. Auch ökonomisch sind Maßnahmen zur Senkung der Systemtemperaturen wichtig. Dadurch lassen sich Einsparungen von etwa 0,5 €/MWh*K erzielen, was EU-weit einem jährlichen Einsparpotenzial von rund 14 Milliarden Euro entspricht. Eine effiziente Auskühlung des Rücklaufs erhöht zudem die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf, was die Transportkapazität des Fernwärmesystems direkt steigert und Raum für weitere Anschlüsse ohne eine Netzverstärkung bietet.
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Abfallkolonialismus
Wege von Textilabfällen aus wohlhabenden Städten auf drei Kontinenten untersucht / Studie in Nature Cities gibt Empfehlungen für die ab 1. Januar 2025 verpflichtende Trennung von Textilabfällen u.a. für Berlin
Ein internationales Forscher*innenteam hat den Wegen von Textilabfällen in neun wohlhabenden Städten auf drei Kontinenten nachgespürt. Die kürzlich in Nature Cities veröffentlichte Studie beleuchtet den Umgang dieser Städte mit Alttextilien und schlägt Maßnahmen vor, um die Abfallmengen zu reduzieren und Recyclingkreisläufe zu fördern. Als eine der untersuchten Städte könnte Berlin eine Vorreiterrolle übernehmen – allerdings nur mit den richtigen Strategien.
Textilabfälle haben in den vergangenen Jahren aufgrund des globalen „Fast Fashion“-Trends massiv zugenommen. Günstige, kurzlebige Mode sorgt für steigende Konsum- und Entsorgungsraten: Seit 2000 hat sich der globale Textilabfall auf 92 Millionen Tonnen pro Jahr verdoppelt, von denen nur 0,5 Prozent recycelt werden. In Europa und Australien gehen die meisten Alttextilien als Exporte nach Afrika und Asien, wo die Entsorgungskapazitäten oft unzureichend sind. Die Wissenschaftler*innen warnen vor den sozialen und ökologischen Folgen, die sich insbesondere für ärmere Länder daraus ergeben – ein Problem, das auch als „Abfallkolonialismus“ bekannt ist.
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Wie schnell werden Kunststoffe in der Umwelt abgebaut?
Wenn Kunststoffe in die Natur gelangen, werden sie dann biologisch abgebaut? Und falls ja, wie lange dauert das? Welche Faktoren tragen dazu bei?
Wie wichtig diese Fragen sind, machen die zunehmenden Mengen an Kunststoff-Verunreinigungen in der Umwelt deutlich. „Das Wissen dazu ist aber lückenhaft, es ist eine offene Frage“, schildert Stefan Mecking, Professor für Chemische Materialwissenschaft an der Universität Konstanz. In einem neuen Forschungsprojekt will der Chemiker nun klären, ob Kunststoffe wie Polyethylen in verschiedenen Umgebungen biologisch abgebaut werden, wie lange dieser Prozess dauert – und wie sie beschaffen sein müssen, um möglichst gut abbaubar zu sein. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert seine Forschung mit einem Reinhart-Koselleck-Projekt, einem Förderprogramm für wissenschaftliche Pionierarbeit mit einer Förderhöhe von bis zu 1,25 Mio. Euro.
Stefan Mecking setzt bei Polyethylen (PE) an – dem weltweit meisthergestellten Kunststoff. „Polyethylen ist etwas, was man zunächst als ein nicht-abbaubares Material bezeichnen würde. Polyethylen zerfällt in der Umwelt sehr langsam, über abiotische und biologische Schritte, und es gibt teils kontroverse Diskussionen dazu, welche Rolle diese spielen und wie schnell sie überhaupt ablaufen können“, so Mecking. Der Konstanzer Chemiker will eindeutige Daten dazu erheben. „Es geht uns darum, eine zuverlässige Methode zu entwickeln, um den Bio-Abbau dieses Kunststoffs quantifizieren zu können.“
Wie aber untersucht man das? Umweltverunreinigungen durch Kunststoffe werden schlussendlich durch Umwandlung bis zu Kohlendioxid abgebaut. Theoretisch könnte man also einfach die Entwicklung des Kohlendioxids verfolgen. Das Problem ist nur: Bei einem biologischen Abbauprozess wird auch in der natürlichen Umgebung Kohlendioxid freigesetzt, beispielsweise aus Böden, und es lässt sich schwer bestimmen, ob das CO2 nun vom Kunststoff oder aus dem Hintergrund stammt.
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Sauberes Wasser: OTH-Studierende bauen Pflanzenkläranlage in Uganda
Wie lässt sich Abwasser auf einfache und naturnahe Weise reinigen? – Für den Bau einer Pflanzenkläranlage für eine Schule waren vier Studierende von der OTH Regensburg im Sommer 2024 in Uganda. Zum Projekt entstand auch eine Bachelorarbeit, die am 27. November 2024 vorgestellt wurde.
Weltweit sterben jährlich rund 850.000 Menschen an den Folgen von verunreinigtem Wasser. Der Zugang zu sauberem, keimfreiem Wasser, wie wir es gewohnt sind, ist keinesfalls überall selbstverständlich. Hier Lösungen zu finden, um die Wassersituation nachhaltig zu verbessern, um Abwasser auf einfache, kostengünstige und naturnahe Weise zu reinigen, darum ging es Studierenden aus dem Studiengang Bauingenieurwesen an der OTH Regensburg. Hierzu entwickelten sie unter der Leitung von Prof. Andreas Ottl und getreu dem Motto „Every drop counts“ eine Abwasserreinigungsanlage, die in einem Land mit tropischem Klima wie Uganda realisiert werden sollte.
Von der ersten Skizze zur fertigen Bachelorarbeit
Für fünf Wochen waren vier Studierende in den Osten Afrikas nach Uganda gereist, um dort für eine Schule in Masaka die von ihnen geplante Pflanzenkläranlage umzusetzen. Zwei von ihnen, Vanessa Janoschek und Julia-Maria Hofer, haben zu ihrem Projekt auch eine Bachelorarbeit gemeinsam verfasst; der Titel: „Planung und Bau einer kostengünstigen, naturnahen Abwasserreinigungsanlage in einem Land mit tropischem Klima am Beispiel Uganda“.
Das Projekt und ihre Ergebnisse präsentierten die beiden am 27. November 2024 im Rahmen einer öffentlichen Veranstaltung an der OTH Regensburg. Im Fokus des bilderreichen Vortrags standen die einzelnen Schritte, Bauphasen und Ergebnisse, aber auch Herausforderungen des Projekts.
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„Umweltfolgen der Digitalisierung künftig stärker berücksichtigen“
Erwartung von 87 Prozent der Deutschen – forsa-Umfrage
Osnabrück. Nahezu alle Lebensbereiche sind von intensiver Digitalisierung betroffen. Zugleich prägt Nachhaltigkeit die Debatte über den Erhalt eines lebenswerten Planeten. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) hat die beiden Treiber der Transformation genauer unter die Lupe genommen und das forsa-Meinungsforschungsinstitut mit einer repräsentativen Erhebung zu diesen zwei Schlüsselfaktoren beim Wandel von Wirtschaft, Wissenschaft, Gesellschaft und Politik beauftragt. Eine Erkenntnis: Die große Mehrheit der Deutschen – insgesamt 87 Prozent – hält es für „wichtig“ oder „sehr wichtig“, dass Politik, Unternehmen und Gesellschaft künftig stärker mögliche Umweltfolgen der Digitalisierung berücksichtigen.
Fast alle Befragten verbinden mit Digitalisierung eine Veränderung der Arbeitswelt
„Ein Großteil der Bevölkerung hat ein Gespür dafür, worauf es ankommt, wenn wir diese doppelte Transformation aus digitalen Technologien sowie Klima- und Umweltschutz so bewältigen wollen, dass die Erde nicht vor die Hunde geht“, sagt DBU-Generalsekretär Alexander Bonde. „Die Digitalisierung entfaltet eine mächtige Wirkkraft und hat riesiges Potenzial für den Schutz von Luft, Boden und Wasser“, so Bonde. In jedem Fall verändere sie „fundamental, wie wir wohnen, arbeiten, produzieren, kommunizieren und konsumieren“. Das werde in Betrieben ebenso wie im Leben von Bürgerinnen und Bürgern zum grundlegenden Wandel von Produktionsprozessen, Konsumgewohnheiten und Infrastrukturen führen. Die aktuelle forsa-Umfrage stützt diese Einschätzung: Demnach verbinden fast alle Befragten – 97 Prozent – mit Digitalisierung eine Veränderung der Arbeitswelt. Und: Auch Kategorien wie Beschleunigung (87 Prozent), Globalisierung (86 Prozent) und Vereinfachung (80 Prozent) sind oder werden laut großer Mehrheit der Deutschen Folgen der Digitalisierung. Bonde: „Wir dürfen nicht den Fehler machen, künstliche Intelligenz, Virtual Reality, Big Data und all die anderen digitalen Technologien rein aus technischer oder wirtschaftlicher Sicht zu betrachten – ohne die Nachhaltigkeit zu beachten.“ Sonst bestehe die Gefahr, „dass die durch Digitalisierung generierten Umwelt-Vorteile wie Energieeinsparung, Effizienzsteigerungen und Ressourcenschonungen durch gravierende Rebound-Effekte letztlich in einer negativen Umweltbilanz enden und zunichte gemacht werden“.
mehr: https://idw-online.de/de/news843845
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Long COVID: Ansammlung des SARS-CoV-2-Spike-Proteins mit dauerhaften Auswirkungen auf das Gehirn verbunden
Forschende von Helmholtz Munich und der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) haben einen Mechanismus identifiziert, der möglicherweise die neurologischen Symptome von Long COVID erklärt.
Die Studie zeigt, dass das SARS-CoV-2-Spike-Protein in den schützenden Schichten des Gehirns, den Hirnhäuten, und im Knochenmark des Schädels bis zu vier Jahre nach der Infektion verbleibt. Diese dauerhafte Präsenz des Spike-Proteins könnte bei den Betroffenen chronische Entzündungen auslösen und das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen erhöhen. Das Team unter Leitung von Prof. Ali Ertürk, Direktor des Instituts für Intelligente Biotechnologien bei Helmholtz Munich, stellte zudem fest, dass mRNA-COVID-19-Impfstoffe die Anreicherung des Spike-Proteins im Gehirn deutlich reduzieren. Das nach einer Infektion verbleibende Spike-Protein in Schädel und Hirnhäuten stellt ein neues therapeutisches Ziel dar.
Spike-Protein sammelt sich im Gehirn an
Eine neuartige KI-gestützte Bildgebungstechnik, entwickelt von Prof. Ali Ertürks Team, liefert neue Einblicke, wie das SARS-CoV-2-Spike-Protein das Gehirn beeinflusst. Die Methode macht Organe und Gewebeproben transparent, wodurch die dreidimensionale Visualisierung von Zellstrukturen, Stoffwechselprodukten und in diesem Fall viralen Proteinen möglich wird. Durch diese Technologie konnten die Forschenden eine bisher nicht feststellbare Ablagerung des Spike-Proteins in Gewebeproben von Menschen mit COVID-19 und Mäusen aufdecken.
Die im Fachjournal Cell Host & Microbe erschienene Studie zeigte signifikant erhöhte Konzentrationen des Spike-Proteins im Knochenmark des Schädels und in den Hirnhäuten, selbst Jahre nach der Infektion. Das Spike-Protein bindet an sogenannte ACE2-Rezeptoren, die in diesen Regionen besonders häufig vorkommen. „Das könnte diese Gewebe besonders anfällig für die langfristige Ansammlung des Spike-Proteins machen“, erklärt Dr. Zhouyi Rong, Erstautor der Publikation. Ertürk ergänzt: „Unsere Daten deuten auch darauf hin, dass das persistierende Spike-Protein an den Grenzen des Gehirns zu den langfristigen neurologischen Effekten von COVID-19 und Long COVID beitragen könnte. Dazu gehört auch eine beschleunigten Gehirnalterung, die für Betroffene den Verlust von fünf bis zehn Jahren gesunder Gehirnfunktion bedeuten könnte.“
mehr: https://idw-online.de/de/news843900
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Visionen für Deutschlands Krankenversorgung
Medizinerinnen und Mediziner aus Dresden engagieren sich bundesweit in wegweisenden Institutionen. | Zuletzt übernahm Prof. Reinhard Berner den Vorsitz der Ständischen Impfkommission STIKO. | Hochschulmedizin bringt Visionen und Lösungen für die Krankenversorgung der Zukunft ein.
Die Hochschulmedizin Dresden prägt maßgeblich die Entwicklung der Krankenversorgung der Zukunft in Sachsen und darüber hinaus. Vielfältig haben Medizinerinnen und Mediziner ihre Expertise eingebracht und sind zudem Mitglieder in wichtigen Gremien und Institutionen. Erst im Oktober hat Prof. Reinhard Berner, Direktor der Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden, den Vorsitz der Ständigen Impfkommission STIKO übernommen. Mit Prof. Jochen Schmitt gehört seit 2023 ein Vertreter der Hochschulmedizin Dresden zum Sachverständigenrat für Gesundheit und Pflege des Bundesgesundheitsministeriums. „Wir sind sehr stolz darauf, mit unserer Expertise, unseren Ideen und Visionen die Politik zu beraten und damit Verantwortung für die Gesellschaft zu übernehmen“, sagt Prof. Michael Albrecht, Medizinischer Vorstand des Universitätsklinikums Dresden. Er selbst setzt sich für ein langfristig tragfähiges Konzept für die Krankenversorgung in Ostsachsen ein, das auf der Basis von partnerschaftlichen Kooperationen und einem starken Netzwerk beruht.
mehr: https://idw-online.de/de/news843876
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Kunststoffe erfolgreich im Kreislauf führen: Fachforum zum Werkstofflichen Recycling, 26. und 27. März 2025 in Darmstadt
Das werkstoffliche Recycling von Kunststoffen steht vor vielfältigen Herausforderungen, die sowohl technischer als auch regulatorischer Natur sind. Immer mit dem Ziel, die Umweltauswirkungen bei der Kunststoffproduktion, -entsorgung und dem Recycling zu minimieren. Diese Herausforderungen erfordern innovative Ansätze und eine enge Zusammenarbeit zwischen Industrie, Forschung und Politik. Das siebte »Praxisforum Kunststoffrezyklate« am 26. und 27. März 2025 in Darmstadt adressiert diese Fragestellungen im Kontext des werkstofflichen Kunststoff-Recyclings und hat sich als Branchentreff mit hoher Praxisrelevanz etabliert. Das Programm der Tagung und die Online-Anmeldung sind nun verfügbar.
Internationaler Austausch in der Kunststoffbranche
Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF lädt zum siebten »Praxisforum Kunststoffrezyklate« am 26. und 27. März 2025 nach Darmstadt ein. Die Fachtagung in englischer Sprache bietet den Teilnehmenden den Austausch im internationalen Kreis und bringt Kunststofferzeuger, -verarbeiter, sowie Recycler und Anwender zusammen.
Die Vorträge des Praxisforums fokussieren neben einer aktuellen Betrachtung der Regelwerke und der Marktsituation in Deutschland und Europa auch die Möglichkeiten der Qualitätsoptimierung von Kunststoffrezyklaten durch angepasste Sortierung und Additivierung sowohl für Thermoplaste als auch für Biopolymere. Im Kontext dieser Betrachtungen auf Materialebene werden auch Vorteile der Offline- und Online-Analytik zur Bewertung der Materialqualität und Prozessüberwachung diskutiert. Hier stehen insbesondere die Möglichkeiten datenbasierter Ansätze zur Material- und Prozessoptimierung auf Basis maschineller Lernalgorithmen bzw. künstlicher Intelligenz im Fokus.
mehr: https://idw-online.de/de/news843765
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Neue Studie zum Reifen- und Bremsabrieb: Hamburger Stadtluft erheblich mit Mikroplastik belastet
Feinstaub und Mikroplastik sind viel diskutierte Risiken für Umwelt und Gesundheit. Nun hat eine neue Studie des Centrums für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit an der Universität Hamburg und des Helmholtz-Zentrums Hereon erstmals die Rolle des Reifen- und Bremsabriebs bei der Entstehung des städtischen Feinstaubs untersucht. Ergebnis: Allein dieser Abrieb verursacht 12 Prozent des Feinstaubs in Hamburg – und ist die größte Quelle für Mikroplastik in der Umwelt.
Wer an einer vielbefahrenen Straße wohnt oder entlangläuft, atmet einen erheblichen Anteil Mikroplastik ein. „In Hamburg bestehen an den Hauptstraßen durchschnittlich 12 Prozent des Feinstaubs aus Reifen- und Bremsabrieb, das meiste davon ist Mikroplastik“, erklärt Mailin Samland, Erstautorin der Studie und Meteorologie-Doktorandin am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) an der Universität Hamburg. Vor allem durch abruptes Bremsen und Beschleunigen gelangt das Mikroplastik in die Luft – und damit auch in die Atemwege. Vorausschauendes Fahren reduziert den Abrieb hingegen. Die Ergebnisse veröffentlichte Samland jetzt im Team mit dem Helmholtz-Zentrum Hereon im Fachmagazin Atmospheric Environment: X.
Dass Mikroplastik und Feinstaub der Gesundheit schaden, ist bekannt. Doch bisher konzentrieren sich die Diskussionen auf Emissionen aus dem Auspuff – der Reifenabrieb wurde nicht beachtet. Dabei führen dichter Verkehr und eng bebaute Straßen in Hamburg zu hohen Werten, insbesondere an viel befahrenen Straßen wie zum Beispiel der Max-Brauer-Allee oder der Stresemannstraße in Hamburg-Altona. Dies zeigt die Studie ebenso wie eine deutlich geringere Belastung in Nebenstraßen.
Die Feinstaubkonzentration wird im Stadtgebiet bisher nur punktuell erfasst. Die Forschenden konnten die Lücken mit Hilfe eines digitalen Luftqualitätsmodells schließen. Das Rechenmodell berücksichtigt lokale Emissionen ebenso wie Einträge aus dem Umland und simuliert, wie sich Schadstoffe in der Stadt verteilen. Dabei greift es auch auf Wetterdaten zurück und kalkuliert den Mix verschiedener Fahrzeugtypen ein.
„So können wir für das gesamte Stadtgebiet sagen, wo sich der Feinstaub und damit das Mikroplastik in der Luft konzentriert“, erklärt Umweltwissenschaftler Dr. Ronny Badeke vom Hereon, der an der Studie mitgearbeitet hat. „Die Ergebnisse lassen sich auf andere Großstädte übertragen. Dort schweben ähnlich viele Plastikpartikel in der Luft.“
Vor Kurzem wurden niedrigere EU-Feinstaubgrenzwerte beschlossen. Demnach muss die Luft in Städten deutlich sauberer werden. „Für eine gesunde Luft werden wohl selbst diese strengeren Werte nicht ausreichen“, sagt Mailin Samland vom CEN. Ein Fünftel dieses Grenzwerts werde allein durch das Mikroplastik erreicht, hinzu kommen Verkehrsabgase und andere Quellen.
mehr: https://idw-online.de/de/news843752
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Kristalle mit Spinantrieb: Ein Durchbruch in der sauberen Wasserstoffproduktion
Wissenschaftler am MPI CPfS und dem Weizmann-Institut haben einen aufregenden neuen Ansatz zur Erzeugung sauberer Wasserstoffenergie entdeckt, bei dem eine bemerkenswerte Klasse von Kristallen verwendet wird, die die Quanteneigenschaften von Elektronen nutzen.
Die Wasserspaltung – die Aufspaltung von Wassermolekülen in Wasserstoff und Sauerstoff – ist ein vielversprechender Weg zu nachhaltiger Energie. Dieser Prozess wurde jedoch lange Zeit durch die langsame chemische Kinetik der Sauerstoffentwicklungsreaktion in Frage gestellt, die die Wasserstoffproduktion ineffizient und kostspielig macht.
Ein internationales Forschungsteam hat nun eine bahnbrechende Lösung gefunden. Durch die Verwendung spezieller Kristalle mit einzigartigen intrinsischen „chiralen“ Strukturen – d. h. sie haben eine charakteristische links- oder rechtshändige Atomanordnung – haben die Forscher den Prozess der Wasserspaltung erheblich verbessert.
mehr: https://idw-online.de/de/news843658
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SpongeWorks: Expertenteam plant Schwammlandschaften für Klimaresilienz und Biodiversität
EU-Projekt soll unter Koordination der Leibniz Universität Hannover Wasserrückhaltung auf Landschaftsebene verbessern und Hochwasser vorbeugen
Extreme Wetterereignisse nehmen zu: Seit 1980 haben Überschwemmungen in Europa über 4.300 Todesfälle und wirtschaftliche Schäden in Höhe von mehr als 170 Milliarden Euro verursacht. Die Auswirkungen von Überschwemmungen und Dürren hängen von der Gesundheit der europäischen Landschaften und ihrer natürlichen Fähigkeit ab, Wasser zu halten, ähnlich wie ein Schwamm. Naturbasierte Lösungen, die die „Schwamm“-Funktion von Landschaften verbessern, entwickeln sich zunehmend zu einem nachhaltigen Ansatz, um die Resilienz und Wasserrückhaltekapazität von Landschaften zu erhöhen.
An diesem Punkt setzt ein neues, mit 15 Millionen Euro von der Europäischen Union gefördertes Projekt an. „SpongeWorks: Co-creating and upscaling Sponge Landscapes by Working with Natural Water Retention and Sustainable Management“ ist im September 2024 gestartet und wird von der Leibniz Universität Hannover (LUH) koordiniert. Der Projektleiter, Prof. Dr. Christian Albert vom Institut für Umweltplanung an der LUH, erklärt: „SpongeWorks zielt darauf ab, „Schwammlandschaften” so zu planen und „Schwammmaßnahmen” so umzusetzen, dass der Wasserrückhalt und die Wasserqualität verbessert, die Resilienz gegenüber Dürre und Überschwemmungen erhöht und die Biodiversität auf Landschaftsebene geschützt und entwickelt werden.“ Das Projekt wird verschiedene „Schwammmaßnahmen” umsetzen: von landwirtschaftlichen Praktiken wie der Anlage von Hecken, Pufferzonen und Versickerungsteichen bis hin zur Renaturierung von Flüssen und Mooren sowie der Wiedervernässung von Wäldern und Grünland. Diese Maßnahmen werden auf ihre Fähigkeit hin untersucht, die Bodengesundheit zu verbessern, Erosion zu verhindern und Grundwasserspeicher wieder aufzufüllen.
Dr. Ellis Penning von Deltares, Ko-Koordinatorin des Projekts, erläutert: „Indem wir die Wirksamkeit dieser Maßnahmen in einem breiteren Landschaftskontext in drei SpongeWorks-Demonstratoren aufzeigen, wollen wir andere europäische Regionen inspirieren und in die Lage versetzen, ebenfalls naturbasierte Maßnahmen zur Verbesserung der Klimaresilienz umzusetzen.“
mehr: https://idw-online.de/de/news839831
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Naturnaher Küstenschutz bei steigendem Meeresspiegel
Das Deichvorland mit seinen Salzwiesen spielt eine zentrale Rolle im vorbeugenden Küstenschutz an der Nordsee. Mit dem klimabedingten Anstieg des Meeresspiegels kann das Vorland jedoch nicht überall schnell genug mitwachsen. Lahnungsfelder können hier unterstützen. Die Wirkungsweise und Optimierung dieser Bauwerke untersuchen Wissenschaftlerinnen der TU Braunschweig gemeinsam mit Partnern. Ziel ist es, Küstenschutzbehörden und Planerinnen Computermodelle an die Hand zu geben, mit denen sie die Auswirkungen von Bauwerksveränderungen und Meeresspiegelanstieg auf die Sedimentablagerung und damit auf die Verschlickung von Lahnungsfeldern besser vorhersagen können.
Der Klimawandel beschleunigt die Erosion der Küste. Insbesondere Ökosysteme im Deichvorland wie Salzwiesen sind dadurch zunehmend bedroht. Salzwiesen dienen als natürliches Küstenschutzelement, weisen eine hohe Biodiversität und Lebensraumvielfalt auf und wirken zudem als Kohlenstoffsenke zur Speicherung von klimarelevanten Kohlenstoffen. Das Deichvorland hat in der Vergangenheit immer wieder gezeigt, zu einem gewissen Grad mit dem steigenden Meeresspiegel mitwachsen zu können. An manchen Küstenabschnitten geschieht dies jedoch nicht schnell genug. Hier können Lahnungsfelder eingesetzt werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news839705
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Immer mehr junge Menschen im Handwerk bleiben ihrem Ausbildungsberuf treu
Für viele Betriebe spielt die Ausbildung eine zentrale Rolle, um den künftigen Bedarf an Fachkräften zu decken. Eine am Dienstag veröffentlichte Studie des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung zeigt, dass Absolvent*innen einer Ausbildung im Handwerk aus der Kohorte 2020 häufiger und länger in ihrem Ausbildungsbetrieb und -beruf verbleiben als dies bei früheren Kohorten der Fall war.
Die Chancen auf ein Beschäftigungsverhältnis beim Ausbildungsbetrieb haben sich für Absolventinnen einer dualen Berufsausbildung im Handwerk im Zeitverlauf verbessert: zwölf Monate nach Ausbildungsabschluss arbeiteten etwa 58 Prozent der beschäftigten Absolventinnen der Kohorte 2020 noch in ihrem Ausbildungsbetrieb. Das entspricht einer Steigerung von etwa 6 Prozentpunkten gegenüber dem Jahrgang 2014.
„Es muss beobachtet werden, ob sich die Erhöhung der Verbleibsquoten in den Folgejahren fortsetzt oder ob im Coronajahr 2020 die Verbleibe möglicherweise auch nur deshalb so hoch waren, weil die Nachfrage nach Arbeitskräften von Betrieben außerhalb des Handwerks pandemiebedingt nachgelassen hat“, so IAB-Forscherin Gabriele Wydra-Somaggio.
Auch mit Blick auf den Verbleib im Ausbildungsberuf zeigt sich eine zunehmende Kontinuität nach dem Ausbildungsende. Mit 79 Prozent lag der Anteil unter den beschäftigten Absolvent*innen des Jahrgangs 2020 zwölf Monate nach Ausbildungsende etwa vier Prozentpunkte höher als noch 2014 und 2017.
mehr: https://idw-online.de/de/news839781
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„Das ist eine Mammutaufgabe“ – Interview mit ISOE-Experte Thomas Friedrich zum Stand der Klimaanpassung in Kommunen
Am 1. Juli ist das erste bundesweite Klimaanpassungsgesetz in Kraft getreten. Damit werden Anpassungsmaßnahmen zur staatlichen Aufgabe: Bund, Länder und Kommunen müssen auf allen Verwaltungsebenen Vorsorge gegen die Folgen der Klimakrise treffen. Städte, Landkreise und Gemeinden sind jetzt stark gefordert. Was brauchen sie, um sich gegen Hitze, Dürren oder Starkregen zu wappnen? Ein Forschungsteam unter der Leitung des ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung hat dazu im Auftrag des Umweltbundesamtes eine repräsentative Kommunalbefragung durchgeführt. Ein Gespräch mit Projektleiter Thomas Friedrich über die Reaktionen aus mehr als tausend Kommunen.
Städte und Gemeinden müssen klimafest werden. Die Planung und Umsetzung von Klimaanpassungsmaßnahmen stellt Kommunen allerdings vor große Herausforderungen. Wie schätzen die Verantwortlichen in den Kommunen diese Aufgabe selbst ein?
Klimaanpassung ist eine Mammutaufgabe für viele Städte, Gemeinden und Landkreise, weil sie weitreichende Herausforderungen für kommunale Planungsabläufe und Strukturen mit sich bringt. Ein Großteil der Verantwortlichen in den Kommunen spürt die Folgen des Klimawandels. Fast zwei Drittel der Befragten schätzen den Handlungsbedarf für Klimaanpassungsmaßnahmen in den kommenden zehn Jahren als hoch oder sehr hoch ein. Die Anstrengungen werden umso höher eingeschätzt, je größer die Kommune ist. Vielfach fehlt es ihnen für die Erstellung von Klimaanpassungskonzepten oder die Planung und Umsetzung von Klimaanpassungsmaßnahmen nach eigenen Angaben noch an spezifischem Wissen, Ressourcen oder Unterstützung.
mehr: https://idw-online.de/de/news839732
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DBFZ Jahrestagung 2024: Welchen Anforderungen kann/muss Biomasse gerecht werden?
Biomasse ist ein besonderer Baustein der nationalen Energieversorgung und nimmt für die wachsende Bioökonomie eine zentrale Rolle mit wachsenden Nachfragen ein. Im Rahmen der Jahrestagung des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) diskutierten am 11./12. September vor diesem Hintergrund rund 160 Teilnehmende aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik zum Thema „Multitalent Biomasse: Basisrohstoff, Kohlenstoffträger und Energieoption“.
In seinem Grußwort zur diesjährigen DBFZ Jahrestagung verwies der sächsische Staatssekretär für Energie, Klimaschutz, Umwelt und Landwirtschaft, Dr. Gerd Lippold, darauf, das Wissen über die Endlichkeit der fossilen Ressourcen sei der zentrale Ausgangspunkt für Zukunftsstrategien. Die Bioökonomie spiele dabei eine entscheidende Rolle als Lösungspfad für eine nachhaltigere und zukunftsfähigere Wirtschaft: „Für Biomasse braucht es eine optimale Kaskadennutzung und kluge Ideen bei der Nutzung von Resten und der Minimierung von Abfällen. Unser Ziel ist es, den innovativen Energie- und Wirtschaftsstandort Sachsen mit konkreten Strategien und Maßnahmenplänen im Rahmen des Energie- und Klimaprogramms sowie der Rohstoffstrategie weiter zu gestalten und die Potenziale der Bioökonomie dabei als Standortvorteil zu nutzen“, so Dr. Lippold.
In einer anschließenden Podiumsdiskussion mit Dr. Gerd Lippold (SMEKUL), Friedrich Nollau (BALANCE Erneuerbare Energien GmbH), Prof. Dr. Nicolaus Dahmen (Karlsruher Institut für Technologie), Dr. René Backes (DBFZ) und Prof. Dr. Michael Nelles (DBFZ/Universität Rostock), wurden in Bezugnahme auf das Tagungsthema verschiedene Herausforderungen in Hinsicht auf die energetische und stoffliche Biomassenutzung umrissen. Einig waren sich die Teilnehmenden u.a. darin, dass es bereits regionale Kreisläufe für Nachwachsende Rohstoffe gibt, die Kunst müsse es nun sein, diese nicht durch neue Regulatorik zu zerstören. Weitere Themen drehten sich um grüne Produkte und die Forschungsfrage, wie Biomasse in Systeme überführt werden kann, die eine kostengünstige und international konkurrenzfähige Nutzung ermöglichen: „Erdöl ist viel einfacher umzusetzen, und alle Prozesse der chemischen Industrie sind darauf abgestimmt. Biomasse ist kompliziert – und bislang fehlen Anreize, sie zu nutzen. Kaskaden werden sich nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten bilden. Beeinflussen können wir es forschungsseitig über kreative Nutzung von biogenen Abfällen und Reststoffen– wenn das Abfallrecht es künftig zulässt“, so Dr. René Backes vom DBFZ.
mehr: https://idw-online.de/de/news839671
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Mit Künstlicher Intelligenz gegen Fluten
Wenn Deiche brechen, sind meist schwere Überschwemmungen und Schäden die Folge. Um Risse und morsche Stellen in Deichen, Staudämmen oder Brücken frühzeitig erkennen zu können, setzt ein zwölfköpfiges Team der Hochschule Magdeburg-Stendal auf den Einsatz von Drohnen. Das Besondere ist die Kombination mit Künstlicher Intelligenz. In der Forschungsgruppe Wasserbau und Wasserbauliches Versuchswesen soll im Rahmen des vierjährigen Projektes eine solche KI-Drohne entwickelt werden.
Professor Dr.-Ing. Bernd Ettmer ist seit 2008 als Professor für Wasserbau und Wasserbauliches Versuchswesen an der Hochschule tätig. Die Fachrichtung beinhalte alles, was mit dem Bau zu tun hat: Stauanlagen, Dämme, Wasserkraftanlagen, Schleusen, Uferbefestigungen, aber auch Hochwasserschutz, Flussumgestaltung und Renaturierung. Seit 2017 arbeiten das Team mit Drohnen und setzt diese vor allem für Fotos von Oberflächen ein. Mithilfe dieser Aufnahmen und Daten von Messbooten, können sie Geländemodelle anfertigen, die Aufschlüsse über die Begebenheiten der Gebiete geben sollen. „Die Drohne ist für uns erstmal ein reines Messinstrument. Man gibt ihr eine Route vor, sie fliegt autonom und wir haben ein komplettes Computermodell des abgeflogenen Gebietes“, erklärt Ettmer. Mit dem Projekt sollen Risse und Schäden an Bauwerken erkannt werden, auch unter Wasser. Damit die von der Drohne produzierten Fotos nicht aufwendig von einem Mitarbeiter auf Schäden untersucht werden müssen, werden KI-Technologien eingesetzt.
mehr: https://idw-online.de/de/news841909
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Insektenbioraffinerie erfolgreich aufgebaut: So werden Bioabfälle zu neuen Wertstoffen
Am Fraunhofer IGB in Stuttgart wurde erfolgreich eine Insektenbioraffinerie aufgebaut − dank einer Förderung durch das Landesministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg mit Landes- und EU-Mitteln. In dieser verwerten die Larven der Schwarzen Soldatenfliege organische Reststoffe und Bioabfälle und produzieren dabei begehrte Wertstoffe, z. B. für die Chemieindustrie. Nach drei Jahren Forschung fand das Projekt »InBiRa« nun seinen Abschluss. Zu diesem Anlass stellten die Fraunhofer-Forschenden und ihre Partner die Projektergebnisse bei einer Abschlusskonferenz vor. Ihr Fazit: Die Pilotanlage bietet eine einzigartige neue Plattform für innovative technische Produkte.
Wohin mit überlagerten Lebensmitteln und Bioabfällen aus Gastronomie und Biotonne? Jedenfalls muss nicht zwangsläufig alles einfach nur als Biomüll entsorgt und beispielsweise kompostiert werden. Was nicht mehr essbar ist, lässt sich trotzdem sinnvoll als Ressource nutzen. Möglich machen es die Larven der Schwarzen Soldatenfliege: Sie vertilgen die Abfälle nicht einfach nur, sie produzieren bei ihrem Wachstum Wertstoffe, die für die Industrie interessant sind − Proteine, Fette oder Chitin, aus denen Folgeprodukte hergestellt werden können. Am Fraunhofer IGB in Stuttgart wurde im Projekt »InBiRa« in den vergangenen drei Jahren erstmals eine Insektenbioraffinerie aufgebaut, um die Mast, Verarbeitung und Verwertung der Insekten im Pilotmaßstab zu erforschen.
mehr: https://idw-online.de/de/news841731
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Neuer Grippe-Impfstoff ab 2025 zur Auswahl: Zusätzliche Substanz soll Schutz bei Menschen über 60 Jahren erhöhen
Zur Grippevorbeugung bei Menschen ab 60 Jahren empfiehlt die Ständige Impfkommission (STIKO) jetzt alternativ zum bereits vorher empfohlenen Hochdosis-Impfstoff einen neuen, verstärkten Impfstoff. Dieser enthält zusätzlich den Hilfsstoff MF-59, um die Immunwirkung zu erhöhen. Ärzte können diesen neuen Impfstoff ab Frühjahr 2025 bestellen, die Impfung wird ab Herbst 2025 für Patientinnen und Patienten verfügbar sein. „Dieses zusätzliche Angebot könnte dazu beitragen, die Akzeptanz der Schutzimpfung zu steigern und die Impfquote zu erhöhen“, sagt Dr. Anja Kwetkat, Sprecherin der Arbeitsgruppe Impfen der Deutschen Gesellschaft für Geriatrie (DGG).
„Vor allem ältere Menschen sind nach wie vor von schweren Grippeverläufen betroffen“, so die Altersmedizinerin. Laut Robert Koch-Institut (RKI) haben sich in der Saison 2021/2022 lediglich 43 Prozent der Menschen ab 60 impfen lassen.
„Wir rufen insbesondere Arztpraxen dazu auf, im kommenden Frühjahr rechtzeitig zusammen mit dem bisherigen Influenza-Hochdosis-Impfstopf auch das Mittel mit dem neuen Wirkstoff MF-59 zu bestellen, um damit ältere Menschen ab 60 Jahren umfassend vor den entsprechenden Viren zu schützen“, sagt Kwetkat, Direktorin der Klinik für Geriatrie und Palliativmedizin am Klinikum Osnabrück und Mitglied der STIKO. „Die STIKO empfiehlt einen dieser beiden Impfstoffe für Ältere zu verwenden, da beide nach aktueller Studienlage besser wirken als die Standardimpfstoffe.“
mehr: https://idw-online.de/de/news842684
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Klimaschädliches Fluor-Gas: Europa und USA stießen gemeinsam fast doppelt so viel aus wie gemeldet
Meteorolog*innen orteten regionale Quellen des hochpotenten Treibhausgases SF6 – China größter Emittent
Das Gas Schwefelhexafluorid (SF6) ist ein viel stärkeres und unterschätztes Treibhausgas als CO2. Es bleibt 1.000 Jahre in der Atmosphäre. In einer Studie der Universität Wien wurden die SF6 -Quellen nun regional zugeordnet. Demnach unterschätzen China, die USA und die EU ihre SF6-Emissionen massiv und zwar teilweise um mehr als die Hälfte. Die gute Nachricht: Beschränkungen wie die F-Gas-Verordnung der EU zeigen Wirkung. Um den Klimawandel zu stoppen müssten jedoch auch China und Indien die Verwendung beschränken – und das rasch. Die Studie des internationalen Teams unter der Leitung von Andreas Stohl wurde aktuell im Journal Atmospheric Chemistry and Physics veröffentlicht.
Das Gas Schwefelhexafluorid (SF6) hat viele gute Eigenschaften: Es ist nicht brennbar, ungiftig, ein ausgezeichneter Isolator und zerstört das stratosphärische Ozon nicht. Seit den 1990er-Jahren findet dieses fluorierte Gas (F-Gas) daher breite Verwendung vor allem als Isolator in der Hochspannungsindustrie, aber auch in der Halbleiter-Aluminium- und Magnesium-Industrie, in Sportschuhen, doppelt verglasten Fenstern oder Autoreifen.
SF6 ist aber auch das klimaschädlichste Treibhausgas, das wir bisher kennen: Sein Treibhauspotenzial ist 24.300-mal höher als CO2 und es verbleibt rund 1.000 Jahre in der Atmosphäre: „Das bedeutet, dass sich das Gas in der Atmosphäre sammelt und das Klima für Hunderte von Jahren erwärmen wird – eine Treibhausgas-Zeitbombe“, erklärt Martin Vojta, Meteorologe an der Universität Wien und Erstautor einer aktuell im Journal Atmospheric Chemistry and Physics publizierten SF6-Studie. „Die jährlichen globalen SF6-Emissionen entsprechen in ihrer Klimawirkung jetzt schon ungefähr den jährlichen CO2-Emissionen von Italien“, führt Vojta aus.
mehr: https://idw-online.de/de/news843005
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Ein Skript für den Wald der Zukunft
FH Südwestfalen leitet Verbundvorhaben ReForm-regioWald – Vernetzung und regional angepasste Ideen für die Wiederaufforstung im Fokus
Soest. Klimawandel, Borkenkäfer und weitere Faktoren haben große Schäden in den Waldbeständen in ganz Deutschland verursacht. Als waldreiche Region ist Südwestfalen besonders stark betroffen. Im Projekt ReForm-regioWald arbeiten Expertinnen und Waldnutzerinnen interdisziplinär und transdisziplinär zusammen, um die Herausforderungen für den Wald anzugehen und Strategien für eine ökologisch und ökonomisch nachhaltige Aufforstung von Kalamitätsflächen zu diskutieren.
Wie geht man mit Herausforderungen um, die nicht vorhersehbar sind? Dazu zählen Extremwetterereignisse wie große Niederschlagsmengen in kurzer Zeit, Stürme oder anhaltende Trockenperioden. Zusätzlich finden Schädlinge wie der Borkenkäfer in den von Dürre geschwächten Bäumen ideale Lebensbedingungen vor. Selbst gesunde Bäume halten den multiplen Stressfaktoren irgendwann nicht mehr stand. Unter der Leitung von Prof. Dr. Harald Laser vom Fachbereich Agrarwirtschaft der Fachhochschule Südwestfalen betrachtet eine interdisziplinäre Projektgruppe ganzheitlich Themenkomplexe wie Biodiversität, Klimaschutz, Bodenschutz und weitere ökologische, ökonomische und soziale Aspekte.
Oberstes Ziel des Verbundprojektes ist die Vernetzung, die auch im Rahmen von neu geschaffenen Wald-Freiluft-Laboren für experimentelles Arbeiten und als Raum für Diskussion mit der Bevölkerung gefördert werden soll. „Wir wollen regional angepasste Ideen und Maßnahmen für die Wiederaufforstung für einen widerstandsfähigen und multifunktionalen Zukunftswald mit Modellcharakter aufzeigen, der ökologische Vielfalt und wirtschaftliche Tragfähigkeit vereint. Dazu zählt auch, neue Einkommensmöglichkeiten und Geschäftsmodelle für Waldbesitzer*innen zu erschließen,“ so Prof. Laser.
mehr: https://idw-online.de/de/news843042
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Regenwaldschutz senkt Zahl der Atemwegserkrankungen
Regenwaldschutz ist nicht nur gut für Biodiversität und Klima – auch die Gesundheit der Menschen, die in den entsprechenden Gebieten leben, verbessert sich dadurch spürbar. Zu diesem Schluss kommt eine aktuelle Studie der Universität Bonn und der Universidade Federal de Minas Gerais in Brasilien. Die Forscher zeigen darin, dass Maßnahmen gegen Brandrodung die Feinstaub-Konzentration in der Luft signifikant reduzieren. Damit sinkt auch die Zahl der Krankenhausaufenthalte und Todesfälle aufgrund von Atemwegs-Erkrankungen. Die Ergebnisse sind jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Communications, Earth & Environment“ erschienen.
Im Jahr 2019 brannten fast 70.000 Quadratkilometer Wald im Amazonas-Gebiet – das entspricht der Fläche Bayerns. Natürliche Feuer sind unter den feuchten Bedingungen, die dort herrschen, normalerweise selten. Doch roden Großgrundbesitzer und Landräuber oft riesengroße Flächen, um sie als Weideland oder für den Ackerbau zu nutzen.
Dieser Raubbau an Brasiliens grüner Lunge zerstört den Lebensraum vieler Tier- und Pflanzenarten und beschleunigt darüber hinaus den Klimawandel. Die aktuelle Studie nimmt aber noch eine weitere Konsequenz in den Blick, die oft nicht genügend Beachtung findet: Der bei den Bränden entstehende Rauch gilt als ein wichtiger Auslöser für Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
„Wir haben daher untersucht, inwieweit sich Waldschutzmaßnahmen auf die Gesundheit der Personen auswirkt, die in den betroffenen Gebieten leben“, erklärt Yannic Damm. Der Wissenschaftler ist Mitarbeiter der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jan Börner am Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik (ILR) der Universität Bonn. Er hat die Studie zusammen mit seinem ILR-Kollegen Dr. Nicolas Gerber sowie mit Prof. Dr. Britaldo Soares-Filho von der Universidade Federal de Minas Gerais in Brasilien durchgeführt.
mehr: https://idw-online.de/de/news843033
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Wovon hängt die Zustimmung zur EU-Klimapolitik ab?
Die Europäische Union hat sich ambitionierte Ziele gesetzt, um bis 2050 klimaneutral zu werden. Eine neues Policy Paper des Exzellenzclusters „The Politics of Inequality“ an der Universität Konstanz zeigt nun, dass die Akzeptanz der EU-Klimapolitik stark von der Einbindung sozialpolitischer Maßnahmen abhängt.
Wie steht die deutsche Bevölkerung zur EU-Klimapolitik? Diese Frage untersucht die Politikwissenschaftlerin Sharon Baute, Juniorprofessorin für Vergleichende Sozialpolitik und Principal Investigator am Exzellenzcluster „The Politics of Inequality“ an der Universität Konstanz. In ihrem frei abrufbaren Policy Paper erörtert sie die Auswirkungen dieser Erkenntnisse auf die Zukunft der EU-Klimapolitik.
„Generell zeigt die Studie, dass es eine breite Basis für klimapolitische Maßnahmen gibt“, erklärt Baute. Etwa 95 Prozent der knapp 6.000 Befragten sind sich darüber einig, dass der Klimawandel zumindest teilweise menschengemacht ist, ein Großteil erwartet negative Folgen für die Menschheit. Um öffentliche Akzeptanz für klimapolitische Maßnahmen der EU zu erreichen, kommt es besonders auf deren Zusammensetzung an.
„Die Zustimmung zur europäischen Klimapolitik kann erheblich gesteigert werden, wenn sozialpolitische Maßnahmen einbezogen werden“, schlussfolgert Baute. „Sowohl einkommensschwache als auch einkommensstarke Gruppen bevorzugen Maßnahmenpakete mit sozialen Komponenten: beispielsweise Maßnahmen, die in Humankapital investieren – wie etwa die (Um-)Qualifizierung von Angestellten – oder Programme, die Subventionen für Haushalte mit geringem Einkommen vorsehen.“ Des Weiteren zeigen die Daten, dass die deutsche Bevölkerung eine Verteilung von EU-Mitteln nach Bevölkerungszahl gegenüber etwa einer Verteilung nach Treibhausgasemissionen bevorzugt.
Die Ergebnisse der Umfrage liefern wichtige Hinweise für die erfolgreiche Implementierung von klimapolitischen Maßnahmen. So sind sie zum Beispiel relevant im Kontext des Gebäudeenergiegesetzes (GEG), das im Januar 2024 in Kraft getreten ist. Gegen dessen ersten Entwurf, der soziale Aspekte nicht in den Blick nahm, gab es erheblichen Widerstand. Erst nach umfassenden Anpassungen konnte das Gesetz verabschiedet werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news842992
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Wie Landwirtschaft ohne chemischen Pflanzenschutz geht
Was, wenn in Zukunft keine wirksamen chemischen Pflanzenschutzmittel mehr zur Verfügung stehen? Über diese Frage haben Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft, Landwirtschaft und Behörden an der Uni Würzburg diskutiert.
Zugegeben, es handelt sich um ein Extremszenario: eine Welt, in der es keine wirksamen chemischen Pflanzenschutzmittel mehr gibt. Völlig unrealistisch ist die Vorstellung jedoch nicht: „Verschiedene Umstände können dazu führen, dass in Zukunft keine chemischen Pflanzenschutzmittel mehr zur Verfügung stehen“, sagt Dr. Ute Fricke, Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Zoologie 3 (Tierökologie) der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).
So genannte „resistente Schadorganismen“ in Kombination mit wenigen Neuzulassungen und auslaufenden Zulassungen von chemischen Pflanzenschutzmitteln könnten ein Grund dafür sein. Aber auch der gesellschaftliche Druck könnte zu einem Verzicht auf chemische Pflanzenschutzmittel führen. „Der aktuelle gesellschaftliche Druck diesbezüglich wird von den Teilnehmenden jedoch sehr unterschiedlich wahrgenommen, von sehr hoch bis derzeit stark abnehmend“, so die Wissenschaftlerin.
mehr: https://idw-online.de/de/news842848
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Weltdiabetestag 2024: Allein 8.000 der 400.000 neuen Demenz-Fälle pro Jahr gehen auf das Konto von Diabetes
Übermorgen ist Weltdiabetestag. Die Deutsche Gesellschaft für Neurologie (DGN) und die Deutsche Hirnstiftung möchten anlässlich des Aktionstags den Fokus auf das erhöhte Demenz-Risiko von Menschen mit Diabetes lenken. Hier besteht ein deutlicher Zusammenhang, allein 2 % aller Demenz-Fälle können auf Diabetes mellitus zurückgeführt werden. Diabetes-Typ-2-Prävention ist somit auch aktive Demenz-Prävention. Ein gesunder Lebensstil beeinflusst nicht nur das Diabetes-Risiko, sondern auch andere Demenz-Risikofaktoren, wie Cholesterin oder Bluthochdruck. Der additive Effekt für die Hirngesundheit ist somit viel höher als „nur“ 2 %.
Jedes Jahr entwickeln ca. 400.000 Menschen in Deutschland eine Demenz – und das Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e. V. (DZNE) warnt: Die Zahl der von einer Demenz Betroffenen wird nach Prognosen kontinuierlich von heute 1,8 Millionen auf bis zu 2,7 Millionen im Jahr 2050 ansteigen [1]. Auch die Diabetes-Rate (Typ 2) erhöht sich rasant, bis 2050 könnte sich die Zahl der Betroffenen womöglich verdoppeln [2].
Was viele nicht wissen: es besteht ein Zusammenhang zwischen beiden Erkrankungen: Menschen mit Diabetes haben ein erhöhtes Demenz-Risiko. Im Jahr 2021 kam eine große populationsbasierte Studie aus Großbritannien [3] sogar zu dem Schluss: Je früher man an einem Typ-2-Diabetes erkrankt, umso höher ist die Wahrscheinlichkeit, später eine Demenz zu entwickeln.
mehr: https://idw-online.de/de/news842807
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Wie unser Gehirn die Welt vorhersagt
Neue Studie Tübinger Forschender zeigt, wie Lernprozesse im Gehirn unsere Wahrnehmung formen.
Ein Forschungsteam um Professor Dr. Markus Siegel vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung an der Universität Tübingen hat herausgefunden, dass unser Gehirn ständig die eigene Wahrnehmung der Welt optimiert, indem es aus den Erfahrungen der Vergangenheit lernt und Vorhersagen über die Zukunft trifft. Die in dem Fachjournal Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass das Gehirn seine neuronalen Strukturen so anpasst, dass es besser auf die Muster und Regelmäßigkeiten in unserer Umwelt reagieren kann. Dieses Vorhersagelernen könnte uns helfen, Informationen schneller zu verarbeiten und uns im Alltag leichter zurechtzufinden.
Die Forschenden nutzen in der Studie die Magnetenzephalographie (MEG). MEG ermöglicht es, die Gehirnaktivität des Menschen nicht-invasiv zu messen, indem die durch die Gehirnaktivität generierten Magnetfelder außerhalb des Kopfes aufgezeichnet werden. Während der MEG-Messung hörten die Teilnehmenden eine Serie von Tönen, die unterschiedlich strukturiert waren. Die Forschenden untersuchten daraufhin, wie das Gehirn diese akustischen Informationen verarbeitet und repräsentiert. Sie fanden heraus, dass das Gehirn durch das Erlernen der Tonmuster seine „innere Karte“ der Klänge veränderte: Ähnliche oder vorhersehbare Töne wurden im Gehirn gruppiert und zusammengefasst, was die Verarbeitung effizienter macht.
Besonders überraschend war, dass dabei ein Netzwerk aus sensorischen und höheren assoziativen Gehirnregionen zusammenarbeitet, um Vorhersagefehler zu erkennen und zu korrigieren. Das bedeutet, dass verschiedene Bereiche des Gehirns gemeinsam daran arbeiten, die Umwelt aktiv zu „verstehen“ und zu lernen, was als Nächstes passieren könnte.
mehr: https://idw-online.de/de/news842722
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Wieviel Klimawandel steckt im Wetter?
Neue AWI-Simulationen erlauben, reale Wetterereignisse in verschiedenen Klimaszenarien zu vergleichen und so aufzuzeigen, welche Rolle die globale Erwärmung bei den Extremen spielt.
Erst vor wenigen Wochen sorgte das Sturmtief „Boris“ mit enormen Niederschlägen für Chaos und Überschwemmungen in Mittel- und Osteuropa. Wie eine Analyse des Alfred-Wegener-Instituts nun zeigt, hätte „Boris“ in einer Welt ohne die heutige Erderwärmung rund neun Prozent weniger Regen gebracht. Möglich ist eine so konkrete Aussage durch eine neue Modellierungsmethodik, deren Einsatz in Nahe-Echtzeit nun im Fachmagazin Nature Communications Earth & Environment vorgestellt wurde. Parallel dazu hat das AWI-Team ein frei verfügbares Online-Tool veröffentlicht, mit dem Interessierte den Fingerabdruck des Klimawandels im aktuellen Wettergeschehen identifizieren und eigene Vergleichsgrafiken erstellen können.
Mitte September sorgte das Sturmtief „Boris“ für sintflutartige Regenfälle und extremes Hochwasser in Polen, Tschechien, Österreich und Rumänien. Vielerorts handelte es sich um einen der stärksten jemals gemessenen Niederschläge innerhalb von fünf Tagen. Mindestens 27 Menschen starben, unzählige mussten ihre Häuser verlassen. Inzwischen hat sich die Lage entspannt und die Aufräumarbeiten laufen auf Hochtouren. Schon erschrecken uns aber die aktuellen Extreme in Spanien. Immer wieder wird in Öffentlichkeit, Politik und Medien eine Frage diskutiert: War der globale Klimawandel schuld an der Katastrophe?
„Diese absolut legitime Frage kann die Forschung seit einigen Jahren schon recht gut beantworten“, sagt Leitautorin Dr. Marylou Athanase, Physikerin in der Abteilung Klimadynamik am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). „Bereits ein oder zwei Wochen nach dem Ereignis liefern sogenannte Attributionsstudien erste Aussagen dazu, in welchem Maße ein solches Ereignis durch den Klimawandel wahrscheinlicher geworden ist.“
mehr: https://idw-online.de/de/news842509
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Wirtschaftsdünger ansäuern – Emissionen senken, Nährstoffeffizienz steigern
Die Ansäuerung von Wirtschaftsdüngern ist ein Verfahren zur Senkung von Ammoniakemissionen. Im Vorhaben AcidDigSoil untersuchten Forschende, welche Auswirkungen angesäuerte Wirtschaftsdünger auf Biogasanlagen, Boden und Erträge haben. Im Ergebnis ist das Verfahren zur Emissionsminderung gut wirksam. Es führt jedoch zu wirtschaftlichen Verlusten bei der Biogasproduktion. Auch im Pflanzenbau wiegt die höhere Stickstoffverfügbarkeit der Gärreste die Kosten für die Ansäuerung nicht auf.
Verfahren für Biogasanlagenbetreiber derzeit jedoch unwirtschaftlich
An AcidDigSoil waren die Universität Kiel und die Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LFA) beteiligt. Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Die beiden Abschlussberichte stehen auf fnr.de unter den Förderkennzeichen 2220NR053A bzw. 2220NR053B zur Verfügung.
In Dänemark hat sich die Ansäuerung von Gülle im Stall, im Lager und bei der Ausbringung bereits ebenso etabliert wie die Ansäuerung von Biogasgärresten. Das Ziel ist die Reduktion von Ammoniak-Emissionen. Aufgrund gesetzlicher Vorgaben zur Begrenzung von Luftschadstoffen besteht diesbezüglich auch in Deutschland Handlungsbedarf.
Gleichzeitig spielen Wirtschaftsdünger im Biogassektor hierzulande eine wichtige Rolle als Substrat und sollen dort nach dem Willen der Politik noch stärker zum Einsatz kommen. Zudem sind sie wichtige Dünger. Vor diesem Hintergrund wurde das Projekt AcidDigSoil durchgeführt.
mehr: https://idw-online.de/de/news842548
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Wärmequelle Rhein: Bachelorstudent der H-BRS berechnet Effizienz von Flusswärmepumpen
Antonius Mashadhiarto Wiryanto, Student der Wirtschaftswissenschaften an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS), hat in seiner Bachelorarbeit am Beispiel des Rheins untersucht, ob Klimaveränderungen und Niedrigwasser den Einsatz von Flusswärmepumpen beeinflussen können.
Angesichts des Anstiegs der globalen Temperaturen ist der Einsatz erneuerbarer Energien wichtiger denn je. Im Jahr 2023 stammte in Deutschland nur knapp ein Fünftel der Wärme aus erneuerbaren Quellen. Elektrische Flusswärmepumpen könnten helfen, diesen Anteil zu erhöhen. Sie funktionieren ähnlich wie Wärmepumpen in Gebäuden. Dabei wird die Wärme nicht der Luft, sondern einer kleinen Menge Flusswasser entzogen. Die Temperatur des abgepumpten Wassers wird durch einen thermodynamischen Prozess erhöht. Die erwärmte Flüssigkeit kann dann beispielsweise in das Heizsystem eines Gebäudes geleitet werden. Nach der Wärmeabgabe wird das abgekühlte Wasser wieder in den Fluss zurückgeleitet. Das Wasser kommt dabei weder mit dem Kältemittel noch mit anderen chemischen Stoffen in Kontakt.
Flusswärmepumpen sind besonders effektiv in Regionen mit stabilen Wasserständen und Temperaturen. Hier setzt die wissenschaftliche Arbeit von Antonius Ashadhiarto Wiryanto an. Der Student der Wirtschaftswissenschaften berechnete in seiner Bachelorarbeit an der H-BRS, ob Flusswärmepumpen auch bei Niedrigwasser effizient arbeiten, und welchen Einfluss dies auf das Gewässer haben könnte. Für seine Analyse eines Rheinabschnitts bei Köln orientierte er sich an einer Flusswärmepumpe, die im Oktober 2023 am Rhein bei Mannheim in Betrieb genommen wurde.
mehr: https://idw-online.de/de/news842601
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Stadtwerke bei der Umsetzung lokaler Energieversorgungskonzepte unterstützen
Wie können Stadtwerke ihr Portfolio sowohl an den Zielen der Energiewende als auch an der Entwicklung des energiewirtschaftlichen Umfelds ausrichten? Mit dieser Frage haben sich das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und die Stadtwerke Düsseldorf im Projekt »SW.Developer« befasst. Ergebnisse: eine Steckbrief-Sammlung für Technologien, Energieversorgungskonzepte und Fördermittel, ein Bewertungstool für lokale, integrale Versorgungslösungen und ein Online-Veranstaltungsformat.
»Unser zukünftiges Energiesystem wird geprägt sein durch eine starke Dezentralität verbunden mit hoher Komplexität und Dynamik. In dieser Umgebung müssen sich auch Stadtwerke neu ausrichten«, lautet die Einschätzung von Jana Schneeloch von Fraunhofer UMSICHT. Gefragt seien vor allem neue Geschäftsfelder, neue Partnerschaften und auch neue interne Strukturen. Die Schwierigkeit: »Häufig fehlt Stadtwerken der Überblick über Themen, die bislang nicht direkt mit bisherigen Geschäftsbereichen verbunden waren«, so Florian Winkler von den Stadtwerken Düsseldorf. Auch Ressourcen und geeignete Werkzeuge, um sich mit einer fundierten Analyse und Weiterentwicklung auseinanderzusetzen, seien in der Regel Mangelware.
Hier hat das Projekt »SW.Developer« – gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz – angesetzt. Ziel war es, eine Entwicklungsumgebung zu erarbeiten, die Stadtwerke dabei unterstützt, sich den Herausforderungen der Energiewende zu stellen. Entstanden sind eine Steckbrief-Sammlung, ein Bewertungstool und ein Online-Veranstaltungsformat.
Das SW.Wiki ist frei verfügbar und bietet Stadtwerken Unterstützung bei der Umsetzung lokaler Energieversorgungssysteme. In 120 Steckbriefen sind Informationen zu Technologien, Konzepten und Fördermitteln aufbereitet. Eine Verlinkung erlaubt, sich mit verschiedenen Lösungsoptionen zu befassen und auch verwandte Varianten in Betracht zu ziehen. Die technischen Daten können zudem in einer Vergleichstabelle nebeneinandergestellt werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news842528
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Wasseraufbereitung: Nanoröhren fangen Steroidhormone
Steroidhormone gehören zu den verbreitetsten Mikroverunreinigungen im Wasser. Sie schaden der menschlichen Gesundheit und stören das ökologische Gleichgewicht von Gewässern. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscherinnen untersucht, wie der Abbau von Steroidhormonen in einem elektrochemischen Membranreaktor mit Kohlenstoffnanoröhren-Membran funktioniert. Sie stellten fest, dass die Adsorption der Steroidhormone an den Kohlenstoff-Nanoröhren ihren nachfolgenden Abbau nicht einschränkt. Über ihre Studie berichten die Wissenschaftlerinnen in Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-024-52730-7).
Menschen weltweit mit sauberem Wasser zu versorgen, gehört zu den großen Herausforderungen der Gegenwart und Zukunft. In Abwässern finden sich verschiedene Mikroverunreinigungen, das heißt organische und anorganische Stoffe, die in geringen Konzentrationen auftreten, sich aber dennoch schädlich auf Mensch und Umwelt auswirken. Besondere Risiken gehen von endokrin wirksamen Substanzen aus, also solchen, die sich auf das Hormonsystem auswirken können, wie beispielsweise Steroidhormone. Diese sind unter anderem in Arzneimitteln und Empfängnisverhütungsmitteln weit verbreitet. Im Wasser lassen sie sich schwer nachweisen, können aber die Gesundheit des Menschen und das ökologische Gleichgewicht von Gewässern empfindlich stören.
Oxidation ermöglicht Abbau von Mikroverunreinigungen
Mit herkömmlichen Methoden der Wasseraufbereitung lassen sich Steroidhormone weder aufspüren noch entfernen. Als fortschrittlicher Ansatz ist die elektrochemische Oxidation (EO) zunehmend anerkannt: EO-Systeme bestehen aus einer Anode und einer Kathode, angeschlossen an eine externe Stromquelle. Die elektrische Energie der Elektroden wird verändert (moduliert), was zu einer Oxidation an der Anodenoberfläche führt und die Verunreinigungen abbaut. Elektrochemische Membranreaktoren (EMR) nutzen die Möglichkeiten der EO noch wirksamer: Als Durchflusselektrode dient eine leitende Membran, was den Stofftransport verbessert. Überdies sind aktive Stellen für die reagierenden Moleküle vollständig zugänglich.
mehr: https://idw-online.de/de/news842586
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Reshaping Our Cities: BLUE PLANET Berlin Water Dialogues 2024 zu „Urban Water Resilience”
„Urban Water Resilience“ im Fokus: Am 28. November 2024 laden die BLUE PLANET Berlin Water Dialogues ein, gemeinsam mit internationalen Expert:innen und Entscheider:innen aus Forschung, Wirtschaft und Politik zukunftsweisende Konzepte für widerstandsfähige Wassersysteme in Städten zu diskutieren.
„Urban Water Resilience“ im Fokus: Am 28. November 2024 laden die BLUE PLANET Berlin Water Dialogues ein, gemeinsam mit internationalen Expert:innen und Entscheider:innen aus Forschung, Wirtschaft und Politik zukunftsweisende Konzepte für widerstandsfähige Wassersysteme in Städten zu diskutieren. Der Klimawandel verlangt ein ganzheitliches Umdenken von grauer, blauer und grüner Infrastruktur. Nach der Begrüßung durch Staatsekretär Dr. Severin Fischer (Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe) bietet die Online-Konferenz mit Keynotes von renommierten Fachleuten wie Will Sarni (Earth Finance, Water Foundry Ventures), Dr. Aklilu Fikresilassie (World Resources Institute Africa), Dr. Darla Nickel (Berliner Regenwasseragentur) und Dr. Carlo W. Becker (bgmr Landschaftsarchitekten) wertvolle Einblicke in innovative Strategien und praxisnahe Lösungen. Die Veranstaltung wird von der Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe gefördert.
Die diesjährigen BLUE PLANET Berlin Water Dialogues konzentrieren sich auf innovative Ansätze in Wassermanagement und Stadtplanung, die die urbane Resilienz stärken. Erfolgreiche Umsetzungsbeispiele zeigen den Teilnehmenden wegweisende Perspektiven für zukunftsfähige Städte auf. Die Veranstaltung gliedert sich in zwei zentrale Themenbereiche: „Stadtplanung“ und „Infrastruktur und Digitalisierung“.
mehr: https://idw-online.de/de/news842428
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Klimafreundlicher Strom aus Ammoniak
Bei der Stromerzeugung mit Wasserstoff entstehen keine klimaschädlichen Emissionen. Doch Speicherung und Transport des Gases sind technisch anspruchsvoll. Fraunhofer-Forschende nutzen deshalb das leichter handhabbare Wasserstoffderivat Ammoniak als Ausgangsstoff. Im Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stack wird Ammoniak zerlegt und der entstehende Wasserstoff in Strom verwandelt. Die Abwärme kann beispielsweise als Heizenergie genutzt werden.
Auf dem Energieträger Wasserstoff und seinen Derivaten ruhen große Hoffnungen. In der nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung nehmen sie bei der Energiewende eine zentrale Rolle ein. Insbesondere Ammoniak (NH3) hat dabei ein hohes Potenzial, denn Wasserstoff lässt sich in Form von Ammoniak besser speichern und transportieren.
Ein Forschenden-Team mit Prof. Laura Nousch vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden hat auf Basis eines Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stacks (Solid Oxide Fuel Cells, SOFC) einen Demonstrator entwickelt, der Ammoniak direkt und mit einem hohen Wirkungsgrad verstromen kann. Strom und Wärme entstehen in einer einzigen kompakten Anlage – ohne CO2-Emissionen oder andere schädliche Nebenprodukte.
mehr: https://idw-online.de/de/news842293
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Neue Bildungsoffensive für die deutsche Chipindustrie
Fachkräfte für die Chipindustrie sichern – mit diesem Ziel startet am 01.11.2024 das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte bundesweite Leitprojekt „Fachkräfte für die Mikroelektronik: skills4chips“. Ein zentraler Bestandteil ist der Aufbau einer nationalen Bildungsakademie für die Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik. Die „Microtec Academy“ reagiert mit innovativen Qualifizierungen auf den wachsenden Fachkräftebedarf und wird vom Berliner Ferdinand-Braun-Institut (FBH) koordiniert.
Mehr Chips „made in Europe“: Die Europäische Union strebt an, den Anteil der in Europa produzierten Halbleiter bis 2030 von zehn auf 20 Prozent zu erhöhen und die regionale Halbleiterproduktion durch das Europäische Chip-Gesetz intensiver zu fördern. Um diese Fertigungskapazitäten auszubauen, werden qualifizierte Fachkräfte benötigt. Hier setzt skills4chips in Deutschland an: Das Projekt baut mit der „Microtec Academy“ eine nationale Bildungsakademie für Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik auf. Das BMBF stellt hierfür ein Fördervolumen von 12 Millionen Euro über vier Jahre bereit.
Das Verbundteam von skills4chips, unter der Leitung des Berliner Ferdinand-Braun-Instituts, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik, kann auf langjährige Erfahrungen bei der Aus- und Weiterbildung im Hochtechnologiebereich zurückgreifen. Es fließen die Ergebnisse aus den vom BMBF geförderten Vorläuferprojekten „BM = x³“ und „Mikroelektronik-Akademie“ ein. Viele bewährte Initiativen aus regionalen Clustern können so weitergeführt und mit neuen Angeboten angereichert werden, etwa mit Teilqualifizierungen oder spezifischen Angeboten für Quereinsteiger*innen.
mehr: https://idw-online.de/de/news842228
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Fraunhofer IEE und Partner testen Kugelspeicher auf dem Meeresgrund vor der kalifornischen Küste
Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE hat einen Unterwasser-Energiespeicher entwickelt, der das Prinzip der Pumpspeicher-Kraftwerke auf den Meeresgrund überträgt. Nach erfolgreichem Feldtest mit einem kleineren Modell im Bodensee bereiten die Forschenden nun mit Partnern einen Testlauf vor der kalifornischen Küste vor: Sie werden dort im Projekt „StEnSea“ in 500 bis 600 Metern Tiefe eine hohle, 400 Tonnen schwere Betonkugel mit neun Metern Durchmesser verankern. Durch Leerpumpen wird der Speicher geladen. Strömt Wasser hinein, wird Strom erzeugt – er wird entladen. Die Leistung dieses Prototypen beträgt 0,5 Megawatt, die Kapazität 0,4 Megawattstunden.
„Für das Speichern von Strom über mehrere Stunden bis einige Tage hinweg eignen sich Pumpspeicher-Kraftwerke besonders gut. Allerdings ist deren Ausbaupotenzial weltweit stark begrenzt. Daher übertragen wir ihr Funktionsprinzip auf den Meeresgrund – die naturräumlichen und ökologischen Restriktionen sind dort weit geringer. Zudem dürfte die Akzeptanz der Bürgerinnen und Bürger deutlich höher sein“, erklärt Dr. Bernhard Ernst, Senior Projekt Manager beim Fraunhofer IEE.
Das Fraunhofer IEE arbeitet bei diesem Projekt zum einen mit dem US-amerikanischen Start-up Sperra zusammen, das sich auf den 3D-Betondruck für Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energien spezialisiert hat. Zweiter Partner ist Pleuger Industries. Das deutschstämmige Unternehmen mit Hauptsitz in Miami gehört zu den weltweit führenden Herstellern von Unterwasser-Motorpumpen, einer Schlüsselkomponente der StEnSea-Kugelspeicher.
Als Standort des Speichers haben die Partner ein küstennahes Gebiet vor Long Beach bei Los Angeles ausgewählt. Sie wollen ihn spätestens Ende 2026 in Betrieb nehmen. Das deutsche Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Vorhaben mit knapp 3,4 Millionen Euro, das US-amerikanische Department of Energy mit rund vier Millionen US-Dollar.
mehr: https://idw-online.de/de/news842237
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BfR-Verbrauchermonitor: Mehrheit der Deutschen kennt das „Schlafhormon“ Melatonin, aber viele sind skeptisch
Der BfR-Verbrauchermonitor ist ein zentrales Instrument des gesundheitlichen Verbraucherschutzes. Er liefert als repräsentative Bevölkerungsbefragung in halbjährlichem Abstand Antworten auf die Frage, wie die Öffentlichkeit zu Themen aus dem Bereich des gesundheitlichen Verbraucherschutzes steht. Die Substanz Melatonin war erstmals Thema im BfR-Verbrauchermonitor. Das körpereigene „Schlafhormon“ ist als verschreibungspflichtiges Arzneimittel sowie in frei verkäuflichen Nahrungsergänzungsmitteln erhältlich. Melatonin soll das Einschlafen fördern. Aber wie bekannt sind der Bevölkerung Nahrungsergänzungsmittel mit Melatonin? Die Befragung ergab, 56 Prozent haben bereits von ihnen gehört. „Unter den Personen, denen melatoninhaltige Nahrungsergänzungsmittel geläufig sind, ist die Meinung gespalten“, erläutert BfR-Präsident Professor Andreas Hensel. „Die eine Hälfte hat eher Bedenken, die andere nicht. Grundsätzlich sollte die Einnahme von melatoninhaltigen Nahrungsergänzungsmitteln als Einschlafhilfe mit Vorsicht betrachtet werden.“
mehr: https://idw-online.de/de/news842212
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Klimawandel führt zu mehr alpinen Gefahren
Von Steinschlag bis Eislawine: So hat der Klimawandel die Naturgefahren in den Alpen verändert. Der Klimawandel intensiviert vielerorts Naturgefahren in den Bergen und stellt den Alpenraum damit vor besondere Herausforderungen. Das geht aus einer Studie hervor, die SLF-Permafrost-Experte Samuel Weber und Glaziologin Mylène Jacquemart von der WSL und ETH Zürich im Rahmen des WSL-Forschungsprogramms CCAMM gemeinsam koordiniert haben.
Der Klimawandel intensiviert vielerorts Naturgefahren in den Bergen und stellt den Alpenraum damit vor besondere Herausforderungen. Das geht aus einer Studie (https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.104886) hervor, die SLF-Permafrost-Experte Samuel Weber und Glaziologin Mylène Jacquemart von der WSL und ETH Zürich im Rahmen des WSL-Forschungsprogramms CCAMM (https://ccamm.slf.ch/de/) gemeinsam koordiniert haben. «Unsere Beobachtungen unterstreichen deutlich die Auswirkungen des Klimawandels auf Massenbewegungen in den Bergen», sagt SLF-Wissenschafter Samuel Weber. Das internationale Team hat mehr als dreihundert wissenschaftliche Arbeiten aus den vergangenen drei Jahrzehnten ausgewertet. «Wir haben uns dabei auf die in den Alpen am häufigsten auftretenden Prozesse Steinschlag, Bergsturz, Murgang, Eis- und Schneelawine konzentriert,», erläutert Jacquemart die Vorgehensweise.
mehr: https://idw-online.de/de/news842176
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Tarifrunde 2025: Für etwa 7,5 Millionen Beschäftigte laufen Vergütungstarifverträge aus – Die Kündigungstermine
Zwischen Dezember 2024 und November 2025 laufen laut Berechnungen des Tarifarchivs des Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Instituts (WSI) der Hans-Böckler-Stiftung für etwa 7,5 Millionen Beschäftigte die von den DGB-Gewerkschaften ausgehandelten Vergütungstarifverträge aus – in den betreffenden Branchen werden somit nach aktuellem Stand im kommenden Jahr Tarifverhandlungen stattfinden. „Die Tarifrunde 2025 wird somit eher eine kleine Tarifrunde, die insgesamt deutlich weniger Beschäftigte als gewöhnlich umfasst“, sagt der Leiter des WSI-Tarifarchivs, Prof. Dr. Thorsten Schulten. Zum Vergleich: In der Tarifrunde 2024 ging es um Tarifverhandlungen für knapp 12 Millionen Beschäftigte, weil in nahezu allen großen Branchen verhandelt wurde oder wird. In wichtigen Bereichen wie dem Bauhauptgewerbe, der Chemischen Industrie und dem Einzelhandel konnten bereits im ersten Halbjahr Tarifabschlüsse erzielt werden, sodass dort aufgrund mehrjähriger Laufzeiten im Jahr 2025 keine Tarifverhandlungen anstehen. Noch offen sind u. a. die Tarifverträge in der Metall- und Elektroindustrie.
Bei der Mehrzahl der 2025 auslaufenden Tarifverträge handelt es sich um eher kleinere Tarifbranchen mit weniger als 50.000 Beschäftigten. Die große Ausnahme bildet der Öffentliche Dienst (Bund und Gemeinden, Nahverkehr u.a., siehe auch die Tabelle in der pdf-Version dieser PM; Link unten) mit knapp drei Millionen Tarifbeschäftigten, dessen aktuelle Vergütungstarifverträge zum Ende des Jahres 2024 auslaufen und der damit den Auftakt der Tarifrunde 2025 bildet. Zu den größeren Tarifbranchen, in denen im ersten Halbjahr 2025 Tarifverhandlungen anstehen, gehören das Gebäudereinigungshandwerk, die Deutsche Post AG, die Deutsche Bahn AG, das Kfz-Gewerbe und das Versicherungsgewerbe. In der zweiten Jahreshälfte folgen u.a. Verhandlungen im Öffentlichen Dienst (Länder, rund 1,1 Millionen Beschäftigte), in der Zeitarbeit sowie in der Holz und Kunststoff verarbeitenden Industrie.
mehr: https://idw-online.de/de/news842091
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Auf dem Weg zur Klimaneutralität: Berlin Declaration von Leopoldina und Chinesischer Akademie der Wissenschaften
Kohlenstoffemissionen spielen eine Schlüsselrolle bei der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung. Um die Vereinbarungen des Pariser Klimaabkommens einzuhalten, haben sich China und Deutschland zum Ziel gesetzt, ihre Kohlenstoffemissionen in erheblichem Umfang zu reduzieren. Der Präsident der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Prof. (ETHZ) Dr. Gerald Haug, und der Präsident der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Prof. Dr. Jianguo Hou, haben heute im Rahmen der Eröffnung der Science for Future-Konferenz die gemeinsame Erklärung „Berlin Declaration: On the Path to Carbon Neutrality“ unterzeichnet.
Darin betonen die Akademien die Bedeutung von Grundlagenforschung sowie internationaler Zusammenarbeit für das Erreichen der Kohlenstoffneutralität und formulieren konkrete Maßnahmen zur CO2-Reduzierung.
Beide Akademien treten für die Entwicklung wirksamer Maßnahmen zur CO2-Reduzierung in allen relevanten Sektoren ein, einschließlich Energie, Industrie, Verkehr und Gebäude sowie Land- und Forstwirtschaft. Sie identifizieren dabei entscheidende Faktoren wie angemessene politische und sozioökonomische Rahmenbedingungen auf nationaler und globaler Ebene. Leopoldina und CAS sprechen sich u. a. für die Entwicklung von Mess- und Überwachungstechniken für Kohlenstoff sowie für einen globalen CO2-Bepreisungsmechanismus und einen globalen Kohlenstoffmarkt aus. Um die Dekarbonisierung aller Sektoren zu beschleunigen, sollen Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien sowie zum Kohlenstoffkreislaufmanagement wie Carbon Capture and Storage (CCS) und Carbon Capture and Utilization (CCU) gefördert und ausgebaut werden. Die Berlin Declaration unterstreicht zudem, dass die Zusammenarbeit von Grundlagen- und angewandter Forschung verstärkt werden sollte. Mit der gemeinsamen Erklärung bekräftigen Leopoldina und CAS außerdem erneut ihre Absicht, auch weiterhin vertrauensvoll zusammenzuarbeiten und ihre Kräfte zu bündeln, um Brücken zwischen Wissenschaft und Gesellschaft zu bauen und den wissenschaftlichen Nachwuchs sowie die internationale Zusammenarbeit in der Wissenschaft zwischen China und Deutschland zu fördern.
mehr: https://idw-online.de/de/news842051
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Hitze in Flüssen: Klimawandel erwärmt Berggewässer
Studie des SLF zeigt: Die Wassertemperaturen in europäischen Berggewässern steigen seit Jahrzehnten. Der Klimawandel gefährdet damit Wasserqualität, Fische, Industrie- und Stromproduktion – und hält der Trend an, werden ökologische Kippunkte erreicht. Aktuelle Prognosemodelle ignorieren bislang wichtige Ursachen des Temperaturanstiegs.
Das Wasser in den Gebirgsflüssen und -bächen wird immer wärmer, mit negativen Folgen für Trinkwasser, Industrie, Forellen und viele mehr. Wie warm und woran das liegt, hat SLF-Hydrologin Amber van Hamel für fast 180 Gewässer in verschiedenen Bergregionen Europas untersucht, sowohl für den langfristigen, durchschnittlichen Trend als auch für einzelne Extremsituationen.
Klar ist: Die in Zeiten des Klimawandels immer wärmer werdende Luft erwärmt auch Fliessgewässer. Aber das ist nicht der einzige, wichtige Effekt. Bei extremen Wassertemperaturen spielen Bodenfeuchtigkeit, Grund- und Schmelzwasser ebenfalls eine Rolle. Aktuelle Computermodelle prognostizieren solche Ereignisse allerdings nur auf Basis der Lufttemperatur, erklärt van Hamel: «Sie eignen sich daher eigentlich nicht für die Vorhersage extremer Wassertemperaturen.»
mehr: https://idw-online.de/de/news841989
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Mutmacher für den Schutz der Erde
Osnabrück. Derzeit wird in Cali, Kolumbien, auf dem Weltnaturgipfel und bald in Baku, Aserbaidschan, auf der Weltklimakonferenz über Wege zum besseren Schutz der Erde debattiert. Zwei Menschen zeigen heute in Mainz, wie praktische Lösungen aussehen können: Moorforscherin Dr. Franziska Tanneberger und Elektrotechnik-Ingenieur Thomas Speidel werden deshalb in der Rheingoldhalle mit dem Deutschen Umweltpreis der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) ausgezeichnet. Beide teilen sich den Preis in Höhe von insgesamt 500.000 Euro, der zu den höchstdotierten Umwelt-Auszeichnungen Europas zählt. Überreicht wird der Preis von Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier.
Trotz Kriegen und Krisen Zeichen für Zuversicht setzen
DBU-Generalsekretär Alexander Bonde nennt beide Ausgezeichnete „echte Praxis-Pioniere“. Tanneberger beweise „auch in Gummistiefeln bei Terminen mit Bäuerinnen und Bauern, dass Moorschutz und Moornutzung kein Widerspruch sind und eine zukunftsfähige Nutzung nasser Moore möglich ist“. Speidel habe „mit seiner Innovationskraft sowie seiner strategischen Weitsicht und seinem wirtschaftlichen Wagemut“ überzeugt. DBU-Kuratoriumsvorsitzender Prof. Dr. Kai Niebert: „Wir dürfen nicht vor den akuten Problemen kapitulieren. Das machen uns Franziska Tanneberger und Thomas Speidel eindrucksvoll klar. Es geht darum, Möglichkeiten des Wandels zu erkennen und zu nutzen.“ Die DBU will laut Niebert mit der diesjährigen Verleihung des Deutschen Umweltpreises auch ein Zeichen für Zuversicht setzen. „Denn sowohl im natürlichen Klimaschutz als auch in der Elektromobilität haben wir die Technologien, die Fähigkeiten und das Wissen, um den ökologischen Wechsel zu beflügeln“, so Niebert. Nach Bondes Worten sind Tanneberger und Speidel Menschen, „die neue Wege wagen und dadurch anderen Mut machen. Trotz der vielen Kriege und Krisen dürfen wir nicht verzweifeln, sondern müssen weitermachen für den Erhalt des Planeten.“
Bonde und Niebert: Klima und Biodiversität sind zwei Seiten einer Medaille
Warum die Bewahrung von Biodiversität und der Erhalt von Ökosystemen unverzichtbar für die Existenz der Menschen sind, wird derzeit jenseits des Atlantik in Cali deutlich: Auf der 16. Konferenz der Vereinten Nationen (United Nations, UN) zur biologischen Vielfalt (COP16) ringen fast 200 Staaten um Antworten auf die Fragen, wie der Raubbau an Natur und Umwelt gestoppt und vor allem, wie der Beschluss der COP15 in Montreal vor zwei Jahren umgesetzt werden kann: mindestens 30 Prozent der weltweiten Land- und Meeresflächen unter Schutz zu stellen. Während die COP16 ein Schlaglicht auf die fragile biologische Vielfalt wirft, beginnt bald in Baku die UN-Klimakonferenz mit dem Blick auf die besorgniserregende Erderwärmung. Wie in Kolumbien geht es in Aserbaidschan um die praktische Umsetzung vereinbarter Ziele. Denn auf der Pariser Weltklimakonferenz 2015 hatten sich die beteiligten ebenfalls fast 200 Staaten geeinigt, das Aufheizen des Planeten auf 1,5 Grad im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter zu begrenzen. Bonde und Niebert: „Klima und Biodiversität sind zwei Seiten einer Medaille. Die Menschen müssen beides schützen – zum Erhalt der Erde und der eigenen Existenz.“ Tanneberger und Speidel seien auch deshalb für den Deutschen Umweltpreis ausgewählt worden, „weil sie mit Tatkraft zeigen, wie man was für mehr Umwelt- und Biodiversitätsschutz tun kann“.
mehr: https://idw-online.de/de/news841916
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Mit Künstlicher Intelligenz gegen Fluten
Wenn Deiche brechen, sind meist schwere Überschwemmungen und Schäden die Folge. Um Risse und morsche Stellen in Deichen, Staudämmen oder Brücken frühzeitig erkennen zu können, setzt ein zwölfköpfiges Team der Hochschule Magdeburg-Stendal auf den Einsatz von Drohnen. Das Besondere ist die Kombination mit Künstlicher Intelligenz. In der Forschungsgruppe Wasserbau und Wasserbauliches Versuchswesen soll im Rahmen des vierjährigen Projektes eine solche KI-Drohne entwickelt werden.
Professor Dr.-Ing. Bernd Ettmer ist seit 2008 als Professor für Wasserbau und Wasserbauliches Versuchswesen an der Hochschule tätig. Die Fachrichtung beinhalte alles, was mit dem Bau zu tun hat: Stauanlagen, Dämme, Wasserkraftanlagen, Schleusen, Uferbefestigungen, aber auch Hochwasserschutz, Flussumgestaltung und Renaturierung. Seit 2017 arbeiten das Team mit Drohnen und setzt diese vor allem für Fotos von Oberflächen ein. Mithilfe dieser Aufnahmen und Daten von Messbooten, können sie Geländemodelle anfertigen, die Aufschlüsse über die Begebenheiten der Gebiete geben sollen. „Die Drohne ist für uns erstmal ein reines Messinstrument. Man gibt ihr eine Route vor, sie fliegt autonom und wir haben ein komplettes Computermodell des abgeflogenen Gebietes“, erklärt Ettmer. Mit dem Projekt sollen Risse und Schäden an Bauwerken erkannt werden, auch unter Wasser. Damit die von der Drohne produzierten Fotos nicht aufwendig von einem Mitarbeiter auf Schäden untersucht werden müssen, werden KI-Technologien eingesetzt.
mehr: https://idw-online.de/de/news841909
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Asthma und Feinstaub
Fast ein Drittel der Asthmafälle sind auf eine langfristige Feinstaubbelastung (PM2,5) zurückzuführen, so eine globale Metastudie
Eine langfristige Belastung mit Feinstaub (PM2,5) erhöht das Asthmarisiko sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen signifikant. Das hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Chemie in einer globalen Studie mit Daten von etwa 25 Millionen Menschen weltweit nachgewiesen. Die Forschenden stellen fest, dass etwa 30 Prozent aller neuen Asthma-Fälle mit Feinstaub (PM2,5) in Verbindung stehen, was die dramatische Bedrohung der öffentlichen Gesundheit durch Luftverschmutzung verdeutlicht.
Asthma ist bisher eine unheilbare Krankheit, die die Lebensqualität stark beeinträchtigt und mit Symptomen wie Keuchen, Husten und Kurzatmigkeit einhergeht. Derzeit leiden etwa vier Prozent der Weltbevölkerung an der Atemwegserkrankung, wobei jährlich mehr als 30 Millionen neue Fälle hinzukommen. Die langfristige Belastung durch Feinstaub (PM 2,5) gilt als wichtiger Risikofaktor für die Entstehung von Asthma. Frühere epidemiologische Studien zeigen jedoch widersprüchliche Ergebnisse: Einige weisen auf ein erhöhtes Risikohin, während andere keinen Zusammenhang finden.
Um diese Kontroverse zu klären, haben Dr. Ruijing Ni und Forschende vom Max-Planck-Institut für Chemie eine umfassende globale Metaanalyse mit Kolleginnen und Kollegen aus China, den USA und Australien durchgeführt. Das Team ermittelte die Daten aus 68 epidemiologischen Studien des Jahres 2019, die in 22 Ländern durchgeführt wurden, darunter Nordamerika, Westeuropa, Ostasien, Südasien und Afrika. In der heute im Forschungsmagazin One Earth erschienenen Studie schlussfolgern die Forschenden, dass es nun ausreichend zuverlässige Beweise für einen Zusammenhang zwischen langfristiger Feinstaub2,5-Exposition und Asthma gibt.
mehr: https://idw-online.de/de/news841913
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Renteneintritt der Babyboomer: Neue Potenziale für Kommunen?
Umfrage der Körber-Stiftung zeigt hohe Bereitschaft für ehrenamtliches Engagement in der Nacherwerbsphase. Was Kommunen beachten müssen.
Die Mehrheit der 55- bis 65-Jährigen ist bereit, sich im Ruhestand ehrenamtlich zu engagieren – vorausgesetzt, die Rahmenbedingungen stimmen. Das ist das Ergebnis einer repräsentativen Umfrage, die das Sozialforschungsinstitut aproxima im Auftrag der Körber-Stiftung durchgeführt hat. Die Erkenntnisse und abgeleiteten Handlungsempfehlungen für die Kommunen werden am 24. Oktober im Rahmen des 15. Körber Demografie Symposiums präsentiert und diskutiert.
Starkes Interesse am Engagement für Umweltschutz
Die fortschreitende Alterung der Gesellschaft stellt Kommunen vor große Herausforderungen. Das ehrenamtliche Engagement spielt bei der Bewältigung eine entscheidende Rolle und trägt zur Aufrechterhaltung kommunaler Versorgungsstrukturen bei. Die Umfrage zeigt: Mit dem bevorstehenden Renteneintritt der Babyboomer eröffnen sich für die Kommunen neue Potenziale, denn 60 Prozent von ihnen könnten sich ein Engagement im Ruhestand vorstellen. Bevorzugte Einsatzbereiche für eine ehrenamtliche Tätigkeit sind der Umwelt- und Naturschutz (43 Prozent) sowie die Stadtteil- und Nachbarschaftshilfe (41 Prozent). Im ländlichen Raum ist die Bereitschaft besonders groß – hier plant jede dritte Person ein Engagement fest ein.
Dass zivilgesellschaftliches Engagement für den eigenen Wohnort wichtig ist, steht für die meisten Befragten außer Frage. Knapp ein Drittel der Babyboomer (30 Prozent) engagiert sich bereits heute, vorrangig in der Stadtteil- und Nachbarschaftshilfe. 84 Prozent der bereits Engagierten wollen ihr Ehrenamt auch im Ruhestand fortsetzen.
mehr: https://idw-online.de/de/news841853
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Mit Mikroalgen gegen das nächste Virus
Auf der Suche nach neuen antiviralen Wirkstoffen setzen Forschende der Hochschule Anhalt auf Mikroalgen. Sie vermuten, dass diese Organismen einen eigenen Immunschutz gegen Viren entwickelt haben.
Wie schützen wir uns besser vor Infektionen? Algen gelten seit langem als potenzielle Wirkstoff-Lieferanten. Seit Millionen Jahren sichern sie ihre Abwehr und ihre biochemische Vielfalt selbst. Ob und welche Mikroalgen sich dafür eignen, ist wissenschaftlich bislang kaum belegt. Das wollen Forschende der Algenbiotechnologie und Wirkstoffbiochemie der Hochschule Anhalt mit dem Projekt AvirAL ändern. Für ihre Suche folgen sie der Spur der Makroalge Griffithsia.
Antivirale Proteine in Algen
Denn ihre antivirale Wirkung wurde in klinischen Studien bereits nachgewiesen. Fähig ist sie dazu durch ein bestimmtes Protein aus der Klasse der Lektine: Griffithsin. Es heftet sich an die Hülle von Viren und setzt diese damit außer Gefecht – wie sowohl an HIV- als auch Sars-Cov-2-Viren gezeigt werden konnte. „Wir haben bereits durch Genomanalysen in Mikroalgen viele Proteine entdeckt, die dem Griffithsin sehr ähnlich sind“, erklärt Prof. Dr. Stephan Schilling von der Hochschule Anhalt, der hier zu naturnahen Therapeutika in enger Kooperation mit der Algenbiotechnologie forscht. „Wenn wir nachweisen können, dass dahinter tatsächlich Lektine mit Schutzfunktionen stecken, lassen sich daraus ganz neue Wirkstoffe entwickeln.“
mehr: https://idw-online.de/de/news841758
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Neue Studie liefert Zahlen zu Stand und Zukunft der Energiewende in Nordhessen
Das „Barometer der Energiewende für Nordhessen“ untersucht den aktuellen Stand des Ausbaus Erneuerbarer Energien in der Region. Es beleuchtet die Entwicklung seit dem Jahr 2000 und prognostiziert den notwendigen regionalen Zubau bis 2045. Neben der Stromerzeugung wird auch der Stromverbrauch auf Kreisebene analysiert. Eine begleitende Web-App, erreichbar unter www.energiewende-nordhessen.de, ermöglicht es den Nutzerinnen und Nutzern, die Ergebnisse individuell für einzelne Landkreise zu betrachten und zu vergleichen.
Mit dem Barometer der Energiewende betrachtet das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE im Auftrag der cdw Stiftung, inwiefern in Nordhessen die selbstgesteckten Klimaziele und das erforderliche Ausbautempo bei den Erneuerbaren Energien im Einklang stehen. Ergänzt wird die Studie durch eine Bewertung der regionalen Wertschöpfung von der Universität Kassel.
Nordhessen hat das Zeug zur Pionierregion
Hintergrund des Energiewende-Barometers ist das Ziel der Bundesregierung, dass die Energie in Deutschland bis 2045 nahezu vollständig aus Erneuerbaren Energien stammt. „Damit wir das schaffen, stehen deutschlandweit alle Regionen in der Pflicht, ihren Beitrag zu leisten“, sagt Thomas Flügge, Geschäftsführer der cdw Stiftung. Nordhessen will bereits bis 2040 die Bereiche Mobilität, Strom und Wärme zu 100 Prozent aus klimaneutralen Quellen wie Wind und Sonne, Biomasse und Wasser versorgen. „Unsere Region hat das große Potenzial, bei der Energiewende eine Vorreiterrolle einzunehmen. Zum einen können ländlich geprägte Gegenden wie Nordhessen aufgrund ihrer Flächenverfügbarkeit bei der Windkraft und der Photovoltaik grundsätzlich einen deutlich höheren Beitrag leisten als städtische Gebiete. Zum anderen verfügen wir hier über besonderes Know-how gerade in den Bereichen dezentrale Energietechnik und Energieeffizienz.“
Die aktuellen Zahlen, die die Autorinnen und Autoren des Fraunhofer IEE und der Universität Kassel für die grundlegende Studie „Barometer der Energiewende für Nordhessen“ zusammengetragen haben, zeigen allerdings: Das Potenzial ist zwar da, wird aber aktuell noch nicht ausgeschöpft. „Auch wenn wir heute schon mehr als die Hälfte unseres Verbrauchs aus regional erzeugten Erneuerbaren decken, hinken wir doch unseren eigenen Ansprüchen hinterher. Wir haben noch einen langen Weg zu gehen, um die fossilen Energieträger vollständig zu ersetzen und langfristig für saubere und günstige Energie zu sorgen“, betont Sarah Link, Geschäftsführerin der cdw Stiftung. „Aus unserer Sicht bietet das Barometer der Energiewende eine unverzichtbare Orientierung auf dem Weg zur Klimaneutralität. Und es sollte dabei Antrieb für Politik, Wirtschaft und Gesellschaft sein“, erklärt Link.
Dabei könnte Nordhessen laut der Studie schon 2029 ausreichend Strom aus Wind, Sonne und Co. produzieren, um den eigenen Strombedarf zu 100 Prozent zu decken.
mehr: https://idw-online.de/de/news841670
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Neue schnelle und nachhaltige Methode für Wasserstoffproduktion
Unter Leitung von Prof. Dr. Francesco Ciucci von der Universität Bayreuth hat ein deutsch-chinesisches Forschungsteam eine neue Methode zur elektrochemischen Spaltung von Wasser entwickelt. Damit wird die Produktion von Wasserstoff für Technik und Industrie nicht nur beschleunigt, sondern auch nachhaltiger. Darüber berichten die Forschenden in Nature Nanotechnology.
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Wasserstoff ist aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften von entscheidender Bedeutung für Technologie und Industrie: Es ist das leichteste chemische Element, hat eine enorm hohe Energiedichte und ist ein emissionsfreier Brennstoff, da als Nebenprodukt beim Verbrennen nur Wasser entsteht. Dadurch ist Wasserstoff als saubere Energiequelle äußerst attraktiv. Aber die Herstellung ist bisher noch extrem Energieaufwändig: Wasserstoff kann über die elektrochemische Spaltung von Wasser produziert werden, bei der Elektroden im Wasser unter Strom gesetzt werden. Eine energiesparende und effiziente Herstellung von Wasserstoff durch elektrochemische Wasserspaltung mit erneuerbarem Strom kann die Nachhaltigkeit dieser Energiequelle maßgeblich verbessern.
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Stromnetz der Zukunft: BayWISS-Preis für Coburger Forscherin
Einmal im Jahr vergibt das Bayerische Wissenschaftsforum (BayWISS) einen Preis für herausragende oder zukunftsweisende Forschungsleistungen. Der zweite Platz ging 2024 an Ann-Catrin Uhr-Müller, die an der Hochschule Coburg in ihrer Doktorarbeit eine wichtige Frage zum Zustand unserer Stromnetze erforscht.
Wo Energie aus Wind und Sonne eingefangen wird, gibt es in der Erzeugung Leistungsspitzen und tiefe Täler. Solche Schwankungen im Stromnetz gehören zu den Faktoren, die Stromkabel schneller altern lassen. Damit beschäftigt sich Ann-Catrin Uhr-Müller in ihrer Promotion zum Thema „Entwicklung und Applikation eines Systems zur künstlich-beschleunigten Alterung und diagnostischen Analyse von Mittelspannungskabeln“. Betreut wird sie dabei an der Fakultät Elektrotechnik und Informatik der Hochschule Coburg von Prof. Dr. Christian Weindl, außerdem von Prof. Dr. Reinhard German von der FAU Erlangen-Nürnberg.
Erneuerbare Energien als Herausforderung für das Stromnetz
In dem Forschungsprojekt wird untersucht, wie Papier-Masse-Kabel (Paper Insulated Lead Covered, kurz PILC-Kabel) während des Betriebs altern und wie das von der Last im Netz abhängt. Diese Frage ist entscheidend, um das Bestandsnetz in Deutschland für die Herausforderungen der Energiewende vorzubereiten. „Der Ausbau der Erneuerbaren Energien und die damit verbundene Dezentralisierung des Energienetzes nehmen einen enormen Einfluss gerade auf das Mittelspannungsnetz“, erklärt Uhr-Müller. Mit dem steigenden Anteil an E-Mobilität und dem zunehmenden Betrieb von Wärmepumpen verändert sich die Nutzung des Stromnetzes. Die Belastungen steigen. Das Netz altert deutlich schneller. Kritisch sind dabei die PILC-Kabel mit einer erwarteten Lebensdauer von 40 bis 80 Jahren. Bei vielen ist die Lebensdauer bereits erreicht – oder sogar schon überschritten. „Es gibt aber auch Lösungen beispielsweise für die Diagnose, in welcher ich durch meine Arbeit deutliche Erkenntnisse hinsichtlich Frequenz- und vor allem der Temperaturabhängigkeit der Verlustfaktormessung erarbeitet habe“, sagt die Wissenschaftlerin. Derzeit ist es üblich, unter 20 Grad Celsius und der langsamen VLF-Frequenz zu messen. Dadurch entstehen Uhr-Müller zufolge aber zum Teil sehr unscharfe Aussagen. Aus Ihrer Arbeit resultieren hier bessere Handlungsempfehlungen. Außerdem konnte sie Theorien, die bisher nur durch Kleinstversuche und Reinmaterialien aufgestellt wurden, in einem großen Umfang und mit realen Kabeln mit unterschiedlichen, degenerationsabhängigen Ausprägungen nachweisen.
mehr: https://idw-online.de/de/news841517
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TA im Dialog: Zukunftsfähiges Wassermanagement in der Landwirtschaft
Am 27. November 2024 von 15:00 bis 17:00 Uhr stellen wir im Deutschen Bundestag (Paul-Löbe-Haus) die Zwischenergebnisse unseres ResilienzCheck2024 vor und freuen uns auf den Austausch mit Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Politik und Gesellschaft.
In einer Zeit zahlreicher Krisen und Unsicherheiten gewinnt die Radar- und Orientierungsfunktion der parlamentarischen Technikfolgenabschätzung zunehmend an Bedeutung. Aus diesem Grund hat das TAB seine Foresight-Aktivitäten erweitert: Neben dem bereits etablierten Horizon-Scanning wurde ein Resilienz-Radar eingeführt, das zusammen mit einem vertiefenden Resilienz-Check die Widerstandsfähigkeit ausgewählter Infrastruktursysteme bewertet.
In diesem Jahr liegt der Schwerpunkt des Resilienz-Checks auf dem Wassermanagement in der Landwirtschaft. Angesichts des Klimawandels, zunehmender Dürren und ungleich verteilter Niederschläge in Deutschland muss die Landwirtschaft neue Wege finden, um mit den veränderten Bedingungen umzugehen. Effiziente Bewässerungstechniken, neue Bewirtschaftungsformen und geschlossene Produktionssysteme bieten vielversprechende Ansätze, um Wasserressourcen besser zu nutzen und die Landwirtschaft resilienter zu machen.
Im Rahmen der öffentlichen Diskussionsveranstaltung „TA im Dialog“ werden die Zwischenergebnisse des diesjährigen Resilienz-Checks vorgestellt und gemeinsam mit Expertinnen und Experten aus der Wissenschaft, Mitgliedern des Deutschen Bundestages und weiteren gesellschaftlichen Akteuren erörtert.
mehr: https://idw-online.de/de/news841530
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Lernen ohne Anleitung
Selbstverstärkendes Lernen kann helfen, neue Dinge zu verstehen, aber auch falsche Überzeugungen zu festigen
Stellen Sie sich ein Kind vor, das zum ersten Mal auf einem Bauernhof Schafe und Ziegen sieht. Ein Elternteil erklärt ihm, welches Tier was ist, und nach ein paar Hinweisen lernt es, beide auseinanderzuhalten. Aber was passiert, wenn das Kind nach einigen Wochen den Bauernhof erneut besucht und diese Unterstützung nicht bekommt? Wird es immer noch in der Lage sein, sich an die Merkmale zu erinnern, die Ziegen von Schafen unterscheiden lassen? Die Neurowissenschaftlerin Franziska Bröker hat genau das untersucht: Wie sowohl Menschen als auch Maschinen ohne Anleitung lernen – vergleichbar mit einem Kind, das auf sich allein gestellt ist und die Welt um sich herum entdeckt. Ihr Ergebnis: Lernen ohne Hilfestellung kann uns manchmal durchaus helfen, aber unter bestimmten Umständen auch ziemlich dumm aussehen lassen.
Beim maschinellen Lernen gelingt es Algorithmen, große Datenmengen zu durchforsten und präzise Muster zu erkennen, ohne dass sie direktes Feedback von außen erhalten. Menschen hingegen haben oft Schwierigkeiten, ohne Rückmeldung zu lernen, da sie dazu neigen können, fehlerhafte Annahmen innerlich zu verfestigen, wenn niemand ihre Fehler korrigiert.
Die neurowissenschaftliche Forschung hat gezeigt, dass unüberwachtes Lernen, d.h. Lernen ohne Feedback von außen, besonders erfolgreich ist, wenn die selbstgemachten Annahmen bereits relativ gut einer Lösung entsprechen. Bei komplexeren Aufgaben, wie dem Erlernen von Sprachen oder einem Musikinstrument, ist hingegen Feedback unerlässlich, um Fehler zu vermeiden. Es geht also weniger darum, ob Lernen ohne Rückmeldung grundsätzlich funktioniert, sondern vielmehr, in welchen Situationen es sinnvoll ist. Entscheidend ist also, die Rahmenbedingungen zu verstehen, unter denen selbständiges Lernen effektiv ist, um bessere Lehrmethoden und Algorithmen zu entwickeln.
mehr: https://idw-online.de/de/news841511
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Wirkung von Chemikalienmischungen: Neurotoxische Effekte addieren sich
Chemikalien sind heute allgegenwärtig: Durch Nahrung, Luft oder über die Haut gelangen sie in unseren Körper. Doch wie wirken sich diese komplexen Chemikalienmischungen auf unsere Gesundheit aus? Ein UFZ-Forschungsteam belegte nun, dass Chemikalien in komplexen Mischungen und in Konzentrationsverhältnissen, wie sie im Menschen gefunden werden, zusammenwirken. Selbst wenn die Konzentrationen der Einzelsubstanzen jeweils unterhalb der Wirkschwelle lagen, zeigten die Chemikalien in Mischung eine sich aufsummierende neurotoxische Wirkung. Für ihre Untersuchungen nutzten die Wissenschaftler:innen Blutproben von Schwangeren aus der am UFZ seit 2006 laufenden Mutter-Kind-Studie LiNA.
„In unserem Alltag sind wir verschiedensten Chemikalien ausgesetzt, die sich in unserem Körper verteilen und anreichern. Es sind hochkomplexe Mischungen, die sich auf Körperfunktionen und unsere Gesundheit auswirken können“, sagt Prof. Beate Escher, Leiterin des UFZ-Departments Zelltoxikologie und Professorin an der Universität Tübingen. „Aus Umwelt- und Gewässerstudien ist bekannt, dass sich Effekte von Chemikalien addieren, wenn sie in niedrigen Konzentrationen in komplexen Mischungen vorkommen. Ob das auch im menschlichen Körper der Fall ist, war bislang noch nicht hinreichend untersucht – genau hier setzt unsere Studie an.“
Grundlage für die umfangreiche Forschungsarbeit bildeten über 600 Blutproben von Schwangeren aus der Leipziger Mutter-Kind-Kohorte LiNA, die vom UFZ seit 2006 koordiniert wird. Zunächst analysierten die Forschenden die in den Proben vorkommenden individuellen Chemikalienmischungen. „Wir wollten herausfinden, welche Chemikalien in welchen Konzentrationen im Blutplasma enthalten waren. Wir haben ein zweistufiges Extraktionsverfahren verwendet, um so unterschiedliche chemische Mischungen zu isolieren“, sagt Georg Braun, Postdoktorand in der Arbeitsgruppe von Beate Escher und Erstautor der Studie. „Mithilfe massenspektrometrischer Untersuchungen haben wir nach 1.000 verschiedenen Chemikalien gesucht, von denen wir wussten, dass sie in der Umwelt vorkommen können, potenziell vom Menschen aufgenommen werden und relevant für die menschliche Gesundheit sein könnten. Davon konnten wir rund 300 Chemikalien in mehreren Plasmaproben quantifizieren.“ So erhielten die Forschenden Informationen über die Zusammensetzung und die Konzentrationsverhältnisse der in den 600 individuellen Plasmaproben vorhandenen Chemikalienmischungen.
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Mit Kreislaufwirtschaft gegen Ressourcenknappheit: 7,8 Mio. Euro für nachhaltige Forschungsprojekte
Abfälle zu vermeiden oder wiederzuverwerten sind wichtige Schritte hin zu neuen Produktionstechnologien, die effizienter und umweltverträglicher sind. Um die bestehende Technologielücke zu schließen, fördert die VolkswagenStiftung sechs neue Forschungsprojekte mit rund 7,8 Mio. Euro. Sie befassen sich bspw. mit dem Recycling von Abfällen aus der Geflügelproduktion und umweltfreundlichen Pflanzenschutzmitteln aus Reststoffen der Papierproduktion.
Durch die Ausbeutung seiner Primärrohstoffe kommt das „System Erde“ an seine Belastungsgrenze. Und auch Treibhausgasemissionen, Biodiversitätsverlust und Wasserverbrauch legen weiter zu. Die Kreislaufwirtschaft oder „Zirkularität“ kann einen Weg aus dieser Defizit-Spirale weisen. Ihr Prinzip beruht darauf, Produkte nach ihrer Nutzung als Rohstoffe für Neues einzusetzen. Dadurch kann die Industrie etwa mit Erdöl hergestellte Materialien durch biobasierte, kreislauffähige ersetzen sowie weitere wertvolle Stoffe retten, aufarbeiten und umfunktionieren. Abfälle als Rohstoffquellen wiederzuverwenden, schafft eine nachhaltige Ressourcenbalance nach dem Motto „Reduce, Reuse, Recycle, Recover“.
mehr: https://idw-online.de/de/news841333
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Plastikverschmutzung schädigt Bienen
Übersichtsstudie in Nature Communications zeigt erstmals systematisch die Auswirkungen von Nano- und Mikroplastik auf Bienen.
Bienen und andere Nutzinsekten nehmen Nano- und Mikroplastik über Nahrung und Luft auf. Das kann zu organischen Schäden und Verhaltensänderungen führen und ihre Funktionen als Bestäuber und Schädlingsbekämpfer beeinträchtigen.
Die Ablagerung von Plastikpartikeln auf Böden birgt – vor allem in Wechselwirkung mit anderen Umweltbelastungen – Risiken für die Funktion von Agrarlandschaften und die globale Ernährungssicherheit
Nano- und Mikroplastikpartikel (NMP) belasten zunehmend urbane und ländliche Landschaften, wo Bienen und andere Nutzinsekten mit ihnen in Kontakt kommen. Nehmen die Insekten Plastikpartikel über die Nahrung oder die Luft auf, kann das ihre Organe schädigen und Verhaltensveränderungen verursachen, sodass sie wichtige ökologische Funktionen wie die Bestäubung und Schädlingsbekämpfung nicht länger gut erfüllen können. Die Plastikverschmutzung birgt daher erhebliche Risiken für die Artenvielfalt, die landwirtschaftliche Produktion und die globale Ernährungssicherheit. Das sind die zentralen Erkenntnisse einer neuen Übersichtsstudie im Journal Nature Communications, die von einem internationalen Team unter Beteiligung der Universität Freiburg erstellt wurde.
Plastik gelangt aus Folien, Düngemitteln, Wasser und Luft auf Ackerböden
Mikroplastikpartikel sind zwischen einem Mikrometer und fünf Millimeter groß, noch kleinere Partikel werden als Nanoplastik bezeichnet. Während die schädlichen Effekte von NMP in Gewässern und für einzelne Arten gut dokumentiert sind, fehlte es bislang an systematischen Übersichtsarbeiten, wie sich die Partikel auf Agrarökosysteme auswirken. Um diese Lücke zu schließen, fassten die Autor*innen der Übersichtsstudie nun erstmals 21 bereits veröffentlichte Einzeluntersuchungen zusammen. Ihr Interesse galt dabei besonders der Frage, wie Bestäuberinsekten und andere Nützlinge mit NMP in Kontakt kommen und welche Folgen die Aufnahme der Partikel für die Insekten, aber auch für die von ihnen abhängigen Ökosysteme und die landwirtschaftliche Produktion hat.
So konnten die Forschenden zunächst verschiedene Quellen identifizieren, aus denen NMP auf landwirtschaftlich genutzte Flächen gelangen, darunter Plastikfolien, Düngemittel, verschmutztes Wasser und atmosphärische Ablagerungen. Die Plastikpartikel reichern sich in Böden an und werden von Bestäubern und von Nutzinsekten, die für die Schädlingsbekämpfung wichtig sind, über die Luft und die Nahrung aufgenommen oder im Nestbau verwendet.
mehr: https://idw-online.de/de/news841280
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Herbstzeit ist Impfzeit: Uniklinikum plädiert für Pieks gegen die Influenza
Betriebsärztliche Dienst des Universitätsklinikums hat mit Impfangebot für die Belegschaft begonnen. | Klinikpersonal übernimmt Verantwortung, um Versorgung auch im Winter zu sichern.| Impfung vor allem für ältere Menschen, Schwangere und Mitarbeitende im medizinischen Bereich empfohlen.
Kleiner Pieks – klare Haltung. Vor allem in der jetzt beginnenden kalten Jahreszeit ist ein wirksamer Schutz gegen die Influenza für viele Menschen unabdingbar. Eine hohe Impfbereitschaft ist nicht nur für die Gesundheit der Menschen im direkten und indirekten Umfeld sinnvoll, sondern vor allem auch für einen reibungslosen Klinikbetrieb und ausreichende personelle Besetzung notwendig. Der Medizinische Vorstand am Universitätsklinikum Dresden, die Pflegedirektorin sowie die Dekanin der Medizinischen Fakultät an der TU Dresden werben deshalb für eine zeitnahe Grippeschutzimpfung. Für die Belegschaft der Hochschulmedizin hat der Betriebsärztliche Dienst bereits mit dem Impfen begonnen. Zusätzlich kommt es darauf an, dass möglichst viele Menschen außerhalb des Klinikbetriebs ihren Grippeschutz ebenfalls auffrischen. Die Impfung wird vor allem für ältere Menschen, Schwangere und Mitarbeitende im medizinischen Bereich empfohlen. An diesem Montag (14. Oktober) haben sich Prof. Michael Albrecht, Medizinischer Vorstand am Uniklinikum, sowie die Pflegedirektorin Jana Luntz und Prof. Esther Troost, Dekanin der Medizinischen Fakultät, öffentlichkeitswirksam gegen die Influenza impfen lassen.
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So erkennen wir die Gefühle anderer Personen
Der Gesichtsausdruck einer Person liefert eine Kerninformation für das Erkennen von Emotionen. Aber zu diesem Prozess gehört noch viel mehr. So lautet das Fazit der Arbeit von Dr. Leda Berio und Prof. Dr. Albert Newen vom Institut für Philosophie II der Ruhr-Universität Bochum. Das Team beschreibt die Emotionserkennung nicht als abgegrenzte Teilfähigkeit, sondern als Teil eines umfassenden Prozesses, mit dem Menschen sich einen Gesamteindruck einer Person machen. Dazu gehören auch physische oder kulturelle Merkmale sowie Hintergrundinformationen. Die Arbeit ist am 24. September 2024 in der Zeitschrift „Philosophy and Phenomenological Research” erschienen.
In den 1970er-Jahren wurde die Theorie entwickelt, dass das Gesicht das Fenster zu unseren Gefühlen darstellt. Der Forscher Paul Ekman beschrieb Basisemotionen wie Angst, Ärger, Ekel, Freude und Traurigkeit über typische Gesichtsausdrücke, die über alle Kulturen hinweg als gleichartig entdeckt wurden. „Allerdings wurde in den vergangenen Jahren zunehmend deutlich, dass in vielen Lebenssituationen ein typischer Gesichtsausdruck nicht die zentrale Information sein muss, die unsere Einschätzung von Gefühlen anderer leitet“, sagt Newen und gibt ein Beispiel: „Menschen schätzen einen typischen Gesichtsausdruck von Angst fast durchgängig als Ärger ein, wenn sie das Hintergrundwissen haben, dass die Person gerade von einem Kellner abgewiesen wurde, obwohl sie nachweislich einen Tisch reserviert hatte.“ In einer solchen Situation erwarten Menschen, dass die Person sich ärgert, und diese Erwartung bestimmt die Wahrnehmung der Emotion, auch wenn der Gesichtsausdruck typischerweise einer anderen Emotion zugeschrieben wird.ou Smile: A Multidimensional Account of Emotion Attribution, in: Philosophy and Phenomenological Research, 2024, DOI: 10.1111/phpr.13113
mehr: https://idw-online.de/de/news841110
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Raus aus der Internetsucht: OMPRIS geht in die Regelversorgung
Grünes Licht vom GBA: LWL bereitet Verstetigung des niedrigschwelligen Online-Motivationsprogramms vor
Als die Klinik für Psychosomatische Medizin und Psychotherapie des LWL-Universitätsklinikums Bochum im Landschaftsverband Westfalen-Lippe (LWL) vor fünf Jahren mit ihrem Forschungsprojekt OMPRIS – Onlinebasiertes Motivationsprogramm zur Förderung der Veränderungsmotivation bei Menschen mit Computerspielabhängigkeit und Internetsucht startete, war primäres Ziel, Menschen mit einer Internetsucht ein schnell zugängliches und damit niedrigschwelliges Therapieangebot zu machen – digital vor dem Bildschirm. Spezialisiert auf telemedizinische Online-Beratungsprogramme konnte die LWL-Klinik in den Folgejahren unter Forschungsleitung von Dr. Jan Dieris-Hirche, Oberarzt und Leiter der LWL-Medienambulanz, ein neues webcambasiertes Angebot entwickeln und erfolgreich erproben.
Der Gemeinsame Bundesausschuss (GBA) hat jetzt die Empfehlung ausgesprochen, dieses Bochumer Angebot für die Regelversorgung vorzubereiten. Der Ausschuss ist ein Organ der Selbstverwaltung im Gesundheitswesen mit Mitgliedern u.a. aus Ärzteschaft, Krankenkassen und Krankenhäusern. Eine Aufgabe des GBA ist es zu entscheiden, welche Leistungen von der Gesetzlichen Krankenversicherung gezahlt werden.
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Wasser in einer aufgeheizten Welt: Nur durch klimaresilientes Wassermanagement beherrschbar
Berlin, den 11. Oktober 2024. Die nationale und internationale Wasserpolitik muss sich auf fortschreitende und beschleunigte Veränderungen im globalen Wasserkreislauf einstellen und hierauf schnell und umfassend reagieren.
So lautet die Kernaussage des WBGU-Gutachtens „Wasser in einer aufgeheizten Welt“, das der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) heute an Bundesumweltministerin Steffi Lemke und den Parlamentarischen Staatssekretär bei der Bundesministerin für Bildung und Forschung, Mario Brandenburg, übergibt.
Wassernotlagen nehmen weltweit zu
Die Auswirkungen des Klimawandels, die Übernutzung der Wasserressourcen, die ungleiche Verteilung von Wasser, der Verlust von Ökosystemleistungen sowie damit verbundene Gesundheitsrisiken führen zunehmend zu regionalen Wassernotlagen. Aktuelle Beispiele sind die Ausrufung des Wassernotstands in Katalonien im Frühjahr 2024 aufgrund von Wassermangel, großräumige katastrophale Überflutungen wie vor wenigen Wochen in Osteuropa oder die zunehmende Verschmutzung von Wasserressourcen in vielen Teilen Afrikas. „Wir erwarten, dass solche regionalen Wassernotlagen immer häufiger auftreten, so dass man mittlerweile von einem globalen Muster sprechen kann. Wir sehen darin eine Bedrohungslage mit globaler Dimension“ warnt WBGU-Mitglied Jörg Drewes. Im Extremfall ergeben sich Situationen, in denen Grenzen der Beherrschbarkeit überschritten werden. Sie können in einer Destabilisierung politischer, gesellschaftlicher und ökologischer Systeme münden. Klimaschutz, der Schutz der Ökosysteme sowie ein klimaresilientes, sozial ausgewogenes Wassermanagement sind die wichtigsten Maßnahmen, um Wassernotlagen zu verhindern.
mehr: https://idw-online.de/de/news841096
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Ammoniak: Energievektor für die dezentrale Versorgung mit Wasserstoff
In der Wasserstoffwirtschaft spielt Ammoniak eine wichtige Rolle als Transport- und Speichermedium. Vielversprechende Lösungen für dessen Einsatz als Energievektor werden aktuell im Fraunhofer-Leitprojekt AmmonVektor entwickelt. Doch wie groß sind die Potenziale? Und wo liegen die Grenzen? Der Workshop »Ammoniak – DIE Lieferkette für die Wasserstoffwirtschaft?!«, am 30. Oktober in Oberhausen, gibt einen Überblick über die neuesten Technologien und Entwicklungen und liefert Impulse für die Energiewende.
Der industrielle Bedarf an Strom und Prozesswärme in Deutschland ist immens und wird ohne Importe nachhaltig erzeugter Energieträger nicht gedeckt werden können. Ein solcher Energieträger der Zukunft ist Wasserstoff. Auf dem Weg zu einer Wasserstoffwirtschaft gibt es jedoch noch viele offene Fragen. Eine davon ist, wie die Versorgung mit grünem Wasserstoff in der Fläche aussehen kann. Lösungen für die logistischen Herausforderungen werden im Rahmen von AmmonVektor entwickelt. Das Fraunhofer-Leitprojekt setzt auf Ammoniak als sogenannten Energievektor, der sich in seiner flüssigen Form technisch einfach und ohne großen Energieaufwand transportieren lässt. Ein weiterer Vorteil ist, dass Ammoniak durch die Düngemittelproduktion bereits über eine weltweite Transportinfrastruktur verfügt.
Forschende aus den acht Fraunhofer-Instituten ICT, IGB, IKTS, IML, IMM, IMW, ITWM und UMSICHT betrachten über einen Zeitraum von drei Jahren die gesamte Wertschöpfungskette: »Es entstehen Reaktoren und Katalysatoren für eine flexible, energieeffiziente Ammoniak-Synthese. Zudem entwickeln wir Technologien für die Spaltung von Ammoniak und dessen Nutzung zur Erzeugung von Strom, Wärme und Bewegung«, erklärt Dr.-Ing. Andreas Menne von Fraunhofer UMSICHT, das die Projektleitung innehat. Ebenfalls werden Speicher- und Logistikkonzepte erstellt und Geschäftsmodelle entworfen. Alles unter der Zielsetzung, in Zukunft Wasserstoff dezentral verfügbar zu machen.
mehr: https://idw-online.de/de/news840954
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Neue Einblicke in die Ammoniakspaltung
Ein internationales Forschungsteam hat neue Erkenntnisse in die Funktionsweise eines Eisenkatalysators gewonnen, mit dem sich Ammoniak in Stickstoff und Wasserstoff spalten lässt. Wasserstoff wird zu Ammoniak umgewandelt, um den Energieträger leichter transportierbar zu machen. Folglich braucht es auch Katalysatoren, die Ammoniak wieder in die Ausgangsstoffe zerlegen können.
Wie der Eisenkatalysator diese Reaktion im Detail bewerkstelligt, beschreibt ein Team der Ruhr-Universität Bochum, des Max-Planck-Instituts (MPI CEC) für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr, der Technischen Universität Berlin und des Italian Institute of Technology in Genua in der Zeitschrift ACS Catalysis vom 6. September 2024.
Wasserstoff transportierbar machen
Grüner Wasserstoff gilt als vielversprechender Energieträger. Er kann mithilfe von Wind- oder Solarenergie durch die Spaltung von Wasser gewonnen werden. Oft sind die Bedingungen für diese Wasserelektrolyse jedoch nicht an genau den Standorten günstig, an denen Wasserstoff benötigt wird. Für den Transport muss Wasserstoff verflüssigt werden, was nur bei extrem tiefen Temperaturen gelingt. Wasserstoff in Ammoniak umzuwandeln, der sich bei deutlich höheren Temperaturen verflüssigen lässt, gilt daher als Alternative. „Hinzu kommt, dass es in der chemischen Industrie bereits eine etablierte Infrastruktur für das Ammoniak-Handling gibt“, sagt Prof. Dr. Martin Muhler, Leiter des Lehrstuhls für Technische Chemie in Bochum und Max Planck Fellow am MPI CEC.
Um Ammoniak (NH3) wieder in seine Ausgangsstoffe Stickstoff (N2) und Wasserstoff (H2) zu zerlegen, braucht es effiziente Katalysatoren. Das Problem: Herkömmliche Eisen-Katalysatoren begünstigen in der Regel eine unerwünschte Reaktion zu Eisennitrid anstatt zu Stickstoff. Wie genau es zu dieser Nebenreaktion kommt, haben die Forschenden in der vorliegenden Arbeit gezeigt. Sie testeten die Ammoniak-Spaltung mithilfe eines Katalysators der neusten Generation, den die Firma Clariant zur Verfügung stellte.
Das Team um Dr. Maximilian Purcel, Astrid Müller und Prof. Dr. Martin Muhler von der Ruhr-Universität Bochum und vom MPI CEC in Mülheim führte die dazu erforderlichen Experimente durch. Verfeinert wurden die Erkenntnisse mithilfe von aufwendigen Molekulardynamik-Simulationen, unterstützt durch maschinelles Lernen, der italienischen Partner. Dem Team der Technischen Universität Berlin gelang es, die gebildeten Eisennitride unter Reaktionsbedingungen mittels Röntgenbeugung zu identifizieren und deren Umwandlungen mitzuverfolgen.
mehr: https://idw-online.de/de/news840872
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WMO-Bericht zu Weltwasserressourcen: 2023 war entweder zu trocken oder zu nass
Dritter Bericht über Zustand der globalen Wasserressourcen veröffentlicht / Rekordverdächtig niedrige Wasserstände im Mississippi- und im Amazonasbecken
Das Jahr 2023 war nicht nur von einer beispiellosen Hitze geprägt, sondern auch von großer Trockenheit in vielen Teilen der Erde, während es andernorts zu Überschwemmungen kam. Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hat zum dritten Mal ihren Bericht über den Zustand der globalen Wasserressourcen vorgelegt. Den Angaben zufolge war 2023 das trockenste Jahr der vergangenen 33 Jahre, gefolgt von den Jahren 2021 und 2015. „2023 war sehr viel trockener, als wir erwartet hatten“, so Prof. Dr. Robert Reinecke von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU). Reinecke leitet am Geographischen Institut der JGU den Arbeitsbereich Erdsystemmodellierung und hat zur Erstellung des Berichts beigetragen.
Der dritte Bericht über die Weltwasserressourcen nimmt den globalen Wasserkreislauf noch umfassender in den Blick als die beiden ersten Reports. Insbesondere wurden diesmal Speicherkapazitäten von Seen und Wasserspeichern sowie die Kryosphäre, also Schnee und Gletscher, detaillierter erfasst. Mehr Daten und mehr Modelle zur Analyse der Daten bieten somit ein noch genaueres Bild der aktuellen Lage. Die Ergebnisse zeigen für 2023 weiterhin eine deutliche Abweichung gegenüber dem historischen Normalwert der Referenzperiode 1991 bis 2020. „Mehr als 50 Prozent der Einzugsgebiete weisen Abweichungen von diesem Referenzzeitraum auf“, so Reinecke. Die Abflussmengen der Flüsse – ein maßgeblicher Indikator für die Wasserressourcen – lagen vorwiegend unter den Normalwerten. Im Mississippi- und im Amazonasbecken wurden dem WMO-Bericht zufolge rekordverdächtig niedrige Wasserstände verzeichnet. Extrem niedrige Schneespeicher haben ferner dazu geführt, dass im Frühjahr weniger Wasser zur Verfügung stand und demzufolge weniger Wasser abfließen konnte, was vor allem für europäische Flüsse von Bedeutung war. „Der weltweite Verlust an Gletschermasse, den der aktuelle WMO-Bericht mit 600 Gigatonnen Wasser beziffert, ist besorgniserregend“, so der Erdsystemwissenschaftler. „Das ist der größte Verlust der vergangenen fünf Dekaden.“
mehr: https://idw-online.de/de/news840790
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Wasserstoff-Hochlauf: Elektrolyseure im Megawatt-Maßstab
Gigahub für Elektrolyseure eröffnet – Pläne stammen aus H₂Giga
Das Unternehmen Quest One (ehemals H-TEC Systems) startet in Hamburg die Serienfertigung von PEM-Elektrolyse-Stacks. Die Konzepte für die Umsetzung wurden im Rahmen des Wasserstoff-Leitprojekts H₂Giga des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) erarbeitet. Die Fabrikeröffnung ist ein Meilenstein für Deutschlands Wasserstoff-Hochlauf.
Bundeskanzler Olaf Scholz hat gemeinsam mit Vertreterinnen und Vertretern aus Politik und Wirtschaft in Hamburg eine Fabrik des Wasserstoff-Spezialisten Quest One eröffnet. Das BMBF wurde unter anderem durch Till Mansmann, den Innovationsbeauftragten Grüner Wasserstoff, repräsentiert. Im Vollausbau können vor Ort jährlich PEM-Stacks mit einer Leistung von voraussichtlich mehr als fünf Gigawatt gefertigt werden.
Bisher werden Elektrolyseure noch größtenteils per Hand hergestellt. Die neue, automatisierte Fertigung reduziert die Produktionszeit um etwa 75 Prozent und steigert damit die Wirtschaftlichkeit und Fertigungsqualität erheblich. Die Umstellung der Elektrolyseur-Produktion in die Serienfertigung ist übergreifendes Ziel des Wasserstoff-Leitprojekts H₂Giga. Das H₂Giga-Projekt PEP.IN hat daher Möglichkeiten der Automatisierung des gesamten Produktionsprozesses analysiert und an realen Anlagen erforscht. Die Projektbeteiligten haben weiterhin eine Produktionsstrategie entwickelt und deren Umsetzung anhand einer detaillierten Fabrikplanung analysiert.
mehr: https://idw-online.de/de/news840475
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Extremwetter und Klimawandel: Wie der Mensch die Erdoberfläche verändert
Stürme, Überschwemmungen, Waldbrände und steigende Temperaturen verändern zunehmend die Erdoberfläche. Die Folgen: auftauende Permafrostböden, ausgetrocknete Seen, Hangrutsche. Eine wichtige Frage dabei ist: Welche Rolle spielt der Mensch in diesen Prozessen und wie werden sich diese Veränderungen in der Zukunft entwickeln? Mit genau dieser Frage befassen sich etwa 120 Expert:innen vom 9. bis 12. Oktober 2024 auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Geomorphologie, die zum 50. Mal von der Universität Leipzig ausgerichtet wird. Prof. Dr. Christoph Zielhofer, erläutert im Interview, wie Prozesse, die die Erdoberfläche verändern, in Häufigkeit und Ausmaß zunehmen.
Was erforscht die Geomorphologie?
Die Geomorphologie ist ein wichtiges Teilgebiet der Physischen Geographie und untersucht die Formen und formbildenden Prozesse der Erdoberfläche. Hierbei werden Zusammenhänge und gegenseitige Beeinflussungen von Gestein, Boden, Relief, Klima, Wasserhaushalt, Vegetation und Mensch erforscht. Geomorphologische Prozesse sind stark von den jeweiligen klimatischen Rahmenbedingungen abhängig und verändern sich stark unter dem Klimawandel. Das betrifft beispielsweise das aktuelle Auftauen des Permafrostes. Dieser Prozess geht mit verstärkter Hangrutschgefahr in den Hochgebirgen einher und trägt zu erhöhter Naturgefahr auch in Mitteleuropa bei. Geomorphologische Prozesse können aber auch direkt vom Menschen verursacht werden. Ein Beispiel ist hier die Torfsackung in entwässerten Mooren. Ein sich selbst verstärkender Prozess, welcher mit erheblichen volkswirtschaftlichen Folgekosten verbunden ist und letztlich auch Debatten zur nachhaltigen Nutzung von Mooren notwendig macht. Ebenso die Subsidenz, oder Absenkung, die durch übermäßige Entnahme von Grundwasser oder Veränderung der Fließdynamik entsteht.
mehr: https://idw-online.de/de/news840750
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Nachhaltiges Wassermanagement in der Industrie: Forschungsverbund BayWater startet
Eine kosteneffiziente und nachhaltige Wasserversorgung wird zunehmend zum Standortfaktor für die Industrie. Um dieser Entwicklung gerecht zu werden und die Herausforderung der nachhaltigen Wasserversorgung anzugehen, fördert die Bayerische Forschungsstiftung den neuen Forschungsverbund BayWater mit zwei Millionen Euro. Ziel des Verbundes ist es, durch den Einsatz moderner Membrantechnologien und Aufbereitungsverfahren den Wasserbedarf sowie die Kosten und den Energieverbrauch in industriellen Produktionsprozessen zu reduzieren. BayWater wird von der Technischen Universität München (TUM) gemeinsam mit zwei technischen Hochschulen und 25 Industriepartnern durchgeführt.
Wasser ist für eine Vielzahl von Industrieprozessen unerlässlich, vom Maschinenbau über die Lebensmittelherstellung bis hin zur Pharmaindustrie. Allerdings sind Wiederaufbereitung und Reinigung von Wasser energie- und kostenintensiv. Zudem entstehen durch das Zusammenführen verschiedener Wasserströme komplexe Mischungen mit vielfältigen Verunreinigungen, die oftmals aufwendig entsorgt werden müssen.
Der von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderte Forschungsverbund BayWater stellt sich diesen Herausforderungen. In den nächsten drei Jahren wird ein Konsortium aus Forschenden der TUM, der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg und der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (Ohm) zusammen mit 25 Industriepartnern innovative Aufbereitungsmethoden entwickeln. Diese umfassen moderne Membrantechnologien, fortschrittliche Oxidationstechnologien, präzise Sensorik und neue Ansätze zur Prozesssteuerung, um eine effiziente und nachhaltige Kreislaufführung von Wasser in verschiedenen Industrien zu ermöglichen.
mehr: https://idw-online.de/de/news840669
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Grüne Netzwerke für ein CO2-emissionsfreies Internet
Informatiker und Ingenieure aus 11 Ländern und 3 Kontinenten haben sich diese Woche im Schloss Dagstuhl versammelt, um den CO2-Fußabdruck des Internets der Zukunft zu reduzieren.
Hintergrund:
Schloss Dagstuhl lädt das ganze Jahr über Wissenschaftler aus aller Welt ins nördliche Saarland ein um über neueste Forschungsergebnisse in der Informatik zu diskutieren. Mehr als 3.500 Informatiker von Hochschulen, Forschungseinrichtungen und aus der Industrie nehmen jährlich an den wissenschaftlichen Veranstaltungen in Dagstuhl teil. Seit 2005 gehört Schloss Dagstuhl zur Leibniz-Gemeinschaft, in der zurzeit 96 führende außeruniversitäre Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen in Deutschland vertreten sind. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam.
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Fachkräfte durch starke Partnerschaft sichern
Hessen Mobil ist neuer Kooperationspartner der dualen, praxisintegrierten Variante des Studiengangs „Infrastruktur und Umwelt“ an der Frankfurt UAS
Die duale, praxisintegrierte Variante des Bachelor-Studiengangs „Infrastruktur und Umwelt“ der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) startet zum Wintersemester 2024/25 mit einem neuen, starken Partner: Hessen Mobil, die moderne und innovative Verwaltung des Landes Hessen mit vielfältigen Aufgaben im gesamten Straßen- und Verkehrswesen, ist ab sofort offizieller Kooperationspartner. Die Vertragsunterzeichnung erfolgte am Dienstag, 1. Oktober 2024, in der neuen Hessen Mobil-Zentrale in Wiesbaden. Gemeinsam mit Hessen Mobil und weiteren Praxispartnern bietet die Frankfurt UAS Studierenden eine Kombination aus theoretischem Wissen und praktischer Erfahrung in den Bereichen Wasser- und Verkehrsinfrastruktur sowie in der Gestaltung und dem Management von baulichen und technischen Projekten und wirkt somit aktiv dem Fachkräftemangel in diesem dynamischen Berufsfeld entgegen.
„Mit der Kooperation legen wir den Grundstein dafür, dass zukünftige Ingenieurinnen und Ingenieure nicht nur bestens ausgebildet, sondern auch mit einem tiefen Verständnis für die realen Herausforderungen und Chancen einer nachhaltigen Infrastrukturplanung in ihre berufliche Zukunft starten können“, so Prof. Dr. Kai-Oliver Schocke, Präsident der Frankfurt UAS. „Die Kooperation mit Hessen Mobil ist ein wegweisender Schritt, um den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis zu festigen und eine neue Generation von Fachkräften auszubilden, die mit ihrem Wissen und ihrer Erfahrung aktiv zur Gestaltung einer lebenswerten, klimaschonenden Umwelt beitragen werden.“
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Wasserstoffproduktion auf Offshore-Inseln kann mehr als 4 Milliarden Euro pro Jahr für Deutschland einsparen
Eine neue Studie des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE kommt zu dem Schluss, dass die Offshore-Erzeugung von Wasserstoff effizienter ist als die Onshore-Erzeugung. Die Wasserstoffproduktion in unmittelbarer Nähe von Offshore-Windkraftanlagen reduziert die Energieverluste und Investitionen in lange Transportwege für den Strom.
Die Studie betrachtet die Ausweitung des deutschen 70-GW-Ausbauziels für Offshore-Windenergie und untersucht die wirtschaftlichen Auswirkungen der Wasserstoffproduktion auf zwei Offshore-Energieinseln, die mit jeweils 10 GW Offshore-Windenergie verbunden sind. Im Vergleich dazu wird ein zweites Szenario betrachtet, bei dem der gesamte Strom aus Offshore-Windparks über HGÜ-Kabel an Land geleitet wird und ohne weitere Einschränkungen im deutschen Energiemarkt genutzt werden kann.
Die Studie zeigt, dass durch den Aufbau einer Offshore-Wasserstoffproduktion auf den beiden Energieinseln jährlich bis zu 4,3 Milliarden Euro für das deutsche Energiesystem eingespart werden können. Die Einsparungen ergeben sich vor allem durch geringere Kosten für den Netzausbau, insbesondere für die Leitungen von der Küste in die Mitte Deutschlands, sowie durch eine höhere Auslastung der HGÜ-Leitungen.
Die beiden Energieinseln haben einen begrenzten Anschluss an das Stromnetz und liegen etwa 150 Kilometer von der Küste entfernt. Die begrenzte Netzanbindung erfolgt über Offshore-Konverterplattformen anderer Windparks, was bedeutet, dass der von den Windparks erzeugte Strom nur dann ins Netz eingespeist werden kann, wenn freie Kapazitäten im Netz vorhanden sind. Die Energieinseln können Strom auf dem europäischen Markt kaufen, um die Wasserstoffproduktion zu optimieren.
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Verschmutzung von Boden und Wasser erhöht Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen
Ein internationales Forschungsteam warnt in der Zeitschrift Nature Reviews Cardiology vor starken Zusammenhängen zwischen Boden- und Wasserverschmutzung und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Pestizide, Schwermetalle, Mikro- und Nanoplastik im Boden sowie umweltschädliche Chemikalien können sich negativ auf das Herz-Kreislauf-System auswirken.
Forscherinnen und Forscher unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Münzel von der Universitätsmedizin Mainz fassen in der umfassenden Literaturübersicht aktuelle Forschungsergebnisse zusammen, die zeigen, dass chemische Schadstoffe in der Umwelt ein erhebliches Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen. Besonders alarmierend ist die hohe Zahl der Todesfälle in bestimmten Regionen der Welt.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch Umweltverschmutzung
Der Übersichtsartikel hebt hervor, dass weltweit jährlich etwa 9 Millionen Menschen vorzeitig an den Folgen der Umweltverschmutzung sterben, davon etwa 5,5 Millionen an Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Besonders besorgniserregend sind die Zahlen in Ländern mit hoher Schadstoffbelastung. So sterben in Indien jährlich mehr als 2,3 Millionen Menschen an den Folgen chemischer Schadstoffe, in China sind es fast 1,9 Millionen. Weitere Länder mit hoher Sterblichkeit sind Nigeria (279.000 Todesfälle pro Jahr) und Indonesien (233.000 Todesfälle).
Schadstoffe wie Schwermetalle, Pestizide, Dioxine sowie Mikro- und Nanoplastik gelangen über Industrie, Landwirtschaft und Siedlungsabfälle in Böden und Gewässer. Diese Verunreinigungen führen nicht nur zu Gesundheitsproblemen, sondern beeinträchtigen auch die Nahrungsmittelproduktion und gefährden die Trinkwasserversorgung.
mehr: https://idw-online.de/de/news840476
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Wie sich Städte gegen Hitze wappnen
BBSR startet Modellvorhaben „Urban Heat Labs“
Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) hat im Auftrag des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) das Forschungsfeld „Urban Heat Labs“ gestartet. Neun kommunale Modellvorhaben erproben bis 2027 ganzheitliche Konzepte für die Hitzevorsorge in dicht bebauten Wohnquartieren und gemischt genutzten Stadtquartieren. Im Fokus stehen sowohl bauliche und städtebauliche Lösungen als auch naturbasierte Maßnahmen der Hitzevorsorge. Eine Fach-Jury hatte am 30. August 2024 die Vorhaben ausgewählt, die sich auf einen Aufruf des BBSR hin beworben hatten. Pro Modellvorhaben stehen 120.000 Euro zur Verfügung.
Die Konzepte beziehen sich sowohl auf Gebäude und Grundstücke als auch die öffentlichen Räume. Die Erkenntnisse aus den Modellvorhaben sollen die Kommunen in Deutschland dabei unterstützen, ihre Quartiere an den Klimawandel anzupassen. Kriterien für die Auswahl waren neben dem ganzheitlichen Ansatz – Gebäude, Grundstücke, Quartier – der Innovationsgehalt der Vorhaben, die ämterübergreifende Zusammenarbeit in den Kommunen und die Kooperation mit anderen Akteuren wie Wohnungswirtschaft und den Eigentümerinnen und Eigentümern.
mehr: https://idw-online.de/de/news840383
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Wasserstoff-Labor HyTechLab4NRW eröffnet – Forschung made in NRW
Am 26. September 2024 eröffnete Staatssekretärin Silke Krebs vom NRW-Wirtschaftsministerium vor mehr als 100 Gästen aus Wirtschaft und Wissenschaft das HyTechLab4NRW bei einer „JRF vor Ort“-Veranstaltung am ZBT – Zentrum für BrennstoffzellenTechnik, einem An-Institut der Universität Duisburg-Essen. Damit stärkt das Mitglied der Johannes-Rau-Forschungsgemeinschaft seine Expertise im Bereich Wasserstoff-, Brennstoffzellen- und Elektrolyseforschung.
Bei der heutigen Eröffnung wurde deutlich: Das HyTechLab4NRW stärkt die Potenziale Nordrhein-Westfalens. Staatssekretärin Krebs gratuliert zur Eröffnung und betont: „Wasserstoff ist ein Wachstumsmarkt und für NRW mit seinem Maschinen- und Anlagenbau sehr wichtig. Es gibt noch viele Themen, für die wir neue Technologien brauchen, für die wir Prozesse erforschen müssen. Die Liste an Erwartungen ist lang, aber die Unterstützung ist auch groß. Wir freuen uns auf viele tolle Innovationen.“
mehr: https://idw-online.de/de/news840411
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Stickstoffbedarf steigt mit Erderwärmung – Neue Weizensorten können zu Ernährungssicherheit beitragen
Weizen ist weltweit das wichtigste Getreide – und verursacht hohe Umweltkosten. Grund hierfür ist die erforderliche Düngung mit Stickstoff. Forschende der Technischen Universität München (TUM) und des französischen Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) haben nun berechnet, dass neue Weizensorten bei gleichbleibender Düngung bessere Ernten liefern.
Das richtige Maß in der Weizendüngung zu finden ist nicht immer leicht. Düngt man den Weizen mit wenig Stickstoff, braucht er diesen auf, bringt aber nicht die volle Ernteleistung. Düngt man ihn mit viel Stickstoff, ist die Ernte zwar gut, aber das Getreide verbraucht nicht den gesamten Dünger. Der überschüssige Stickstoff gelangt in die Umwelt, belastet Ökosysteme und das Klima. Zugleich ist Weizen unverzichtbar, um den wachsenden Welthunger zu stillen.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, haben Senthold Asseng, Professor für Digital Agriculture an der TUM, Pierre Martre (INRAE) und weitere Forschende neue, noch im Versuchsstadium befindliche Weizensorten untersucht. Ihre Ergebnisse wurden in „Nature Plants“ veröffentlicht. Das Team hat hierfür Daten von fünf Versuchsfeldern genutzt, die repräsentativ für globale Anbauregionen mit besonders hohen Erträgen sind. Diese wurden in ein Simulationsmodell eingespeist und gemäß verschiedenen Klimaszenarien berechnet. Hierfür haben die Forschenden aktuelle klimatische Bedingungen, eine Erderwärmung um ein Grad und um 4,8 Grad gewählt. Die Ergebnisse zeigen, welchen Ernteertrag die getesteten Sorten bei unterschiedlich hohen Mengen zugeführten Stickstoffs leisten können.
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Was ist ökologisch besser: Rohrleitungen aus Beton oder Kunststoff?
Fraunhofer UMSICHT erstellte im Auftrag des FBS (Bundesfachverband Betonkanalsysteme) eine Ökobilanzierung über die Umweltwirkungen von Abwasserrohrleitungen aus (Stahl-)Beton. Diese fungiert gleichzeitig als Verbands-Umweltproduktdeklaration (EPD-Environmental Product Declaration) und ist öffentlich über die ÖKOBAUDAT Datenbank zugänglich. Zusätzlich verglich Fraunhofer UMSICHT die Umweltwirkungen von der Rohstoffgewinnung bis zum Recycling von Entwässerungssystemen aus (Stahl-)Beton mit Rohrleitungen aus Kunststoffen.
In der vergleichenden Ökobilanzierung ermittelten die Forschenden von Fraunhofer UMSICHT den Carbon Footprint von Abwasserrohren aus (Stahl-)Beton und vier Kunststoffarten (GFK, PVC, PE, PP)1 über alle verfügbaren Durchmessergrößen. Für den Werkstoffvergleich wurden für einen definierten Durchmesser kommerzielle und öffentlich einsehbare Umweltdaten verschiedener Materialien verwendet und auf eine Lebensdauer von 100 Jahren bezogen.
Bei der Ökobilanzierung berücksichtigten die Forschenden den Energie- und Ressourcenverbrauch für die Herstellungs-, Errichtungs- und Nutzungsphase einschließlich des Recyclings von Abwasserkanalrohren. Die Datengrundlage für Beton- und Stahlbetonrohre wurde durch Fraunhofer UMSICHT als neutrale Institution von den Verbandsmitgliedern des Bundesfachverbandes Betonkanalsysteme erhoben. Weitere Hintergrunddaten stammen aus der »LCA for Experts«-Datenbank und beziehen sich auf Produktionsmengen aus dem Jahr 2021.
mehr: https://idw-online.de/de/news840409
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Wie verändert die Zugabe von Gesteinsmehl das Leben im Meer?
Heute werden in der Kieler Förde erneut zwölf schwimmende Versuchstanks, so genannte Mesokosmen, zu Wasser gelassen, um die ökologische Wirkung der Alkalinitätserhöhung zu untersuchen. Das Experiment ist Teil des internationalen Projekts Ocean Alk-Align und zielt darauf ab, zu verstehen, wie der Ozean durch die Zugabe von Mineralien mehr Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufnehmen kann.
Da die drastische Reduzierung der Treibhausgas-Emissionen allein nicht ausreichen wird, nationale und internationale Klimaschutzziele zu erreichen, suchen Forschende intensiv nach Möglichkeiten, der Atmosphäre aktiv Kohlendioxid (CO2) zu entziehen. Ein Ansatz besteht darin, die Alkalinität des Ozeans zu erhöhen, so dass er mehr CO2 aufnehmen kann.
Wie funktioniert die Alkalinitätserhöhung?
Die Alkalinitätserhöhung im Ozean ahmt den natürlichen Prozess der Gesteinsverwitterung nach, der in den vergangenen Jahrmilliarden geholfen hat, das Erdklima zu stabilisieren. Nun ist aber der durch den Menschen verursachte Kohlendioxid-Eintrag etwa hundertmal zu schnell, um durch natürliche Verwitterung ausgeglichen zu werden. Die direkte Zugabe von alkalischen Mineralien ins Meer hat denselben Effekt: Der pH-Wert steigt, und dadurch sinkt die CO2-Konzentration im Oberflächenozean. Da Ozean und Atmosphäre um Ausgleich bemüht sind, wird dadurch mehr CO₂ aus der Atmosphäre in den Ozean transportiert.
mehr: https://idw-online.de/de/news840242
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Sichere Wasserstoffspeicher aus Feststoffen
Grüner Wasserstoff soll ein Schlüssel zur Energiewende sein. Ihn sicher zu speichern ist Ziel des Projekts „GreenH2Metals: Nachhaltige und kreislauffähige Metalllegierungen zur effizienten und sicheren Speicherung von Wasserstoff für stationäre Anwendungen“, an dem die Ruhr-Universität Bochum mit zwei Teilprojekten beteiligt ist. Die Bochumer Arbeitsgruppe untersucht die Mikro- und Nanostruktur von Metalllegierungen, die Wasserstoff aufnehmen und wieder abgeben können. Die Rohstoffe dafür sollen aus sekundären Quellen kommen, also recycelt sein und auch werden können.
Das Projekt wird mit rund 3,3 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert, gut 750.000 Euro davon gehen an die Ruhr-Universität.
mehr: https://idw-online.de/de/news840156
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Von Klimawandel bis Umweltverschmutzung:
Je unterschiedlicher die menschlichen Umwelteinflüsse, desto gravierender sind die Auswirkungen auf den Boden
Neue „Nature Communications“-Studie von Forschenden der Freien Universität Berlin zeigt Folgen von zahlreichen, gleichzeitig wirkenden Umwelt-Faktoren
Ein Forschungsteam der Freien Universität Berlin hat herausgefunden, dass die Vielfalt und Unterschiedlichkeit menschlich verursachter Umweltfaktoren erheblich zur Verschlechterung von Bodeneigenschaften beiträgt. Dies geht aus einer neuen Studie hervor, die gerade in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht wurde. Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41467-024-52511-2
Der menschenverursachte globale Umweltwandel (‚global change‘), zu dem nicht nur der Klimawandel, sondern auch Umweltverschmutzung, zum Beispiel durch Schwermetalle und andere Schadstoffe gehören, wirkt sich in Form von komplexen „Gemischen“ von Faktoren auf terrestrische Ökosysteme aus. Die neue Studie „Number and dissimilarity of global change factors influences soil properties and functions“, geleitet von den Doktorandinnen Mohan Bi und Huiying Li, zeigt nun, dass nicht nur die Anzahl dieser Faktoren, sondern insbesondere ihre Unterschiedlichkeit entscheidend für die schädigenden Auswirkungen auf den Boden ist.
mehr: https://idw-online.de/de/news840086
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Wissenschaft im Gespräch: Warum manche Hepatitis-Virus-Infektionen ausheilen und andere chronisch werden
Was sind die Ursachen dafür, dass manche Hepatitis-Virus-Infektionen ausheilen, während andere einen chronischen Verlauf nehmen? Mit dieser Frage befasst sich der Journalist Wolfgang Heim in einer Gesprächsrunde mit Prof. Dr. Ralf Bartenschlager und Dr. Claudia Beisel. Prof. Bartenschlager ist Sprecher des SFB/Transregio „Determinanten und Dynamik der Elimination versus Persistenz bei Hepatitis-Virus-Infektionen“. Die von der DFG geförderten Verbünde an der Universität Heidelberg zu grundlegenden Fragestellungen der Lebenswissenschaften präsentieren sich in der Reihe „Überlebensstrategien“. Beitrag drei zur Hepatitis-Virus-Forschung ist als Video abrufbar auf heiONLINE.
Reihe „Überlebensstrategien“: Wissenschaftler des SFB/TRR 179 stellen ihre Arbeit im Austausch mit Journalist Wolfgang Heim vor – Neuer Filmbeitrag abrufbar
Wissenschaft im Gespräch: Was sind die Ursachen dafür, dass manche Hepatitis-Virus-Infektionen ausheilen, während andere einen chronischen Verlauf nehmen? Mit dieser Frage befasst sich der Journalist Wolfgang Heim in einer Gesprächsrunde mit Prof. Dr. Ralf Bartenschlager und Dr. Claudia Beisel. Prof. Bartenschlager ist Sprecher des SFB/Transregio „Determinanten und Dynamik der Elimination versus Persistenz bei Hepatitis-Virus-Infektionen“ (SFB/TRR 179) – einer von mehreren Sonderforschungsbereichen an der Universität Heidelberg, in denen zu grundlegenden Fragestellungen der Lebenswissenschaften geforscht wird. Diese von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Verbünde präsentieren sich in der Reihe „Überlebensstrategien“, die die Universität gemeinsam mit dem Rhein-Neckar-Fernsehen durchführt: Welche Erkenntnisse die Forscherinnen und Forscher aus ihrer Arbeit ziehen und welche Perspektiven sie damit verbinden, erläutern sie in aufgezeichneten Gesprächen mit Moderator Wolfgang Heim. Beitrag drei zur Hepatitis-Virus-Forschung ist als Video abrufbar auf heiONLINE, dem zentralen Portal der Ruperto Carola mit Vorträgen, Diskussionsrunden und Veranstaltungen in digitalen Formaten.
Infektionen mit Hepatitis-Viren, von denen fünf verschiedene bekannt sind, stellen aufgrund ihrer globalen Verbreitung, der hohen Anzahl an Neuinfektionen und – im Fall von chronischen Infektionen – dem hohen Risiko für schwere Leberschäden bis hin zu Leberkrebs ein gravierendes Gesundheitsproblem dar. Eine besondere Herausforderung für Wissenschaft und Medizin ist dabei die hohe Fähigkeit zur Persistenz, was bei drei der fünf Hepatitis-Viren der Fall ist: Über einen langen Zeitraum, oft lebenslang, können diese Viren im Körper der infizierten Person überdauern. Und auch wenn die Infektion zunächst nicht bemerkt wird, führt sie im Laufe von Jahren und Jahrzehnten zu einer Leberschädigung, im Endstadium zu einer Leberzirrhose oder gar zu Leberkrebs. Im SFB/TRR 179 gehen die beteiligten Forscherinnen und Forscher der Frage nach, welche Faktoren den Ausschlag dafür geben, dass manche Hepatitis-Virus-Infektionen ausheilen, das Virus also aus dem Körper beseitigt wird, während andere chronisch werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news840005
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Extremes Hochwasser: Soziologische Perspektive auf Wetterkatastrophen
Enorme Regenmassen, Schneehöhen und reißende Fluten haben in den vergangenen Tagen im südöstlichen Mitteleuropa für teils chaotische Verhältnisse gesorgt. Der Umgang mit solchen Extremereignissen führt auch zu Kontroversen über Prävention und Prognostik sowie die Folgen des Klimawandels. Ein historisch-soziologischer Blick auf Wetterkatastrophen.
Desaströse Wetterverhältnisse treffen uns scheinbar wie aus heiterem Himmel. Doch brisante Entwicklungen in den meteorologischen Berechnungen deuten sich oft schon Tage zuvor an. Sich darauf vorzubereiten, ist alles andere als trivial: Wie massiv und wie verbreitet werden mögliche Schäden eintreten? Was kann getan werden, um das Schlimmste zu verhindern? Welche Rettungsmaßnahmen sind möglich? Diese Fragen stellen sich aktuell im Hinblick auf das extreme Hochwasser in Mitteleuropa.
„Es liegt auf der Hand, dass man ein derart akutes Wetterereignis nicht mit alltäglichem Erwartungsmanagement regeln kann“, sagt Prof. Dr. Marcel Schütz. Der Soziologe und Organisationsforscher an der Hamburger Northern Business School widmet sich dem gesellschaftlichen Umgang mit Katastrophen: „Das Wort Katastrophe aus dem Griechischen bedeutet so viel wie Wendung oder Wendepunkt. In der natürlichen Umwelt erfahren wir für unser Leben ernsthafte Wendungen als recht plötzliche, rasante, teils brachiale Umbrüche. Bei Stürmen, Sturzfluten, Waldbränden oder Erdbeben geraten Menschen von jetzt auf gleich in ausweglose Lagen, sind auf sich allein gestellt oder werden aus dem Leben gerissen.“
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Wasserstoff, der Energieträger der Zukunft
Expert*innen aus ganz Schleswig-Holstein trafen sich bei einem Wasserstoff-Forschungssymposium Mitte September 2024 an der TH Lübeck, um über aktuelle Projekte und mögliche neue Themenfelder zu sprechen.
Am 12. September 2024 hat das Landeskompetenzzentrum Wasserstoffforschung Schleswig-Holstein (HY.SH) gemeinsam mit dem Wissenschaftszentrum für Elektromobilität, Leistungselektronik und dezentrale Energieversorgung (EMLE) das dritte HY.SH-Forschungssymposium an der Technischen Hochschule Lübeck ausgerichtet. Ziel war es, aktuelle Forschungsthemen und -ergebnisse aus Schleswig-Holstein zu präsentieren sowie eine Austausch- und Diskussionsplattform für Wasserstoffforschende anzubieten, um die Wasserstoff-Forschungscommunity in Schleswig-Holstein weiter auf- und auszubauen.
„Unsere Forschungssymposien veranstalten wir in erster Linie, um einen Austausch zu organisieren. Schleswig-Holstein ist als Bundesland und in seiner Forschungslandschaft einfach zu klein, als dass man sich nicht kennt, und deshalb wollen wir Synergien nutzen, zusammenarbeiten, kooperieren und die Wasserstoffforschung möglichst effizient voranbringen“, so Sebastian Wirth vom HY.SH.
Prof. Oliver Opel, Projektkoordinator des HY.SH, betonte, dass sie ihr Ziel, die Wasserstoffforschungs-Community in Schleswig-Holstein deutlich zu vergrößern, erfolgreich realisiert hätten. Dazu habe insbesondere das niedrigschwellige Förderprogramm „h2Fonds“ mit einem Gesamtvolumen von 920.000 Euro beigetragen.
Opel wünscht sich für die Zukunft, dass das Thema Wasserstoff nicht nur in den technischen Wissenschaften, sondern verstärkt auch in den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften verankert wird. Trotz der erreichten Umsetzungsphase besteht weiterhin Forschungsbedarf, da die Phase der Massenproduktion und die damit verbundenen Kostensenkungen, wie zum Beispiel bei der Batterieproduktion, noch nicht erreicht wurden.
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Ohne Mücke kein Kakao – wie die Biodiversität zu retten ist
Biodiversität ist viel mehr als die Vielfalt an Arten. Sie umfasst auch die Vielfalt an Ökosystemen und die genetische Vielfalt der Organismen. Also sind wir, die Menschen, natürlich ebenfalls Teil der Biodiversität der Erde. Allerdings verschlechtert sich der Zustand der Biodiversität zunehmend.
Über den Zustand der Biodiversität, Gründe des Artenschwundes und Ansätze für Lösungen, diese zu bewahren, spricht Judith Reise, Expertin für Biodiversität, im neuen Podcast „Wenden bitte!“ des Öko-Instituts.
Zum Podcast „Ist die Biodiversität noch zu retten?“ des Öko-Instituts [https://www.oeko.de/podcast/ist-die-biodiversitaet-noch-zu-retten]
Zahlreiche Abhängigkeiten im Ökosystem
Die Abhängigkeiten im Ökosystem sind zahlreich und mitunter auch unbekannt. „Wie wichtig der Beitrag einzelner Arten für das Ökosystem ist, zeigt sich am Beispiel der von vielen gehassten Mücke“, so Reise im Podcast, „denn ohne die Gallmücke hat es der Kakaobaum schwer. Mit ihrer geringen Größe ist sie fast die einzige Mückenart, welche die Schokoladenblüte bestäuben kann. Somit gäbe es ohne Mücke vielleicht keine Schokolade mehr.“
Die häufigsten Ursachen für den Rückgang der Biodiversität wie Landnutzungsänderungen, Verschmutzung oder Klimawandel sind menschengemacht. Hier unterscheidet die Wissenschaft direkte und indirekte Faktoren, die den Zustand der Biodiversität bedrohen.
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Vom Wert des Mülls
Der Exzellenzcluster ROOTS veröffentlicht Booklet über die „Wurzeln der Kreislaufwirtschaft“.
Wachsende Abfallberge, schwindende Ressourcen und globale Umweltverschmutzung stellen uns heute vor Herausforderungen ungekannten Ausmaßes. Vor diesem Hintergrund steigt das Interesse an nachhaltigen und ressourcenschonenden Konzepten. Oft werden dabei (vermeintlich) tradierte Herangehensweisen aus vergangenen Zeiten als Lösung gepriesen. Doch was wissen wir wirklich über die Wurzeln der Kreislaufwirtschaft? Bei den Forschungen des Exzellenzclusters ROOTS an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel über Verknüpfungen von Gesellschaft, Umwelt und Natur in vergangenen Welten spielt Abfall in seinen verschiedensten Formen immer wieder eine große Rolle. Jetzt hat das Forschungsnetzwerk diesem Thema ein eigenes Booklet gewidmet. „Wertvolle Abfallgeschichten – Wurzeln der Kreislaufwirtschaft“ richtet sich an alle interessierten Menschen und ist auf Deutsch und Englisch sowohl als gedruckte Broschüre als auch als Online-Open-Access-Veröffentlichung verfügbar.
Müll aus vielen Blickwinkeln
Insgesamt 24 Autorinnen und Autoren aus verschiedenen geistes- und naturwissenschaftlichen Disziplinen haben zu diesem Booklet beigetragen. Sie beschäftigen sich in 14 Beiträgen mit Fragen wie: Was ist eigentlich Abfall? Was macht aus Alltagsgegenständen in einigen Fällen wertlosen Müll, in anderen Fällen heiß begehrte Objekte? Wie hat sich die Entsorgung von Abfall über die Jahrtausende gewandelt? Was können wir aus dem Umgang mit Abfall in der Vergangenheit lernen? Der zeitliche Rahmen erstreckt sich dabei von der Bronzezeit über die Antike und das Mittelalter bis in die Gegenwart.
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Wasserstoff als der Energieträger der Zukunft? Experten diskutieren beim Energiesymposium der Hochschule Weserbergland
Die Hochschule Weserbergland (HSW) hatte am 12. September 2024 zu einem hochkarätig besetzten Energiesymposium in den Kaisersaal des zedita.digitalhub im Bahnhof Hameln eingeladen. Unter dem Motto „Was kommt nach dem Hype? Status und regionale Nutzungspotenziale der Wasserstoffwelt“ diskutierten hochkarätige Expertinnen und Experten aus Technologieunternehmen, Forschungseinrichtungen und Kommunen über aktuelle Entwicklungen und Potenziale der Wasserstoffwirtschaft. Die Veranstaltung wurde von Prof. Dr. Anke Weber moderiert.
In seiner Eröffnungsrede betonte der aus der Energiewirtschaft kommende Hochschulpräsident Prof. Dr. Peter Britz die wichtige Rolle des Wasserstoffs als zentralen Baustein für das Gelingen der Energiewende und das Erreichen einer klimaneutralen Wirtschaft. „Unser Ziel ist es, einen Blick hinter den Hype zu werfen und zu analysieren, welche Fortschritte wir bereits gemacht haben und welche Schritte nun notwendig sind, um die Potenziale des Wasserstoffs effizient und nachhaltig zu nutzen“, so Britz. Der HSW-Präsident wies zudem darauf hin, dass der Landkreis Hameln-Pyrmont und die umliegenden Regionen ein enormes Potenzial bieten, um erneuerbare Energien vor Ort zu nutzen und von der Wasserstoffwirtschaft zu profitieren. „Unsere Region könnte ein Modellfall für die erfolgreiche Umsetzung von Wasserstofflösungen werden“, so Britz, der gemeinsam mit den beiden Energiewirtschaftsprofessoren Prof. Dr. Tim Schröder, Dekan des Fachbereichs Wirtschaft, und Prof. Dr. Jörg-Rafael Heim, Leiter des Interdisziplinären Energieinstituts an der HSW, zu der Veranstaltung eingeladen hatte.
mehr: https://idw-online.de/de/news839634
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Medizinische KI-Forschung: Die meisten Publikationen kommen aus Asien – aber qualitativ überzeugen andere Regionen mehr
Künstliche Intelligenz verändert die Medizin, doch die Fortschritte in der biomedizinischen KI-Forschung sind global ungleich verteilt, zeigt eine neue Studie. Diese Ungleichheit könnte den gerechten Zugang zu Gesundheit in bestimmten Regionen der Welt behindern.
Während bei der Gesamtzahl der Publikationen in der biomedizinischen KI-Forschung Asien führt, gehen 70 Prozent der hochqualitativen Publikationen auf das Konto nordamerikanischer und europäischer Forschender. Als hochqualitativ gelten Manuskripte, die in renommierten biomedizinischen Fachzeitschriften erscheinen und besonders häufig zitiert werden. Zu diesen Ergebnissen kommen die Ökonomen Prof. Dr. Marc Lerchenmüller und Dr. Leo Schmallenbach von der Universität Mannheim in ihrer neuesten Studie. Diese wurde in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications diese Woche veröffentlicht. Co-Autor der Studie ist Prof. Dr. Dr. Till Bärnighausen von der Universität Heidelberg.
Für ihre Studie untersuchten die Forscher knapp 400.000 biomedizinische Publikationen aus den Jahren 2000 bis 2022. Ein Teil davon betrifft klinische Studien, die direkt an Patient*innen durchgeführt werden mit dem Ziel, neue Medikamente zu entwickeln. Andere fokussieren sich auf diagnostische KI-Anwendungen, die beispielsweise automatisiertes Auslesen von MRT-Bildern ermöglichen oder das Auswerten von HIV-Tests mit Hilfe eines Tablets möglich machen – was unter anderem im ländlichen Südafrika von hoher Bedeutung ist.
mehr: https://idw-online.de/de/news839660
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Erschwingliches Bioprinting: Gewebe auf Knopfdruck
Mit einem 3D-Drucker aus dem Elektromarkt ein lebendiges Gewebekonstrukt drucken? Bisher war dies unmöglich. Bioprinting erforderte teure Spezialgeräte. Forschenden ist es jetzt gelungen, einen einfachen 3D-Drucker so zu modifizieren, dass er biologische Strukturen auf Knopfdruck erstellen kann. Das ist eine Chance für kleine Labore, auch in diesem Bereich zu forschen.
München, den 13. September 2024 – „Tissue Engineering ist eine Zukunftstechnologie“, davon ist Benedikt Kaufmann überzeugt. Künstlich hergestelltes, funktionsfähiges Gewebe – beispielsweise Knorpel, Knochen oder Muskelgewebe – bietet potentiell eine Fülle von Anwendungsmöglichkeiten: beispielsweise in der Pharmakologie, wo Nutzen und Nebenwirkungen von Medikamenten untersucht werden müssen; oder in der Medizin zur Versorgung von Patienten mit Gewebeschäden. Doch die Herstellung von komplexem Gewebe, das dieselben Eigenschaften hat wie natürliches, ist schwierig.
Seit einigen Jahrzehnten nutzen Forschende verschiedenste 3D-Druck-Techniken, um organische Strukturen aus Biomaterialien und Zellen herzustellen, die dann durch gezieltes Training für ihre spätere Funktion vorbereitet werden sollen. „Doch trotz aller Erfolge sind wir noch weit von unserem Ziel entfernt, maßgeschneidertes Gewebe im größeren Maßstab herzustellen. Um das Tissue Engineering weiterzuentwickeln, müssten Forschende auf der ganzen Welt kooperieren, Wissen generieren und teilen“, betont der Bioingenieur am Centrum für Angewandtes Tissue Engineering und Regenerative Medizin (CANTER) der Hochschule München.
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Neue Methode im Kampf gegen ewige Chemikalien
Forschende der ETH Zürich haben eine neue Methode entwickelt, um eine gefährliche Untergruppe von PFAS, sogenannte PFOS, abzubauen. Mit Hilfe von Nanopartikeln und Ultraschall könnte die Piezokatalyse zukünftig eine effektive Alternative zu bestehenden Verfahren bieten.
Feuerlöschschäume, Antihaft-Kochgeschirr, wasserabweisende Textilien und Pestizide haben eines gemeinsam: Sie alle enthalten sogenannte PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) – von Menschen geschaffene Chemikalien, die nicht von selbst auf natürliche Weise abgebaut werden. Kein Wunder also, dass PFAS mittlerweile Böden und Gewässer verunreinigen und auch im Körper von Mensch und Tier nachweisbar sind. Die Gefahren sind bekannt: Die ewigen Chemikalien können unter anderem die Leber schädigen, Hormonstörungen auslösen und Krebs verursachen.
Forschende aus der Gruppe von Salvador Pané i Vidal, Professor am Institut für Robotik und Intelligente Systeme, haben eine neue Methode entwickelt, um eine Untergruppe der PFAS, die PFOS (Perfluoroctansulfonate), abzubauen. PFOS sind aufgrund ihrer Toxizität mittlerweile stark eingeschränkt oder sogar verboten. «Das Hauptproblem besteht darin, dass die Moleküle aus langen Kohlenstoffketten bestehen, die von Fluoratomen umgeben sind. Diese Kohlenstoff-Fluor-Bindung ist so stark, dass man sehr viel Energie braucht, um sie aufzubrechen», sagt Andrea Veciana, Doktorandin bei Pané i Vidal.
Moleküle mit Ultraschall und Nanopartikeln abbauen
Um die PFOS-Moleküle aufzubrechen und damit im Wasser abzubauen, setzten die Forschenden erstmals die Piezokatalyse ein. Piezo bezieht sich auf die Piezoelektrizität, auf eine elektrische Spannung, die bei mechanischer Verformung entsteht. Katalyse meint die Beschleunigung einer chemischen Reaktion durch geeignete Substanzen. «Wir haben Nanomaterialien entwickelt, die piezoelektrisch sind. Mit blossem Auge sieht dieses Material ein bisschen wie Sand aus», sagt Veciana. Im Ultraschallbad laden sich diese Partikel elektrisch auf und wirken als Katalysator. Pané i Vidal ergänzt: «Es ist diese elektrische Ladung, die die ganze Kette von Reaktionen in Gang setzt und die PFOS-Moleküle Stück für Stück abbaut. Deshalb nennt man die Nanopartikel piezoelektrisch.»
Um die PFOS-Konzentration in ihren Proben messen zu können, arbeiteten die Forschenden mit Samy Boulos, einem Analysespezialisten des Labors für Lebensmittelbiochemie, zusammen. Die Forschenden konnten mit einem Massenspektrometer nachweisen, dass 90.5 Prozent der PFOS-Moleküle abgebaut wurden. «Man muss allerdings hinzufügen, dass wir mit einer sehr hohen Konzentration von vier Milligramm pro Liter gearbeitet haben», sagt Veciana. «In der Natur, zum Beispiel in Seen und Flüssen liegt die PFOS-Konzentration bei weniger als einem Mikrogramm pro Liter. Je geringer die Konzentration, desto länger dauert es, bis die PFOS abgebaut sind.» Einige Technologien, die derzeit entwickelt werden, konzentrieren das Wasser zuerst und zerstören die PFOS erst anschliessend. Dies wäre auch bei der Piezokatalyse ein wichtiger Schritt, den man in einem konkreten Anwendungsfall wie dem Abwasser der chemischen Industrie umsetzen müsste.
mehr: https://idw-online.de/de/news839633
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Teilzeit verliert, Zeitsouveränität gewinnt: Beschäftigte wollen flexible Arbeitszeiten
Reine Teilzeitstellen mit starren Arbeitszeiten sind weder bei Frauen noch bei Männern beliebt. Gefragt sind dagegen Stellen, die hohe Flexibilität bieten, sowohl was den Umfang als auch die Lage der täglichen Arbeitszeit angeht. Familienfreundlichkeit ist ein weiterer Aspekt, der insbesondere für Frauen einen hohen Stellenwert hat.
Mit einer Erwerbstätigenquote von knapp 78 Prozent sind Frauen auf den ersten Blick gut in den deutschen Arbeitsmarkt integriert. Anders sieht es aus, wenn es um den Umfang der Arbeitszeit geht. Denn fast die Hälfte der Frauen (48 Prozent) arbeitet in Teilzeit. Reine Teilzeitstellen mit starren Arbeitszeiten finden sie aber nicht attraktiv, wie eine repräsentative Befragung von gut 2.500 Männern und Frauen im Auftrag der Bertelsmann Stiftung zeigt. Rund 50 Prozent der Frauen – egal ob mit oder ohne Kind im Haushalt – favorisieren demnach Arbeitsplätze, die ihnen Flexibilität bei der Stundenzahl bieten. Auch flexible Arbeitszeiten mit variabler Lage der täglichen Arbeitszeit werden präferiert. Dazu passt, dass weniger als 30 Prozent aller Befragten eine Stelle mit festen Arbeitszeiten bevorzugen.
Die klassische Vollzeitstelle ist nicht erste Wahl – mehr Flexibilität gewünscht
Die befragten Frauen und Männer sollten anhand von Muster-Stellenanzeigen deren Attraktivität unter anderem in Bezug auf die Vereinbarkeit von Familie und Beruf beurteilen. 48,9 Prozent der Frauen und 47,6 Prozent der Männer bevorzugen Stellen, die sie wahlweise in Vollzeit oder in Teilzeit ausüben können. Demgegenüber präferieren insgesamt deutlich weniger Beschäftigte reine Vollzeitstellen. Sind jüngere Kinder im Haushalt, wählen lediglich 21,3 Prozent der Frauen Stellen in Vollzeit – und auch nur 38,1 Prozent der Männer. „Hier deutet sich an: Paare wollen heutzutage Erwerbs- und Sorgearbeit anders aufteilen. Dazu müssen sie Arbeitszeiten flexibler an ihre Bedürfnisse anpassen können“, betont Michaela Hermann, Arbeitsmarktexpertin der Bertelsmann Stiftung.
mehr: https://idw-online.de/de/news839146
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Was das jüngst in Kraft getretene KI-Gesetz in der Praxis bedeutet
Am 1. August trat das EU-Gesetz zur Künstlichen Intelligenz in Kraft. Damit wird in der Europäischen Union künftig geregelt, was Künstliche Intelligenz darf und was nicht. Wie sich das Gesetz auf die praktische Arbeit von Programmiererinnen und Programmierern auswirkt, hat nun ein Team um den Informatikprofessor Holger Hermanns von der Universität des Saarlandes und die Juraprofessorin Anne Lauber-Rönsberg von der Technischen Universität Dresden untersucht und in einem Paper veröffentlicht, das im Herbst publiziert wird.
„Der AI Act zeigt, dass die Politik verstanden hat, dass KI auch eine Gefahr sein kann, insbesondere, wenn sie in sensible oder gesundheitlich relevante Bereiche eingreift“, sagt Holger Hermanns, Informatikprofessor an der Universität des Saarlandes. Aber wie wirkt sich der AI Act tatsächlich auf die Arbeit derjenigen aus, die sie erschaffen? „Was muss ich überhaupt lesen von dem Ding?“, fasst Hermanns die Frage zahlloser Programmiererinnen und Programmierer zusammen. Denn nicht jeder Programmierer wird sich die (im Deutschen) 144 Seiten starke Verordnung von Anfang bis Ende durchlesen wollen – und können.
Gemeinsam mit seiner Doktorandin Sarah Sterz, der Postdoktorandin Hanwei Zhang sowie Anne Lauber-Rönsberg, Juraprofessorin an der TU Dresden, und ihrem wissenschaftlichen Mitarbeiter Philip Meinel hat Holger Hermanns ein Paper mit dem Titel „AI Act for the Working Programmer“ geschrieben, in dem diese Frage im Grundsatz beantwortet wird. Der Kern ihrer Erkenntnis: „Entwickler und Nutzer werden unterm Strich nicht wirklich viel Veränderung spüren“, fasst Sarah Sterz zusammen. „Hauptsächlich bei der Entwicklung sogenannter Hochrisiko-Systeme werden die Vorschriften des AI Act relevant“, so die Informatikerin.
mehr: https://idw-online.de/de/news837929
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„Umweltwirkungen von KI sollten sichtbarer werden“
Spätestens seit der Veröffentlichung der ersten Version von ChatGPT Ende 2022 ist Künstliche Intelligenz (KI) in aller Munde. Dabei sind intelligente Software-Anwendungen schon seit vielen Jahren im Einsatz: Lieblings-Playlist zusammenstellen, Spam-Mails aussortieren, die beste Route suchen, Textübersetzung oder Produktempfehlungen auf Basis vorheriger Online-Käufe. Doch wie sieht es mit der Klimabilanz von KI aus?
Jens Gröger, Senior Researcher im Bereich Produkte & Stoffströme, erläutert im aktuellen Podcast „Wenden bitte!“ des Öko-Instituts die Vor- und Nachteile von KI, wenn es um den Umweltnutzen geht. Zum Podcast „Wie nachhaltig ist Künstliche Intelligenz?“ des Öko-Instituts [https://www.oeko.de/podcast/wie-nachhaltig-ist-kuenstliche-intelligenz/]
Effizientere Prozesse versus erhöhter Energiebedarf
In Abgrenzung zum klassischen Computing basiert das Machine Learning auf sehr großen Datenmengen und parallelen Rechenprozessen. Damit geht eine erhöhte Rechenleistung einher. Aktuell werden ungefähr 1,5 Prozent des deutschen Strombedarfs allein für Rechenzentren genutzt. Dieser Bedarf wird in Zukunft weiter steigen. Denn Computer-Anwendungen werden derzeit mit immer mehr KI-Funktionen ausgestattet. So verbraucht beispielsweise eine Anfrage via ChatGPT dreimal so viel Strom wie eine klassische Suchanfrage. Wenn KI-Funktionen auch in normale Office-Anwendungen, wie Text- und Bildbearbeitungsprogramme, Einzug halten, steigt deren Strombedarf erheblich an. Die Umweltwirkungen treten sowohl beim Training als auch im Betrieb von KI-Systemen auf. Allein das Trainieren von ChatGPT in der Version 3 hat schätzungsweise 500 Tonnen CO2 verursacht, eine einzelne Anfrage fällt mit rund 4,5 Gramm CO2 ins Gewicht.
Demgegenüber steht das Potenzial von KI, technische Prozesse – wie bei Herstellung, Wartung, Nutzung und schließlich Müllsortierung sowie Wiederverwendung von Produkten – zu optimieren, zur Energie- und Ressourceneinsparung beizutragen und die Kreislaufwirtschaft zu fördern. Auch im Bereich der Energiewirtschaft kann KI bei der optimierten Nutzung von Wind- und Sonnenenergie helfen. Doch wiegen die positiven Effekte die Nachteile auf? Diese Fragen sind laut dem Wissenschaftler vielfach noch offen und bedürfen weiterer Forschung einerseits und gesetzlicher Regulierung andererseits.
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Professor Fath durchschwimmt die Elbe
Forscher der Hochschule Furtwangen startet neues Extremsport-Projekt für Gewässerschutz
Prof. Dr. Andreas Fath ist als der “schwimmende Professor“ der Hochschule Furtwangen international bekannt. Um auf die Belastung von Gewässern durch Mikroplastik aufmerksam zu machen, durchschwamm der Wissenschaftler bereits den Rhein, den Tennessee River und die gesamte Donau. Nun steht das nächste Extremsport-Projekt im Namen des Gewässerschutzes an: Am 16. August wird Fath in Smirice im tschechischen Riesengebirge in die Elbe springen, um nur 25 Tage später die Elbmündung in Cuxhaven zu erreichen. Unterwegs werden nicht nur tägliche Wasserproben entnommen, Fath und sein Team betreiben mit einer großangelegten Aufmerksamkeitskampagne Aufklärungsarbeit in Sachen Gewässerschutz.
Tausende Flusskilometer hat er bereits durchkrault, und jedes Mal kündigte der Chemiker, der als Professor der Hochschule Furtwangen am Standort Schwenningen lehrt, an, dass dies nun das letzte Projekt gewesen sei. Doch sein Lebensthema Wasser lässt ihn nicht los. Fath schwimmt seit seiner Kindheit, zwischenzeitig sogar in der deutschen Bundesliga. Während seiner Extrem-Projekte verbringt er acht Stunden pro Tag im Wasser. „Ich kann das eben gut“, sagt er achselzuckend.
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Wie der Klimawandel das Wattenmeer verändert
Die Auswirkungen des Klimawandels auf flache Sedimentküsten sind vielseitig. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Wattenmeerstation Sylt haben jetzt einen multidisziplinären Überblick veröffentlicht, der die weitreichenden klimabedingten Veränderungen des Weltnaturerbes Wattenmeer zusammenfasst. Das Review-Paper anlässlich des einhundertjährigen Bestehens der Station erscheint in der Fachzeitschrift Marine Biodiversity. Es umfasst die Küstenmorphologie mitsamt Sedimentdynamiken sowie die Biologie von genetischen Effekten über Arteninteraktionen bis zur ökosystemaren Ebene.
„Der Klimawandel wirkt auf alle Ebenen des Wattenmeeres ein: Temperaturerhöhung und Meeresspiegelanstieg verändern die Morphologie der Küste und die Sedimentdynamik, welche das Wattenmeer seit gut 8000 Jahren prägt“, erläutert Dr. Christian Buschbaum, Meeresökologe an der Wattenmeerstation Sylt des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). Im Vergleich zum globalen Ozean hat sich die Nordsee in den letzten 60 Jahren im Mittel fast doppelt so stark erwärmt. Dabei haben vor allem milde Winter und sehr warme Sommertemperaturen einen großen Einfluss auf das Ökosystem. Insbesondere Hitzewellen mit Temperaturen von drei bis fünf Grad über dem Durchschnitt werden häufiger und dauern länger an. Diese physikalischen Änderungen beeinflussen die räumliche Ausdehnung von einzelnen ökologisch wichtigen Lebensräumen, wie Seegraswiesen und Muschelbänken, sowie das Vorkommen einzelner Arten im Wasser und am Meeresboden. Dabei sind manche Arten besonders betroffen, die neben der Erwärmung auch unter Übernutzung leiden, wie beispielsweise der Kabeljau. „Wir beobachten außerdem einen deutlichen Anstieg an eingeschleppten, wärmeliebenden Arten. Diese bedrohen zwar bisher keine heimischen Organismen, führen aber zu einer völligen Veränderung des Lebensraumes. Riesige Riffe pazifischer Austern und hektargroße Unterwasserwälder, gebildet von Algen aus Fernost, sind unmittelbar von jedem Wattwanderer zu erkennen“, sagt der Co-Erstautor der Studie weiter.
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Grundwasservorräte in Südwesteuropa insgesamt stabiler als angenommen / Differenzierte Betrachtung jedoch notwendig
Grundwasser ist eine wichtige Ressource für Natur und Menschen. Der zunehmende Klimawandel und anthropogene Einflüsse können jedoch die Verfügbarkeit gefährden, vor allem in Südwesteuropa. Diese Gefährdung hat ein vom UFZ koordiniertes Forschungsteam genauer untersucht und die Daten von mehr als 12.000 Grundwasserbrunnen in Portugal, Spanien, Frankreich und Italien ausgewertet. Die überraschende Erkenntnis: Der Grundwasserspiegel sinkt nicht wie allgemein angenommen überall, sondern vielmehr vor allem in semi-ariden Regionen mit intensiver Landwirtschaft und häufigen Dürreperioden sowie in gemäßigten Regionen mit großen Städten.
„Die Meinung ist weit verbreitet, dass der Grundwasserspiegel überall in Südwesteuropa kontinuierlich sinkt. Eine genauere Untersuchung der Daten zeigt jedoch, dass die Situation komplexer ist“, sagt UFZ-Hydrologe Dr. Seifeddine Jomaa, korrespondierender Autor der Studie. So ergab die Auswertung der Hydrologen für die Jahre 1960 bis 2020, dass 68 Prozent der untersuchten Brunnen in den vergangenen drei Jahrzehnten stabile Werte aufwiesen. 20 Prozent der Brunnen zeigten steigende Pegelwerte in dem Zeitraum, bei lediglich 12 Prozent sanken sie. „Um Verallgemeinerungen zu vermeiden, bedarf es einer differenzierten und detaillierten Betrachtung der lokalen Grundwassersysteme“, sagt er.
Der genaue Blick auf das Datenmaterial zeigt nun, dass sich Brunnen mit stabilen Grundwasserpegeln vor allem in Regionen mit gemäßigtem Klima und ganzjährig hohen Niederschlägen wie zum Beispiel in Nordfrankreich befinden. „In diesen Regionen halten hohe Neubildungsraten den Grundwasserspiegel nahezu stabil“, sagt Rafael Chávez García Silva, Erstautor und ebenfalls Hydrologe am UFZ. In anderen Regionen wie etwa dem unteren Po-Einzugsgebiet bei Ravenna steigt der Grundwasserspiegel unter anderem infolge einer natürlichen Bodensenkung sogar an, sodass Oberflächenwasser abgeleitet und Grundwasser abgepumpt werden muss, um Überschwemmungen zu verhindern.
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Arbeitgeber beugen vor: 78 Prozent bieten laut ifaa-Studie ihren Beschäftigten Impfungen an
Immer mehr Unternehmen der M+E-Industrie Deutschlands bieten ihren Beschäftigten eine Vielzahl an Gesundheitsleistungen und Seminaren an, darunter auch Impfungen. „Laut unserer aktuellen Studie belegt das Angebot von Impfungen im Betrieb den ersten Platz unter den freiwilligen Zusatzleistungen im Bereich der Gesundheitsförderung und Beratung,“ so Andreas Heßler, wissenschaftlicher Mitarbeiter des ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft. Mehr Infos zur Studie unter: www.arbeitswissenschaft.net/verguetungsstudie-2023
Während im Jahr 2017 noch 65 Prozent der befragten Unternehmen angaben, ihren Beschäftigten Impfungen anzubieten, stieg dieser Anteil im Jahr 2023 auf 78 Prozent. Diese positive Entwicklung wurde vermutlich durch die Corona-Pandemie zusätzlich verstärkt, da viele Unternehmen in den letzten Jahren auch Corona-Impfungen angeboten haben.
mehr: https://idw-online.de/de/news838838%20gsell
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EnAqua-Dialog: Wasser für die Energiewende – Lösungskonzepte im Dialog mit den Akteuren
Die Energiewende wird als gesamtgesellschaftliche Aufgabe von dem überwiegenden Teil der Bevölkerung positiv wahrgenommen. Gleichzeitig bestehen Herausforderungen und Konfliktpotenziale innerhalb dieses Transformationsprozesses. Manche Konflikte sind direkt sichtbar, andere sind eher latent, aber für das Gelingen der Energiewende nicht minder von Bedeutung. Bei der Planung von Wasserstoff-Hubs etwa sind die Nutzungskonflikte um die Ressource Wasser bisher nicht als systemische Herausforderung erkannt worden – und damit auch nicht adäquat thematisiert.
Die Wechselwirkungen der Wasserstoff- mit der Wasserwirtschaft stechen als eines von vielen Beispielen für Nutzungskonflikte im Rahmen der Energiewende heraus. Vor dem Hintergrund einer zum Teil äußerst angespannten Wasser-Konkurrenzsituation – lange Dürreperioden und Wassermangel infolge des Klimawandels – müssen gerade für diese Konfliktsituationen schnellstmöglich effiziente Lösungsansätze gefunden werden.
Ein Konsortium aus Geistes- und Naturwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern entwickelt aktuell gemeinsam mit Wasser- und Energieversorgern aus zwei Wasserstoff-Modellregionen (Metropolregion NordWest und Metropole Ruhr) einen Dialogprozess mit dem Namen »EnAqua«.
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Anpassung an den Klimawandel: Erstes Reallabor für neuartigen landwirtschaftlichen Anbau mit aufbereitetem Wasser
Regionale Nutzungskonflikte um die Ressource Wasser sind keine Seltenheit und werden sich durch den Klimawandel und die zunehmende Beanspruchung der natürlichen Wasserressourcen weiter verschärfen. Insbesondere die wasserintensive Landwirtschaft ist auf effiziente Lösungen angewiesen. Im Forschungsprojekt HypoWave+ setzt ein Landwirtschaftsbetrieb in Niedersachsen derzeit ein besonders wasserschonendes Verfahren für den hydroponischen Anbau von Gemüse mit hochwertig recyceltem Abwasser um. Medien sind eingeladen, die großtechnische Umsetzung in diesem wissenschaftlich begleiteten Reallabor am 20. August 2024 zu besichtigen.
In Zeiten des Klimawandels und lokaler Wasserknappheiten geht ein Landwirtschaftsbetrieb im niedersächsischen Landkreis Gifhorn mit einem Großversuch neue Wege für einen wasserschonenden Gemüseanbau: In einem hydroponischen Anbausystem werden Pflanzen in Gefäßen ohne Erde über eine Nährlösung versorgt – unter Hinzunahme von aufbereitetem Abwasser. „Hydroponische Systeme sind an sich schon effizient, da sie mit wenig Wasser auskommen“, sagt HypoWave+-Projektleiter Thomas Dockhorn von der Technischen Universität Braunschweig. „Die Besonderheit im HypoWave-System ist, dass wir aus kommunalem Abwasser ein qualitativ hochwertig aufbereitetes Bewässerungswasser gewinnen, das Frischwasser vollständig ersetzt. Im Vergleich zur konventionellen landwirtschaftlichen Bewässerung können Wasserressourcen damit deutlich effizienter eingesetzt werden.“
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Unternehmen halten am Homeoffice fest
Zuletzt gab es immer wieder Berichte, dass namhafte Unternehmen ihre Homeoffice-Regelungen einschränken wollen. Die angekündigten „Return-to-Office“-Strategien reichen dabei von neuen Obergrenzen für die Anzahl der Homeoffice-Tage bis zur Wiedereinführung der täglichen Präsenzpflicht. Trotz der medialen Aufmerksamkeit für eine mögliche Abkehr vom Homeoffice belegt eine ZEW-Befragung, dass hybride Arbeitsmodelle in deutschen Unternehmen ungebrochen weit verbreitet sind. Darüber hinaus erwarten Unternehmen für die kommenden zwei Jahre einen weiteren Anstieg der Homeoffice-Nutzung. Das zeigt eine repräsentative Umfrage des ZEW Mannheim unter rund 1.200 Unternehmen im Juni 2024.
„Laut unserer Befragung arbeiten Beschäftigte in 82 Prozent der Unternehmen in der Informationswirtschaft mindestens einmal wöchentlich im Homeoffice. Im stärker ortsgebundenen Verarbeitenden Gewerbe sind es 48 Prozent. Der Anteil der Unternehmen, die ihren Beschäftigten mindestens einen Homeoffice-Tag pro Woche ermöglichen, verharrt damit seit der Corona-Pandemie auf einem konstant hohen Niveau. Demnach sehen wir aktuell keine Anzeichen für eine Abkehr der Unternehmen von Homeoffice-Angeboten, die mindestens einen Tag pro Woche umfassen“, kommentiert Studienleiter Dr. Daniel Erdsiek aus dem ZEW-Forschungsbereich „Digitale Ökonomie“ die Ergebnisse.
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Chemie: Wasser entscheidend für Fluoreszenz von Biosensoren
Warum Kohlenstoff-Nanoröhren fluoreszieren, wenn sie an bestimmte Moleküle binden, haben Forschende aus Bochum und Texas herausgefunden. Die Nanoröhren gelten als vielversprechende Biosensoren, die für Blutzucker-Monitoring oder Covid-19-Tests nützlich sein könnten. Binden sie an bestimmte Moleküle, verändert sich ihre Fluoreszenz. Was die Licht-Emission erzeugt, haben Forschende der Ruhr-Universität gemeinsam mit einem Team der University of Texas mithilfe der Terahertz-Spektroskopie analysiert. Sie zeigten, dass die Wasserhülle der Biosensoren eine entscheidende Rolle beim Entstehen der Fluoreszenz spielt. Die Ergebnisse sind online am 8. August 2024 in „Nature Communications“ erschienen.
An der Ruhr-Universität Bochum kooperierten die Gruppen von Prof. Dr. Martina Havenith und Prof. Dr. Sebastian Kruß für die Arbeiten, die im Rahmen des Exzellenzclusters „Ruhr Explores Solvation, kurz RESOLV, stattfanden. Maßgeblich beteiligt waren die Doktorandin Sanjana Nalige und der Doktorand Phillip Galonska.
Kohlenstoff-Nanoröhren als Biosensoren
Nanoröhren bestehen aus einer einzigen Kohlenstofflage und sind daher als Bausteine für Biosensoren besonders gut geeignet, wie frühere Studien zeigten. Sie strahlen Licht im nahinfraroten Bereich aus, welches tief ins Gewebe eindringen kann, und sich beim Binden von Molekülen verändert. Ihre Oberfläche lässt sich mit Biopolymeren oder DNA-Fragmenten bestücken, wodurch sie spezifisch mit einem Zielmolekül interagieren. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise das Vorhandensein von bestimmten Neurotransmittern detektieren, also Botenstoffen im Gehirn. Obwohl solche Sensoren bereits im Einsatz sind, ist ihr genaues Funktionsprinzip unklar gewesen.
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Klima und Altern: Wie Risiken für ältere Menschen vermindert werden
Die Folgen von Klimawandel und Umweltverschmutzung betreffen ältere Menschen aufgrund ihrer erhöhten Vulnerabilität in besonderem Maße. Auf dramatische Weise zeigen dies extreme Hitzeereignisse wie 2021 im kanadischen British Columbia: Dort war die durchschnittliche Zahl der täglichen Zugänge in Notaufnahmen wegen hitzebedingter Erkrankungen 69 Mal höher als im gleichen Zeitraum zwei Jahre zuvor – besonders häufig versorgt werden mussten Personen über 75 Jahre. Auch in Deutschland sind solche Szenarien denkbar und die Expertise von Geriaterinnen und Geriatern ist gefragt.
In den Fokus rückt dieses bisher noch zu wenig beachtete Thema Professor Jürgen M. Bauer, Ärztlicher Direktor des Geriatrischen Zentrums am Universitätsklinikum Heidelberg sowie Direktor des Netzwerkes Altersforschung der Universität Heidelberg, mit seiner Keynote „Klima und Altern“ am 12. September beim Gerontologie- und Geriatrie-Kongress in Kassel. Dabei beleuchtet er wichtige Fragen nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen: Welches sind die spezifischen Risiken für ältere Menschen und wie vermindert man diese – zum Beispiel im Kontext der Pharmakotherapie? Wie verhalten sich Umweltbelastungen und das Konzept des Healthy Aging zueinander? Welche Ansätze des Umweltschutzes bedürfen einer Anpassung in Hinblick auf die ältere Bevölkerung?
In seiner Keynote wird Jürgen M. Bauer die Kongress-Teilnehmer für verschiedene Herausforderungen im Kontext des Klimawandels und der Umweltverschmutzung sensibilisieren. Ein mit hoher Wahrscheinlichkeit erwartbares Szenario basiert auf der Annahme, die Anzahl von Hitzeepisoden nehme ebenso zu wie deren Intensität und Dauer. „Besonders gefährlich für ältere Menschen sind die sogenannten tropischen Nächte, bei denen keine ausreichende Abkühlung stattfindet. Vor allem diejenigen, die zu Hause pflegebedürftig sind oder in Pflegeheimen versorgt werden, sind hier besonders bedroht. Wissenschaftlich fundierte Handlungsanweisungen für Pflegende und Angehörige sollten rechtzeitig kommuniziert werden“, erklärt der Experte. Darüber hinaus ist mit regionalen Extremhitzeereignissen um 40 Grad Celsius, sogenannten „Heat Domes“, zu rechnen. Diese können schnell zu einer Überlastung der Notaufnahme-Strukturen führen. Hier wäre eine Anpassung der Katastrophenschutzpläne an sich erforderlich.
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Risikobewertung von Schadstoffen: Vom Hörsaal in die Praxis
Gießener Hochschulen richten mit dem Forschungszentrum Neu-Ulrichstein und zwei Fachgesellschaften der Umweltchemie und Ökotoxikologie die Tagung „Umwelt 2024“ aus
Die Risikobewertung von Schadstoffen steht im Mittelpunkt der Tagung „Umwelt 2024“ in Gießen und Homberg (Ohm). Dabei werden grundlagenorientierte und angewandte Forschung verknüpft und Einblicke in aktuelle umweltchemische, ökotoxikologische und regulatorische Themen gewährt. Die Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), die Technische Hochschule Mittelhessen (THM) und das Forschungszentrum Neu-Ulrichstein (FNU) in Homberg (Ohm) kooperieren seit vielen Jahren in Ausbildung und Forschung im Bereich der Umweltchemie und Ökotoxikologie und richten in diesem Jahr gemeinsam mit der Fachgesellschaft SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) GLB (German Language Branch) und der GDCh-Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie die gemeinsame Jahrestagung „Umwelt 2024“ der beiden Fachgesellschaften aus.
Erwartet werden rund 250 Teilnehmende aus dem deutschsprachigen Raum und einige internationale Gäste aus Wissenschaft und Industrie. Sie diskutieren vom 8. bis 11. September 2024 die Erkenntnisse nicht nur im Hörsaal, sondern auch direkt am Objekt im Freiland. An der THM, die dieses Jahr die Infrastruktur bereitstellt, werden aktuelle Themen vom theoretischen Modell über den Laborversuch bis hin zu komplexen Ökosystemstudien und computerbasierten Modellierungen präsentiert. Eine Besonderheit der Tagung ist der Feldtag mit rund 25 praktischen Freilanddemonstrationen am Forschungszentrum Neu-Ulrichstein in Homberg (Ohm). Er bietet Einblicke in die praktische Umsetzung komplexer ökotoxikologischer Prüfungen. Nach der Tagung werden die Aufbauten noch einige Zeit für Schülerinnen und Schüler von weiterführenden Schulen der Region zur Verfügung stehen und bei der Orientierung hinsichtlich Ausbildung und Studium unterstützen.
„Die Menge an Kunststoffen, die früher oder später in die Umwelt gelangen und dort potenziell unerwünschte Nebeneffekte verursachen, übersteigt die Biomasse aller Säugetiere mittlerweile bei Weitem“, sagt Prof. Dr. Rolf-Alexander Düring vom Institut für Bodenkunde und Bodenerhaltung der JLU. „Ein verantwortungsvoller Umgang mit diesen Chemikalien – bei Plastik zahlreiche unterschiedliche Polymere – ist ein hochaktuelles Thema der Tagung.“
Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) hat im Jahr 2021 die Verschmutzung mit menschengemachten Chemikalien als eine der planetaren Krisen bestätigt. „Damit ist diese Chemikalienbelastung in der Relevanz mit dem Klimawandel und dem Rückgang der biologischen Vielfalt vergleichbar“, so Prof. Düring. „Um die dabei von den Grundlagenwissenschaften erkannten Probleme in praktische Umweltschutzmaßnahmen umzusetzen, ist die Zusammenarbeit mit der anwendungsorientierten Forschung und Entwicklung ein zentraler Erfolgsfaktor“, ergänzt Prof. Dr. Harald Platen vom THM-Kompetenzzentrum für nachhaltige Entwicklung und EnergieSysteme (ZEuUS).
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Biodiversitätsverlust: Viele Studierende im Umweltbereich kennen Ursachen nicht so genau
Umweltstudenten weltweit haben Wahrnehmungslücken, was die Ursachen des globalen Biodiversitätsverlusts betrifft. So das Ergebnis einer Umfrage der Goethe-Universität Frankfurt, bei der mehr als 4000 Studierende aus 37 Ländern befragt wurden. Die Lücken sind von Land zu Land verschieden: In manchen Ländern wird eher der Klimawandel als Ursache unterschätzt, in anderen der Faktor invasive Arten, in dritten die Verschmutzung. Die Umfrage zeigt auch, dass länderspezifische Indikatoren die Wahrnehmung stark beeinflussen.
FRANKFURT. Von den geschätzt 10 Millionen, größtenteils noch unentdeckten Tier- und Pflanzenarten auf der Erde könnten in den nächsten Jahrzehnten eine Million aussterben. Dieser Biodiversitätsverlust hätte dramatische Folgen, denn Tiere und Pflanzen sind Multidienstleister: Sie erhalten Ökosysteme, sorgen für ein ausgeglicheneres Klima auf dem Planeten und liefern uns Nahrung sowie Wirkstoffe für Medizin. Kurz: Ohne Artenvielfalt überleben wir Menschen nicht.
Es braucht also dringend konsequente politische Maßnahmen gegen das „sechste Massenaussterben“ der Erdgeschichte. Eine Personengruppe, auf die es besonders ankommt, sind die heutigen Studierenden im Umweltbereich. Viele von ihnen werden in Zukunft voraussichtlich einflussreiche Posten in Umweltpolitik und Wirtschaft besetzen – und mit darüber entscheiden, ob der globale Rückgang der Artenvielfalt effizient bekämpft wird.
Aber wie gut sind die Entscheiderinnen und Entscheider von morgen überhaupt informiert? Können sie die Hauptursachen für den Biodiversitätsverlust als solche identifizieren – und zudem von Faktoren abgrenzen, die gar keinen Einfluss auf die Artenvielfalt haben? „Wir sind die ersten, die diese Fragen in unserer Studie global wissenschaftlich untersucht haben“, so Dr. Matthias Kleespies von der Abteilung Didaktik der Biowissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt.
mehr: https://idw-online.de/de/news838886
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Einführung von Umweltzonen hat mentale Gesundheit gestärkt
Verringert sich die Luftverschmutzung, verbessert sich die mentale Gesundheit. Nachdem Umweltzonen als kommunale Maßnahmen eingerichtet wurden, ist die verkehrsbedingte Luftverschmutzung gesunken – und infolgedessen die Wahrscheinlichkeit für psychische Erkrankungen, zeigt eine neue Studie des RWI – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung und des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin).
Das Wichtigste in Kürze:
Psychische Erkrankungen verursachen erhebliches Leiden und führen zu einer Beeinträchtigung der Lebensqualität. Zudem verursachen sie erhebliche direkte Behandlungskosten im Gesundheitssystem sowie indirekte Kosten, beispielsweise durch sinkende ökonomische Produktivität. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt die weltweiten Kosten, die durch Depressionen entstehen, auf etwa eine Billion US-Dollar.
Die medizinische Fachliteratur zeigt einen plausiblen Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und psychischen Erkrankungen. Eine neue Studie des RWI Essen und des DIW Berlin untersucht den kausalen Effekt im Kontext deutscher Großstädte (über 100.000 Einwohner) anhand administrativer Krankenkassendaten. Aus Datenschutzgründen werden die Individualdaten vor der Analyse auf Postleitzahlebene aggregiert.
Seit 2008 wurden in Deutschland Umweltzonen eingeführt, um EU-Luftqualitätsgrenzen einzuhalten. In diesen Gebieten ist das Befahren mit stark luftverschmutzenden Fahrzeugen verboten. Die vorliegende Studie zeigt, dass sich die Luftqualität durch die Maßnahme deutlich verbessert hat. In den betroffenen Gebieten ist die Belastung durch Feinstaub (PM10) und Stickstoffdioxid (NO2) deutlich gesunken. Nach Einführung der Umweltzonen sind in den betroffenen Gebieten die Feinstaubkonzentrationen um rund 10 Prozent (Reduktion von 2,5 µg/m³) und die Stickstoffdioxid-Werte um etwa 15 Prozent (Reduktion von 4,8 µg/m³) zurückgegangen.
Durch die kombinierte Verringerung von Feinstaub und Stickstoffdioxid verbessert sich die mentale Gesundheit erheblich. Die bessere Luftqualität senkt das Risiko einer diagnostizierten Depression um 3,5 Prozent. In den erfassten Gebieten bedeutet dies, dass die Inzidenz von 6,7 auf 6,5 Prozent sinkt. Ebenso reduziert sich das Risiko einer diagnostizierten Angststörung um 4 Prozent, somit sinkt die Inzidenz in den Gebieten von 6,2 auf 6 Prozent. Darüber hinaus sinkt die Wahrscheinlichkeit, Antidepressiva verschrieben zu bekommen, um etwa 4 Prozent (Reduktion der Inzidenz von 7,3 auf 7 Prozent). Das Risiko, Spezialisten wie Psychotherapeuten oder Psychiater aufsuchen zu müssen, reduziert sich um 5,7 Prozent, was in den Gebieten einer Verringerung der Inzidenz von 6,2 auf 5,9 Prozent entspricht.
Ein Blick auf die betroffenen Personengruppen zeigt: Insbesondere für jüngere Personen (15- bis 29-Jährige) sinkt das Risiko einer psychischen Erkrankung, wenn die Luftqualität steigt. Eine mögliche Erklärung hierfür ist, dass die Feinstaubbelastung aufgrund der andauernden Entwicklung des Gehirns bei jüngeren Personen erhebliche Schäden verursachen kann. Außerdem sind letztere aufgrund ihres Lebensstils häufiger hoher Luftverschmutzung in Innenstädten ausgesetzt.
Die Studienergebnisse deuten darauf hin, dass Umweltzonen in Deutschland pro Jahr etwa 23.000 Fälle diagnostizierter Depressionen verhindert haben, was zu jährlichen Einsparungen bei den öffentlichen Gesundheitsausgaben in Höhe von 150 bis 200 Millionen Euro geführt hat.
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Eisen als günstiger Wasserstoffspeicher
ETH-Forschende verwenden Eisen, um Wasserstoff sicher und langfristig zu speichern. Die Technologie könnte in Zukunft für die saisonale Energiespeicherung eingesetzt werden.
Bis 2050 soll Photovoltaik über 40 Prozent des Schweizer Strombedarfs decken. Doch Solarstrom fliesst nicht immer dann, wenn man ihn braucht: Im Sommer gibt es zu viel davon und im Winter, wenn die Sonne seltener scheint und Wärmepumpen auf Hochtouren laufen, zu wenig. Gemäss der Energiestrategie des Bundes will die Schweiz die Winterstromlücke mit einer Kombination aus Importen, Wind- und Wasserkraft sowie durch alpine Solaranlagen und Gaskraftwerke schliessen.
Eine Möglichkeit, den Anteil der Importe und von Gaskraftwerken im Winter möglichst klein zu halten, ist die Produktion von Wasserstoff aus günstigem Solarstrom im Sommer, der dann im Winter versromt werden könnte. Doch Wasserstoff ist hochentzündlich, extrem flüchtig und macht viele Materialien spröde. Um das Gas vom Sommer bis in den Winter zu speichern, sind spezielle Druckbehälter und Kühltechniken erforderlich. Diese benötigen viel Energie und der Bau der Speicheranlagen ist aufgrund der vielen Sicherheitsvorkehrungen sehr teuer. Zudem sind Wasserstofftanks nie ganz dicht, was die Umwelt belastet und zusätzliche Kosten verursacht.
ETH-Forschende um Wendelin Stark, Professor für funktionale Materialien am Departement Chemie und Angewandte Biowissenschaften, haben nun eine neue Speichertechnik entwickelt, um Wasserstoff saisonal zu speichern. Diese Art der Speicherung ist viel sicherer und günstiger als bestehende Lösungen. Dazu nutzen die Forschenden eine bekannte Technologie und das vierthäufigste Element der Erde: Eisen.
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Resiliente Wissenschaft für eine Welt im Wandel
Neue Strategie der Alexander von Humboldt-Stiftung verabschiedet
Die Alexander von Humboldt-Stiftung definiert ihre Schwerpunkte bis Ende 2028 in einer neuen Strategie, die nun vom Stiftungsrat verabschiedet wurde. Damit setzt die Stiftung den Weg fort, ihre individuelle, länder- und disziplinenübergreifende Förderung herausragender Wissenschaftler*innen weiter auszubauen und an global veränderte Rahmenbedingungen anzupassen.
Die neue Strategie ist ein Ergebnis des ersten Amtsjahres von Humboldt-Stiftungspräsident Robert Schlögl und wurde maßgeblich von ihm mitgestaltet. „Die Stiftung sieht den Kern ihres Handelns in der Förderung der Wissenschaften mit einem uneingeschränkten Qualitätsanspruch an ihre Forschenden. Darin und in der Verlässlichkeit über die Zeiten liegt unser Wert, beides schafft Nutzen für unser Land. Dieser Nutzen, den wir als Kulturleistung verstehen und ohne Zweckbindung generieren, wird mit der neuen Strategie um die Dimension einer offenen Wissenschaftsdiplomatie erweitert“, so Robert Schlögl. „Gerade in einer sich wandelnden Welt bringen wir den Schatz unseres Netzwerkwissens für unterschiedliche Zielgruppen in die deutschen Diskurse aktiv ein.“
Jährlich ermöglicht die Alexander von Humboldt-Stiftung über 2.000 Forscherinnen aus aller Welt einen wissenschaftlichen Aufenthalt in Deutschland. In weltweit über 140 Ländern pflegt die Stiftung ein fächerübergreifendes Netzwerk von mehr als 30.000 Humboldtianerinnen – unter ihnen 61 mit Nobelpreis.
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4. Hofer Wasser-Symposium: Wie die Menschheit ihre Wasserressourcen sichern kann – jetzt anmelden!
Am 15. und 16. Oktober 2024 veranstaltet das Institut für nachhaltige Wassersysteme (inwa) in Kooperation mit dem Kompetenznetzwerk Wasser und Energie e.V. das 4. Hofer Wasser-Symposium. In den Räumlichkeiten des Instituts für Informationssysteme (iisys) stehen dabei an der Hochschule Hof die Sicherung der globalen, aber auch der regionalen Wasservorräte im Mittelpunkt. Als Redner wird unter anderem Sänger und Wasseraktivist Rolf Stahlhofen („Söhne Mannheims“) erwartet.
Unter dem Leitthema „Sicherung von Wasserressourcen in Dürrezeiten“ erwartet die Teilnehmenden ein interaktives und vernetzendes Programm.
Offen für Fachleute und Öffentlichkeit
Im Rahmen der Ausstellung präsentieren sich neben dem inwa und dem Kooperationspartner Kompetenznetzwerk Wasser und Energie e.V. viele weitere Unternehmen aus der Wasserwirtschaft. „Das Hofer Wasser-Symposium ist eine Fachveranstaltung mit integrierter Ausstellung, die sich an Spezialistinnen und Spezialisten aus dem Bereich der Wasserwirtschaft richtet. Dies können Verantwortliche der Trinkwasserversorgung oder der Abwasserentsorgung sein, aber auch Unternehmen, die z.B. durch ihre Technik oder durch Software die Wasserwirtschaft gestalten“, so Institutsleiter Prof. Günter Müller-Czygan. Auch Behördenvertreterinnen und -vertreter sowie die interessierte Öffentlichkeit sind zum Wasser-Symposium herzlich willkommen.
mehr: https://idw-online.de/de/news838632
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Weniger Dünger für mehr Umweltschutz
DBU fördert innovatives Saatgutprojekt mit 432.000 Euro
Osnabrück. Der ressourcen- und umweltschonende Umgang mit Düngemitteln ist seit Jahren Zankapfel nicht nur innerhalb der Europäischen Union (EU), sondern auch in Deutschland. Erst im Juli lehnte der Bundesrat die vom Bundeskabinett beschlossenen Änderungen am Düngegesetz ab. Linderung für Landwirtschaft und Umwelt verspricht nun ein Verfahren, das die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) mit rund 432.000 Euro fördert und vom Osnabrücker Biotech-Betrieb SeedForward entwickelt wurde: eine biobasierte Saatgutbehandlung in Kombination mit Mikroorganismen für weniger Düngereinsatz und mehr Umweltschutz.
„Ungeahnte Potentiale nicht nur in Deutschland“
„Das Projekt hat uns sehr überzeugt“, sagt DBU-Generalsekretär Alexander Bonde. „Es ist hoch innovativ und äußerst praxisrelevant. Denn es bündelt die Ziele aller Beteiligten: Gleichbleibende Erträge bei reduziertem Düngemitteleinsatz, ohne die Ernährungssicherheit zu gefährden. Die Methode schont Wasser und Boden – aber eben auch die Geldbeutel von Bäuerinnen und Bauern, weil sie weniger düngen müssen.“ Bonde weiter: „Die derzeitigen Feldversuche sind vielversprechend und können ein wichtiger Schritt zu einer nachhaltigen und regenerativen Agrarwirtschaft sein – mit völlig ungeahnten Potentialen nicht nur in Deutschland.“ Die zuständige Referentin Dr. Susanne Wiese-Willmaring sieht ebenfalls „großes Zukunftspotential“ in dem SeedForward-Projekt, das Anfang dieses Jahres gestartet ist und noch bis Ende 2026 mit Feldversuchen an verschiedenen Standorten im Bundesgebiet läuft. „Die biobasierte Saatgutbehandlung verbessert die Wurzelentwicklung und erhöht damit zugleich die Nährstoffnutzung der Pflanzen“, so Wiese-Willmaring. In der Folge werde die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheitserreger und Mangelerscheinungen gesteigert.
mehr: https://idw-online.de/de/news838560
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Neue Antibiotika braucht die Welt!
Journalistenseminar „Auf der Suche nach neuen Antibiotika und Wirkstoffen aus Bakterien“ des Leibniz-Instituts DSMZ in Braunschweig am 14. November 2024
Eine zunehmende und besorgniserregende Antibiotika-Krise bedroht Menschen weltweit. Global kommt es immer häufiger zu Antibiotika-Resistenzen und Millionen Menschen versterben daran. Arbeitsgruppen von Wissenschaftlern sind weltweit auf der Suche nach neuen Antibiotika. In diesem Bereich forschen auch die Mitarbeitenden der Abteilung Bioressourcen für die Bioökonomie und Gesundheitsforschung unter der Leitung von Prof. Dr. Yvonne Mast am Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH in Braunschweig.
Nicht nur die WHO sieht die Antibiotika-Resistenzen als eine globale Bedrohung für die Gesundheit von Menschen an. Mindestens 1,3 Millionen Menschen sterben jährlich weltweit, weil Antibiotika bei ihrer Infektion nicht (mehr) wirken. Die Wissenschaft stellt sich einer der größten Herausforderungen für die Gesundheitsforschung: der Entstehung und Verbreitung multiresistenter Erreger (MRE) entgegenzuwirken, neue Wirkstoffe (insbesondere Antibiotika) zu entwickeln und die Bakteriophagen-Forschung voranzutreiben. Das Leibniz-Institut DSMZ ist die umfangreichste Bioressourcen-Sammlung weltweit und unterstützt global Forschende der Lebenswissenschaften – nicht nur in der Antibiotika- und Bakteriophagen-Forschung.
mehr: https://idw-online.de/de/news838589
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Forschung hat Fischbestände zu optimistisch eingeschätzt: GEOMAR-Experte fordert realistischere Bestandsbewertungen
Es steht schlecht um die Fischbestände weltweit. Bislang galt als Hauptursache der Überfischung, dass die Fischereipolitik Fangmengen stets höher festlegte, als von der Wissenschaft empfohlen. Eine neue Studie zeigt nun, dass auch die Empfehlungen der Wissenschaft oft bereits zu hoch waren. Dr. Rainer Froese vom GEOMAR und Dr. Daniel Pauly von der University of British Columbia ordnen die Ergebnisse ein. In ihrem Perspective Paper, das heute in der Fachzeitschrift Science zusammen mit der neuen Studie erscheint, fordern die beiden Fischerei-Experten einfachere aber genauere Modelle und im Zweifelsfall eine konservativere Bestandsbewertung.
Weltweit sind viele Fischbestände durch Überfischung bedroht oder bereits zusammengebrochen. Ein Grund für diese fatale Entwicklung ist, dass sich die Politik oftmals über die von Wissenschaftler:innen errechneten Höchstfangmengen hinweggesetzt hat. Diese Mengen waren als Grenzwerte gedacht, die es unbedingt einzuhalten galt, um die Bestände nicht zu gefährden. Doch nun zeigt sich, dass auch die Empfehlungen der Wissenschaft bereits deutlich zu hoch waren.
In der Europäischen Union (EU) zum Beispiel wird die Fischerei hauptsächlich durch zulässige Höchstfangmengen, die so genannten Fangquoten, gemanagt. Diese werden vom Europäischen Ministerrat, also den Landwirtschaftsminister:innen der Mitgliedsstaaten, basierend auf wissenschaftlicher Beratung und den Empfehlungen der EU-Kommission beschlossen. Eine neue Studie australischer Wissenschaftler:innen (Edgar et al.) zeigt nun, dass bereits diese wissenschaftliche Beratung oft zu hohe Fangmengen empfiehlt.
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Alkohol als Speichermedium: Power-to-Methanol könnte zu einem Standbein der Energiewende werden
Effiziente Speichertechnologien sind eine tragende Säule eines regenerativen Energiesystems, um überschüssigen Strom zwischenzuspeichern. Methanol könnte in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle zukommen. Die große Frage dabei ist, wie sich solche Power-to-Methanol-Systeme in eine künftige Infrastruktur der Erneuerbaren integrieren und wirtschaftlich betreiben lassen. Eine Antwort darauf hat Dr. Stefan Fogel vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) durch aufwendige Modellierung und umfangreiche Simulationen während seiner Dissertation gefunden.
Die unstete Verfügbarkeit von Sonne und Wind stellt ein zukünftiges Energiesystem, das auf erneuerbaren Quellen beruht, vor große Herausforderungen. Herrschen beste Wetterbedingungen, wird mitunter mehr Strom generiert, als das Netz abnehmen kann. Damit die Anlagen dann nicht gedrosselt werden müssen, sind kluge Speicherlösungen gefragt. Eine davon könnte Power-to-Methanol sein. Mit dieser wird Überschussstrom aus Solaranlagen oder Windparks zuerst in Wasserstoff und dann zusammen mit Kohlendioxid-Emissionen aus Industrieprozessen in den einfachsten Vertreter der Alkohole umgewandelt.
„Methanol ist ein sehr guter Energiespeicher und hat auf das Volumen bezogen im Vergleich zu Wasserstoff eine viel höhere Energiedichte“, sagt Dr. Stefan Fogel vom HZDR-Institut für Fluiddynamik. „Als Flüssigkeit lässt es sich auch wesentlich einfacher transportieren und speichern.“ Das macht den Alkohol einerseits zu einem idealen Speichermedium. Andererseits ist er aber auch ein wichtiger Grundstoff in der Chemieindustrie. Wie sich der Herstellungsprozess aber in ein regeneratives Energiesystem integrieren lässt, ist noch nicht umfassend erforscht.
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Planeten enthalten mehr Wasser als gedacht
Das meiste Wasser eines Planeten befindet sich im Allgemeinen nicht auf der Oberfläche, sondern ist tief im Innern versteckt. Dies wirkt sich auf die mögliche Bewohnbarkeit von fernen Welten aus, wie Modellrechnungen von Forschenden der ETH Zürich und der Princeton University zeigen.
Von der Erde weiss man, dass sie einen Kern aus Eisen, darüber einen Mantel aus Silikatgestein und an der Oberfläche zusammenhängende Wassermassen (Ozeane) hat. Dieses einfache Planetenmodell wurde in der Wissenschaft bisher auch verwendet, wenn es um die Erforschung von sogenannten Exoplaneten ging, die ausserhalb unseres Sonnensystems um einen anderen Stern kreisen. «Erst in den letzten Jahren hat man angefangen zu berücksichtigen, dass Planeten komplexer sind», sagt Caroline Dorn, Professorin für Exoplaneten an der ETH Zürich.
Die meisten der Exoplaneten, die man heute kennt, befinden sich nahe bei ihrem Stern. Es sind deshalb vor allem heisse Welten, die noch keinen ausgekühlten Mantel aus Silikatgestein haben wie die Erde, sondern Ozeane aus geschmolzenem Magma. Wasser löst sich sehr gut in diesen Magma-Ozeanen – im Gegensatz beispielsweise zu Kohlendioxid, das schnell ausgast und in die Atmosphäre aufsteigt.
Unter dem geschmolzenen Silikatmantel befindet sich der Eisenkern. Wie steht es nun mit der Verteilung des Wassers zwischen den Silikaten und dem Eisen? Genau dies untersuchte Dorn zusammen mit Haiyang Luo und Jie Deng von der amerikanischen Princeton University mit Hilfe von Modellrechnungen auf der Basis der grundlegenden physikalischen Gesetze. Ihre Ergebnisse präsentieren die Forschenden in der Zeitschrift Nature Astronomy.
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Fortbildung: Stadtentwicklung in Zeiten des Klimawandels
Wie lassen sich die Herausforderungen des Klimawandels in städtischen Gebieten angehen? Wie effektive Lösungen entwickeln und umsetzen? Dies lernen Stadtplanende und Mitarbeitende von Kommunen in der Fortbildung » Klimawandelgerechte Stadtgestaltung « des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP.
Hitzeinseln in den Städten, großflächige Überschwemmungen, kräftige Stürme – der Klimawandel wirkt sich zunehmend auf das tägliche Leben aus. Zwar ist generell bekannt, wie sich Hitze, Starkregen und andere Wetterextreme abfedern lassen: Begrünte Hausfassaden, Bäume und offene Wasserflächen etwa können die Temperatur um einige Grad senken. Dennoch tun sich Städte und Kommunen schwer, solche Ansätze zu realisieren. Wie lassen sich Städte klimaresilient gestalten? Welche Lösungen sind am effektivsten? Und wie lassen sich diese umsetzen – trotz begrenzter Ressourcen und mitunter unterschiedlicher Interessen von Betroffenen und Beteiligten?
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Deutsche Seen im Klimawandel
Forscherinnen und Forscher unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) zeigen anhand von Langzeitdaten aus 46 deutschen Seen, dass die Oberflächentemperatur des Wassers in den letzten 30 Jahren stärker gestiegen ist als die Lufttemperatur. Die Sauerstoffkonzentration im Tiefenwasser hat abgenommen. Modellrechnungen weisen darauf hin, dass sich dieser Trend fortsetzt. Die gute Nachricht: Der Sauerstoffmangel im Tiefenwasser könnte abgemildert werden, wenn weniger Nährstoffe aus Siedlungen, Industrie und Landwirtschaft in die Gewässer gelangen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Ambio veröffentlicht.
Wenn sich Seen erwärmen, sinkt in der Regel ihr Sauerstoffgehalt. Dies hängt zum einen mit der Bindungsfähigkeit des Wassers zusammen, das bei höheren Temperaturen weniger Sauerstoff speichern kann. Zum anderen bildet sich bei wärmeren Temperaturen in einem See eine natürliche Schichtung mit einer wärmeren Oberflächenwasserschicht und einer kälteren Tiefenwasserschicht. Hält diese Schichtung im Sommer über längere Zeit an, kann es passieren, dass der Sauerstoff von den Organismen am Gewässergrund verbraucht wird und mangels Durchmischung kein neuer Sauerstoff in die Tiefenzone gelangt. Dieser Sauerstoffmangel kann für die dort lebenden Organismen problematisch werden.
Wie sich die Wassertemperatur, die Seenschichtung und die Sauerstoffkonzentration in der Tiefenschicht von 46 deutschen Seen unter dem Einfluss des Klimawandels verändern, hat das Forschungsteam nun mit Hilfe von Langzeitmessdaten, die jeweils mindestens 30 Jahre umfassen, und hydrodynamischen Modellen untersucht.
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Wo soll Wasserstoff in Zukunft produziert werden?
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben analysiert, in welchen Regionen der Welt Wasserstoff am kostengünstigsten herzustellen wäre, um eine Ökonomie aufzubauen, die auf diesem alternativen Energieträger statt auf fossilen Quellen basiert. Ein Ergebnis: Der Ersatz fossiler Energien durch Strom und Wasserstoff bedeutet keineswegs, dass keine Treibhausgasemissionen mehr auftreten. Die Studie erscheint heute in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Die Schweiz soll bis 2050 klimaneutral werden. Das heisst, dass der Atmosphäre, um den Klimawandel zu bremsen, ab dann netto keine zusätzlichen Treibhausgase mehr hinzugefügt werden. Als ein wesentlicher Baustein, um dieses Ziel zu erreichen, gilt die Elektrifizierung von Verkehr, Industrie und Haushalten bei gleichzeitiger Umstellung auf erneuerbare Stromquellen wie Wasser, Wind und Sonne. Allerdings kann Strom nicht überall als Energielieferant dienen – für bestimmte Anwendungen ist seine Energiedichte nicht ausreichend. Wo höhere Anforderungen gestellt werden, soll Wasserstoff einspringen. Die Luftfahrt, die Landwirtschaft und die Stahlindustrie sind Beispiele für Anwendungen, bei denen durch den Einsatz von Wasserstoff – der teilweise für die Herstellung von Düngemitteln oder synthetischen Kohlenwasserstoffen verwendet wird – die Klimabelastung deutlich reduziert werden kann.
Die Forschenden um Erstautor Tom Terlouw und Projektleiter Christian Bauer vom Labor für Energiesystemanalysen des PSI haben geografische und ökonomische Daten und Prognosen zusammengestellt, um den Aufbau einer Wasserstoffökonomie in vier Szenarien zu beschreiben: Demnach wird der Wasserstoffbedarf 2050 zwischen 111 und 614 Megatonnen pro Jahr betragen – je nach Szenario: Im ersten Szenario macht die Welt weiter wie bisher und verlässt sich auf fossile Energieträger. Im vierten und optimistischsten Szenario betreibt sie konsequenten Klimaschutz und erreicht das 1,5-Grad-Ziel. Aktuell werden weltweit rund 90 Megatonnen Wasserstoff pro Jahr produziert.
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Das Gehirn speichert eine Erinnerung in drei Kopien
Das Gedächtnis speichert von einem Ereignis gleich mehrere „Kopien“ im Gehirn, berichten Forschende der Universität Basel im Fachjournal Science. Die Kopien bleiben unterschiedlich lange im Gehirn erhalten, verändern sich bis zu einem gewissen Grad und werden manchmal im Laufe der Zeit wieder gelöscht.
Dank der Fähigkeit Erfahrungen als Erinnerungen zu speichern können wir aus der Vergangenheit lernen und so auf neue Situationen angemessen reagieren. Da sich die Welt um uns herum stetig ändert, dürfen Erinnerungen nicht einfach ein Archiv der guten alten Zeit sein. Vielmehr müssen sie dynamisch sein, sich im Laufe der Zeit verändern und an neue Umstände anpassen. Nur so helfen sie uns, die Zukunft besser einzuschätzen und uns adäquat zu verhalten. Wie Erinnerungen gespeichert und trotzdem dynamisch bleiben, ist bis heute nahezu unbekannt.
Im Mausmodell erforscht das Team von Prof. Dr. Flavio Donato am Biozentrum der Universität Basel, wie Erinnerungen in unserem Gehirn angelegt werden und wie sie sich im Laufe des Lebens verändern. Die Forschenden haben nun herausgefunden, dass im Hippocampus, einer Hirnregion, die für das Lernen verantwortlich ist, ein einziges Ereignis parallel in mindestens drei verschiedenen Gruppen von Neuronen gespeichert wird. Diese Neuronen entstehen zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Embryonalentwicklung.
mehr: https://idw-online.de/de/news838254
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Neu entdeckte Fähigkeit von Comammox-Bakterien könnte helfen die Lachgasemissionen in der Landwirtschaft zu reduzieren
Forschungsteam findet unkonventionelle Energiequelle für kürzlich entdeckte „grüne“ nitrifizierende Bakterien
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft (CeMESS) der Universität Wien hat herausgefunden, dass die 2015 von ihnen entdeckten Comammox-Bakterien mit der stickstoffreichen organischen Verbindung Guanidin als einziger Energie- und Stickstoffquelle wachsen können. Diese bislang einzigartige Fähigkeit eröffnet neue Möglichkeiten für die gezielte Anzucht dieser geheimnisvollen Mikroben und könnte auch einen Schlüssel für die Reduktion landwirtschaftlicher Lachgas-Emissionen liefern. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich als Artikel in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
Die Nitrifikation, die Umwandlung von Ammoniak über Nitrit zu Nitrat, wird von speziellen Mikroorganismen durchgeführt, die Nitrifikanten genannt werden. Dieser Prozess ist äußerst wichtig für den globalen biogeochemischen Stickstoffkreislauf in praktisch allen Ökosystemen, spielt im globalen Wandel jedoch eine ambivalente Rolle. Einerseits trägt die Nitrifikation zur Emission des starken Treibhausgases und ozonabbauenden Stoffes Lachgas bei und führt zu massiven Düngemittelverlusten in der Landwirtschaft und damit zur Überdüngung der Gewässer. Andererseits ist die Nitrifikation als biologischer Reinigungsschritt für die Nährstoffentfernung in Kläranlagen unverzichtbar und schützt so die Gewässer vor Überdüngung durch übermäßigen Stickstoffeintrag aus Abwasser. Die Studienautor*innen haben nun eine Möglichkeit gefunden, wie möglicherweise Nitrifikanten in der Umwelt gefördert werden könnten, die weniger Lachgas ausscheiden.
mehr: https://idw-online.de/de/news838172
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Sämtliche allgemein anerkannten Regeln der Technik zur Trinkwasserhygiene müssen angewendet werden
VDI-Stellungnahme zur Verbändeinformation von BTGA, DVGW, figawa, gefma und ZVSHK
(Düsseldorf, 12.08.2024) Mit einer aktuellen „Verbändeinformation“ vom 1. August 2024 möchten BTGA, DVGW, figawa, gefma und ZVSHK den Fachleuten im Bereich der Trinkwasserinstallation eine Hilfestellung hinsichtlich der anzuwendenden Regelwerke leisten. Der VDI begrüßt diesen Ansatz. Jedoch ist die veröffentlichte Liste von Regelwerken aus Sicht des VDI unvollständig. So fehlen entscheidende Regelwerke, z.B. die Richtlinienreihe VDI 6023. Neben VDI 6023, die durch das Umweltbundesamt (UBA) in seiner zentralen Empfehlung zur Durchführung einer Gefährdungsanalyse als „Dreh- und Angelpunkt“ des sorgfältigen Handelns benannt ist, wurden in der Auflistung der Verbände beispielsweise auch die verpflichtend einzuhaltenden UBA-Bewertungsgrundlagen übersehen.
In Planung und Errichtung sind alle allgemein anerkannten Regeln der Technik verpflichtend anzuwenden. Auftragnehmer haben ihre Auftraggeber hinsichtlich der Anwendung zu beraten bzw. diese auf die Risiken etwaiger Nichtbeachtung hinzuweisen. Fachleute und Fachunternehmen, die Trinkwasserinstallationen planen, errichten und betreiben, sollten mindestens die relevanten in VDI 6023 aufgelisteten und in den Schulungen nach VDI 6023 vermittelten Regelwerke anwenden.
Begriff der „allgemein anerkannten Regeln der Technik“
Das Bundesministerium der Justiz legt im „Handbuch der Rechtsförmlichkeit“ fest, was mit dem Begriff der „allgemein anerkannten Regeln der Technik“ gemeint ist, wenn dieser in Rechtstexten verwendet wird:
„Allgemein anerkannte Regeln der Technik sind schriftlich fixierte oder mündlich überlieferte technische Festlegungen für Verfahren, Einrichtungen und Betriebsweisen, die nach herrschender Auffassung der beteiligten Kreise (Fachleute, Anwender, Verbraucherinnen und Verbraucher und öffentliche Hand) geeignet sind, dass gesetzlich vorgegebene Ziel zu erreichen und die sich in der Praxis allgemein bewährt haben oder deren Bewährung nach herrschender Auffassung in überschaubarer Zeit bevorsteht.“
Einem Regelwerk, das von einem anerkannten Regelsetzer, wie dem DIN, aber ebenso dem VDI, nach dessen festgelegtem Verfahren entwickelt wird, ist bis zur Feststellung des Gegenteils durch einen Gerichtsentscheid zu unterstellen, dass es sich um eine allgemein anerkannte Regel der Technik handelt.
Allgemein anerkannte Regeln der Technik gelten als generelle Vertragsbestandteile bei Verträgen über technische Leistungen. Ihre Erfüllung ist grundsätzlich auch dann geschuldet, wenn sie nicht gesondert vertraglich vereinbart wird. Dies leitet sich insbesondere aus §633 (2) BGB ab. Die dort grundsätzlich geschuldete „Beschaffenheit (…), die bei Werken der gleichen Art üblich ist und die der Besteller nach der Art des Werkes erwarten kann“ wird just durch die allgemein anerkannten Regeln der Technik konkretisiert.
Hartmut Hardt, Rechtsanwalt, Mitglied im Vorstand der VDI-Gesellschaft Bauen und Gebäudetechnik, erklärt: „Die Anwendung der allgemein anerkannten Regeln der Technik ist grundsätzlich freiwillig. Ihre Anwendung gibt Anlass zu der Vermutung, dass das Werk üblichen, per se geschuldeten Standards entspricht. Werden sie nicht angewendet, kehrt sich die Beweislast um, und der Ersteller des Werks muss die Einhaltung der jeweiligen Schutzziele seinerseits nachweisen können.“
Für Trinkwasser gelten besonders strenge Maßstäbe. Eine Gefährdung der menschlichen Gesundheit ist vorsorgend so weit wie möglich auszuschließen. Daher gilt die Nichteinhaltung von allgemein anerkannten Regeln der Technik in Planung, Errichtung oder Betrieb von Trinkwasserinstallation sofort als Mangel.
Ein Fachunternehmen schuldet nach dem Grundsatz von Treu und Glauben Kunden durch die Inanspruchnahme des Status „Fachunternehmen“ die Kenntnis der einschlägigen allgemein anerkannten Regeln der Technik und die entsprechende Beratung auf deren Grundlage.
Bauingenieur Frank Jansen, Geschäftsführer der VDI-Gesellschaft Bauen und Gebäudetechnik, stellt daher die Frage „Wer haftet eigentlich, wenn ein Handwerksbetrieb aus Unkenntnis oder durch Fehlinformation beispielsweise die VDI 6023 oder die VDI 2050 Blatt 2 nicht anwendet und dies als Mangel gerügt wird?“
Die Verbändeinformation möchte eine Bewertung liefern, welche technischen Regeln als allgemein anerkannt zu betrachten sind. Diese Kategorisierung obliegt tatsächlich jedoch nicht Interessengruppen, sondern ergibt sich durch die tatsächliche Akzeptanz in den Verkehrskreisen, die dann letztlich in der im oben zitierten §633 BGB erwähnten „üblichen Beschaffenheit“ Niederschlag findet. In gerichtsanhängigen Streitfällen greifen Gerichte zur Klärung regelmäßig auf die Dienste von neutralen, sachverständigen Gutachtern zurück.
Arnd Bürschgens, öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für das Fachgebiet Trinkwasserhygiene im Installateur- und Heizungsbauerhandwerk, stellt dazu fest: „Es ist bedauerlich, dass in der genannten Verbändeinformation die VDI 6023, ein zweifelsfrei in der Praxis etabliertes und anerkanntes Regelwerk, übersehen wurde. Dies umso mehr, als sie in einer der als allgemein anerkannte Regel der Technik aufgelisteten Normen, DIN 1988-200 und DVGW W 551 (A), als maßgeblich für die Hygiene in der Trinkwasserinstallation genannt ist.“
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Chemikaliencocktail aus Kunststoffen
Großprojekt untersucht Freisetzung von Additiven im Wasser
Die Plastikabfälle in den Flüssen und Ozeanen geben permanent Chemikalien ins Wasser ab. Bislang war unbekannt, wie groß diese Mengen sind und welche Substanzen besonders stark freigesetzt werden. Im Großprojekt P-LEACH haben Fachleute von vier Forschungsinstituten der Helmholtz-Gemeinschaft die Zusammensetzung und Konzentrationen vieler verschiedener Substanzen jetzt genau analysiert. Im Fokus stand dabei vor allem die Frage, wie die UV-Strahlung der Sonne die Freisetzung der Chemikalien verstärkt.
In den Flüssen und Ozeanen treiben hunderttausende Tonnen von Plastikmüll. Der Wellenschlag, die UV-Strahlung der Sonne und das salzige Meerwasser führen dazu, dass die Kunststoffe nach und nach in immer kleinere Bruchstücke zerfallen und schließlich als winzige Mikroplastikpartikel in den Meeren treiben. In zahlreichen Studien haben Forschende inzwischen untersucht, inwieweit Meerestiere diese Partikel aufnehmen und ob sie davon krank werden. Weit weniger gut erforscht ist bisher, wie sich die Inhaltsstoffe der verschiedenen Kunststoffe auf das Leben im Meer auswirken – darunter Additive wie Schwermetalle, Flammschutzmittel, Weichmacher, Farbstoffe und viele andere Ingredienzien, die dem Plastik seine vielseitigen Eigenschaften verleihen.
Deshalb haben sich vor gut zwei Jahren mehr als 30 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einem Großprojekt der Helmholtz-Gemeinschaft zusammengetan, um im Detail zu untersuchen, wie schnell und wie stark Plastik seine Inhaltsstoffe an das Wasser abgibt – und wie sehr diese Substanzen eventuell Meereslebewesen schädigen. Die ersten Projektergebnisse der Experten vom Helmholtz-Zentrum Hereon in Geesthacht, dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig sind jetzt im „Journal of Hazardous Materials“ erschienen. Der Schwerpunkt dieses ersten Fachartikels aus dem P-LEACH-Konsortium liegt auf der chemischen Analyse der Plastik-Inhaltsstoffe – und der Frage, wie die UV-Strahlung der Sonne dazu beiträgt, die chemischen Substanzen aus den Kunststoffen freizusetzen.
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Professor Fath durchschwimmt die Elbe
Forscher der Hochschule Furtwangen startet neues Extremsport-Projekt für Gewässerschutz
Prof. Dr. Andreas Fath ist als der “schwimmende Professor“ der Hochschule Furtwangen international bekannt. Um auf die Belastung von Gewässern durch Mikroplastik aufmerksam zu machen, durchschwamm der Wissenschaftler bereits den Rhein, den Tennessee River und die gesamte Donau. Nun steht das nächste Extremsport-Projekt im Namen des Gewässerschutzes an: Am 16. August wird Fath in Smirice im tschechischen Riesengebirge in die Elbe springen, um nur 25 Tage später die Elbmündung in Cuxhaven zu erreichen. Unterwegs werden nicht nur tägliche Wasserproben entnommen, Fath und sein Team betreiben mit einer großangelegten Aufmerksamkeitskampagne Aufklärungsarbeit in Sachen Gewässerschutz.
Tausende Flusskilometer hat er bereits durchkrault, und jedes Mal kündigte der Chemiker, der als Professor der Hochschule Furtwangen am Standort Schwenningen lehrt, an, dass dies nun das letzte Projekt gewesen sei. Doch sein Lebensthema Wasser lässt ihn nicht los. Fath schwimmt seit seiner Kindheit, zwischenzeitig sogar in der deutschen Bundesliga. Während seiner Extrem-Projekte verbringt er acht Stunden pro Tag im Wasser. „Ich kann das eben gut“, sagt er achselzuckend.
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Infektionsdaten effizient melden – Datenstrategie zur Erfassung und Bereitstellung meldepflichtiger Infektionsdaten
Wie die Qualität meldepflichtiger Infektionsdaten verbessert werden kann, zeigt die aktuell veröffentlichte Studie
Die Covid-19-Pandemie hat verdeutlicht, wie wichtig schnelle und qualitative Daten sind, um fundierte gesundheitspolitische Entscheidungen zu treffen. Die Pandemie stellte das deutsche Gesundheitssystem jedoch vor vielfältige Herausforderungen. Schwachstellen gab es vor allem bei der Erfassung und Übermittlung meldepflichtiger Infektionsdaten durch Fax- oder E-Mail-Nachrichten, die weder zeitnah noch im erforderlichen Umfang zur Verfügung standen und ein valides Infektionsgeschehen abbildeten.
Wissenschaftler:innen der Hochschule Pforzheim zeigen in ihrer aktuellen Studie “Infektionsdaten effizient melden – Datenstrategie zur Erfassung und Bereitstellung meldepflichtiger Infektionsdaten”, wie eine effizientere Erfassung und Bereitstellung von Gesundheitsdaten aussehen kann und entwickeln Lösungsansätze für eine zukünftige Datenstrategie. “Die Ausgestaltung einer Datenstrategie ist für Politik, Verwaltung und Wirtschaft eine wichtige Aufgabe”, so die Wissenschaftler:innen. Neben der Konzeption einer Datenstrategie, fokussieren sich die Autor:innen der Studie auf die Themen Datenqualität in Kombination mit Datenbereitstellung und Datenverfügbarkeit. Ausgangslage für die Ist-Analyse sind die Meldedaten der Covid-19-Inzidenz-Zahlen.
mehr: https://idw-online.de/de/news838040
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Energetische Holznutzung weiter gestiegen
Die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschat (LWF) hat zusammen mit C.A.R.M.E.N. e. V. den neuen „Energieholzmarktbericht 2022“ für Bayern veröffentlicht. Der Bericht stellt das Aufkommen und den Verbrauch von Energieholz in Bayern für das Bezugsjahr 2022 gegenüber. Insbesondere der Ukrainekrieg hat sich deutlich auf den Energieholzmarkt ausgewirkt. Auf Grund der Sorge, dass Erdgas und Heizöl nicht für die Wärmeversorgung ausreichen würden, besannen sich viele auf den heimischen Energieträger Holz. In der Folge stiegen die Preise für Holzpellets in bis dahin unerreichte Höhen und auch Brennholz erreichte historische Preisniveaus.
Die milden Wintertemperaturen hätten in den Privathaushalten eigentlich zu einer Abnahme des Holzverbrauchs führen müssen. Allerdings ist die Anzahl der Holzfeuerungsanlagen, insbesondere der Pelletsheizungen, in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen: Insgesamt heizten 2022 knapp 37 % der bayerischen Haushalte mit Holz. Das wichtigste Energieholzsortiment im Privathaushalt ist nach wie vor das Scheitholz, gefolgt von einem stark wachsenden Anteil Pellets.
Vermutlich haben auch viele Haushalte, die überwiegend mit anderen Brennstoffen heizen, aufgrund der hohen Energiepreise vermehrt Holzbrennstoffe verwendet. Auch bei den Biomasseheizwerken gab es in den letzten Jahren einen deutlichen Zuwachs bei der Zahl der Anlagen, sodass auch hier der Verbrauch anstieg.
Der Energieholzmarktbericht Bayern erscheint seit 2010 im zweijährigen Turnus. Dabei werden anhand umfangreicher Befragungen von Privathaushalten, Sägewerken, Hackerunternehmen, Heizwerksbetreibern und Altholzaufbereitern die Holzströme in Bayern erfasst und anhand öffentlicher Daten ergänzt. Der Bericht stellt auch die stoffliche Holzverwendung in Bayern dar und kann somit als ein Rohstoffmonitoring für Holz in Bayern betrachtet werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news838039
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Beruflich Qualifizierte: Mit der Eignungsprüfung direkt zum Masterstudium
In Rheinland-Pfalz ist die Einschreibung auch ohne Bachelorabschluss möglich – Wissenschaftlicher Artikel beschreibt Erfahrungswerte mit einem Informatik-Fernstudiengang an der Hochschule Trier
Im Zuge der Kultusministerkonferenz zur Öffnung des Hochschulzugangs für beruflich Qualifizierte 2009 haben die Bundesländer ihre Hochschulgesetze angepasst. Während sich Interessierte ohne schulische Studienberechtigung auf dieser Basis in der Regel für Bachelorstudiengänge einschreiben können, besteht in Rheinland-Pfalz die Möglichkeit, durch eine Eignungsprüfung und der Ausübung einer mehrjährigen beruflichen Tätigkeit, direkt ein Masterstudium aufzunehmen.
Die Hochschule Trier bietet dieses Zulassungsverfahren für ihren weiterbildenden, nicht-konsekutiven Master-Fernstudiengang Informatik an. Die Bildungsbiografien der Studierenden sind dabei vielfältig: Viele von ihnen haben zuvor schon ein informatikfernes Studium mit einem Bachelor, Master, Diplom, einer Promotion oder einem Staatsexamen erfolgreich abgeschlossen, andere haben kein Abitur und sich bereits beruflich qualifiziert. Ohne Erststudium erfolgt der Zugang über die Eignungsprüfung.
Prof. Dr. Konstantin Knorr, Romy Thomm und Andrea Fischer befassen sich in einem wissenschaftlichen Artikel mit den Erfahrungen im Fernstudium Informatik an der Hochschule Trier in den vergangenen 20 Jahren. Sie analysieren die Abschlussnoten von mehr als 300 Studierenden mit und ohne Eignungsprüfung und gehen auf Basis einer webbasierten Umfrage aus dem Mai 2023 auf die Rückmeldungen von Studierenden mit Eignungsprüfung ein.
mehr: https://idw-online.de/de/news837998
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Eine Bioraffinerie für die Kreislaufwirtschaft von industriellen Reststoffströmen
Am Samstag, den 3. August 2024, eröffnete Umweltstaatssekretär Dr. Andre Baumann die Demonstrationsanlage SmartBioH2-BW in Rheinfelden (Baden). Die Bioraffinerie wurde im Rahmen des vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB koordinierten Projekts am Industriestandort von Evonik aufgebaut. Sie nutzt in der Produktion anfallende Spülwässer und Reststoffe, um daraus mithilfe zweier gekoppelter biotechnologischer Verfahren »grünen« Wasserstoff und organische Grundstoffe herzustellen. Nun startet der Testbetrieb unter realen Bedingungen.
Abfall und Abwasser sind weltweit eine bisher nur wenig genutzte Ressource. Mit dem Förderprogramm »Bioökonomie – Bioraffinerien zur Gewinnung von Rohstoffen aus Abfall und Abwasser – Bio-Ab-Cycling« will Baden-Württemberg dies ändern. Seit Oktober 2021 fördert das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg mit Landesmitteln und Mitteln aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) den Aufbau modularer Bioraffinerien, um zu erproben, wie mittels nachhaltiger Bioökonomie hochwertige Rohstoffe aus Abfall und Abwasser zurückgewonnen werden können.
Eine der geförderten Demonstrationsanlagen ist die Bioraffinerie des Projekts SmartBioH2-BW, die am 3. August 2024 von Dr. Andre Baumann, Staatssekretär im Umweltministerium, im Rahmen seiner Sommertour eingeweiht wurde. Auch zahlreiche Politiker aus Rheinfelden, dem Landkreis Lörrach sowie einige Abgeordnete im Landtag nahmen die Gelegenheit zur Besichtigung der Anlage wahr.
»Wir brauchen dringend einen gesellschaftlichen Wandel – weg vom Einsatz fossiler oder knapper Ressourcen hin zur Nutzung biobasierter oder im Kreislauf geführter Stoffe. Das Projekt SmartBioH2-BW zeigt vorbildlich, wie ein solch zukunftsweisender Weg aussehen kann«, so Staatssekretär Dr. Baumann. »Hier werden Verfahren, die im kleinen Maßstab einzeln bereits funktionieren, in Demonstrations- und Pilotanlagen kombiniert und erprobt. Dies ist eine wichtige Zwischenstufe, damit die Verfahren im nächsten Schritt in den Kommunen oder in der Industrie zum Einsatz kommen können. Durch den Einsatz dieser Bioraffinerien schützen wir am Ende nicht nur das Klima und unsere Ressourcen, sondern stärken auch die Resilienz des Wirtschaftsstandorts Baden-Württemberg in Krisensituationen.«
Seit ein paar Wochen steht die Anlage auf dem Gelände von Evonik in Rheinfelden, die als assoziierter Partner im Projekt beteiligt ist. Die Evonik Industries AG ist eines der weltweit größten Hersteller von Spezialchemikalien. An ihrem Standort in Südbaden produziert Evonik unter anderem Wasserstoffperoxid, das als Desinfektionsmittel – etwa für Joghurtbecher – eingesetzt wird. Hierfür wird, ebenso wie für andere Produktionsprozesse im Werk, Wasserstoff benötigt, den das Unternehmen seit Jahrzehnten direkt vor Ort aus Erdgas produziert.
»Der Standort von Evonik in Rheinfelden hat sich auf die Fahne geschrieben, die grüne Transformation unserer Branche voranzutreiben«, so Hermann Becker, Standortleiter von Evonik. »Mit dem gemeinsamen Forschungsprojekt und der zukunftsweisenden Pilotanlage wollen wir zeigen, wie das im Sinne der Kreislaufwirtschaft gehen kann – sauberer Wasserstoff gewonnen aus Spülwasser und Reststoffen ist eine Win-win-win-Situation für die Umwelt, die Chemieindustrie und die Wissenschaft.«
mehr: https://idw-online.de/de/news837841
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Kühle Wohnung auch an heißen Tagen
Serie: DBU-Initiative „Zukunft Zuhause“ gibt Tipps für den Sommer
Osnabrück. Im Sommer ist die Hitze in manchen Häusern kaum zum Aushalten. Linderung bringt Kühlung an heißen Tagen – umso mehr, wenn sich auf diese Weise energieintensive Klimaanlagen erübrigen. Welche Lösungen es gibt, stellt die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) heute im nächsten Teil einer Serie vor – im Zusammenhang mit ihrer nationalen Informationskampagne „Zukunft Zuhause – Nachhaltig sanieren“. Sie soll einen kompakten und unabhängigen Überblick zum Thema Sanierung vermitteln. Adressaten sind Hausbesitzerinnen und Hausbesitzer, die ihre Ein- oder Zweifamilienhäuser energetisch fit für die Zukunft machen wollen – von Dämmung bis Photovoltaik.
Gut gedämmtes Haus: im Winter warm, im Sommer kühl
An heißen Sommertagen können Außenwände von Gebäuden extrem heiß werden – mit Temperaturen von bis zu 70 Grad Celsius und auf dem Dach sogar über 80 Grad Celsius. Eine kluge Dämmung kann schon viel bewirken. Denn sind Gebäude nicht gedämmt, kommt vor allem die Hitze vom Dach schnell im Inneren an. Der Aufenthalt im Inneren wird dann nicht nur unangenehm, sondern kann zu einer ernsthaften gesundheitlichen Belastung werden. Wegen der Klimakrise werden Hitzewellen voraussichtlich zunehmen – ein effektiver Wärmeschutz für das eigene Zuhause wird deshalb immer wichtiger. Denn ein gut gedämmtes Haus bietet nicht nur im Winter Vorteile, sondern hält auch im Sommer die Innenräume kühl. „Besonders wichtig ist dabei die Dämmung von Dach und Fassade, da sie ansonsten am meisten Sonnenwärme aufnehmen und ins Innere leiten“, sagt DBU-Referent Andreas Skrypietz.
mehr: https://idw-online.de/de/news837843
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Zement statt Deponie – Recycling von Müllverbrennungsasche
Ein Abbau von Kupfererz wird heute ab einem Mindestgehalt von 0,3 Prozent als wirtschaftlich angesehen. Bei der Müllverbrennung entsteht Asche, deren Feinfraktion durchschnittlich 0,3 bis 0,5 Prozent Kupfer enthält. Dessen Gewinnung lohnt aber nur, wenn auch die verbleibende mineralische Fraktion weiterverwertet werden kann. Die Universität Duisburg-Essen und Partner aus den Branchen Müllverbrennung und Aufbereitung sowie aus der Zementindustrie haben im Projekt EMSARZEM einen entsprechenden Prozess entwickelt. Ein Praxistest im Industrieformat verlief im vergangenen Juli erfolgreich.
Im Jahr 2022 wurden in Deutschland etwa 25 Millionen Tonnen Abfall in Verbrennungsanlagen „thermisch behandelt“. Aus den Resten werden mit konventionellen Methoden wie Sieben, Magnet- und Wirbelstromabscheidern rund 600.000 Tonnen Metalle zurückgewonnen. Die verbleibende Müllverbrennungs-Asche (MV-Asche) wird zum Großteil auf Deponien für Basisabdichtungen, Funktionsschichten und weitere Baumaßnahmen verwertet – obwohl noch wertvolle Metalle enthalten sind. „Theoretisch kann die MV-Asche im Straßen- und Erdbau als Ersatzbaustoff eingesetzt werden, was aber 2020 nur zu ca. 17 Prozent geschehen ist. Der größte Teil endet noch immer im Deponiebau“, erklärt Prof. Dr. Rüdiger Deike von der Universität Duisburg-Essen (UDE).
mehr: https://idw-online.de/de/news837866
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Lernen aus der COVID-Pandemie: Über die Wirksamkeit von nicht-pharmazeutischen Interventionen
In den Jahren der COVID-19-Pandemie wurde die Wirksamkeit der staatlich angeordneten Maßnahmen zur Eindämmung der Pandemie, wie regelmäßige Tests und das Tragen medizinischer Atemschutzmasken, immer wieder angezweifelt. Eine Arbeitsgruppe um DZIF-Forscherin Prof. Alice McHardy am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) hat nun durch eine groß angelegte Analyse von Virusgenomdaten herausgefunden, dass im zeitlichen Zusammenhang mit der Einführung bestimmter Maßnahmen wie dem Tragen von medizinischen Masken und dem freien Zugang zu Antigen-Schnelltests deutlich weniger neue Varianten des SARS-CoV-2 Coronavirus nach Deutschland gelangten.
Das neuartige SARS-CoV-2-genannte Coronavirus trat erstmals Ende 2019 in der chinesischen Stadt Wuhan auf und verbreitete sich rasch weltweit. Der erste Fall in Deutschland wurde im Januar 2020 nachgewiesen. Anfang 2020 wurde SARS-CoV-2 als Auslöser der Infektionskrankheit COVID-19 identifiziert und ab Frühjahr 2020 von der Weltgesundheitsorganisation als Pandemie eingestuft.
In der Frühphase der Pandemie, als weder Impfstoffe noch gezielt wirkende Arzneimittel gegen die Infektion und Erkrankung zur Verfügung standen, wurden sogenannte nicht-pharmazeutische Interventionen (NPI) eingesetzt, um die Ausbreitung von SARS-CoV-2 einzudämmen. Dazu gehörten die Reduzierung von Kontakten mit Personen außerhalb des eigenen Haushalts, das Tragen von medizinischen Atemschutzmasken und, sobald verfügbar, die breite Verwendung von Antigen-Schnelltests. Im Verlauf der Pandemie wurde die Wirksamkeit einiger dieser Maßnahmen zunehmend in Frage gestellt.
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Virale Artenvielfalt im Abwasser
Umfassende Metagenom-Sequenzierungen des Berliner Abwassers über 17 Monate zeigen, dass man so die Ausbreitung von Krankheitserregern überwachen und Ausbrüche vorhersagen kann. Wie das Team um Markus Landthaler in „Environmental International“ schreibt, haben sie zudem Tausende neuer Viren entdeckt.
Dass Gesundheitsbehörden das städtische Abwasser überwachen, um bestimmte Mikroben wie Polioviren oder SARS-CoV-2 aufzuspüren, ist nicht neu. Eine umfassende Surveillance, die zusätzlich auf bislang unentdeckte und somit unbekannte Viren abzielt, ist dagegen in den meisten Orten der Welt nicht die Norm.
Das könnte sich in der Zukunft ändern. Denn Abwasser ist eine wahre Fundgrube für Daten zu Viren in unserer unmittelbaren Umgebung, zeigt eine Studie der Arbeitsgruppe „RNA-Biologie und posttranskriptionale Regulation“ von Professor Markus Landthaler am Max Delbrück Center. Die Wissenschaftler*innen analysierten Proben aus einer Berliner Kläranlage mithilfe der Shotgun-Metagenom-Sequenzierung. Dank dieser Technologie konnten sie alle Viren im Wasser umfassend untersuchen: von der Bestimmung von Virusvarianten bis hin zur Nachverfolgung einzelner Buchstabenänderungen im Erbgut.
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Endlich den Turbo für die digitale Transformation zünden: Weiterbildung für den Öffentlichen Dienst
Wie können Behörden, Stadtverwaltungen, Landkreise, staatliche Hochschulen und andere öffentliche Einrichtungen erfolgreich die Digitalisierung planen und gestalten? Welche strategischen und praktischen Aspekte gilt es dabei zu beachten? Das erfahren Führungs- und Fachkräfte des Öffentlichen Dienstes in einer mehrteiligen, insgesamt zehntägigen Weiterbildung der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW Hamburg), die am 15. Oktober 2024 startet: “Digitale Transformation der öffentlichen Verwaltung”.
Moderne Verwaltung braucht konsequente Digitalisierung – sowohl um alltägliche Bürgerservices wie An- und Ummeldungen, Anträge bei Sozial- und Bauämtern oder Kfz-Angelegenheiten nutzerfreundlich zu ermöglichen, als auch um die internen Prozesse in Behörden und Ämtern effizienter zu gestalten. Doch Deutschland hinkt bei der digitalen Transformation immer noch gewaltig hinterher.
In einer repräsentativen Umfrage des Verbands der Internetwirtschaft vom August 2023 sieht die Mehrheit der 2.500 Befragten ab 18 Jahren (70 %) keine erkennbaren Fortschritte in der digitalen Transformation Deutschlands. Besonders kritisch bewertet wird der Stand der Digitalisierung von Behörden und Verwaltung (63 %), der Ausbau der digitalen Infrastruktur (53 %) und der Cybersicherheit (33 %). Die deutliche Mehrheit der Befragten (86 %) ist der Meinung, dass die aktuelle Digitalpolitik nicht mit den im Koalitionsvertrag formulierten Zielen zur Gestaltung Deutschlands als Vorreiter in der Digitalisierung übereinstimmt.
Europaweiter Vergleich: Deutschland weit abgehängt bei der Digitalisierung
Mit dem Onlinezugangsgesetz (OZG) von 2017 setzte sich der Bund das Ziel einer weitgehenden Digitalisierung der öffentlichen Verwaltung. Konkret sollten 575 Verwaltungsdienstleistungen bis Ende 2022 von den Bürgern in Anspruch genommen werden können. Gemäß einer Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft konnten lediglich 105 Vorhaben fristgerecht umgesetzt werden (Stand März 2023). Damit befindet sich Deutschland in Bezug auf den Stand des E-Government laut Digital Economy and Society Index (DESI) im europäischen Vergleich auf Platz 18 der 27 Mitgliedsstaaten.
„Als Gründe für das Scheitern der im OZG festgesetzten Ziele können dabei insbesondere institutionelle Herausforderungen ausgemacht werden“, erklärt Prof. Dr. Heike Papenheim-Tockhorn, Leiterin des Departments Public Management an der HAW Hamburg. Gemeinsam mit Kolleg*innen der HAW Hamburg und externen Fachleuten hat sie eine Weiterbildung für Führungs- und Fachkräfte konzipiert, in der die Erfolgspotenziale und Probleme der Digitalisierung für die Öffentliche Verwaltung analysiert werden und im Dialog mit den Teilnehmenden strategische und lösungsorientiere Ansätze für digitale Transformationsprozesse entwickelt werden. „Digitale Transformation der öffentlichen Verwaltung“ heißt die insgesamt zehntägige Qualifizierung in drei Modulen, die am 15. Oktober 2024 am Campus Weiterbildung der HAW Hamburg startet. Mit einer freiwilligen Fallstudie als Abschlussarbeit haben die Teilnehmenden sogar die Möglichkeit, ein europaweit anerkanntes Hochschulzertifikat mit 6 Credits Points zu erwerben. „Die Weiterbildung hat sehr viele Aspekte der digitalen Transformation erkenntnisreich ausgeleuchtet. Gerade die Mischung unterschiedlicher Lehrender und externer Impulse war besonders gut“, resümierte René Menken, Kämmerer des Landkreises Verden, seine Teilnahme am letztjährigen Durchgang.
Neben strategischen, rechtlichen und technischen Rahmenbedingungen leuchtet die Weiterbildung auch ganz praktische Aspekte der Digitalisierung aus. Aus Hamburg, hinter München auf Platz zwei im Smart City Index 2023 des Digitalbranchenverbandes Bitkom, berichten Vertreter:innen der Senatskanzlei sowie der Sozial-, Finanz- und der Innenbehörde über ihre Projekterfahrungen. „Hamburg liefert sehr gute Beispiele, wie digitale und persönliche Vernetzung funktioniert. Es war eindrucksvoll, das zu erleben“, berichtet Raphael Klinkert von der Bundenetzagentur in Mainz. Er hat gerade seine Abschlussarbeit für diese Weiterbildung erfolgreich präsentiert und damit ein Hochschulzertifikat mit 6 Credit Points erworben.
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Dem Wasser im Weltall auf der Spur
Für die Frage nach außerirdischem Leben spielen mögliche Wasservorkommen im Weltall eine zentrale Rolle. Neue Daten der Universität Innsbruck helfen dabei, die Spuren von Wasser in astronomischen Beobachtungsdaten zu finden. Eine Forschungsgruppe um Christina M. Tonauer und Thomas Lörting hat Nahinfrarot-Spektren verschiedener Eisformen veröffentlicht. Mit diesen lassen sich insbesondere die Daten des James-Webb-Weltraumtelekops gut einordnen.
Die Forschungsgruppe von Thomas Lörting am Institut für Physikalische Chemie der Universität Innsbruck beschäftigt sich mit den vielfältigen und besonderen Eigenschaften von Eis und Wasser. So haben die Wissenschaftler:innen im Labor neue Eisformen entdeckt und konnten in der Vergangenheit zeigen, dass Wasser aus zwei unterschiedlichen Flüssigkeiten besteht. Die Arbeitsgruppe ist in der Lage, im Labor auch Eisformen herzustellen, die nicht natürlich auf der Erde vorkommen, in den Weiten des Weltalls aber sehr wohl. „Für die Herstellung dieser Eisformen benötigt es sehr tiefe Temperaturen und/oder einen sehr hohen Druck“, erklärt die Chemikerin Christina M. Tonauer aus dem Team von Thomas Lörting. Die Erkenntnisse zu den Eisformen finden in verschiedenen Bereichen Anwendung. Für die Weltraumforschung sind sie wichtig, weil so die Bedingungen ergründet werden können, unter denen dort Eis entsteht, und wo es zu finden ist.
Zwanzig verschiedene Eisformen sind bisher bekannt. Und während auf der Erdoberfläche nur sogenanntes hexagonales Eis beobachtet wird, vermutet die Wissenschaft im Inneren der Eisgiganten Uranus und Neptun oder auf den von kilometerdicken Eisschichten überzogen Eismonden von Jupiter und Saturn eine Vielzahl unterschiedlicher Eisstrukturen. Zum ersten Mal liefern die Innsbrucker Chemiker:innen nun Spektren dieser Eisformen im Nahinfrarotbereich, einem Frequenzbereich, in dem auch das neue James-Webb-Weltraumteleskop misst. Die im Weltall gemessenen Daten können mit den im Labor in Innsbruck ermittelten Spektren verglichen werden und so Aussagen über Art und Struktur des Eises im All gewonnen werden.
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Bevölkerungsweites Gesundheitsscreening: ein Tropfen Blut, viele Diagnosen
Mithilfe von Infrarotlicht und maschinellem Lernen haben Forschende des attoworld-Teams eine Methode entwickelt, den Gesundheitszustand einer Population zu untersuchen.
Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem ein einziger Blutstropfen innerhalb von Minuten umfassende Gesundheitsinformationen liefert. Einem solchen Ziel sind Forschende um Dr. Mihaela Žigman von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) ein Stück nähergekommen. In Zusammenarbeit mit dem Helmholtz Zentrum München haben sie ein Gesundheitsscreening-Tool entwickelt, das mithilfe von Infrarotlicht und maschinellem Lernen mehrere Gesundheitszustände mit nur einer Messung erkennen kann.
Die Infrarotspektroskopie ist eine Technik, bei der Infrarotlicht zur Analyse der molekularen Zusammensetzung von Substanzen eingesetzt wird. Es ist, als würde man Molekülen einen Fingerabdruck abnehmen. Bei der Anwendung auf komplexe Bioflüssigkeiten wie Blutplasma kann die Technologie detaillierte Informationen über molekulare Signale liefern. Obwohl die Infrarotspektroskopie seit Langem in der Chemie und der Industrie eingesetzt wird, hat sie sich in der medizinischen Diagnostik noch nicht durchgesetzt.
Dieser Aufgabe hat sich nun ein Team von Forschenden der Broadband Infrared Diagnostics Forschungsgruppe (BIRD) im attoworld-Team unter der Leitung von Dr. Mihaela Žigman angenommen. Nachdem die BIRD-Gruppe bereits die Methode zum molekularen Fingerabdruck von menschlichem Plasma entwickelt hat, arbeiteten die Forschenden nun mit dem Team von Professorin Dr. Annette Peters vom Helmholtz Zentrum München zusammen, das eine groß angelegte Bevölkerungsstudie durchgeführt hat. Gemeinsam haben sie das sogenannte Infrarot-molekulare Fingerprinting auf eine diverse Bevölkerung zum ersten Mal angewendet. Dazu wurde das Blutplasma von Tausenden von Teilnehmern im Rahmen der KORA-Studie, einem umfassenden repräsentativen Gesundheitsforschungsprojekt im Raum Augsburg, gemessen.
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Gut geschützt auf Reisen Reiseimpfungen: Was Rheuma-Betroffene beachten sollten
Dank neuer Therapien in der Rheumatologie können immer mehr Menschen mit entzündlich-rheumatischen Erkrankungen ohne Einschränkungen Fernreisen unternehmen und müssen nicht auf bestimmte Urlaubsziele verzichten. Wichtig ist, neben einem gut geplanten Aufenthalt am Zielort, jedoch eine umfassende fachliche Reiseberatung zu erforderlichen Schutzimpfungen. Experten der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie und Klinische Immunologie e. V. (DGRh) erklären, worauf geachtet werden sollte.
Nach dem Deutschen Rheuma-Forschungszentrum Berlin (DRFZ) sind rund 1,5 bis 2,1 Millionen Erwachsene in Deutschland von entzündlich-rheumatischen Erkrankungen betroffen. Sie zählen aus infektiologischer Sicht zu einer Risikogruppe. Bereits das Autoimmungeschehen, das der Erkrankung zugrunde liegt, macht sie anfälliger für Infektionskrankheiten, hinzu kommt die immunmodulierende Medikation. „Manche Rheuma-Medikamente hindern das Immunsystem auch daran, effektiv und dauerhaft auf eine Impfung zu reagieren“, erklärt Dr. med. Ioana Andreica, Rheumatologin am Rheumazentrum Ruhrgebiet in Herne. „Diese begrenzte Wirksamkeit, auch bei Erstimpfungen, sollte mit den Patient:innen besprochen werden.“ Wann und mit welchem Erfolg geimpft werden kann, hängt von der Art und Dosierung der Medikation ab, sowie von der Aktivität der entzündlich-rheumatischen Erkrankung .
mehr: https://idw-online.de/de/news836934
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Verlust von Sauerstoff in Gewässern als neuer Kipp-Punkt identifiziert
Der Sauerstoffgehalt in den Gewässern auf unserer Erde nimmt rapide und dramatisch ab – vom Teich bis zum Ozean. Der fortschreitende Sauerstoffverlust bedroht nicht nur Ökosysteme, sondern auch die Lebensgrundlage großer Bereiche der Gesellschaft und den gesamten Planeten, urteilen die Autor:innen einer internationalen Studie mit Beteiligung des GEOMAR, die heute in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlicht wurde. Sie fordern, den Sauerstoffverlust der Gewässer als planetare Belastbarkeitsgrenze anzuerkennen, um globale Überwachung, Forschung und politische Maßnahmen zu fokussieren.
Sauerstoff ist eine grundlegende Voraussetzung für das Leben auf dem Planeten Erde. Der Verlust von Sauerstoff im Wasser, auch als aquatische Desoxygenierung bezeichnet, stellt eine unmittelbare Bedrohung für das Leben im Wasser dar. In einer heute in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlichten Studie beschreibt ein internationales Forschungsteam, welche Gefahren der fortschreitende Sauerstoffverlust auch für die Lebensgrundlage weiter Bereiche der Gesellschaft und für die Stabilität des Lebens auf unserem Planeten darstellt.
mehr: https://idw-online.de/de/news836972
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Blutfettprofile bestätigen: Hochwertige pflanzliche Öle sind besser für die Gesundheit als Butter
Die Umstellung von einer Ernährung mit einem hohen Gehalt an gesättigten tierischen Fetten zu einer Ernährung, die reich an pflanzlichen ungesättigten Fetten ist, beeinflusst die Fettzusammensetzung im Blut. Das wiederum beeinflusst das langfristige Krankheitsrisiko. Eine kürzlich in Nature Medicine veröffentlichte Studie, die von einem Forscherteam des DIfE, der Chalmers University of Technology in Schweden sowie mehrerer anderer Universitäten durchgeführt wurde, zeigt, dass es möglich ist, diätetisch bedingte Fettveränderungen im Blut genau zu messen. Diese können dann direkt mit dem Entstehungsrisiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Typ-2-Diabetes in Verbindung gebracht werden.
Eine Pressemitteilung der Chalmers University of Technology Schweden
„Unsere Studie bestätigt mit noch größerer Gewissheit als bisher die gesundheitlichen Vorteile einer Ernährung mit einem hohen Anteil an ungesättigten pflanzlichen Fetten, wie sie beispielsweise in der mediterranen Diät vorkommen. Das könnte dabei helfen, gezielte Ernährungsempfehlungen für diejenigen zu formulieren, die am meisten von einer Änderung ihrer Essgewohnheiten profitieren würden“, sagt Dr. Clemens Wittenbecher, Forschungsleiter an der Chalmers University of Technology und Hauptautor der Studie.
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hebt die Bedeutung einer gesunden Ernährung zur Vorbeugung chronischer Krankheiten hervor und empfiehlt, gesättigte tierische Fette, die zum Beispiel in Butter enthalten sind, durch pflanzliche ungesättigte Fette, wie sie beispielsweise aus Olivenöl bekannt sind, zu ersetzen, um das kardiometabolische Risiko zu reduzieren. Allerdings ist die Sicherheit dieser Richtlinien aufgrund von Einschränkungen in bestehenden Studien bisher moderat.
Die hier beschriebene Studie hebt diese Einschränkungen auf, indem sie die Fette im Blut, auch bekannt als Lipide, mit einer Methode namens Lipidomik genau analysiert. Diese sehr detaillierten Lipidmessungen ermöglichten es den Forschenden, Ernährung und Krankheit in einer innovativen Kombination verschiedener Studientypen zu verknüpfen. Dieser neuartige Ansatz verbindet Ernährungsinterventionsstudien – die stark kontrollierte Diäten verwenden – und bereits durchgeführte Kohortenstudien mit langfristiger Gesundheitsüberwachung.
mehr: https://idw-online.de/de/news836867
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Hochschulkooperation ausgebaut: Abwässer der indischen Pharmaindustrie werden gereinigt
Im Rahmen des Projekts pharmIn2 reisten Vertreter des Bayerisch-Indischen Zentrums für Wirtschaft und Hochschulen (BayIND) und des Instituts für nachhaltige Wassersysteme (inwa) der Hochschule Hof nach Indien. Das Projekt zielt darauf ab, die innovative Abwasserbehandlungstechnologie namens a3op® an den indischen Markt zu adaptieren, die vom bayerischen Unternehmen up2e! für die Behandlung von stark verschmutztem Industrieabwasser entwickelt wurde. Im Rahmen des Projekts soll die Technologie für die Reinigung pharmazeutischer Industrieabwässer in Indien eingesetzt werden.
Unter Verwendung von Abwasserproben eines großen südindischen Pharmaunternehmens wurde parallel dazu mit der Pilotierung der geplanten Anlage begonnen, die zu Beginn des Jahres von up2e! nach Indien exportiert worden war. Die neue Technologie könnte in Indien einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen in Bezug auf den Schutz von Wasserressourcen leisten.
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Beseitigung von PFAS aus Wasser: Fraunhofer UMSICHT und Cornelsen optimieren PerfluorAd®-Verfahren
Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) bergen aufgrund ihrer hohen Stabilität und ihrer allgegenwärtigen Verbreitung Gefahren für Mensch und Umwelt. Mit der Aufbereitungstechnologie PerfluorAd® haben Fraunhofer UMSICHT und die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH ein marktreifes Verfahren entwickelt, das PFAS kostengünstig und effektiv aus wässrigen Medien entfernt. Das aktuelle NRW-Vorhaben Perfluor.Dat verfolgt eine umfassende datenbasierte Prozessoptimierung, u. a. um das Verfahren an die Erfordernisse internationaler Märkte anpassen zu können.
PFAS sind in unzähligen Industrie- und Alltagsprodukten enthalten – ob in Medizintechnik, Feuerwehrlöschschäumen und Li-Ionen-Batterien oder in Textilien, Kosmetika und Verpackungen. Über die Luft und Abwässer gelangen sie in die Umwelt, wo sie Böden und Wasser kontaminieren. Von dort geht es in die Nahrungskette und letztendlich in den menschlichen Organismus. Die human- und ökotoxikologischen Wirkungen der über 10 000 verschiedene Chemikalien umfassenden Stoffgruppe sind eindeutig belegt. Aktuell fehlen für viele Anwendungen jedoch noch Alternativen.
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Komplettes Erbgut und Gift-Gene der Mikroalge der Oder-Katastrophe entschlüsselt
Im Sommer 2022 verendeten in der Oder rund 1.000 Tonnen Fische, Muscheln und Schnecken. Die Katastrophe war zwar vom Menschen verursacht, doch die unmittelbare Todesursache war das Gift einer Mikroalge mit dem wissenschaftlichen Sammelnamen Prymnesium parvum, oft auch ‚Goldalge‘ genannt. Seitdem haben sich diese Einzeller dauerhaft in der Oder angesiedelt. Forscherinnen und Forscher unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) jetzt das Erbgut der Mikroalge sequenziert. Dabei konnten sie die Gensequenzen ausmachen, die für die Giftbildung verantwortlich sind. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht.
Prymnesium parvum s.l. (sensu lato), umgangssprachlich Goldalge genannt, steht für eine ganze Gruppe von Mikroalgen, die mit einer Größe von 5 bis 10 Mikrometern zwar winzig sind, aber verheerende Schäden anrichten können. Denn diese Algen können Zellgifte bilden, so genannte Prymnesine. Diese zerstören die Kiemen von Fischen und Filtrierern wie Muscheln und Schnecken im Wasser und greifen auch andere Körpergewebe an. Die Folge: Tod durch Sauerstoffmangel oder Kreislaufversagen.
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Die Wärmewende findet Stadt: Geothermie kann laut acatech Studie Fernwärme befeuern
Eine Grundvoraussetzung der Energiewende ist die Wärmewende. Die technologischen Entwicklungen der letzten Jahre weisen der Geothermie hierbei nun eine erweiterte Rolle zu: Um in der Wärmeversorgung fossile durch erneuerbare Energieträger zu ersetzen, könnte sie zu einer Schlüsseltechnologie werden. Zu diesem Schluss kommt die Studie „Geothermische Technologien in Ballungsräumen: ein Beitrag zur Wärmewende und zum Klimaschutz“ von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften.
Mehr als die Hälfte des Energieverbrauchs in Deutschland fällt für die Wärmeversorgung an. Der Anteil an Erneuerbaren Energien deckt dabei aktuell nur rund ein Sechstel des Energiebedarfs ab. Das Potenzial für den Umstieg auf eine CO2-neutrale Wärmeversorgung auf preisstabiler Basis und ohne Importrisiken ist groß. Das gilt insbesondere für Ballungsräume. Denn von den jährlich im deutschen Fernwärmenetz transportierten 80.700 Gigawattstunden Wärme beanspruchen die 81 Großstädte und Metropolregionen mit ihren industriellen Kernen einen großen Anteil. Die acatech Studie setzt den Schwerpunkt daher auf urbane Räume: Sie vereinen große Bedarfe mit hoher Abnahmedichte. Zudem verfügen sie überwiegend über die benötigten Wärmeverteilnetze, die eine Einspeisung großer Energiemengen ermöglichen. Geothermische Anlagen benötigen wenig Platz und sind emissionsarm zu betreiben: Eigenschaften, die in dicht besiedelten Gebieten von Vorteil sind.
„Ballungsräume sind ein ideales Einsatzgebiet, insbesondere für mitteltiefe bis tiefe hydrothermale Geothermie. Damit kann auf kleiner Fläche ausreichend Wärme bereitgestellt werden“, erklärt Studienleiter und acatech Mitglied Rolf Emmermann. „Zudem eignet sich Geothermie dank ihrer Speicherkapazitäten zur klimaneutralen Kälteversorgung, was angesichts des voranschreitenden Klimawandels in urbanen Räumen von wachsender Bedeutung sein wird. Geothermie verbindet CO2-neutrale Wärme- und Kälteversorgung effektiv miteinander und trägt damit zur Sektorkopplung bei.“ Die Sektorkopplung umfasst die Energiesektoren Strom, Wärme und Verkehr und ist ein entscheidender Erfolgsfaktor der Energiewende.
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Klima und Biodiversität schützen, Hochwasser vorbeugen: Stellungnahme zur Revitalisierung von Mooren und Auen
Naturnahe Moore und Auen schützen als Kohlenstoffspeicher das Klima. Durch ihren Wasserrückhalt puffern sie Hochwasser- und Trockenperioden ab. Nicht zuletzt sichern sie Lebensräume für gefährdete Arten. In Deutschland sind jedoch rund 94 Prozent der Moore trockengelegt sowie nahezu alle Überflutungsgebiete (Auen) von den Flüssen abgeschnitten. Die heute erschienene Stellungnahme „Klima – Wasserhaushalt – Biodiversität: Für eine integrierende Nutzung von Mooren und Auen“ der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina betont die Notwendigkeit der Wiedervernässung von Mooren und der Renaturierung von Auen.
Die Stellungnahme zeigt Handlungsoptionen auf, um die nationalen und internationalen Verpflichtungen im Klima-, Gewässer- und Biodiversitätsschutz zu erreichen und diese Flächen trotzdem wirtschaftlich nutzen zu können. „Moore speichern etwa zehn Prozent des globalen Süßwassers. Auen erfüllen wichtige Funktionen des Wasserrückhalts bei Hochwasser bzw. des Wasserrückstroms in Trockenzeiten. Nirgendwo in Mitteleuropa ist die Artenvielfalt so hoch wie in diesen Feuchtgebieten“, sagt Leopoldina-Mitglied Prof. Dr. Klement Tockner, Generaldirektor der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung. Er ist einer der Sprecher der Arbeitsgruppe, die die Stellungnahme erarbeitet hat. „Für einen erfolgreichen Transformationsprozess hin zu naturnahen Moor- und Auenflächen brauchen wir einen systemischen Ansatz, der Klima- und Biodiversitätsschutz gemeinsam denkt und zugleich den Wasserhaushalt, verschiedene Nutzungsoptionen, aber auch rechtliche Aspekte berücksichtigt.” Prof. Dr. Bernd Hansjürgens vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, ebenfalls Sprecher der Arbeitsgruppe, ergänzt: „Die Bewältigung all dieser Aufgaben ist eine gesamtgesellschaftliche Herausforderung, zu der viele Institutionen und Akteure beitragen. Wie wichtig natürliche Überflutungsflächen sind, wurde bei den letzten Hochwasserkatastrophen in Bayern, im Saarland und in Nordrhein-Westfalen abermals deutlich.“
In der Stellungnahme beschreiben die Autorinnen und Autoren den aktuellen Zustand der Moore und Auen in Deutschland. Um die Klimaziele zur Begrenzung der Erderwärmung zu erreichen, müssten bis 2050 nahezu alle entwässerten Moorflächen Deutschlands wiedervernässt werden. Die am 17. Juni 2024 vom EU-Umweltrat verabschiedete Verordnung zur Wiederherstellung der Natur (Nature Restoration Law) legt Ziele zur Wiedervernässung von Mooren und Renaturierung von Auen für die Europäische Union fest. Auch die UN-Biodiversitätskonvention hat bis 2030 den Schutz und die Renaturierung von mindestens 30 Prozent der weltweiten Land-, Süßwasser- und Meeresflächen festgeschrieben. Dabei sollten jene Flächen Vorrang haben, die überproportional zum Klima- und Biodiversitätsschutz beitragen. Dazu zählen Moore und Auen.
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Klimagerechte Entwicklung von Stadt und Land
TU Braunschweig leitet zwei neue Climate Future Labs
Wie wirkt sich der Klimawandel auf die Stadt und ihre Menschen aus? Welche Anpassungen sind nötig? Und wie können Städte unter Beteiligung von Bürgerinnen klimagerecht entwickelt werden? Das untersuchen Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität Braunschweig zukünftig in zwei neuen Zukunftslaboren am Zentrum Klimaforschung Niedersachsen. Die sogenannten „Climate Future Labs“ werden aus dem Programm zukunft.niedersachsen des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur und der VolkswagenStiftung mit jeweils bis zu fünf Millionen Euro für sechs Jahre gefördert.
„Die Förderung der beiden Climate Future Labs zur klimagerechten Stadtentwicklung unterstreicht die herausragende Rolle unserer Universität in der Stadtforschung vor dem Hintergrund des Klimawandels“, betont die Präsidentin der TU Braunschweig, Angela Ittel. „Die beiden Zukunftslabore ermöglichen es, unseren Wissenschaftlerinnen im Verbund mit weiteren niedersächsischen Universitäten und außeruniversitären Partnerinnen, innovative Lösungen für die drängenden Herausforderungen des Klimawandels zu entwickeln und unser Engagement für eine nachhaltige Zukunft zu stärken.“
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Effiziente plastikfressende Pilze in Süßgewässern identifiziert
Das Vorkommen von Kunststoffen in unserer Umwelt stellt eine zunehmende Belastung für die Natur und für unsere Gesundheit dar. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und der Universität Potsdam haben nun Pilze aus Süßgewässern identifiziert, die Kunststoffpolymere aus Polyurethan, Polyethylen und Reifengummi effizient abbauen können. Entgegen bisheriger Annahmen war dafür keine Vorbehandlung der Kunststoffe notwendig. Die Studie wurde in Science of the Total Environment veröffentlicht.
Kunststoffe aus Polymeren können jahrzehntelang in der Umwelt verbleiben, da sie von Bakterien im Boden oder Gewässer nicht oder nur sehr langsam abgebaut werden. Weltweit wird deshalb an praxistauglichen und nachhaltigen Methoden für den Umgang mit Kunststoff- und Gummiabfällen geforscht. Ein Forschungsteam des IGB und der Universität Potsdam hat 18 Pilzstämme aus Süßgewässern ausgewählt und ihre Fähigkeit untersucht, Polyurethan, Polyethylen und Reifengummi abzubauen. Diese gehören zu den am häufigsten in der Umwelt vorkommenden Kunststoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass Stämme von Fusarium, Penicillium, Botryotinia, and Trichoderma ein hohes Potenzial zum Abbau von Kunststoffen besitzen.
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Forschende der TU Darmstadt weisen erstmals Mikroplastik in Weinbergen nach
Auch in den Böden von Weinbergen findet sich umweltschädliches Mikroplastik. Das geht aus einer Studie unter Leitung der TU Darmstadt hervor. Dabei weisen Weinbaugebiete sogar einen höheren Gehalt an Mikroplastik auf als andere landwirtschaftlich genutzte Böden. Ob die Flächen biologisch oder konventionell bewirtschaftet werden, hat indes offenbar keinen Einfluss auf die Schadstoffmenge. Allerdings ist die Vielfalt der gefundenen Kunststoffe (Polymere) unter biologischem Anbau deutlich geringer.
Die räumliche Verbreitung von Mikroplastik deutet darauf hin, dass die kleinen Kunststoffteilchen bei stärkerem Regen zur Erosion tendieren. Das berge ein Risiko, dass die Schadstoffe in Flüsse oder Seen weitertransportiert werden könnten, warnen die Forschenden in der nun im renommierten Journal „Science of The Total Environment“ veröffentlichten Studie der TU Darmstadt und der Universität Trier. In den Gewässern wiederum nehmen beispielsweise Fische das Mikroplastik auf. Außerdem kann dieses ins Trinkwasser gelangen.
Als Mikroplastik werden winzige Kunststoffreste bezeichnet, die schwer abbaubar und damit problematisch für die Umwelt sind. Im Weinbau kommt Plastik in vielerlei Formen zum Einsatz: Netze schützen Trauben vor Vögeln. Sie bestehen ebenso aus Plastik wie beispielsweise Klammern, die zum Befestigen der Rebstöcke genutzt werden. All das sind potenzielle Quellen von Mikroplastik in Weinbergsböden.
Bei der aktuellen Erhebung handelt es sich um die weltweit erste Untersuchung von Weinbergsböden auf Mikroplastik. Die Forschenden inspizierten dafür Böden in verschiedenen, sowohl konventionell als auch biologisch bewirtschafteten Weinbergen in den Anbaugebieten Mosel und Saar. Die Untersuchung gibt daher zunächst lediglich Aufschluss über die Verbreitung von Mikroplastik in typischen Weinbergsböden dieser Region. Es kann aber vermutet werden, dass auch in anderen Weinanbaugebieten die Belastung ähnlich hoch ist.
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Virale Artenvielfalt im Abwasser
Umfassende Metagenom-Sequenzierungen des Berliner Abwassers über 17 Monate zeigen, dass man so die Ausbreitung von Krankheitserregern überwachen und Ausbrüche vorhersagen kann. Wie das Team um Markus Landthaler in „Environmental International“ schreibt, haben sie zudem Tausende neuer Viren entdeckt.
Dass Gesundheitsbehörden das städtische Abwasser überwachen, um bestimmte Mikroben wie Polioviren oder SARS-CoV-2 aufzuspüren, ist nicht neu. Eine umfassende Surveillance, die zusätzlich auf bislang unentdeckte und somit unbekannte Viren abzielt, ist dagegen in den meisten Orten der Welt nicht die Norm.
Das könnte sich in der Zukunft ändern. Denn Abwasser ist eine wahre Fundgrube für Daten zu Viren in unserer unmittelbaren Umgebung, zeigt eine Studie der Arbeitsgruppe „RNA-Biologie und posttranskriptionale Regulation“ von Professor Markus Landthaler am Max Delbrück Center. Die Wissenschaftler*innen analysierten Proben aus einer Berliner Kläranlage mithilfe der Shotgun-Metagenom-Sequenzierung. Dank dieser Technologie konnten sie alle Viren im Wasser umfassend untersuchen: von der Bestimmung von Virusvarianten bis hin zur Nachverfolgung einzelner Buchstabenänderungen im Erbgut.
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Wege zu Klimaneutralität und Nachhaltigkeit
Halbzeit für das »Zentrum für Klimaneutrale Produktion und Ganzheitliche Bilanzierung ZKP«. Die erfolgreiche Bilanz: Seit der Eröffnung im Herbst 2022 wurden insgesamt 25 Projekte zur Klimaneutralität und Nachhaltigkeit in Unternehmen abgeschlossen. Im Frühling 2024 starteten weitere 37 Projekte – viele davon in kleineren und mittelständischen Unternehmen.
Die Anforderungen an Unternehmen steigen: Sie sollen klimaneutral und nachhaltig sein, ebenso ihre Produkte. Doch welche Maßnahmen passen zum Unternehmen und wie groß ist deren Einfluss? Für Betriebe aus Baden-Württemberg gilt: Sie können bei der Beantwortung solcher Fragen auf das »Zentrum für Klimaneutrale Produktion und Ganzheitliche Bilanzierung«, kurz ZKP, setzen. Es befindet sich auf dem Stuttgarter Technologie- und Innovationscampus S-TEC. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA sowie zwei Institute der Universität Stuttgart sind an dem Zentrum beteiligt.
Treibhausgasreduktion und Aufbau eigener Kapazitäten
Das S-TEC ZKP bietet Unternehmen ein umfangreiches Angebot auf dem Weg zu Klimaneutralität und Nachhaltigkeit. »Das erste Themenfeld umfasst Maßnahmen zur Treibhausgasreduktion«, erläutert Dr. Daniel Wehner, Leiter des Zentrums. Doch wie viel Emissionen lassen sich mit einer konkreten Maßnahme einsparen? Die Firmen können zum einen eigene Ideen mitbringen, zum anderen bietet das Zentrum einen großen Pool an verschiedenen Maßnahmen sowie umfassendes Know-how dazu. Ein zweiter Themenschwerpunkt liegt darin, die Unternehmen selbst zu befähigen, Analysen durchzuführen – etwa Ökobilanzen und Carbon Footprints sowohl für einzelne Produkte als auch für das gesamte Unternehmen. Eine Analyse an sich reicht jedoch nicht aus, vielmehr müssen die Ergebnisse an die benötigten Stellen gebracht werden. Über digitale Lösungen integrieren die Forschenden die Nachhaltigkeit daher in verschiedene Prozesse und Unternehmensbereiche – vom Nachhaltigkeitsmanagement über die Produktentwicklung bis hin zum Einkauf. Auch unterstützen sie bei der prozessualen und organisatorischen Verankerung, wenn es um Material Compliance oder produktbezogene Umweltanforderungen geht.
mehr: https://idw-online.de/de/news837123
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Einsatz von PortBins im Stadthafen Rostock zur Sammlung von Plastikmüll aus der Warnow
Gemeinsame Pressemitteilung der Hanse- und Universitätsstadt Rostock und der Universität Rostock.
In einer gemeinsamen Initiative der Universität Rostock und des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), unterstützt durch das Hafen- und Seemannsamt der Hanse- und Universitätsstadt Rostock, wurden im Stadthafen Rostock Müllbehälter zur Sammlung von Plastikmüll aus der Warnow in Betrieb genommen. Mit dieser Maßnahme soll der Plastikmüll aufgefangen werden, bevor er in die Ostsee gelangt und zu Meeresmüll wird.
Im Rahmen des Projektes wird ein Jahr lang der in Müllbehältern, so genannten PortBins, gesammelte Abfall analysiert. Wissenschaftler der Universität Rostock und des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) untersuchen die Mengen und Arten des Mülls sowie die Herkunft der Abfälle. Diese Analysen sollen dazu beitragen, Strategien zur Müllvermeidung zu entwickeln.
„Mit den PortBins können wir nicht nur den aktuellen Müll aus der Warnow entfernen, sondern auch wertvolle Daten sammeln, die uns helfen, langfristige Lösungen zu finden“, sagt Mona-Maria Narra, Projektleiterin an der Universität Rostock.
Besondere Aufmerksamkeit gilt dem Einfluss von Ereignissen wie Feierlichkeiten der Hanse- und Universitätsstadt oder Starkregen auf das Müllaufkommen in der Warnow. Durch die gezielte Analyse dieser Ereignisse sollen weitere Maßnahmen erarbeitet werden, um den Eintrag von Kunststoffen in die Flüsse und letztlich in die Meere zu minimieren. Der Einsatz der PortBins im Stadthafen Rostock markiert einen wichtigen Schritt hin zu einem saubereren Hafenbereich und einer nachhaltigeren Zukunft für die Ostsee.
Der für das Hafen- und Seemannsamt zuständige Senator Dr. Chris von Wrycz Rekowski betont die Bedeutung des Projekts für die Stadt: „Dieses Vorhaben ergänzt sehr gut unsere bereits bestehenden Initiativen „MeinHafenDeinHafen“ und „WASSER.WARNOW.WIR“. Wir wollen den Stadthafen für alle Besucher zu einem attraktiven öffentlichen Raum entwickeln. Umweltschutz und Sauberkeit gehören dazu, vorrangig natürlich durch Müllvermeidung, aber zusätzlich eben auch durch Müllbeseitigung. Der testweise Einsatz der PortBins bietet hierfür eine vielversprechende Lösung, die wir durch unser Mitwirken im Projekt gern unterstützen.“
mehr: https://idw-online.de/de/news837045
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Klimaanpassung und Wassersicherheit: TUD und UFZ beteiligen sich an internationalem Forschungsprojekt
Der weltweit fortschreitende Klimawandel geht mit erheblichen Problemen für die Trink- und Nutzwassersicherheit einher: Folgen fallen je nach Region unterschiedlich aus, Dürren und Hochwasser nehmen zu, lassen sich aber schwer vorhersagen, und für die Wassersicherheit müssen regionale Lösungen erarbeitet werden.
Dieser Aufgabe stellt sich jetzt ein internationales Forschungsteam unter Leitung der kanadischen Wissenschaftler:innen Prof. Lori Bradford und Prof. Graham Strickert von der University of Saskatchewan, zusammen mit Forscher:innen der TU Dresden und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung Leipzig (UFZ).
Der weltweit fortschreitende Klimawandel geht mit erheblichen Problemen für die Trink- und Nutzwassersicherheit einher. Dabei fallen die Folgen für einzelne Regionen höchst unterschiedlich aus. Hinzu kommt, dass Dürren und Hochwasserereignisse deutlich zunehmen, ihr konkretes Auftreten jedoch schwer vorhersagbar ist. Welche Konsequenzen dies für die Gesellschaft, insbesondere die Bürgerinnen und Bürger vor Ort und deren langfristige Versorgungssicherheit hat, ist nach derzeitigem Forschungsstand unklar. Unstrittig ist jedoch, dass regionale Lösungen für die Wassersicherheit erarbeitet werden müssen.
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Frühwarnsystem für Europa und den Mittelmeerraum soll vor Naturkatastrophen schützen
JLU koordiniert EU-Projekt zur Früherkennung von Extremwetterereignissen
Um den Mittelmeerraum und Europa besser vor Naturkatastrophen und Extremwetter zu schützen, fördert die Europäische Union im Rahmen eines von der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) koordinierten Forschungsprojekts die Entwicklung eines Frühwarnsystems. Die JLU-Klimatologin Dr. Elena Xoplaki und Prof. Dr. Jürg Luterbacher forschen im Rahmen des Horizon-Europe-Projekts MedEWSa (Mediterranean and Pan-European Forecast and Early Warning System against Natural Hazards) an der frühzeitigen Erkennung von Extremwetter, Hitzewellen, Dürren, Überschwemmungen, Erdrutschen und Waldbränden, um rechtzeitig Maßnahmen ergreifen zu können.
Laut Copernicus-Klimawandeldienst der Europäischen Kommission war der Juni 2024 der wärmste Juni seit Beginn der Aufzeichnungen und der 13. Monat in Folge mit einem monatlichen Temperaturrekord. Sowohl im vergangenen Jahr als auch im Jahr 2024 haben intensive und langanhaltende Hitzewellen, Trockenheit und großflächige Waldbrände erhebliche Schäden angerichtet. Im Juli 2023 riefen die lokalen Behörden in 16 italienischen Städten eine Hitzewarnung der Stufe Rot aus. Auf den Inseln Sizilien und Sardinien wurden Höchsttemperaturen von 49 Grad Celsius gemessen, ein neuer Rekord. Zudem gab es 2023 mehrere große Überschwemmungen und lokale Sturzfluten, wie zum Beispiel in Griechenland, Libyen, Bulgarien und der Türkei. Im Juni 2024 führte das verheerende Hochwasser in Deutschland zu mehreren Todesopfern und erheblichen wirtschaftlichen Schäden.
Diese Ereignisse zeigen, dass insbesondere die europäischen und afrikanischen Länder des Mittelmeerraums Naturgefahren und extremen Wetterereignissen besonders ausgesetzt sind. Um die Widerstandsfähigkeit (Resilienz) zu verbessern und die Auswirkungen solcher Gefahren abzumildern, müssen Maßnahmen über regionale Grenzen hinweg koordiniert werden. Das Projekt MedEWSa (2023-2026), das von Horizon Europe mit fünf Millionen Euro gefördert wird, entwickelt ein vernetztes Frühwarnsystem für vielfältige natürliche Gefahren, das Ersthelfer unterstützt und eine fundierte Entscheidungsfindung erleichtert. Damit leistet es einen direkten Beitrag zu den nachhaltigen Entwicklungszielen der Vereinten Nationen und stärkt die Wettbewerbsfähigkeit und das Wachstum der Europäischen Union.
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Wie sich pflanzliche Kältespezialisten an die Umwelt anpassen können
Evolutionsbiologen der Universitäten Heidelberg, Nottingham und Prag haben anhand der Löffelkräuter untersucht, welchen Einfluss die Duplikation des Genoms auf das Anpassungspotential von Pflanzen hat. Die Ergebnisse zeigen, dass Polyploide – Arten mit mehr als zwei Chromosomensätzen – eine Anhäufung von strukturellen Mutationen mit Signalen für eine mögliche lokale Anpassung aufweisen können. Sie sind damit in der Lage, immer wieder von Neuem ökologische Nischen zu besetzen.
Internationales Team von Evolutionsbiologen untersucht genomische Grundlagen für das Anpassungspotential von Löffelkräuter
Pflanzliche Kältespezialisten wie die Löffelkräuter haben sich gut an die Kaltklimate der Eiszeitalter angepasst. Im Wechsel verschiedener Eis- und Warmzeiten entwickelten sie eine Vielzahl von Arten, die auch eine Vervielfachung der Genome zur Folge hatte. Evolutionsbiologen der Universitäten Heidelberg, Nottingham und Prag haben untersucht, welchen Einfluss diese Genomduplikation auf das Anpassungspotential von Pflanzen hat. Die Ergebnisse zeigen, dass Polyploide – Arten mit mehr als zwei Chromosomensätzen – eine Anhäufung von strukturellen Mutationen mit Signalen für eine mögliche lokale Anpassung aufweisen können. Sie sind damit in der Lage, immer wieder von Neuem ökologische Nischen zu besetzen.
mehr: https://idw-online.de/de/news836926
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Weniger Luftverschmutzung: Emissionshandel nützt auch der Gesundheit
Das EU-Emissionshandelssystem ist nicht nur gut für die Reduktion von CO2 und damit für das Klima. Es führt auch zu erheblichen Gesundheitsvorteilen durch weniger Luftverschmutzung und spart damit mehrere Hundert Milliarden Euro ein. Das zeigt ein Team der Universität Hamburg in einer jetzt erschienenen Studie.
Das Forschungsteam vom Exzellenzcluster „Climate, Climatic Change, and Society“ (CLICCS) der Universität Hamburg untersuchte die indirekten Auswirkungen des Europäischen Emissionshandelssystems (EU ETS) auf gefährliche Luftschadstoffe wie Schwefeldioxid, Feinstaub und Stickoxide. „Dass der EU ETS als Europas zentrales Klimaschutzinstrument seinen eigentlichen Job macht und Treibhausgasemissionen reduziert, ist bereits gut belegt,“ sagt Jonas Grunau. „Aber wir wissen noch zu wenig darüber, welche Nebenwirkungen das System hat.“
Um solche Nebenwirkungen zu untersuchen, führte das Team aus Hamburg eine Analyse durch, wie das EU ETS die Emission von Luftschadstoffen reduziert haben könnte, und quantifizierte die vermiedenen Gesundheitsschäden mit offiziellen Kostensätzen des Umweltbundesamtes. Sie berechneten, wie sich die Mengen von Luftschadstoffen in der EU von Beginn des Emissionshandels 2005 bis 2021 in regulierten Sektoren, wie beispielsweise dem Stromsektor, im Vergleich zu unregulierten Sektoren entwickelt haben. Die Ergebnisse zeigen einen Rückgang von 15 Millionen Tonnen (Mt) Schwefeldioxid, 1 Mt Feinstaub und 5 Mt Stickoxiden.
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Studie zu Post-COVID: Welche Faktoren das Risiko beeinflussen
Das Risiko für Post-COVID-Symptome ist geringer nach einer Omikron-Infektion sowie nach einer vierten Impfung, und wenn man eine Infektion bereits gut überstanden hat. Das zeigt eine bundesweite Befragung von fast 110.000 Teilnehmenden der NAKO Gesundheitsstudie, die Angaben zu langanhaltenden Folgebeschwerden nach einer Corona-Infektion und ihrer Impfgeschichte gemacht haben. Die Daten im „Journal of Infection“ verdeutlichen, dass das Risiko an Post-COVID zu erkranken im Vergleich zur frühen Phase der Pandemie insgesamt rückläufig ist.
Schon früh während der Corona-Pandemie gab es Berichte über Fälle anhaltender Folgebeschwerden der Infektion. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) bezeichnet solche neuen oder anhaltenden Symptome zwölf Wochen nach einer Corona-Infektion, die nicht durch andere Ursachen erklärt werden können, als Post-COVID-Zustand. In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Federführung der Universitätsmedizin Halle die Informationen von 109.707 Teilnehmenden der NAKO Gesundheitsstudie zu ihrem selbstberichteten Gesundheitszustand ausgewertet. Die Befragung fand im Herbst 2022 rückblickend auf die Pandemie statt.
Mehr als 80 Prozent der Befragten hatten drei oder mehr COVID-19-Impfungen erhalten und 60 Prozent gaben an, bereits eine COVID-19-Infektion durchgemacht zu haben. Die Teilnehmenden konnten im Online-Fragebogen maximal 21 mögliche Post-COVID-Symptome von körperlicher Erschöpfung über Kreislaufprobleme bis hin zu Konzentrationsschwierigkeiten und Gedächtnisstörungen angeben. 35 Prozent berichteten über mindestens ein anhaltendes Post-COVID-Symptom vier bis zwölf Monate nach der Infektion. Von Personen die Post-COVID-Symptome berichtet haben, gab ein Viertel neun oder mehr der abgefragten Symptome an.
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Phosphor-Recycling: Vom Klärschlamm zum Pflanzendünger
Phosphor ist ein wichtiger Pflanzennährstoff und damit unverzichtbar für die Nahrungsmittelproduktion. Die weltweiten Phosphorvorkommen sind jedoch begrenzt. Die Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm spielt daher eine wichtige Rolle bei der Sicherung der zukünftigen Versorgung. Die TU Braunschweig treibt diese Rückgewinnung mit ihrem Projekt „P-Net“ maßgeblich voran. Im Mittelpunkt steht dabei die Erzeugung des kristallinen Phosphorprodukts Struvit. Erster Erfolg des Projekts: Auf der Kläranlage Braunschweig testen die Projektpartner großtechnisch ein Verfahren zur Struvitfällung, um künftig die durch die Klärschlammverordnung geforderte Rückgewinnungsquote zu erreichen.
Klärschlamm ist nicht nur Abfall, sondern auch eine ergiebige Phosphorquelle. Rund 60.000 Tonnen Phosphor enthalten die rund zwei Millionen Tonnen Klärschlamm, die jährlich in deutschen Kläranlagen anfallen. Daraus könnten rund 40 Prozent des Phosphorbedarfs für Mineraldünger gedeckt werden. Bislang wurde der Schlamm jedoch meist verbrannt, die phosphorreiche Asche entsorgt. Teilweise wurde der Klärschlamm auch als Dünger auf die Felder ausgebracht. Mit der Novellierung der Klärschlammverordnung hat die Bundesregierung 2017 auch die Verwertung neu geregelt. So müssen Betreiber von Kläranlagen spätestens ab 2029 Phosphor aus dem Klärschlamm oder der Klärschlammverbrennungsasche zurückgewinnen und recyceln. Eine landwirtschaftliche Ausbringung, wie in Braunschweig seit Jahrzehnten üblich, ist dann ebenfalls nicht mehr möglich.
Ein „Betriebsproblem“ der Kläranlagen
Hier setzt das Verbundprojekt „P-Net“ an, das von der TU Braunschweig koordiniert wird. Die Forschenden verfolgen das Phosphor-Recycling auf der sogenannten Struvit-Schiene. Bei diesem Verfahren werden durch Fällung und Kristallisation kristalline Phosphorprodukte hergestellt, insbesondere Magnesium-Ammonium-Phosphat (Struvit). Dabei war Struvit zunächst ein Nebenprodukt oder vielmehr ein „Betriebsproblem“ der Kläranlagen, das bei hohen Konzentrationen von Ammonium, Phosphat und Magnesium entsteht. Die Struvitkristalle führen häufig zu Verkrustungen, unter anderem an Rohrleitungen, Wärmetauschern und Ventilen, und damit zu Störungen im Betrieb. Deshalb wurden Verfahren entwickelt, um das Struvit gezielt zu fällen und damit besser kontrollieren zu können. Auf den Kläranlagen in Gifhorn und Braunschweig haben die Anlagenbetreiber solche Verfahren bereits installiert.
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Digitalisierung schadet Arbeitern und sorgt für Ungleichheit
Neue digitale Technologien am Arbeitsplatz wirken sich unterschiedlich auf die Gesundheit von Beschäftigtengruppen aus. Bei Beschäftigten, die hauptsächlich manuellen Tätigkeiten nachgehen („Arbeiter“), verschlechtert sich der Gesundheitszustand und Krankentage nehmen zu, während sie sich auf Beschäftigte, die wissensintensive (Büro-)Tätigkeiten ausüben („Angestellte“), nicht auswirken. Allerdings verringern gezielte Schulungsmaßnahmen und eine unterstützende Unternehmenskultur die negativen Auswirkungen. Das zeigen Wissenschaftler/innen vom ZEW Mannheim sowie den Universitäten Konstanz und Edinburgh in einer Studie über gesundheitliche Auswirkungen der Digitalisierung.
Diese basiert auf repräsentativen Befragungs- und Sozialversicherungsdaten von rund 3200 Arbeitnehmer/innen von 2011 bis 2019, die vom ZEW und weiteren Partnern erhoben wurden.
Der Einsatz neuer digitaler Technologien, wie das Internet der Dinge/Dienste, KI oder Big Data, führt in allen Berufen zu mehr Arbeitskomplexität, Zeit- und Leistungsdruck. „Arbeiterinnen und Arbeiter wiesen aber schon vor der Einführung neuer Technologien einen schlechteren Gesundheitszustand als Angestellte auf. Diese Unterschiede vergrößerten sich durch die Digitalisierung“, erklärt Oliver Schlenker, Ko-Autor der Studie und Wissenschaftler am ZEW-Forschungsbereich „Arbeitsmärkte und Sozialversicherungen“.
Er ergänzt: „Diese Ergebnisse bestätigen eine etablierte Theorie aus der Organisationspsychologie nach der vor allem diejenigen Beschäftigten Stress durch technologischen Wandel und eine gesteigerte Komplexität der Tätigkeiten erfahren, die bisher wenig Berührungspunkte damit hatten. Und das trifft vor allem auf Beschäftigte in manuellen Tätigkeiten zu.“
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Hochwasserresilienz: BMBF-Verbundprojekt KAHR forscht für einen nachhaltigen Wiederaufbau nach Flutkatastrophen
Das Hochwasser in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz im Juli 2021 war eine der größten Naturkatastrophen in Deutschland nach dem Zweiten Weltkrieg. Wie Wissenschaft einen nachhaltigen und klimaresilienten Wiederaufbau nach einer solchen Flutkatastrophe unterstützen kann, zeigt der von der Universität Stuttgart in enger Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen University koordinierte Forschungsverbund KAHR. In den betroffenen Regionen hat KAHR den Neu- und Wiederaufbauprozess begleitet und mitgestaltet.
Mehr Resilienz schaffen
Was kann Wissenschaft zum Gelingen des Neu- und Wiederaufbaus nach einer Flutkatastrophe beitragen? Hierum geht es am 26. Juni 2024 beim dritten Wissenschaft-Praxis-Dialog des Forschungsverbundes „Klima-Anpassung, Hochwasser, Resilienz (KAHR)“ für den Wiederaufbau der flutbetroffenen Regionen in Rheinland-Pfalz. „Das Ahrtal war und ist von der Flutkatastrophe im Juli 2021 besonders betroffen“, erklärt Verbundkoordinator Prof. Jörn Birkmann, Leiter des Instituts für Raumordnung und Entwicklungsplanung (IREUS) der Universität Stuttgart. 135 Menschen verloren im Ahrtal ihr Leben. Auf rund 40 Kilometern Länge zerstörte die Flut tausende Gebäude sowie eine Vielzahl an Straßen, Brücken und weitere Infrastrukturen. Die Überflutungen führten in Deutschland zu einem finanziellen Schaden von schätzungsweise 40 Milliarden Euro. „Der Neu- und Wiederaufbau muss ein Mehr an Resilienz schaffen, damit wir für zukünftige Ereignisse besser gerüstet sind“, betont Birkmann.
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Grubenwasser in Südafrika: Nachhaltig aufbereitet
Im Ruhrgebiet wurde über 150 Jahre lang Steinkohle abgebaut – mit weitreichenden Folgen für das Wassermanagement in der Region. In Südafrika, einem der größten Bergbauländer der Welt, unterstützen Wasseringenieur:innen und Gewässerexpert:innen des Zentrums für Wasser- und Umweltforschung der Universität Duisburg-Essen nun mit Lösungsansätzen zum nachhaltigen Gewässermanagement. Das Verbundprojekt MAMDIWAS* wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 1,3 Millionen Euro gefördert.
Der Bergbau in Südafrika hat erhebliche Auswirkungen auf die Wasserqualität und -verfügbarkeit. Durch den Bergbau werden das Grundwasser und die Oberflächengewässer mit Schwermetallen, Säuren und anderen giftigen Substanzen verschmutzt, der Grundwasserspiegels sinkt und die lokale Wasserversorgung wird beeinträchtigt. Langfristig entstehen in den aquatischen Ökosystemen erhebliche ökologische Schäden.
„Gemeinsam mit lokalen Partnern aus Forschung und Industrie wollen wir die ökologischen und finanziellen Herausforderungen angehen, die durch das unbehandelte, vom Bergbau beeinflusste Wasser (MIW) entstehen“, erklärt Prof. Dr. Stefan Panglisch. „Wir wollen demonstrieren, wie dieses Wasser aufbereitet werden kann, um es beispielsweise als Trinkwasser oder zur Bewässerung weiterzuverwenden.“ Gleichzeitig wird das Potenzial für das Recycling von Rohstoffen erforscht, die sich im Minenwasser befindet, was zusätzliche ökonomische und ökologische Vorteile verspricht.
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Förderung der Wettbewerbsfähigkeit durch die Wiederverwendung von Wasser und Materialien. „Diese Maßnahme soll nicht nur technologische Innovationen anregen, sondern auch das Unternehmertum und die aktive Beteiligung der lokalen Gemeinden fördern und die nachhaltige Entwicklung in der Region unterstützen“, betont Panglisch.
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Förderung der Digitalisierung im Bauwesen
Hochschule München und Bayerischer Bauindustrieverband stärken gemeinsam digitale Kompetenzen
Der Bayerische Bauindustrieverband (BBIV) und die Hochschule München (HM) investieren mit ihrer neuen Förderinitiative in die Ausbildung digitaler Kompetenzen und die Forschung im Bereich der digitalen Transformation und Digitalisierung im Bauwesen. Die Initiative fördert den Wissenstransfer zwischen Wissenschaft, Lehre und Praxis und vertieft die enge Kooperation zwischen beiden Institutionen.
Investition in die Zukunft des Bauwesens
Ziel der Initiative ist es, die Bedeutung digitaler Technologien wie Building Information Modeling (BIM), Digital Twin und künstliche Intelligenz in der Bauindustrie proaktiv zu fördern. Die finanzielle Unterstützung des BBIV ermöglicht die Anstellung eines wissenschaftlichen Mitarbeiters, der sich sowohl auf die Entwicklung moderner Lehrmodule als auch auf die Durchführung von Forschungsprojekten konzentriert. Diese Module vermitteln den Studierenden digitale Kompetenz und werden sie im Hinblick auf die digitale Transformation noch besser auf zukünftige Aufgaben und Herausforderungen in der Praxis vorbereiten.
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Auszeichnung für die Erforschung von Babylauten
Würzburg. Erst vor wenigen Monaten, im März 2024, hat Prof. Dr. Kathleen Wermke ihr erstes Sachbuch über Babygesänge herausgegeben. Auf über 200 Seiten beschreibt sie unterhaltsam und fundiert, wie aus Weinen Sprache wird. Jetzt soll ein Fachbuch zur frühen Sprachentwicklung folgen. Die Leiterin des Zentrums für vorsprachliche Entwicklung und Entwicklungsstörungen (ZVES) an der Poliklinik für Kieferorthopädie am Universitätsklinikum Würzburg (UKW) ist von der Carl Friedrich von Siemens Stiftung eingeladen worden, ab Herbst ein Jahr lang am Stiftungssitz in München ungestört und konzentriert an ihrem wissenschaftlichen Werk zu arbeiten. In dieser Zeit ist Kathleen Wermke von ihren universitären Verpflichtungen freigestellt. Die Carl Friedrich von Siemens Stiftung vergibt das Fellowship-Stipendium jährlich an zwei herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterschiedlicher Fachrichtungen und Nationalitäten. Einige Ergebnisse dieser Fellowships wurden in der ‚Edition der Carl Friedrich von Siemens Stiftung‘ veröffentlicht, die im C.H. Beck Verlag erscheint.
„Ich freue mich außerordentlich über diese Auszeichnung, weil sie meine bisherige Forschung würdigt und mir die Möglichkeit gibt, meine wissenschaftlichen Erkenntnisse zusammenzufassen und weiterzugeben. Dafür bin ich sehr dankbar“, sagt Kathleen Wermke. Die Verhaltensbiologin erforscht seit Jahrzehnten auf fast allen Kontinenten das Weinen, Quieken und Brabbeln von Säuglingen und Kleinkindern. Dabei analysiert sie die unterschiedlichen Melodien, Intervalle und rhythmischen Betonungen der Laute, also Elemente der späteren Prosodie der Umgebungssprachen. Mit ihrem Team hat sie dabei entdeckt, dass sich bereits in den ersten Lebenstagen die Melodiekontur im natürlichen Weinen von Neugeborenen rund um den Globus unterscheidet. Damit könne der Babygesang im ersten Lebensjahr als das entscheidende fehlende Puzzlestück betrachtet werden, um die Evolution vom Tiergesang zur menschlichen Lautsprache besser zu verstehen.
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Verschiebung von Wolken vom Tag zur Nacht verstärkt die globale Erwärmung
In einem wärmer werdenden Klima verändern sich die Wolkenmuster so, dass sie die globale Erwärmung noch verstärken. Eine Forschergruppe um Prof. Dr. Johannes Quaas von der Universität Leipzig sowie Hao Luo und Prof. Yong Han von der Sun-Yat-sen Universität in China hat herausgefunden, dass die Wolkendecke zunehmend asymmetrische Veränderungen zeigt: Sie nimmt tagsüber stärker ab als nachts. Diese Asymmetrie führt dazu, dass die kühlende Wirkung der Wolken tagsüber abnimmt und die wärmende Wirkung nachts zunimmt, was die globale Erwärmung verstärkt. Ihre neuen Erkenntnisse haben die Forschenden gerade in dem renommierten Fachjournal „Science Advances“ veröffentlicht.
Wolken: Mehr als nur Wettergeschehen
Tagsüber reflektieren Wolken das Sonnenlicht zurück in den Weltraum und kühlen dadurch die Erdoberfläche. Nachts hingegen wirken sie wie eine Decke, die die Wärme zurückhält. Dadurch bleibt die Erdoberfläche warm. „Aus diesem Grund haben Wolken einen entscheidenden Einfluss auf das Klima auf der Erde“, sagt der Meteorologe Quaas.
In ihrer Untersuchung nutzten die Wissenschaftler:innen Satellitenbeobachtungen sowie Daten aus der sechsten Phase des Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6), das umfassende Klimamodelle und Szenarien zur Verfügung stellt. Diese Modelle decken historische Daten von 1970 bis 2014 sowie Projektionen bis zum Jahr 2100 ab.
„Da die Wolkendecke im globalen Maßstab tagsüber stärker abnimmt als nachts, führt das am Tag zu einer Verringerung des kurzwelligen Albedoeffekts und zu einer Verstärkung des langwelligen Treibhauseffekts in der Nacht“, erklärt Hao Luo, der Erstautor der Studie.
mehr: https://idw-online.de/de/news835633
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NutriAct-Ernährungsstudie zeigt: Mehrfach ungesättigte Fettsäuren senken Bauchfett und kardiometabolisches Risiko
Aktuelle Ergebnisse aus dem Kompetenzcluster der Ernährungsforschung „NutriAct“ belegen, dass ein Ernährungsmuster mit hohem Anteil mehrfach ungesättigter Fettsäuren das viszerale Fettgewebe unabhängig von einer Gewichtsabnahme reduziert und somit das kardiometabolische Risiko bei älteren Menschen verbessert. Die Erkenntnisse könnten neue Wege zur Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen eröffnen und zu verbesserten Ernährungsempfehlungen für die Bevölkerung ab 50 führen. Die Studie wurde von Wissenschaftler*innen des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin durchgeführt und im Fachjournal Nutrients veröffentlicht.
Gefährliches Bauchfett
Übergewichtsbedingte metabolische Störungen wie Dyslipidämie und Insulinresistenz sind Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, insbesondere bei älteren Personen. Einen entscheidenden Einfluss darauf hat das viszerale Fettgewebe, besser bekannt als Bauchfett. Dabei handelt es sich um Fettzellen, die unter der Muskelschicht im Bauch liegen und die inneren Organe umgeben. Eigentlich dient das viszerale Fettgewebe als Energiereserve bei fehlender Nahrung, doch es hat auch zahlreiche negative Eigenschaften. So kann es unter anderem die Freisetzung von Entzündungs- und anderen Botenstoffen steigern und gefäßschädigende Blutfette begünstigen. Menschen mit zu viel Bauchfett leiden häufig unter Bluthochdruck und haben ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Fettleber und Typ-2-Diabetes. Obwohl eine Gewichtsreduktion als effektives Mittel zur Verringerung des Bauchfetts angesehen wird, ist der langfristige Erfolg oft begrenzt. Bei älteren Menschen, die per se ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen haben, kann ein Gewichtsverlust hinsichtlich der Muskulatur sogar nachteilig sein. Daher werden in den Leitlinien für ältere Erwachsene ein moderater Kalorienverzicht und eine Aufrechterhaltung der Muskelmasse empfohlen.
mehr: https://idw-online.de/de/news835597
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Biodiversität in Gewässern erforschen und schützen
Eine neue Versuchsanlage am Limnologischen Institut der Universität Konstanz ermöglicht es, die Entwicklung der Artenvielfalt in Gewässern wie dem Bodensee zu untersuchen. Möglich wurde sie durch die Förderung der Gips-Schüle-Stiftung.
Wie verändert sich die Biodiversität in Gewässern wie dem Bodensee? Welche Faktoren nehmen Einfluss darauf? Und was kann man künftig ändern, um dem Artenschwund Einhalt zu gebieten? Das Forschungsvorhaben Aquatic Biodiversity Exploratories (ABOVE) am Limnologischen Institut der Universität Konstanz will diese Fragen beantworten. Die dazu neu installierte Versuchsanlage macht es Wissenschaftler*innen der Universität Konstanz möglich, die Biodiversität unter verschiedenen Bedingungen zu verfolgen; und das über lange Zeiträume.
Seit den 1970er Jahren hat die durchschnittliche Anzahl der Individuen pro Art im Süßwasser in Flüssen und Seen um 83% abgenommen. „Dieser sehr beunruhigende Rückgang der Biodiversität ist allerdings nur wenig verstanden und wir wissen so gut wie gar nichts über die Vielfalt innerhalb von Arten, die eine wichtige Rolle bei der Reaktion von Ökosystemen auf Störungen spielt“, sagt Lutz Becks, Professor für Aquatische Ökologie und Evolution an der Universität Konstanz. „Biodiversitätsforschung ist daher so wichtig und dringlich, nicht nur um zu verstehen, wie es zu diesen Veränderungen kommt bzw. gekommen ist, sondern auch um vorhersagen zu können, was künftig anders gemacht werden muss.“ Letztlich geht es darum, dass die Biodiversität nach dem Rückgang wieder zunehmen kann, und dass wir mit den gewonnenen Erkenntnissen entsprechende Maßnahmen einleiten, die diese fördern.
mehr: https://idw-online.de/de/news835498
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1,9 Mio. Euro für Verbundprojekt: Biodiversität im Wasser als Indikator für die Gesundheit der Menschen
Im Abwasser einer Großstadt finden sich verschiedenste Bakterien, Viren, Pilze und andere mikroskopisch kleine Lebewesen. Wie sich die Vielfalt dieses sogenannten aquatischen Mikrobioms verändert und was sich daraus über die Gesundheit der Stadtbevölkerung ableiten lässt, erforscht ein neues Monitoring-Verbundprojekt unter Leitung von Forschenden der Universität Hamburg.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fachbereichs Biologie werden dafür entlang der Abwasserströme der Hansestadt Hamburg Proben nehmen und die mikrobiotische Artenvielfalt untersuchen. Die Zusammensetzung wird dabei vor allem durch den Menschen bestimmt, etwa durch die vermehrt eingesetzten Antibiotika, die andere Bakterien im Wasser zerstören oder zu Resistenzen führen. Zudem gelangen immer mehr Giftstoffe, Weichmacher und Mikroplastik in den Wasserkreislauf und verändern die Biodiversität. Der Klimawandel verstärkt diese Entwicklungen.
Die Mitarbeitenden des Forschungsverbundes „Molekulares Monitoring der bakteriellen Biodiversität im Wasserkreislauf (MOMOBIO)“ möchten nun herausfinden, welche Kleinstlebewesen an welchen Stellen in Hamburg im Wasser zu finden sind. Dafür nutzen sie bioinformatorische Analysemethoden und führen beispielsweise molekulargenetische Untersuchungen durch, um einen umfassenden Datensatz für die Bestimmung der Artenvielfalt zu erstellen. Kombiniert mit Modellierungsansätzen aus der Ökologie wollen sie das Monitoring als indirektes Maß für die Gesundheit von Mensch und Tier nutzbar machen.
mehr: https://idw-online.de/de/news835365
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Biologischer Abbau von Mikroplastik durch „PlasticWorms“
An der Fakultät Bioingenieurwissenschaften der Hochschule Weihenstphan-Triesdorf (HSWT) wird ein innovatives biologisches Verfahren entwickelt, bei dem Würmer und Mikroorganismen Mikroplastik in Kläranlagen abbauen können.
Mikroplastik ist in aller Munde und oft so klein, dass es mit bloßem Auge nicht zu erkennen ist. Es entsteht an vielen Stellen des täglichen Lebens und verursacht große Probleme für Mensch und Umwelt. Da Mikroplastik auch im Abwasser vorkommt und nach heutigem Stand der Technik in Kläranlagen noch nicht vollständig entfernt werden kann, sind neue Lösungsansätze gefragt. Abhilfe könnte das Forschungsprojekt PlasticWorms https://www.hswt.de/forschung/projekt/1841-plastic-worms der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) schaffen.
Prof. Dr. Sabine Grüner-Lempart https://www.hswt.de/sabine-gruener-lempart, Inhaberin der HTA-Forschungsprofessur https://www.hightechagenda.de/ „Sustainable Bioengineering“ an der Fakultät Bioingenieurwissenschaften, ist es zusammen mit ihrem Team gelungen, durch den Einsatz von Würmern und Mikroorganismen in einem biologischen Verfahren Mikroplastik abzubauen Die entwickelte Technologie soll nun in einer Kläranlage in der Praxis erprobt und optimiert werden, um sich als ideale Ergänzung zu den bisherigen drei Reinigungsstufen in Kläranlagen zu etablieren.
mehr: https://idw-online.de/de/news835408
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Lokale Sturzflut-Gefahr vorhersagen
– Forschende der Universität Freiburg entwickeln Index um die Gefahr von Sturzfluten einzuordnen, der lokale Gegebenheiten berücksichtigt
– In die Vorhersage fließen neben Niederschlagsdaten hydrologische und hydraulische Modelle ein
– „Mit Hilfe der Vorhersagen können Alarm- und Einsatzpläne verbessert werden“, sagt Prof. Dr. Markus Weiler, Professor für Hydrologie an der Universität Freiburg
Aktuell sind große Teile Baden-Württembergs und Bayerns von Starkregen, Hochwasser und deren Folgen betroffen. Neben Flusshochwassern bergen Sturzfluten in solchen Situationen eine große Gefahr. Diese sind schwer vorherzusagen, da bei ihrem Auftreten neben dem Niederschlag viele weitere Faktoren entscheidend sind. Ein Team unter der Leitung von Wissenschaftler*innen der Universität Freiburg hat nun einen Index entwickelt, der die jeweils erwartete lokale Gefahr von Sturzfluten angibt. Prof. Dr. Markus Weiler, Professor für Hydrologie an der Universität Freiburg, koordiniert das Projekt.
In den sogenannten Sturzflutindex (SFI) fließen neben dem Niederschlag Eigenschaften des jeweiligen Gebiets mit ein. Relevant ist etwa, wie viel Wasser die lokalen Böden aufnehmen können: Handelt es sich um versiegelte Flächen? Ist der Boden bereits feucht oder gesättigt? In welchem Maße ist er mit Pflanzen bedeckt? Eine weitere Frage ist, wie das Wasser abfließt: Ist die Gegend flach oder hügelig? Treffen mehrere spontan gebildete Flüsse an einer Stelle aufeinander? Auf Basis von Bodenkarten und Daten etwa zu Landnutzung und Versiegelung berechnen die Forschenden diese lokalen Gegebenheiten mit Hilfe von hydrologischen und hydraulischen Computermodellen.
mehr: https://idw-online.de/de/news835177
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HydroSKIN: Smarte Gebäudefassade der Universität Stuttgart für den „Blauen Kompass“ des Umweltbundesamts nominiert
Straßen wurden zu Flüssen, Keller überflutet: In den vergangenen Wochen haben massive Regenfälle und Überschwemmungen in Deutschland verheerende Schäden in Milliardenhöhe angerichtet. Eine Erfindung der Universität Stuttgart könnte solche Verwüstungen künftig verhindern: HydroSKIN, eine revolutionäre Fassadentechnologie des Sonderforschungsbereichs „Adaptive Hüllen und Strukturen für die gebaute Umwelt von Morgen“ macht unsere Gebäude und Städte weltweit wetterfest gegen Starkregen und Hitze.
Gebäude in „Funktionskleidung“
Die leichten Fassadenelemente aus mehreren Textillagen und Membranen nehmen Regenwasser auf. Das entlastet die Kanalisation und beugt Hochwasser vor. An heißen Tagen wird die Textilfassade mit Wasser befeuchtet und kühlt damit durch Verdunstung Gebäude und Stadtraum nachhaltig ohne Klimaanlage. Die Fassadenelemente können aufgrund ihres geringen Gewichtes mit Leichtigkeit an Neubauten sowie bestehenden Gebäuden angebracht werden – und das in vielfältigen Designs. Zudem können die Textilien zu 100 Prozent rezykliert und sogar aus PET-Flaschenabfällen hergestellt werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news835131
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Zwei Fliegen mit einer Klappe: Grundwasserreinigung und Wärmespeicherung
Thermische Energie in Grundwasserleitern zu nutzen, kann einen wichtigen Beitrag zum CO2-freien Wärmemanagement leisten. Vor allem oberflächennahe Grundwasserleiter in Städten und Industriearealen sind häufig mit Schadstoffen verunreinigt. Damit können sie nicht ohne weiteres als saisonaler Wärmespeicher genutzt werden. Forschende des UFZ, der Universität Kiel und der Firma Eneotech haben nun am UFZ-Standort in Leipzig eine Pilotanlage in Betrieb genommen. Sie soll als Wärmetauscher dienen, zugleich Schadstoffe aus dem Grundwasser entfernen – und könnte Blaupause sein für eine CO2-arme, energetische Bewirtschaftung kontaminierter Grundwasserleiter generell.
Grundwasserleiter, so genannte Aquifere, sind wichtig, weil sie vielerorts Trink- oder Brauchwasser liefern. Sie können aber noch eine andere wichtige Aufgabe übernehmen, indem sie als saisonaler Wärmespeicher genutzt werden. Darauf setzen UFZ-Forschende in Leipzig: Sie nutzen einen bis zu 5 Meter mächtigen Grundwasserleiter, in dem unter dem UFZ-Gelände in rund 12 Meter Tiefe das Grundwasser mit einer konstanten Temperatur von 14 Grad Celsius und einer Geschwindigkeit von ca. einem Meter pro Tag durch den sandigen Kies strömt. „Wenn man dem Grundwasserleiter im Sommer das Wasser entnimmt, und ihm über Wärmetauscher die Kälte entzieht, kann man damit Gebäude kühlen und das erwärmte Wasser zurück in den Untergrund pumpen. Fördert man nun das eingespeiste erwärmte Wasser im Winter aus dem Grundwasserleiter, lässt sich die gewonnene Wärme zum Heizen von Gebäuden nutzen“, erklärt Prof. Holger Weiß, der das Forschungsprojekt KONATES koordiniert. Das Besondere an dem Vorhaben: Die Forschenden wollen mit einer sogenannten ATES (Aquifer Thermal Energy Storage)-Anlage nicht nur Wärme und Kälte für einen künftigen CO2-freien Wissenschaftspark erzeugen, sondern auch das mit chlorierten Kohlenwasserstoffen belastete Grundwasser reinigen, eine Altlast, wie sie an vielen Stadt- und Industriestandorten zu finden ist.
mehr: https://idw-online.de/de/news835167
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Thromboserisiko durch Zuckerersatzstoff Erythrit? Charité-Forscher für Studie ausgezeichnet
Studie zeigt: Süßstoff Erythrit erhöht womöglich Thrombose- und Infarktgefahr und kann somit besonders für Risikogruppen gefährlich werden. Herzstiftung zeichnet Forscher des Deutschen Herzzentrums der Charité (DHZC) mit Wissenschaftspreis der Josef Freitag-Stiftung aus
Der häufig verwendete Süßstoff „Erythrit“ gilt als natürliche und gut verträgliche Alternative für Zucker. Zugleich steht der Zuckerersatzstoff unter Verdacht, die Gefahr für Thrombosen und Infarkte zu erhöhen. Was bedeutet das für die Verbraucher? Zuckerersatzstoffe werden zum Beispiel in großen Mengen von der Nahrungsmittelindustrie in hochverarbeiteten Lebensmitteln (sogenannte „Processed foods“) verwendet, um deren Zucker- und Kaloriengehalt zu reduzieren. Mediziner sehen besonders kritisch, dass von Herstellerseite vor allem vulnerablen Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Stoffwechselerkrankungen (z.B. Diabetes mellitus, Adipositas) die Einnahme von Süßstoffen als zucker- und kalorienreduzierte Option empfohlen wird. Denn diese Personen weisen aufgrund ihrer Vorerkrankungen bereits ein erhöhtes Thromboserisiko auf.
Ein internationales Forscherteam hat nun anhand von Blutproben bei mehr als 4.000 Probanden aufzeigen können, dass erhöhte Blutkonzentrationen des Zuckeralkohols Erythritol (daher der Name „Erythrit“) mit thromboembolischen Komplikationen in Verbindung stehen. Beteiligt an der Studie ist Dr. med. Marco Witkowski, Facharzt für Kardiologie an der Klinik für Kardiologie, Angiologie und Intensivmedizin des Deutschen Herzzentrums der Charité (DHZC), Campus Benjamin Franklin. Ihre Studienergebnisse haben Witkowski und seine Forscherkollegen hochkarätig im Journal „Nature Medicine“ (1) publiziert. Für seine Forschung im Rahmen der Studie wurde Dr. Witkowski von der Deutschen Herzstiftung mit dem Wissenschaftspreis der Josef Freitag-Stiftung ausgezeichnet. Der Preis ist mit 10000 Euro dotiert. „Ein Zusammenhang zwischen Süßstoffkonsum und Herz- und Gefäßereignissen war zwar aufgrund von epidemiologischen Studien vermutet, jedoch bis dahin nur unzureichend untersucht worden“, erklärt der Arzt und Wissenschaftler Dr. Witkowski zur Studie.
„Die prämierte Arbeit leistet einen wichtigen Beitrag für mehr Sicherheit von Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen und einem erhöhten Infarktrisiko. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass besonders für vulnerable Personen hochverarbeitete Lebensmittel, die den Zuckersatzstoff Erythrit enthalten, Gesundheitsrisiken bergen können“, betont der Kardiologe Prof. Dr. Thomas Voigtländer, Vorstandsvorsitzender der Deutschen Herzstiftung.
mehr: https://idw-online.de/de/news835184
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Schifffahrt schadet der Biodiversität in Europas Flüssen
Anhand umfangreicher Langzeitdaten zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), dass die Binnenschifffahrt in den letzten Jahrzehnten zu einem deutlichen Verlust der biologischen Vielfalt von Fischen, Muscheln, Schnecken und Kleinkrebsen in europäischen Flüssen beigetragen hat – und dazu, dass die verbliebenen Tiergemeinschaften immer einheitlicher werden und flusstypische Arten verloren gehen. Invasive Arten hingegen nehmen deutlich zu. Die Forschenden zeigen auch, wie diese Effekte durch ein besseres Ufer- und Landmanagement abgemildert werden könnten.
Das internationale Forschungsteam mit Prof. Sonja Jähnig und Dr. Christian Wolter vom IGB hat Datensätze zur Biodiversität in europäischen Flüssen zusammengetragen und modelliert, wie sich Belastungen durch Schiffsverkehr, Hafendichte und Schleusen auf die Artenvielfalt im Wasser auswirken. Die ausgewerteten Zeitreihen von Fischen und größeren wirbellosen Tieren, wie Insektenlarven, Kleinkrebse, Muscheln und Schnecken, umfassten mehr als 19.500 Beobachtungen von über 4.000 Probestellen aus den letzten 32 Jahren.
mehr: https://idw-online.de/de/news835350
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Neues Handlungskonzept soll Messungen an staugeregelten Gewässern verbessern
Vom 4. bis 6. Juni 2024 trafen sich Vertreter/-innen der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV), von Landesämtern, sowie von Wasserwirtschafts-verbänden, um gemeinsam Durchflussmessungen an staugeregelten Gewässern zu optimieren. Das Anwendertreffen organisierte die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) in Kooperation mit dem Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt (WSA) Spree-Havel. Ziel des Treffens war die Erarbeitung eines Handlungskonzepts.
„Die Bestimmung der Abflussmengen von Fließgewässern mit Wehren oder anderen Querbauwerken sind aufgrund der geringen und unsteten Strömung besonders herausfordernd“, sagt Dr. Ole Rößler. Der Hydrologe ist Ansprechperson der BfG für alle Fragen rund um das Thema Hydrometrie und war für die Vorbereitung und Durchführung des 10. „ADCP Anwendertreffens“ verantwortlich.
Neben dem Erfahrungsaustausch der Teilnehmenden standen bei dem Treffen Durchflussmessungen an zwei Standorten der Havel im Mittelpunkt. Die Messungen fanden in sogenannter Regatta-Form statt: Dazu befuhren die Teilnehmerinnen und Teilnehmer mit (Mess-)Booten zeitgleich eine vorher abgestimmte Strecke. Die eigentliche Messung fand mittels Ultraschall-Doppler-Profil-Strömungsmesser (ADCP) statt. ADCP-Messgeräte erfassen die lokale Strömungsgeschwindigkeit eines Fließgewässers über die sogenannte Doppler-Frequenzverschiebung. Dabei sendet das Messgerät ein Schallsignal aus und ermittelt aus der Frequenzverschiebung des Rückstrahls von Streukörpern in der Wassersäule, wie etwa Plank-ton oder umhertreibenden Sedimente, die Fließgeschwindigkeit.
„Die Kenntnis über Fließgeschwindigkeiten und -richtungen ermöglicht es, die Abflussmenge an einem bestimmten Punkt eines Gewässers zu bestimmen. Dieses Wissen ist einerseits eine wichtige Grundlage für die Schifffahrt. Andererseits helfen uns diese Daten auch bei unseren Bestrebungen, die ökologische Qualität eines Gewässers zu erhalten oder wiederherzustellen“, sagt Thomas Born vom WSA Spree-Havel, Mitorganisator der Veranstaltung. „Die Weiterentwicklung einer qualitativ und quantitativ hochwertigen Grundlagendatenerfassung ist für die WSV von elementarer Bedeutung, gerade vor dem Hintergrund, dass die wasserwirtschaftlichen Anforderungen an die Flussgebiete immer vielfältiger werden“, so Thomas Born weiter.
mehr: https://idw-online.de/de/news834964
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Expertenliste zu Starkregen, Überschwemmungen und Hochwasser
Nur kurze Zeit nach rekordträchtig warmen Frühsommerwochen überzogen Gewitterfronten Deutschland mit ebenso ungewöhnlich starken wie ausdauernden Regenfällen. In der Folge traten viele Flüsse über die Ufer und überfluteten Städte und Dörfer. Vor allem der Süden des Landes meldete mancherorts so viel Regen wie nur alle 50 bis 100 Jahre und anschließende Jahrhunderthochwasser. Bislang sind vier Todesopfer zu beklagen, das Ausmaß der Schäden ist noch nicht absehbar, dürfte aber gewaltig sein. Deutlich zeigt sich, wo Städte und Gemeinden die Aufgabe zum Risikomanagement und Hochwasserschutz ernst genommen haben – und wo nicht.
Forschende der Universität Potsdam stehen den Medien zu Fragen rund um Starkregen, Überschwemmungen und Hochwasser sowie den Folgen für Natur und Gesellschaft zur Verfügung.
mehr: https://idw-online.de/de/news834837
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Neue Erkenntnisse über den Einfluss des Zelleintrittswegs von SARS-CoV-2-Viren auf den Ausgang der Infektion
Ein internationales Forschungsteam hat neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie das SARS-Coronavirus-2 in Zellen eindringt und welche Folgen dies hat. Als Helfer des Oberflächenproteins ACE2 spielt die Serinprotease TMPRSS2 eine wichtige Rolle bei der Verstärkung der Zellinfektion: Sie verstärkt und beeinflusst die daraus resultierende Immunantwort, erhöht den Zelltod und treibt die Virusentwicklung voran. TMPRSS2-Proteine aus verschiedenen Säugetierarten können ebenfalls die Infektion verstärken. Diese Erkenntnisse könnten zur Entwicklung künftiger Behandlungs- und Präventionsstrategien beitragen. PNAS berichtet in seiner Ausgabe vom 04.06.2024 über die Ergebnisse.
Das Coronavirus SARS-CoV-2 nutzt primär den Oberflächenrezeptor ACE2, um in Zellen einzudringen. Die Serinprotease TMPRSS2, die ebenfalls als Transmembranprotein in den Zellmembranen verankert ist, wirkt als Helfer. Zellen, die sowohl ACE2 als auch TMPRSS2 auf ihrer Oberfläche tragen, zeigen höhere Infektionsraten mit SARS-CoV-2. Bisher war unklar, in welchem Ausmaß die Anwesenheit von TMPRSS2 den Zelleintritt verbessert, ob das für alle Virusvarianten gleichermaßen der Fall ist und ob es nur für Infektionen beim Menschen gilt.
mehr: https://idw-online.de/de/news834883%20gsu
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Mehr als 1.500 Bürgerinnen und Bürger tauchten ein in die Welt der Gewässer
Am 2. Juni 2024 veranstaltete die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) anlässlich ihres 75-jährigen Jubiläums einen Tag der offenen Tür. Ca. 1.500 Gäste jeden Alters informierten sich zwischen 11 und 18 Uhr vor Ort und aus erster Hand bei den BfG-Expertinnen und -Experten zu Themen wie Klimawandel, Spurenstoffe in Gewässern und Biodiversität. Egal ob Drohne, Wasserfahrzeuge, Pflanzenarten, Wassertiere oder Wasserproben und Sedimente – für Klein und Groß gab es etwas Neues zu lernen und zu entdecken.
Wissenschaft erklärt, verständlich und kreativ für Groß und Klein
„Es ist beeindruckend, wie viele Menschen uns an diesem Tag besucht haben und wir sind überwältigt vom großen Interesse an den vielfältigen Arbeitsbereichen der BfG.“, so Dr. Birgit Esser, Präsidentin der BfG, über den besucherreichen Abschluss der Jubiläums-Aktivitäten zum 75-Jahre-Jubiläum der BfG. „Im Fokus der Veranstaltung stand für uns, wissenschaftlich komplexe Zusammenhänge verständlich zu machen – und zwar anhand konkreter Themen, an denen wir forschen und zu denen wir beraten.“ Und das Rezept ging aus Sicht der BfG auf, was sich zum einen an der hohen Verweildauer der Besucherinnen und Besucher und zum anderen aus den vielen Gesprächen vor Ort ableiten lässt. Das reichhaltige Mitmach-Angebot für alle Altersklassen leistete ebenso einen Beitrag. „Nicht zuletzt die Freude und Begeisterung der BfG-Kolleginnen und Kollegen selbst ist ausschlaggebend, um andere für die Themen rund um die Bundeswasserstraßen zu begeistern.“, ergänzt Dr. Sebastian Kofalk, Referatsleiter des für die Veranstaltungsorganisation verantwortlichen Teams.
mehr: https://idw-online.de/de/news834763
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Angst vor Umweltbelastung, aber Kritik an staatlichen Umweltschutzmaßnahmen
Junge Menschen interessieren sich für den Klimawandel und seine Folgen. Die Maßnahmen der Bundesregierung zu dessen Bekämpfung sehen sie jedoch kritisch. Trotzdem lehnen die meisten von ihnen Diskursangebote von äußerst rechten Akteurinnen und Akteuren ab. So das Ergebnis einer qualitativen Fallstudie des Forschungsprojekts „Rechtsextremismus in ökologischen Transformationsräumen: Diskursangebote, Resonanzwege und demokratische Alternativen (RIOET)“.
Marleen Hascher, Sozialwissenschaftlerin und Autorin der Studie, ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für demokratische Kultur der Hochschule Magdeburg-Stendal und dort Teil des RIOET-Projektteams. Ein Überblick über die Ergebnisse.
Zeitz: Junge Menschen haben Angst vor Umweltbelastung, aber kritisieren staatliche Umweltschutzmaßnahmen
Beispielsweise junge Menschen in Zeitz (Sachsen-Anhalt): Sie befürworten tendenziell den Braunkohleausstieg, sehen den Klimawandel als reale Gefahr an und beschweren sich über Umweltbelastung durch den Braunkohleabbau in ihrer Nähe. Gleichzeitig haben sie Verständnis für Angst vor dem Verlust von Arbeitsplätzen und stehen Windkraftanlagen eher skeptisch gegenüber. Sie fürchten, dass diese nicht wirklich umweltfreundlich sind, unästhetisch aussehen und keine sichere Stromversorgung bieten können.
mehr: https://idw-online.de/de/news835696
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KIT-Experten zu den Hochwasserereignissen im Mai/Juni 2024 in Süddeutschland
Außergewöhnlich lang anhaltender und starker Regen führte großflächig zu Überschwemmungen
Ein regenreicher Mai und Rekordniederschläge zum Monatsende führten in Deutschland zu großflächigen Überschwemmungen. Innerhalb von 48 Stunden fielen im Süden und Westen Bayerns sowie im Osten Baden-Württembergs Regenmengen von mehr als 100 Litern pro Quadratmeter, binnen 120 Stunden kamen nicht selten mehr als 200 Liter pro Quadratmeter zusammen. Durch das folgende Hochwasser kamen sechs Menschen ums Leben (Stand 06.06.2024) und es entstanden hohe Sachschäden.
Während das Hochwasser noch im Gange war, haben Forschende des Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) eine historische Einordnung des Ereignisses vorgenommen und Regionen nach dem Grad der zu erwartenden Schäden klassifiziert.
„Das Besondere an diesem Niederschlagsereignis war, dass über einen relativ langen Zeitraum und eine große räumliche Ausdehnung viel Niederschlag gefallen ist“, sagt Professor Michael Kunz, wissenschaftlicher Sprecher des CEDIM und Co-Autor der Studie. „Wenn wir die Niederschläge lokal betrachten, konnten wir solche Ereignisse in Deutschland in den letzten 60 Jahren durchaus schon häufiger beobachten. Betrachtet man aber die Niederschlagssummen über einem größeren Gebiet, beispielsweise von rund 35 000 Quadratkilometern, was der Fläche Baden-Württembergs entspricht, dann waren die Niederschlagsmengen durchaus außergewöhnlich.“ Von Oberschwaben bis zum Donaumoos entsprächen diese einem Ereignis, das statistisch seltener als einmal in hundert Jahren vorkomme.
Vor allem die Ausdehnung unterscheide das Ereignis von der Hochwasserkatastrophe im Ahrtal im Juli 2021, so Kunz: „Damals fiel der Regen in kürzerer Zeit und über einem deutlich kleineren Gebiet mit sehr steilen Hängen, an denen das Wasser schnell in das Tal floss. Die großräumigen Niederschlagssummen im Mai/Juni 2024 überstiegen die vom Juli 2021 dagegen deutlich.“
Neben einer hydrologischen Einordnung des Hochwassers geben die Forschenden des CEDIM in ihrem Bericht auch eine erste Einschätzung des zu erwartenden Schadensausmaßes in den beiden am stärksten betroffenen Bundesländern: „Insbesondere die Region Günzburg und das Gebiet darum in Bayern hat es besonders erwischt“, so Dr. James Daniell vom CEDIM, ebenfalls Co-Autor der Studie. „Aber letztendlich ist in allen Landkreisen, in denen auch der Katastrophenfall ausgerufen wurde, mit meist hohen Schäden zu rechnen.“
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Mikro-Veränderungen im Gehirn bei Post-COVID-Patient*innen
Einfluss von COVID-19-Infektion auf die Mikrostruktur des Gehirns nachgewiesen / Veränderungen in zerebralen Netzwerken korrelieren mit Schwere der Infektion und Symptomen / Veröffentlichung in Nature Communications
Ein Teil der Menschen, die an COVID-19 erkrankt waren, leiden langfristig an neurologischen Symptomen wie kognitiven Beeinträchtigungen, Geruchsverlust und Ermüdbarkeit. Dass diese Beschwerden mittels Bildgebung nachweisbar sind, zeigt jetzt eine aktuelle Studie des Universitätsklinikums Freiburg, die am 18. Mai 2024 im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht wurde. Eine interdisziplinäre Forschungsgruppe fand heraus, dass bei Post-Covid-Patientinnen die Mikrostruktur im Gehirn im Vergleich zu Gesunden verändert ist. Die betroffenen Gehirnareale standen in Zusammenhang mit den Symptomen der jeweiligen Patientinnen. Dabei ging das Ausmaß der zerebralen Veränderung einher mit der Schwere der Infektion und der Stärke der Beschwerden. Für ihre Studie hatten die Forscherinnen mittels Magnetresonanztomographie (MRT) die Gehirne von Post-COVID-Patientinnen, gesunden Kontrollpersonen und COVID-19-Erkrankten ohne Langzeitsymptome untersucht. Nun gilt es die genaue Ursache zu klären und darauf aufbauend neue Therapieformen zu entwickeln.
„Unsere Forschung zeigt, dass COVID-19 auch langfristig strukturelle Veränderungen im Gehirn verursachen kann. Wenn wir diese Veränderungen besser verstehen, könnte es gelingen gezielte Behandlungen für Betroffene von Post-COVID zu entwickeln und deren Lebensqualität zu verbessern“ , sagt Erstautor Prof. Dr. Jonas A. Hosp, Oberarzt an der Klinik für Neurologie und Neurophysiologie des Universitätsklinikums Freiburg.
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Nachhaltiges Grundwassermanagement – Ein Landkreis macht’s vor: So geht guter Umgang mit Grundwasser
Der besonders von Trockenheit und Hochwasser betroffene Landkreis Mansfeld-Südharz in Sachsen-Anhalt zeigt, wie vorausschauendes Grundwassermanagement aussehen kann. Eine Projektgruppe unter Leitung des ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung hat ein Papier mit Pioniercharakter erarbeitet: Alle Interessengruppen, von der Landwirtschaft über den Wasserversorger bis hin zu Landesbetrieben und Umweltverwaltung, haben gemeinsam Lösungsvorschläge zum nachhaltigen Schutz des Grundwassers entwickelt. Das „Leitbild 2040 Grundwasser – Ziele und Maßnahmen für ein nachhaltiges Grundwassermanagement im Landkreis Mansfeld-Südharz“ wird am 7. Juni 2024 an den Landrat übergeben.
Die Grundwasserkörper sollen in einem guten Zustand sein. Das fordern Umweltschützer, die sie als ökologischen Lebensraum erhalten wollen, genauso wie Land- und Forstwirte, die sie als Lebensgrundlage für ihre Kulturen brauchen, und Wasserversorger, die Trinkwasser für die Bevölkerung gewinnen. Als Folge von Klimawandel und menschlicher Einwirkung sind Menge und Qualität des Grundwassers in Deutschland aber nicht überall nachhaltig gesichert.
Im Landkreis Mansfeld-Südharz hat sich der örtliche Wasserversorger wegen Uranfunden im Grundwasser bereits 2018 für einen Anschluss an die Fernwasserversorgung entschieden. Seitdem ist der Landkreis weitgehend abhängig von der Rappbodetalsperre als einziger Versorgungsquelle. Durch den Verlust von Wasserschutzgebieten und die Auswirkungen des Klimawandels könnten Grundwasservorkommen in Zukunft erheblich beeinträchtigt sein und wichtige Funktionen wie die Notversorgung nicht mehr garantieren.
Solche Herausforderungen und Unsicherheiten ebneten den Weg für die ISOE-Nachwuchsforschungsgruppe regulate, als sie 2021 versuchte, alle identifizierbaren Interessenvertreter*innen im Landkreis an einen Tisch zu bringen. Dass ein präventives Grundwassermanagement vor Ort notwendig ist, sahen auch die Stakeholder so – und konnten für die vierjährige Mitarbeit in der Projektgruppe gewonnen werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news834910
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Achema 2024: Kritische Rohstoffe aus Abwasser rückgewinnen und wieder in die Wertschöpfungskette bringen
Der Verbrauch natürlicher Ressourcen durch moderne Industriegesellschaften führt schon heute zu einer bedenklichen Verknappung essentieller Rohstoffe. Das betrifft unter anderem Phosphor, für den es in der EU kaum noch Quellen gibt. Daher gewinnt die Rückgewinnung aus Abwasser an Bedeutung. Ein Forscherteam der RPTU schafft die verfahrenstechnischen Grundlagen, um Phosphor und weitere Rohstoffe aus Abwasserströmen und Klärschlamm zu erschließen und für industrielle Prozesse nutzbar zu machen. Auf der Prozessindustrie-Messe Achema in Frankfurt stellte das Team sein Vorhaben vom 10. bis 14. Juni am Forschungsstand Rheinland-Pfalz vor.
Phosphor ist ein wichtiger Grundstoff für die Düngemittelproduktion und damit auch für die Produktion von Nahrungsmitteln. Er wird von der Europäischen Kommission in einer Liste mit 30 kritischen Rohstoffen geführt, die ein großes Versorgungsrisiko bei gleichzeitiger hoher ökonomischer Bedeutung aufweisen.
Potential zur Rückgewinnung bieten kommunale Abwässer, in die große Mengen an Phosphor aus Privathaushalten und Industrie eingetragen werden. Hier setzt die Forschungsarbeit an, die im Rahmen des Graduiertenkollegs „WERA“ (Wertstoff Abwasser) an der RPTU stattfindet und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird.
WERA hat mehrere Ziele im Blick: „Wir arbeiten an Lösungsansätzen, um die Phosphor-Konzentration in kommunalen Abwässern vom Zulauf bis zum Ablauf um circa den Faktor 100 zu senken“, erläutert Professor Dr. Sergiy Antonyuk, Sprecher des Graduiertenkollegs und Leiter des Lehrstuhls für die Mechanische Verfahrenstechnik an der RPTU.
mehr: https://idw-online.de/de/news834291
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Lang leben, gesund bleiben: Studie enthüllt wichtige Gesundheitsmarker
Bremen – Das Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie – BIPS hat in einer aktuellen Studie wesentliche Fortschritte bei der Identifizierung von Gesundheitsmarkern gemacht, die für ein langes und gesundes Leben entscheidend sind. Unter der Leitung von Prof. Dr. Krasimira Aleksandrova und in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) liefert die Forschung wertvolle Erkenntnisse für ein gesundes Altern.
In der Studie, die in der Zeitschrift Age and Ageing veröffentlicht wurde, analysierten Aleksandrova und ihr Team spezifische Kombinationen molekularer Marker, die verschiedene biologische Prozesse widerspiegeln und als mögliche Indikatoren für gesundes Altern dienen. Dabei ging es vor allem darum, bestimmte Kombinationen von Blut-Biomarkern zu identifizieren, die dazu beitragen können, Menschen, die ein hohes Alter bei guter Gesundheit erreichen, von solchen zu unterscheiden, die chronische Krankheiten wie Diabetes, koronare Herzkrankheiten und Krebs entwickeln. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Menschen, die ein hohes Alter erreichen und frei von chronischen Krankheiten bleiben, die optimalen Werte bestimmter Kombinationen von Stoffwechselprodukten, die mit Insulinsensitivität und Entzündungen verbunden sind, während der späten Lebensphasen beibehalten haben“, erklärt Aleksandrova. Dies könnte auf einen gemeinsamen Schutzmechanismus hinweisen, der das Risiko altersbedingter Krankheiten verringert. Sie fügt an: „Wenn wir diese Marker und ihre komplexen Zusammenhänge verstehen, können wir besser einschätzen, welche Präventionsmaßnahmen ergriffen werden müssen, um chronische Krankheiten zu vermeiden und die Lebensqualität im Alter zu verbessern.“
mehr: https://idw-online.de/de/news834382
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Blutdruck- und Cholesterinsenker lindern Post-COVID-19-Symptome
Lipoprotein hoher Dichte (High Density Lipoprotein, HDL) – das so genannte „gute Cholesterin“ – bietet einen Angriffspunkt für eine Behandlung des Post-COVID-19-Syndroms: Wie ein Team aus der Marburger Hochschulmedizin im Fachblatt „International Journal of Molecular Sciences“ schreibt, weisen Betroffene veränderte HDL-Lipoproteine auf. Behandelt man sie mit einer geeigneten Kombination von Cholesterinsenkern und Medikamenten gegen Bluthochdruck, so mildern sich die Symptome ab.
Mehr als 65 Millionen Patienten weltweit leiden an langanhaltenden Nachwirkungen einer COVID-19-Erkrankung, etwa an neurologischen, psychischen oder Herz-Kreislauf-Störungen, die man als Post-COVID-19 zusammenfasst. „Die vorherrschenden klinischen Symptome sind Müdigkeit, Atemnot, Konzentrationsstörungen, Kreislaufprobleme und Verdauungsbeschwerden, aber auch Angstzustände und Depressionen“, erläutert der Marburger Herzspezialist Professor Dr. Bernhard Schieffer, der die Post-Covid-Ambulanz an der Universitätsklinik Marburg leitet; er ist einer der Leitautoren der Publikation.
„Die Bandbreite in der Symptomatik und im Schweregrad ist groß, sie reicht von Leistungsminderung bis zu Herzrasen und Arbeitsunfähigkeit wegen chronischer Herzmuskelentzündung“, führt Mitverfasserin Dr. Elisabeth Schieffer aus. Rund 10 bis 15 Prozent der SARS-CoV-Infizierten sind von solchen Nachwirkungen betroffen. Auch nach einer Impfung gegen das Virus zeigen sich immer wieder bleibende Symptome; dieses Post-Impf-Syndrom weist Ähnlichkeiten mit Post-COVID-19 auf.
mehr: https://idw-online.de/de/news834288
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Wissenschaftler*innen tauschen sich an der TH Lübeck über nachhaltige Wasserbewirtschaftung aus
Vom 18.-20. April 2024 waren Expertinnen aus der Wasserforschung an der TH Lübeck für einen Workshop der Deutschen Forschungsgemeinschaft zu Gast. Ziel der Veranstaltung ist der Austausch und die Entwicklung längfristiger Forschungskooperationen zwischen jordanischen und deutschen Wissenschaftlerinnen in der Wasserforschung.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert mit der Initiative „Unterstützung der Internationalisierung von Forschung an Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (UDIF-HAW)“ HAWs, die sich für internationale Forschungskooperationen interessieren oder diese ausbauen möchten. In verschiedenen Veranstaltungsformaten tauschen sich Forschende deutscher HAWs mit internationalen Forscher*innen aus verschiedenen Zielländern aus, mit dem Ziel Forschungspartnerschaften zu bilden. In diesem Rahmen fand vom 18.-20. April 2024 an der Technischen Hochschule Lübeck bereits der zweite DFG Workshop zum Thema nachhaltiger Wasserbewirtschaftung in Zusammenarbeit mit Jordanien statt.
Die Präsidentin der TH Lübeck, Dr. Muriel Helbig, eröffnete die Veranstaltung: „Es ist großartig, dass dieser Austausch stattfindet. Im Hinblick auf die zahlreichen Krisen und Kriege, die in diesem Moment die Welt erschüttern, ist es umso wichtiger, dass die internationale Wissenschaftsgemeinschaft zusammenarbeitet und voneinander lernen kann. Die Ressourcen sind knapp und werden gerade in wärmeren Regionen der Erde noch knapper. Wasserforschung international zu betreiben und die Stärken der jordanischen Universitäten und deutschen Hochschulen für Angewandte Wissenschaften zu nutzen, ist genau der richtige Ansatz.“
mehr: https://idw-online.de/de/news832464
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Welche Infrastrukturen benötigt die Wasserstoffwirtschaft bis 2050?
Europa wird einen Mindestbedarf von 700 TWh Wasserstoff in 2050 haben. Stahl- und Chemieindustrie werden dann die großen Treiber einer Wasserstoffwirtschaft sein und eine große Nachfrage nach Importen und Elektrolyseuren erzeugen. Um die auseinanderliegenden Zentren von Produktion, Speicherung und Verbrauch zu verbinden, braucht es ein europaweites Pipelinenetz. Zu diesen und weiteren Erkenntnissen kommt das aktuelle White Paper des Wasserstoff-Leitprojekts TransHyDE-Systemanalyse des BMBF, koordiniert von Fraunhofer IEG und DECHEMA e.V.
Betrachtet haben die Forschenden die Nachfrage von Industrie, Haushalten und Transportsektor. Nach 2030 erwarten sie erhebliche Kostensenkungen bei grünen Energieträgern, doch würden diese nicht reichen, um Niedertemperatur-, Heiz- und Prozesswärme wirtschaftlich zu erzeugen. Insgesamt haben die Forschenden einen Mindestbedarf von 700 TWh gasförmigen Wasserstoff für Europa und Großbritannien im Jahr 2050 ermittelt. Wasserstoff ist nur dann förderlich für die Umsetzung der Energiewende, wenn die zeitliche und räumliche Verfügbarkeit den jeweiligen Bedarfen entspricht. Wasserstoff wird demnach vor allem bei Hochtemperatur- und energieintensiven Prozesswärmeanwendungen benötigt, sowie als Rohstoff in der Industrie und der zentralen Strom- und Fernwärmeerzeugung.
mehr: https://idw-online.de/de/news832813
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Klima- und Umweltethik im Fokus
Die Europäische Union will Klimawandel und Umweltzerstörung bekämpfen und den Übergang zu einer modernen, ressourceneffizienten und wettbewerbsfähigen Wirtschaft schaffen. Technologien wie die Künstliche Intelligenz können dabei ebenso schädlich wie hilfreich sein. So können KI-Anwendungen etwa Umweltbelastungen in der Landwirtschaft mindern. Gleichzeitig erfordern sie aber einen hohen Einsatz von Computerressourcen – mit weiteren Belastungen für Mensch und Umwelt. Das Projekt “RE4GREEN” soll beim geplanten Wandel auf die Klima- und Umweltethik fokussieren. Die Europäische Union fördert das Vorhaben in den nächsten drei Jahren mit insgesamt drei Millionen Euro.
„Gemeinsam in Wissenschaft und Gesellschaft müssen wir mehr Anstrengungen unternehmen, um den Klimawandel aufzuhalten und den enormen Verlust an Biodiversität nicht weiter zuzulassen“, sagt Professor Dr. Dirk Lanzerath, Leiter des Deutschen Referenzzentrums für Ethik in den Biowissenschaften (DRZE) der Universität Bonn und Koordinator des Projektes “RE4GREEN”. „Gerade die Verantwortung von uns Forschenden bereits im Forschungsprozess und bei der Auswahl von Forschungsthemen und -zielen ist hier ausgesprochen hoch.“ Für diese Fragestellungen schon junge Forschende zu sensibilisieren und dies auch zu einem zentralen Anliegen ethischer Verantwortlichkeit von Forschungseinrichtungen wie Universitäten zu machen, ist Gegenstand vom neu eingeworbenen EU-Projekt RE4GREEN. An dem Vorhaben beteiligen sich von der Universität Bonn neben dem Deutschen Referenzzentrum für Ethik in den Biowissenschaften (DRZE) auch die Landwirtschaftliche Fakultät, das Center for Life Ethics und der Transdisziplinäre Forschungsbereich “Sustainable Futures”.
mehr: https://idw-online.de/de/news832448
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Klimaforschung in Gewässern: ParKli Wassersensorik zum Nachbauen
Die Hochschule Reutlingen, das Herman Hollerith Zentrum (HHZ) Böblingen und die open science for open societies gGmbH haben gemeinsam im Rahmen des Forschungsprojekts „ParKli – Partizipative Frühwarnsysteme zur Bekämpfung lokaler Folgen des Klimawandels durch Citizen Science Aktivitäten in der Umweltinformatik“ an der Entwicklung eines Wassersensors gearbeitet, um ein Langzeitmonitoring zu ermöglichen. Die Ergebnisse werden am 21. Juni bei der Abschlussveranstaltung präsentiert.
Gewässer erbringen wesentliche Ökosystemdienstleistungen, die für das Überleben und Wohlergehen der Menschheit essenziell sind. Dazu zählen die Versorgung mit sauberem Trinkwasser, die Regulierung des Klimas und der Atmosphäre sowie die Bereitstellung von Nahrung und Erholungsräumen. Aquatische Ökosysteme unterstützen zudem die biologische Vielfalt, regulieren den Wasserhaushalt und tragen zur Bodenbildung bei. Diese Faktoren sind besonders wichtig, da sie helfen, natürliche Schwankungen und Störungen abzufedern und die Resilienz gegenüber Umweltveränderungen zu erhöhen.
mehr: https://idw-online.de/de/news835013
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Mit maßgeschneiderten Konzepten gegen den Fachkräftemangel
Das Ferdinand-Braun-Institut engagiert sich gemeinsam mit dem Aus- und Weiterbildungsnetzwerk Hochtechnologie (ANH Berlin) für die Sicherung des Nachwuchses im Hightech-Bereich. Neben einer Vielzahl von Initiativen für alle Qualifikationsstufen bietet das Institut im Herbst dieses Jahres wieder drei Ausbildungsplätze für Mikrotechnolog*innen an. Ausbildungsplätze in weiteren technisch-naturwissenschaftlichen Berufen vermittelt ANH Berlin.
Kluge Köpfe für Forschung und Entwicklung in der Hochtechnologie zu gewinnen, ist eine der zentralen Herausforderungen der Branche. Viele Berufsbilder sind nach wie vor zu wenig bekannt, gelten als „zu langweilig“ oder „zu anspruchsvoll“. Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) und das am Institut angesiedelte ANH Berlin setzen daher auf maßgeschneiderte Lösungen. So beteiligt sich das FBH aktiv an der akademischen Lehre und betreut Abschlussarbeiten und Promotionen. Zudem sollen Jugendliche für eine duale Ausbildung im gewerblich-technischen Bereich begeistert werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news834939
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Die Kläranlage als Rohstoffquelle – Winfried Kretschmann besucht das Lehr- und Forschungsklärwerk der Universität
Am 6. Juni 2024 war Baden-Württembergs Ministerpräsident Winfried Kretschmann zu Gast im Lehr- und Forschungsklärwerk Büsnau. Forschende der Universität Stuttgart und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) zeigten an einer Pilotanlage, wie Kläranlagen durch die Rückgewinnung von Rohstoffen zur Klimaneutralität beitragen können.
„Das Lehr- und Forschungsklärwerk der Universität Stuttgart verfolgt ein großes Ziel: Aus Abwasser sollen wertvolle Rohstoffe gewonnen und wieder in den Wirtschaftskreislauf zurückgeführt werden. So kann der organische Kohlenstoff des Abwassers nachhaltig genutzt werden. Zudem arbeitet man im Forschungsklärwerk daran, den hohen Ausstoß von klimaschädlichen Gasen in herkömmlichen Klärwerken zu verringern“, so Ministerpräsident Winfried Kretschmann. „Doch hier wird nicht nur auf hohem Niveau getüftelt. Schließlich ist das Klärwerk auch eine Ausbildungsstätte für das Personal in Abwasseranlagen und unterstützt Firmen bei der Entwicklung von Anlagentechnik. Damit fördert das Klärwerk die wichtige Durchlässigkeit von der Wissenschaft in die Anwendung.“
In unserem Abwasser stecken nicht nur Schmutz und Ausscheidungen, sondern auch wertvolle Rohstoffe wie Stickstoff und organische Kohlenstoffverbindungen. Mithilfe chemischer, biologischer und physikalischer Verfahren können diese Rohstoffe aus Abwasser zurückgewonnen werden, um daraus Produkte wie Dünger, Wasserstoff und Biokunststoff herzustellen. Diesen Prozess erforscht seit 2021 das Projekt KoalAplan („Kommunales Abwasser als Quelle für Ammoniumstickstoff, Wasserstoff und Bioplastik – die Bioraffinerie Büsnau“).
mehr: https://idw-online.de/de/news834932
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Daten schützen im Umgang mit freizugänglicher KI? Studie mit der ISM zeigt erhebliches Risiko
Im Umgang mit freizugänglichen KI-Lösungen liegt ein großes Datenschutzrisiko in deutschen Unternehmen. Dies zeigt eine Umfrage der Shamundi Consulting in Zusammenarbeit mit der International School of Management (ISM) und vier deutschen Technologieunternehmen unter der Leitung von Kishor Sridhar. Der ISM-Dozent für Wirtschaftspsychologie mit Schwerpunkt auf den Themen New Work und Führung befragte mit seinem Team 750 Führungskräfte in deutschen Unternehmen zu ihrer KI-Nutzung.
München, 06.06.2024. Im Umgang mit freizugänglichen KI-Lösungen liegt ein großes Datenschutzrisiko in deutschen Unternehmen. Dies zeigt eine Umfrage der Shamundi Consulting in Zusammenarbeit mit der International School of Management (ISM) und vier deutschen Technologieunternehmen unter der Leitung von Kishor Sridhar. Der ISM-Dozent für Wirtschaftspsychologie mit Schwerpunkt auf den Themen New Work und Führung befragte mit seinem Team 750 Führungskräfte in deutschen Unternehmen zu ihrer KI-Nutzung.
Das Thema Datenschutz hat in Europa einen großen Stellenwert, so der Eindruck, den man aus den politischen Entwicklungen der letzten Jahre und den daraus resultierenden Gesetzen gewinnt. Dennoch gibt es bei Unternehmen in Deutschland ein großes Datenschutzrisiko im Umgang mit freizugänglicher KI – so das Fazit der Studie. Und auch die Aufklärung der Mitarbeiter zu dem Thema kommt in der Wahrnehmung der Befragten bislang zu kurz.
Eine Frage an die Führungskräfte lautete: Gibt es in ihrem Unternehmen spezifische Vorgaben bzw. Restriktionen im Umgang mit internen oder kundenspezifischen Daten und der Verwendung offener KI Systeme? Fast zwei Drittel der Befragten (62%) beantworteten dies mit „Nein“. Nur 24% gaben an, über solche Vorgaben zu verfügen. Weitere 13% konnten keine Angaben machen oder waren sich nicht sicher.
mehr: https://idw-online.de/de/news834947
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Rote Karte für Sonnenbrand
Bundesamt für Strahlenschutz stellt Fans bei EURO 2024 kostenlos Sonnencreme zur Verfügung und informiert über UV-Schutz
Zum Start der Fußball-Europameisterschaft der Männer in Deutschland (EURO 2024) wird das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) Fans mit der Kampagne „UV-sicher“ beim persönlichen UV-Schutz unterstützen. In allen zehn Gastgeberstädten stellt es dafür in den Fan-Zonen und in der Nähe der Stadien kostenlos Sonnencreme in Spendern und Informationen zur aktuellen UV-Belastung zur Verfügung, die in den Sommermonaten besonders intensiv ist.
BfS-Präsidentin Inge Paulini: „Wer bei der EM mitfiebert, denkt an Tore und an Teams, aber vielleicht nicht daran, sich vor der Sonne beim Public Viewing zu schützen und riskiert so einen Sonnenbrand. Die UV-Strahlung ist ein Gesundheitsrisiko, das häufig unterschätzt wird. Die Sonnencremespender sollen daran erinnern, wie wichtig das Eincremen ist und sie ermöglichen es, das direkt in die Tat umzusetzen.“ So können alle draußen mitjubeln, auch an sonnigen Tagen.
Paulini weiter: „Für einen guten persönlichen UV-Schutz gilt eine einfache Regel: vermeiden, bekleiden, Sonnencreme nutzen. An erster Stelle steht, gesundheitsschädigende UV-Belastung zu vermeiden – etwa in dem man mittags Schatten aufsucht. An zweiter Stelle kommt der Schutz von Haut und Augen durch lange Kleidung, Hut und Sonnenbrille. Ganz zuletzt kommt aus Sicht des Strahlenschutzes die Sonnencreme. Den wirkungsvollsten UV-Schutz erreicht man mit der Kombination all dieser Maßnahmen.“
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MCC: Die Menschheit muss jährlich sieben bis neun Milliarden Tonnen CO₂ aus der Atmosphäre holen
Sieben bis neun Milliarden Tonnen CO₂ pro Jahr müssen ab Mitte des Jahrhunderts nachhaltig aus der Atmosphäre entfernt werden, wenn die Welt das 1,5-Grad-Limit des Pariser Abkommens einhalten soll. Dies geht aus dem zweiten Bericht „State of Carbon Dioxide Removal“ (CDR, Stand der CO₂-Entnahmen) hervor, der weltweit führenden wissenschaftlichen Bewertung eines internationalen Teams von über 50 Fachleuten. Der Bericht wurde geleitet von der Smith School of Enterprise and the Environment der Universität Oxford, zu den federführenden Einrichtungen gehört das Berliner Klimaforschungsinstitut MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change).
„Emissionsminderung ist für netto null vorrangig, aber CO₂-Entnahmen spielen eine wichtige Rolle“, sagt Jan Minx, Leiter der MCC-Arbeitsgruppe Angewandte Nachhaltigkeitsforschung. „Aber beim Hochskalieren der Entnahme-Technologien darf die Menschheit nicht andere Ziele gefährden – wie die Ernährungssicherheit, die biologische Vielfalt, sichere Wasserversorgung oder sichere Lebensräume für indigene Völker. Aus diesem Grund haben wir in unsere Analyse Nachhaltigkeitskriterien einbezogen. Und daraus abgeleitet unsere finale Abschätzung der Paris-kompatiblen CO₂-Entnahmemenge getroffen.“
Aktuell werden nur jährlich 2 Milliarden Tonnen CO₂ entnommen, meist durch konventionelle Methoden wie Aufforstung. Neuartige Entnahme-Methoden – wie Pflanzenkohle, beschleunigte Gesteinsverwitterung, CO₂-Direktabscheidung und Speicherung (DACCS) und Bioenergie mit CO₂-Abscheidung und -speicherung (BECCS) – summieren sich mit jährlich 1,3 Millionen Tonnen auf unter 0,1 Prozent der Gesamtmenge. Auf tatsächlich dauerhafte Methoden entfallen nur jährlich 0,6 Millionen Tonnen, das sind unter 0,05 Prozent.
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Hochwasser und Seuchen: So schützen Sie sich
Hochwasser und daraus resultierende Seuchen stellen auch in Deutschland eine ernsthafte Bedrohung für die Gesundheit und Sicherheit der Bevölkerung dar. Grund zur Panik besteht nicht – wenn man ein paar Regeln befolgt.
Während eines Hochwassers können verschiedene lebensbedrohliche Krankheitserreger auftreten. Entsprechend kann es nach dem Hochwasser schlimmstenfalls zu Seuchen kommen – oder aber zu schweren Erkrankungen einzelner Menschen, die sich mit den jeweiligen Erregern infiziert haben.
Welche Erreger können auftreten?
Hepatitis A: Das ist eine durch Viren verursachte Leberentzündung, die sich leicht über kontaminiertes Wasser verbreiten kann.
Typhus: Typhus ist eine bakterielle Infektion, die durch Salmonellen verursacht wird. Kontaminiertes Wasser kann die Ausbreitung von Typhus begünstigen.
Cholera: Hochwasser kann eine Ursache für Cholera sein, da es häufig zu einer Verunreinigung von Trinkwasserquellen mit dem Bakterium Vibrio cholerae führt. Unbehandelt endet Cholera sehr oft tödlich. Überschwemmungen beschädigen oft sanitäre Einrichtungen oder führen zu deren Überflutung, was die Verbreitung von Fäkalien und Krankheitserregern in der Umwelt fördert. Wenn Menschen kontaminiertes Wasser konsumieren oder damit in Berührung kommen, kann sich die Krankheit rasch verbreiten. Das Risiko einer Cholera-Epidemie ist besonders in Regionen mit unzureichender Wasserinfrastruktur und Hygiene nach Hochwasser hoch. Das ist in Deutschland zwar nicht der Fall – aber auch nicht ganz ausgeschlossen.,
Zusätzlich zu den bereits erwähnten Erregern wie dem Hepatitis-A-Virus, Salmonellen und Cholera-Bakterien können weitere Pathogene bei Hochwasserkatastrophen eine Rolle spielen. Dazu zählt unter anderem Giardia lamblia, ein Parasit, der gastrointestinale Erkrankungen hervorruft..
mehr: https://idw-online.de/de/news834697
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Schritt für Schritt zum Klimaschutz
Das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK und der Bundesverband Der Mittelstand. BVMW e. V. haben einen Leitfaden entwickelt, der kleine und mittlere Unternehmen beim Aufbau eines betrieblichen Klimamanagements unterstützt. Er steht ab sofort kostenfrei zum Download bereit.
Angesichts der weitreichenden Folgen des Klimawandels wird für Unternehmen eine strategische Auseinandersetzung mit dem Klimaschutz immer wichtiger. Wachsende Ansprüche von Kunden, Auftraggebern oder Mitarbeitenden, aber auch gesetzliche Regularien stellen Firmen vor die Herausforderung, sich mit den eigenen Umweltauswirkungen zu beschäftigen. Insbesondere gesetzliche Berichtspflichten innerhalb der EU, wie die Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD), werden in den kommenden Jahren immer mehr Unternehmen betreffen. Schätzungen gehen davon aus, dass allein in Deutschland bis zu 15.000 Unternehmen verpflichtet sein werden, einen umfassenden Nachhaltigkeitsbericht vorzulegen, darunter auch kleine und mittlere Unternehmen (KMU).
Aber auch für Unternehmen, die keiner Nachhaltigkeitsberichtspflicht unterliegen, wird das Thema immer relevanter. Befinden sie sich in Lieferketten anderer berichtspflichtiger Unternehmen, müssen auch sie bei der Auftragsvergabe Informationen zu den eigenen Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) angeben. Ebenso verlangen immer mehr Banken bei der Kreditvergabe umfassende Informationen zur unternehmerischen Klimastrategie. Gerade für KMU bietet die Auseinandersetzung mit den eigenen klimaschädlichen THG-Emissionen Chancen und Vorteile. Mit Maßnahmen zu deren Reduzierung leisten sie einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz und sichern darüber hinaus ihre Wettbewerbsfähigkeit.
Der Leitfaden »Klimamanagement in Unternehmen« unterstützt Firmen jetzt dabei und gibt Orientierung beim Aufbau eines ganzheitlichen betrieblichen Klimamanagements. Er zeigt Schritt für Schritt auf, wie Unternehmen eine Treibhausgasbilanz (THG-Bilanz)erstellen, Klimaschutzziele festlegen, Klimaschutzmaßnahmen umsetzen und ihre Erfolge kommunizieren können. Unternehmen lernen unter anderem Methoden und Tools für die Bilanzierung ihrer THG-Emissionen kennen und erfahren, wie sie auf Basis ihrer THG-Bilanz und ihrer Klimaschutzziele sinnvolle und effiziente Klimaschutzmaßnahmen auswählen können. Sie lernen, wie sie Maßnahmen strukturiert planen, fortlaufend umsetzen und systematisch evaluieren können und erhalten Tipps für die Nachhaltigkeitsberichterstattung unter Berücksichtigung freiwilliger und verpflichtender Standards. Die Schritt-für-Schritt-Anleitung ist so angelegt, dass sie auf individuelle Unternehmensbedürfnisse angepasst werden kann.
mehr: https://idw-online.de/de/news834406
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Welttag der Ozeane: Wie viel Klimawandel steckt im Meer?
Der steigende CO₂-Gehalt der Atmosphäre führt zu einer Versauerung der Ozeane. Es sind kleine chemische Veränderungen mit gravierenden Folgen. Für die Messung des pH-Wertes im Ozean bietet die PTB neuerdings einen „Goldstandard“, der für weltweit vergleichbare und damit aussagekräftige Messdaten sorgt. Denn nur wer verlässliche Daten hat, kann fundierte Entscheidungen für den Schutz der Meere treffen. Mit dem Welttag der Ozeane wollen die Vereinten Nationen am 8. Juni alle Menschen für die Bedrohung der Meere sensibilisieren und an die herausragende ökologische Rolle der Ozeane erinnern.
Zuweilen nennt man ihn den bösen Zwilling der Klimaerwärmung: die Versauerung der Ozeane. Denn der steigende CO2-Gehalt der Atmosphäre hat nicht nur Auswirkungen auf das Klima, sondern auch auf die Chemie der Ozeane. Diese „Versauerung der Ozeane zu minimieren und zu bekämpfen“ gehört zu den Nachhaltigkeitszielen der von den Vereinten Nationen formulierten Agenda 2030. Ozeanografen versuchen daher, den pH-Wert – ein Maß, ob eine Flüssigkeit eher basisch, neutral oder sauer ist – möglichst flächendeckend zu messen. Doch Messungen im Ozean sind eine Herausforderung: Da sind nicht nur die enorme Ausdehnung der Wassermassen und schwierige Wetterbedingungen – anders als im Labor schwanken auch Temperatur und Salzgehalt. Das macht Messungen komplizierter. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und Partnerinstitute wollten helfen und haben im Rahmen eines dreijährigen internationalen Projekts die Voraussetzung für verlässliche und vergleichbare pH-Wert-Messungen geschaffen.
mehr: https://idw-online.de/de/news834407
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ÖPNV-Anschluss wichtiger für Wohnstandortwahl als verfügbarer Pkw-Stellplatz
Das Deutsche Institut für Urbanistik (Difu) untersuchte gemeinsam mit der TU Dortmund in einer Studie für das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) wie das Mobilitätsangebot am Wohnort die Alltagsmobilität beeinflusst und welche Kriterien die Wahl des Wohnstandorts bestimmen.
Berlin. Welchen Einfluss haben Mobilitätsangebote und Siedlungsstruktur auf die Alltagsmobilität der Bewohnerschaft? Und wie wirken sich Mobilitätsbedarf und Mobilitätsanforderungen der Menschen auf die Wahl ihres Wohnstandortes aus? Diesen und weiteren Fragen ging das Difu gemeinsam mit der TU Dortmund in einer Studie für das BMBF nach, deren Ergebnisse nun veröffentlicht vorliegen.
Die Studienergebnisse zeigen, dass – anders als vielfach vermutet – ein guter Anschluss an öffentliche Verkehrsmittel bei der Wohnstandortwahl eine größere Rolle spielt, als die Verfügbarkeit eines Pkw-Stellplatzes. Dem ÖPNV kommt damit eine Schlüsselrolle in der Siedlungsentwicklung zu.
Viele Haushalte möchten nachhaltig mobil sein, sehen jedoch ein gutes ÖPNV-Angebot als unabdingbare Voraussetzung dafür an. Oft finden jedoch Haushalte mit Präferenzen für den Umweltverbund keine Wohnangebote, die diesen Mobilitätswünschen entsprechen. Für diese Nachfrage nach gut angebundenen, autoreduzierten Neubauvierteln könnte sich ein Umsteuern bei Kommunen und in der Wohnungswirtschaft also lohnen.
mehr: https://idw-online.de/de/news834436
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CoastAdapt: Nachhaltiger Küstenschutz für Niedersachsen
Der Meeresspiegel steigt immer schneller an und verändert die Küstenlandschaften weltweit. Allein in den vergangenen 30 Jahren wurde in der Deutschen Bucht ein Anstieg von etwa zehn Zentimetern verzeichnet. Diese Entwicklung stellt auch die niedersächsische Nordseeküste vor enorme Herausforderungen: Wie kann die Küste nachhaltig, verantwortungsvoll und behutsam an den Klimawandel angepasst werden? Und wie lassen sich Nutzung und Schutz der natürlichen Ressourcen bestmöglich in Einklang bringen? Antworten darauf will der „Wissenschaftsraum CoastAdapt“ unter Leitung der Technischen Universität Braunschweig liefern und ein international sichtbares Küstenkompetenzzentrum schaffen.
Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern ständige Anpassungsmaßnahmen an den Küsten. Und sie erfordern unterschiedliche Sichtweisen, Erfahrungen sowie die Zusammenarbeit unterschiedlicher Disziplinen, um neue Lösungen zu entwickeln. Deshalb bringt der Wissenschaftsraum „CoastAdapt“ Expertinnen aus dem Küsteningenieurwesen und der Küstenforschung zusammen, vernetzt also die Ingenieurswissenschaften mit den Naturwissenschaften, Universitäten mit Fachbehörden und Verbänden in Niedersachsen. „Wir möchten hier einen starken Nukleus für das Thema Küste schaffen, um den Küstenraum nachhaltig und vorausschauend weiterzuentwickeln“, sagt Projektkoordinator Professor Nils Goseberg vom Leichtweiß-Institut für Wasserbau der TU Braunschweig. Wissenschaftlerinnen aus Braunschweig, Hannover und Oldenburg arbeiten dabei eng mit Expert*innen aus der Praxis, wie dem Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz und der Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer, zusammen.
mehr: https://idw-online.de/de/news834426
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Politische Glaubwürdigkeit entscheidet über den Erfolg des EU-Emissionshandels
Damit die Kohlenstoffpreise im EU-Emissionshandelssystem (EU ETS) hoch genug sind, um Emissionsminderungen langfristig effizient anzureizen, ist eine große politische Glaubwürdigkeit entscheidend. Ein Team von Forschenden des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) zeigt, dass zwe ETS-Reformen nicht nur durch eine Verschärfung der Emissions-Obergrenze den Preis von unter 10 Euro pro Tonne CO₂ im Jahr 2017 auf etwa 80 Euro pro Tonne 2022 angehoben haben, sondern auch durch ein stärkeres politisches Bekenntnis zum ETS.
Dies führte dazu, dass Unternehmen angefangen haben, vorausschauender zu handeln und kurzfristig weniger CO₂ auszustoßen, um Zertifikate für eine spätere Verwendung aufzubewahren.
„Der Preis für den Ausstoß von klimaschädlichem CO₂ ist in der Vergangenheit stark gestiegen; in den letzten fünf Jahren hat er sich durch zwei politische Reformen knapp verzehnfacht. Unsere Analyse deutet darauf hin, dass die Reformen nicht nur die ETS-Regeln direkt verändert haben, sondern auch die langfristige Glaubwürdigkeit des ETS erhöht und damit Unternehmen dazu gebracht haben, ihr Marktverhalten an den langfristigen Klimazielen auszurichten“, erklärt Joanna Sitarz, PIK-Wissenschaftlerin und Erstautorin der in Nature Energy veröffentlichten Studie. „Alles, was der langfristigen Glaubwürdigkeit von Klimazielen schadet, könnte im Gegenzug dazu führen, dass die CO₂-Preise im ETS kurzfristig wieder einbrechen und unzureichend in Klimaschutz investiert wird.“
Das EU-ETS legt eine Obergrenze und damit einen Preis für Treibhausgasemissionen aus Kraftwerken, großen Industrieanlagen und dem Luftverkehr fest und deckt etwa 40 Prozent der gesamten Emissionen in der EU ab. Die Obergrenze sinkt jedes Jahr und wird voraussichtlich um das Jahr 2040 herum bei Null liegen. Eine wichtige Eigenschaft des ETS ist, dass Emissionszertifikate angespart werden können: Wenn Unternehmen in der Zukunft mit sehr hohen CO₂-Vermeidungskosten rechnen, können sie ihre Emissionen zeitnah reduzieren und die ungenutzten Emissionszertifikate für eine spätere Verwendung aufbewahren. Auf diese Weise werden aktuelle Preise mit künftigen Knappheiten verknüpft, was zu dynamischer Effizienz führen sollte: Emissionen werden dann reduziert, wenn es am günstigsten ist.
mehr: https://idw-online.de/de/news834438
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Rotaviren: Symptome, Impfung, Therapie
Der Schauspieler Heinz Hoenig (72) ist schwer erkrankt – nach Aussagen seiner Frau infizierte er sich mit Rotaviren. Was die Erreger bewirken, und wie Sie sich dagegen schützen können, erfahren Sie in unserem Infotext.
Rotaviren sind weit verbreitet und verursachen vor allem bei Kleinkindern Magen-Darm-Infektionen. Fast alle Kinder infizieren sich bis zum Alter von fünf Jahren. Die Ansteckung erfolgt meist über den Kontakt mit kontaminierten Fäkalien oder Gegenständen. Für Erwachsene sind die Viren ebenfalls gefährlich und können Sekundärschäden auslösen.
mehr: https://idw-online.de/de/news833227
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Meilenstein in der Sensorik: Parallele Messung mehrerer Wasserparameter mit nur einem Sensorchip
Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS präsentiert eine wegweisende Integrationstechnologie zur gleichzeitigen Messung verschiedener Wasserparameter mittels ionensensitiver Feldeffekttransistoren (ISFETs). Die neu entwickelte n-Wannen-Integrationstechnologie ermöglicht es künftig, mit nur einem Sensorchip pH-Werte, Nitrat-, Phosphat- und Kaliumkonzentrationen parallel und kontinuierlich zu erfassen. Diese Innovation eröffnet neue Horizonte für die Umwelt- und Bioanalytik.
ISFETs zeichnen sich durch ihre Kompaktheit, Robustheit und Integrationsfähigkeit aus.
Daher sind sie optimal für die präzise Messung von pH-Werten sowie für die genaue Bestimmung der Konzentration zahlreicher Ionen in Wasser geeignet, was sie zu leistungsstarken Werkzeugen in der Umwelt- und Bioanalytik macht. In der pH-Messtechnik finden sie aufgrund ihrer Unzerbrechlichkeit vor allem in der Lebensmittelproduktion bereits breite Anwendung. Das Fraunhofer IPMS hat nun eine n Wannentechnologie entwickelt, die es ermöglicht, mehrere ISFETs auf einem Chip so zu integrieren, dass eine gezielte Funktionalisierung mittels ionenselektiver Schichten möglich ist.
Diese Integrationstechnologie eröffnet die Möglichkeit von multifunktionalen ISFET Arrays. In Zusammenarbeit mit Forschungspartnern können so zukünftig weitere anwendungsspezifische, ionenselektive Beschichtungen entwickelt und integriert werden. Dies ermöglicht die simultane und kontinuierliche Messung verschiedener Parameter wie pH-Wert, Nitrat-, Phosphat- und Kaliumkonzentration mit nur einem Sensorchip. Bei Bedarf können auch weitere Parameter in das System integriert werden.
»Ein derartiges Messsystem, welches essenzielle Parameter von Wasser kontinuierlich in Echtzeit erfassen kann, hat ein riesiges Marktpotenzial«, sagt Dr. Olaf R. Hild, Leiter des Geschäftsfelds Chemische Sensorik am Fraunhofer IPMS. »Es eröffnet neue Möglichkeiten für Anwendungen in der Umweltanalytik, der Land- und Wasserwirtschaft sowie im stark wachsenden Markt der Indoorfarming-Anwendungen.« »Und«, so fügt er schmunzelnd hinzu, »wir haben mit dieser Technologie eine Alleinstellung in Europa!«
Die Nutzung dieser Technologie soll dazu beitragen, die Effizienz und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft zu steigern, indem die Messdaten mit externen Daten, wie zum Beispiel Wetterdaten, kombiniert werden. Dies würde Landwirten ermöglichen passgenaue Nährstoffgaben vorzunehmen. Das spart nicht nur Kosten für Düngemittel, sondern schont auch die Umwelt.
Die bisher entwickelten Sensoren und die n-Wannen-Integrationstechnologie werden auf der Messe SENSOR+TEST in Nürnberg vom 11. bis 13. Juni vorgestellt, um Entwicklern, Integratoren und potenziellen Nutzern die Technologie zu erläutern. Messetermine mit den Experten des Fraunhofer IPMS am Stand 1-317 können bereits vorab auf der Webseite des Instituts vereinbart werden: https://www.ipms.fraunhofer.de/de/events/2024/Sensor_Test.html
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Fortschrittliche Deichsysteme zum Schutz vor Überschwemmungen und Hochwasser
Die Projektpartner des EU-Projekts MULTICLIMACT trafen sich im niederländischen Delft, um Initiativen zur Klimaresilienz voranzutreiben. In einer sich schnell verändernden Welt, in der der Klimawandel und die damit einhergehenden Naturgefahren eine zunehmende Bedrohung für unsere Städte und Infrastrukturen darstellen, will das Projekt MULTICLIMACT ein Leuchtturm des Fortschritts und der Hoffnung sein. Im Projekt werden innovative Strategien und Technologien sowie ein Toolkit mit 18 zuverlässigen und leicht umsetzbaren Methoden und digitalen Lösungen entwickelt, um die Widerstandsfähigkeit unserer Stadtlandschaften zu verbessern.
MULTICLIMACT ist ein von der EU finanziertes Projekt zur Verbesserung von Klimaanpassungsstrategien, an dem 25 Partnerorganisationen mitwirken. Am 16. und 17. April trafen sich die Partner auf dem Campus der Technischen Universität Delft, um die Projektfortschritte zu überprüfen und künftige Richtungen für diese wichtige Klimaschutzmaßnahme festzulegen.
Als Projektpartner übernimmt das Steinbeis Europa Zentrum die Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit. Dafür wird neben den Platzierungen von wissenschaftlichen Publikationen eine breitgefächerte Social Media Kampagne implementiert, mehrsprachiges Kommunikationsmaterial entwickelt und Aktivitäten wie Webseminare und Networking Events durchgeführt.
alparslan.akkus@steinbeis-europa.de
mehr: https://idw-online.de/de/news833192
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200 Flaschen Bier pro Kopf: Wissenschaftliche Fakten zum 30. Tag des Bieres
Hopfen und Malz – Gott erhalt’s. Trotz rückläufigem Bierkonsum ist Bier nach wie vor sehr beliebt bei den Deutschen. Am 23. April feiern wir des Tag des Bieres und nehmen dies zum Anlass, um zu klären, was eigentlich drin ist im Gerstensaft, wie der Geschmack zustande kommt und warum so viele Menschen das Getränk so sehr lieben.
Deutschland. Wenn man im Ausland jemanden fragt, wie man sich Deutschland vorstelle, werden dabei oft die gleichen Bilder umschrieben. Bier ist eines davon und in der Tat gibt es in unserem Land eine sehr alte und reiche Brautradition, eine Vielfalt lokaler Brauereien, unzählige Biersorten und mindestens genau so viele Anlässe, um Bier zu konsumieren.
In der Tat gehören die Deutschen zu den größten Biertrinkern der Welt. Auch wenn der Konsum seit einigen Jahren zurückgegangen ist, kamen wir im Jahr 2020 laut einer Studie des Statistischen Bundesamtes auf einen durchschnittlichen Pro-Kopf-Verbrauch von 93,3 Litern. Das entspricht in etwa 200 Flaschen Bier. Doch was macht sie aus, die Faszination zum Gerstensaft? Wie bekommt man den Alkohol aus dem Bier und wie kann man mit so wenigen Zutaten so viele Geschmäcker erzeugen? Dr. Margit Jekle ist Professorin für Lebensmitteltechnologie und pharmazeutisches Qualitätsmanagement. Im Interview beantwortet sie die spannendsten Fragen rund ums Bier.
mehr: https://idw-online.de/de/news832365
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Plastikmüll in Biomüll-Tonnen reduzieren / Idee: BiOTONi aus regionalem Bio-Plastik
Forschende am Resource Lab der Universität Augsburg befassen sich damit, wie der Plastikanteil, der fälschlicherweise in Augsburgs Bio-Tonnen landet, reduziert werden kann. Ausgehend von Befragungen in Mehrfamilienhäusern entstand die Idee eines neuen Abfallbehälters für Biomüll. Das Bio-Plastik, um diesen herzustellen, soll künftig aber nicht wie üblich aus Mais und Zuckerrohr geschaffen werden, das aus dem Ausland hertransportiert werden muss. Sondern aus Abfällen der Land- und Forstwirtschaft – wie Stroh und Rinde – aus der Region. Das Vorhaben ist Teil des Verbundprojekts reGIOcycle, welches das Bundesministerium für Bildung und Forschung in einer zweiten Phase bis 2025 weiter fördert.
In Augsburgs braunen Bio-Tonnen landet immer noch zu viel Plastik, wie beispielsweise Windeln oder Tüten. Diese „Fehlwürfe“ müssen händisch aussortiert werden, damit aus den Abfällen wertvoller Kompost entstehen kann. Oder der Abfallwirtschaftsbetrieb Augsburg muss den eigentlich nützlichen Biomüll verbrennen.
„Dieses Problems haben sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Resource Lab der Universität Augsburg im Rahmen des Verbundprojekts reGIOcycle angenommen und Menschen in Augsburg und den Landkreisen Aichach-Friedberg und Augsburg dazu befragt, wie sie ihren Abfall sortieren“, erklärt Dr. Andrea Thorenz, die die Forschungsgruppe am Institut für Materials Resource Management der Universität Augsburg leitet.
Eine wichtige Erkenntnis: In Mehrfamilienhäusern ist die Motivation, Müll zu trennen, groß, aber im Alltag wird es nicht umgesetzt. „Ursache solcher Fehlwürfe ist oft schlicht Bequemlichkeit – etwa, wenn Kartoffelschalen oder Obstreste mitsamt der Tüte, in der sie gesammelt wurden, in die braune Tonne geworfen werden. Mitunter mangelt es aber auch an ausreichender Aufklärung“, erklärt Felix Assies, Mitarbeiter und Doktorand am Resource Lab. Das Projektkonsortium kam auf die Idee, einen kleinen Behälter für Biomüll weiterzuentwickeln, der direkt in der Küche steht und dazu einlädt, Küchenabfälle aufzunehmen.
mehr: https://idw-online.de/de/news834126
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Ein wirkungsorientiertes Vorhersagesystem für die bessere Frühwarnung vor Hochwasser
Extremereignisse wie beispielsweise Hochwasser werden durch den Klimawandel häufiger. Dies verstärkt die Notwendigkeit, Methoden zur genaueren und schnelleren Hochwasservorhersage zu entwickeln, um die Bevölkerung künftig besser zu schützen. Ein Forschungsteam des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) hat in der Zeitschrift Nature Communications ein Hochwasservorhersagesystem vorgestellt, das rechtzeitig nicht nur Wasserstände an Pegeln, sondern auch dynamische hochaufgelöste Überflutungskarten bereitstellt. So können die Folgen einer Überschwemmung präzise bis auf das Niveau einzelner Gebäude prognostiziert werden.
In der räumlichen und zeitlichen Vorhersage von Hochwasserereignissen hat es in den vergangenen Jahren große Fortschritte gegeben. So ist es derzeit möglich, Hochwasserstände an einzelnen Pegeln vorherzusagen. Welche Auswirkungen Überschwemmungen für Städte und Gemeinden vor allem für die Menschen im Unterlauf von Flüssen haben können, konnte bisher allerdings nur grob oder sogar fehlerhaft abgeschätzt werden. Diese Präzision ist jedoch entscheidend, weil die betroffene Bevölkerung möglichst schnell vorab informiert werden muss, um gegebenenfalls Evakuierungsmaßnahmen einzuleiten. „Was es bräuchte, ist ein mit dem neuesten Stand der Technik ausgestattetes Hochwasserfrühwarnsystem, das hochauflösend rechtzeitig Überschwemmungsvorhersagen liefert und angibt, welche Auswirkungen das Hochwasser auf einzelne Gebäude hat“, sagt UFZ-Modellierer Prof. Luis Samaniego, Letztautor des Artikels. Dies würde die Grundlage für das Krisenmanagement entscheidend verbessern.
Für das neue Hochwasservorhersagesystem kombinierten die Forscher der beiden Helmholtz-Zentren in einem ersten Schritt die Niederschlagsvorhersagen des Deutschen Wetterdienstes (NWP limited area ensemble prediction system) mit dem am UFZ entwickelten hydrologischen Modellsystem mHM (mesoscale hydrologic model). Dieses Modell liefert nicht nur Informationen zum Wasserabfluss, sondern auch zum zeitlichen Verlauf der Bodenfeuchte – einer der entscheidenden Faktoren für die Entwicklung von Hochwasser. Anhand der vorliegenden Daten zur Hochwasserkatastrophe im Ahrtal im Juli 2021 gelang es ihnen im Nachgang, anhand eines Ensembles von 20 Vorhersagenmodellen die Höhe der Flutwelle für den Pegel Altenahr stündlich zu prognostizieren. Zudem konnten sie die Wahrscheinlichkeit berechnen, ob ein 50- und ein 100-jährliches Hochwasser eintreten. Die Modellierung ergab, dass 47 Stunden und damit fast zwei Tage vor dem Eintreffen der Flutwelle im Ahrtal 15 Prozent der Modelle ein 100-jährliches Hochwasser prognostiziert hätten. Je näher das Ereignis kam, umso wahrscheinlicher wurde, dass die zu dem Zeitpunkt festgelegte Jahrhundertmarke tatsächlich überschritten wird: So sagten 75 Prozent aller Modelle 17 Stunden vor der Flutwelle das Jahrhunderthochwasser voraus, sieben Stunden davor waren es schließlich 100 Prozent. „Wenn 75 Prozent der Vorhersagen in einem Ensemble ein Jahrhunderthochwasser anzeigen, ist es sehr wahrscheinlich, dass es eintritt“, sagt der UFZ-Modellierer Dr. Husain Najafi, Erstautor der Studie.
mehr: https://idw-online.de/de/news833502
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Forschungsprojekt der SRH Berlin auf der Woche der Umwelt des Bundespräsidenten
Die Woche der Umwelt, eine Veranstaltung des Bundespräsidenten und der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, präsentiert unter dem Motto “Zusammen für Klimaneutralität” innovative Umweltschutzlösungen. Vom 4. bis 5. Juni im Park von Schloss Bellevue in Berlin, mit dabei ist ein Projekt der SRH.
Die Woche der Umwelt ist eine Veranstaltung des Bundespräsidenten Frank Walter Steinmeiers sowie der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, um gemäß dem Motto “Zusammen für Klimaneutralität” innovative Lösungen zum Schutz der Umwelt vorzustellen. Dieses Jahr findet die Veranstaltung vom 4. Juni bis 5.Juni im Park von Schloss Bellevue in Berlin statt und auch ein Projekt der SRH wird vorgestellt. Neben ca. 190 weiteren Projekten wurde das Projekt “ReGCell – Recycling des Glases und der Siliziumzellen von Photovoltaikanlagen” von einer unabhängigen Jury für eine Präsentation auf der Woche der Umwelt ausgewählt.
mehr: https://idw-online.de/de/news833662
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Präsenzpflicht am Arbeitsplatz – Fluch oder Segen?
Die neuesten Daten der Konstanzer Homeoffice-Studie zeigen: Die Umsetzung einer Präsenzpflicht am Arbeitsplatz hat erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit der Mitarbeitenden, aber nur einen geringen Zusammenhang mit der selbsteingeschätzten Leistungsfähigkeit.
In den vergangenen Monaten hat die öffentliche Debatte um eine Rückkehr zur Präsenzpflicht deutlich an Fahrt aufgenommen. Viele Unternehmen und deren Führungsverantwortliche scheinen sich ein Comeback des Arbeitsalltags aus Vor-Coronazeiten zu wünschen. Die neusten Daten der Konstanzer Homeoffice-Studie zeigen nun: Umgesetzt haben das, anders als häufig suggeriert, bislang nur 22 Prozent der Unternehmen. In diesen Unternehmen berichten Mitarbeitende aber auch wesentlich häufiger von erheblichen gesundheitlichen Problemen. Florian Kunze, Autor der Konstanzer Homeoffice-Studie und Principal Investigator am Exzellenzcluster „The Politics of Inequality“ an der Universität Konstanz, erklärt: „Mitarbeitende mit Präsenzpflicht beklagen fast doppelt so häufig Belastungs- und Erschöpfungssymptome. Gleichzeitig stellen sie bei sich selbst kaum einen leistungssteigernden Einfluss der Präsenzarbeit fest. Das sollten Unternehmen bei der Entscheidung, ob eine Rückkehr zur Präsenzpflicht umgesetzt wird, unbedingt mit in den Blick nehmen.“
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Neu entdeckte Symbiose aus Rhizobien und Kieselalgen löst großes Rätsel des Meeres
Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie haben im Meer eine bisher unbekannte Partnerschaft zwischen einer Kieselalge und einem Bakterium gefunden, die für große Teile der Stickstofffixierung in weiten Ozeanregionen verantwortlich sein kann. Der neu beschriebene, bakterielle Symbiont ist eng verwandt mit stickstofffixierenden Rhizobien, die mit vielen Kulturpflanzen zusammenleben. Diese Entdeckung könnte neue Wege für die Entwicklung von stickstofffixierenden Pflanzen eröffnen.
Stickstoff ist ein unverzichtbarer Bestandteil des Lebens. Er steuert zudem das Wachstum von Nutzpflanzen an Land ebenso wie von mikroskopisch kleinen Meerespflanzen, die die Hälfte des Sauerstoffs auf unserem Planeten produzieren. Der größte Teil des weltweiten Stickstoffvorrats besteht aus atmosphärischem Stickstoff, den Pflanzen aber nicht direkt nutzen können. Stattdessen haben Nutzpflanzen, wie Soja, Erbsen und Alfalfa (zusammenfassend als Hülsenfrüchtler bezeichnet), Bakterien als Partner gewonnen, die sogenannten Rhizobien, die den atmosphärischen Stickstoff in Ammonium „fixieren“. Diese Partnerschaft macht Hülsenfrüchte zu einer der wichtigsten Eiweißquellen in der Lebensmittelerzeugung.
Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen berichten nun, dass Rhizobien mit winzigen Meerespflanzen, den Kieselalgen, ganz ähnliche Partnerschaften eingehen können. Diese Entdeckung löst ein seit langem bestehendes Rätsel der Meeresforschung und bietet möglicherweise weitreichende Anwendungen in der Landwirtschaft.
mehr: https://idw-online.de/de/news833324
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Energieeffiziente Ventilatoren: auf der Suche nach der optimalen Luftströmung
Im Autobahntunnel oder dem Einkaufszentrum kann nicht einfach mal schnell ein Fenster geöffnet werden – dass hier trotzdem keine dicke Luft herrscht, ist moderner Technik zu verdanken. Große industrielle Lüftungsanlagen funktionieren so gut, dass sie im Alltag kaum wahrgenommen werden, haben allerdings einen Nachteil: den Energieverbrauch. Die Europäische Union hat angekündigt, die Ökodesign-Richtlinie für Industrieventilatoren kommendes Jahr zu verschärfen. In seiner Doktorarbeit an der Hochschule Coburg und der FAU Erlangen-Nürnberg hat Manuel Fritsche dafür eine Lösung entwickelt.
Im Bereich der Ventilatoren gibt es Handlungsbedarf. Grund ist eine EU-Verordnung: Nr. 327/2011 als Teil der ErP Richtlinie 2009/125/EG schreibt immer strengere Anforderungen an die Energieeffizienz für diese Maschinen vor. „Der Mindestwirkungsgrad wird vom Gesetzgeber mit der Zeit systematisch erhöht“, sagt Manuel Fritsche. „Das stellt für Ventilatorenhersteller eine ernstzunehmende technische Herausforderung dar.“ Fritsche sitzt an einem Rechner im Labor für Strömungsmechanik der Hochschule Coburg; die beiden großen Bildschirme vor ihm zeigen ineinanderfließendes Pink, Gelb und Grün. „Numerische Strömungssimulationen“, erklärt er. Um sie darzustellen, wird berechnet, wie verschiedene Faktoren die Luftströmung am Ventilator beeinflussen.
„Strömungen sind komplexe Vorgänge: Da gibt’s Turbulenz, Dreidimensionalität, Instationarität.“ Vom Zusammenspiel hängt ab, wie Luftströme fließen. Wenn zum Beispiel am Ventilatoren-Blatt eine Verwirbelung entsteht, wird die Energie nicht gut umgesetzt; der Wirkungsgrad ist schlecht. Im Idealfall strömt die Luft einfach entlang der Schaufel des Ventilators. „Wie die optimale Strömungsführung ist, haben sich Ingenieure und Ingenieurinnen schon früher überlegt“, berichtet Fritsche. „Man hat dann mehrere Prototypen erstellt und getestet, was am besten funktioniert.“ Seit etwa 20 Jahren verlagern sich diese Tests immer mehr in Computersimulationen und statt wie früher ein paar Prototypen zu bauen, hat der 34-Jährige für seine Doktorarbeit Tausende Simulationen durchgeführt.
mehr: https://idw-online.de/de/news833856
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Aufruf zur Reaktion auf die wachsende Bedrohung durch antimikrobielle Resistenzen
Antimikrobielle Resistenzen (AMR) gehören zu den größten globalen Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit und die Entwicklung. Die Begrenzung des Auftretens und der Verbreitung resistenter Erreger ist entscheidend, um weltweit Krankheiten bei Menschen, Tieren und Pflanzen zu behandeln, die Risiken für die Lebensmittelsicherheit zu verringern und Fortschritte bei den nachhaltigen Entwicklungszielen der WHO zu erreichen. Die AMR Multi-Stakeholder Partnership Platform hat wichtige Handlungsempfehlungen zu AMR erarbeitet, die von den Mitgliedstaaten der Vereinten Nationen (UN) auf der Tagung der UN-Generalversammlung zu AMR am 26. September 2024 erörtert werden sollen.
Antimikrobielle Resistenzen (AMR) gehören zu den größten globalen Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit und die Entwicklung. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wurden im Jahr 2019 schätzungsweise 4,95 Millionen Todesfälle mit AMR in Verbindung gebracht, darunter 1,27 Millionen Todesfälle, die auf bakterielle AMR zurückzuführen sind. Die Begrenzung des Auftretens und der Verbreitung resistenter Erreger ist von entscheidender Bedeutung, um weltweit Krankheiten bei Menschen, Tieren und Pflanzen zu behandeln, die Risiken für die Lebensmittelsicherheit zu verringern und Fortschritte bei den nachhaltigen Entwicklungszielen der WHO zu erreichen. Die AMR Multi-Stakeholder Partnership Platform hat wichtige Handlungsempfehlungen zur Problematik antimikrobieller Resistenzen erarbeitet, die von den Mitgliedstaaten der Vereinten Nationen (UN) auf der hochrangigen Tagung der UN-Generalversammlung zu AMR, die am 26. September 2024 im UN-Hauptquartier in New York stattfinden wird, erörtert werden sollen. Als Mitglied der AMR Multi-Stakeholder Partnership Platform und aktiver Teilnehmer der Aktionsgruppe der Plattform hat das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) an der Entwicklung der zentralen Empfehlungen mitgewirkt.
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Transparenz in der Ökobilanz: Welche Umweltwirkungen haben recycelte Kunststoffe?
Es besteht eine wachsende Nachfrage nach Informationen über die Umweltauswirkungen der Verwendung von recyceltem Kunststoff. Veröffentlichungen und zuverlässige Daten sind jedoch rar. Jetzt ist es an der Zeit, dass Industrie, Wissenschaft und politische Entscheidungsträger Ideen austauschen und einen Konsens darüber erzielen, wie die Umweltauswirkungen von recy-celten Kunststoffen modelliert werden können. Genau hier setzt das Fraunhofer CCPE compact am 20. Juni 2024 zum Thema »Auswirkungen von recycelten Kunststoffen – Ein Stakeholder-Ansatz zur Ermittlung eines Konsenses in der Ökobilanz« an. Einen ersten Einblick geben uns Dr.-Ing. Anna Kerps und Tanja Fell im Interview.
mehr: https://idw-online.de/de/news833580
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MCC: CO₂-Bepreisung wirkt – große Metastudie zeigt so umfassend wie noch nie die Befunde
Zwischen 5 und 21 Prozent Emissionsrückgang: Das ist der empirisch gemessene Effekt in den ersten Jahren nach dem Start von Systemen zur CO₂-Bepreisung. Ein Forschungsteam zeigt diese Befunde jetzt für 17 Ausprägungen realer Klimapolitik rund um den Globus – und verdichtet damit so umfassend wie nie zuvor den Erkenntnisstand. Es ermittelt mit künstlicher Intelligenz die bisherigen Erhebungen und macht sie mit einem neuartigen Rechenkonzept vergleichbar. Die große Metastudie wurde geleitet vom Berliner Klimaforschungsinstitut MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change) und in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications publiziert.
„Diese Forschungsarbeit kann helfen, die ordnungspolitische Debatte über die prinzipielle Ausrichtung der Klimapolitik vom Kopf auf die Füße zu stellen“, sagt Ottmar Edenhofer, Direktor des MCC und ein Co-Autor der Untersuchung. „Von der Politik wird ja die Idee, den Treibhausgas-Ausstoß über den Preis zu drosseln, immer wieder in ihrer Wirksamkeit angezweifelt, und man fokussiert sich stattdessen oft übermäßig auf Verbote und Vorschriften. Sicherlich braucht es in der Regel einen Policy-Mix – doch der Glaubensstreit darüber, was das klimapolitische Leitinstrument sein sollte, lässt sich mit Fakten klären.“
Ausgangspunkt der Metastudie ist eine Frage wie in einem Laborexperiment: Wie veränderte sich nach dem Start von CO₂-Bepreisung der Ausstoß, relativ zu einem simulierten Business-as-usual-Szenario? Über eine Stichwortsuche in Literaturdatenbanken ermittelte das Forschungsteam fast 17.000 potenziell einschlägige Studien und suchte dann in aufwendiger Feinarbeit – und unterstützt von Methoden des maschinellen Lernens – 80 Studien heraus, die für diese Fragestellung wirklich relevant sind. Davon sind allein 35 zu Pilotsystemen in China, 13 zum EU-Emissionshandel, 7 und 5 zu den größeren Pilotsystemen in British Columbia in Kanada und „Regional Greenhouse Gas Initiative“ in den USA sowie Studien zu weiteren Systemen in Australien, Finnland, Großbritannien, Japan, Kanada, Schweden, der Schweiz, Südkorea und den USA. Die zuvor größte Metastudie umfasste nur knapp halb so viele Studien.
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Allgegenwärtige Kunststoffe biologisch abbaubar machen
Polystyrol wird aus Styrol-Bausteinen hergestellt und ist der mengenmäßig am meisten verwendete Kunststoff, zum Beispiel für Verpackungen. Anders als PET, das inzwischen biotechnologisch hergestellt und auch recycelt werden kann, ist die Herstellung von Polystyrol bislang eine rein chemische Angelegenheit. Auch abgebaut werden kann der Kunststoff nicht biotechnologisch.
Das wollen Forschende ändern: Ein internationales Team unter Leitung von Dr. Xiaodan Li vom Paul Scherrer Institut, Schweiz, unter Beteiligung von Prof. Dr. Dirk Tischler, Leiter der Arbeitsgruppe Mikrobielle Biotechnologie der Ruhr-Universität Bochum, hat ein bakterielles Enzym entschlüsselt, das eine Schlüsselrolle im Styrolabbau einnimmt. Damit ist der Weg zur biotechnologischen Anwendung frei. Die Forschenden berichten in der Zeitschrift Nature Chemistry vom 14. Mai 2024.
mehr: https://idw-online.de/de/news833569
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Neu entdeckte Symbiose aus Rhizobien und Kieselalgen löst großes Rätsel des Meeres
Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie haben im Meer eine bisher unbekannte Partnerschaft zwischen einer Kieselalge und einem Bakterium gefunden, die für große Teile der Stickstofffixierung in weiten Ozeanregionen verantwortlich sein kann. Der neu beschriebene, bakterielle Symbiont ist eng verwandt mit stickstofffixierenden Rhizobien, die mit vielen Kulturpflanzen zusammenleben. Diese Entdeckung könnte neue Wege für die Entwicklung von stickstofffixierenden Pflanzen eröffnen.
Stickstoff ist ein unverzichtbarer Bestandteil des Lebens. Er steuert zudem das Wachstum von Nutzpflanzen an Land ebenso wie von mikroskopisch kleinen Meerespflanzen, die die Hälfte des Sauerstoffs auf unserem Planeten produzieren. Der größte Teil des weltweiten Stickstoffvorrats besteht aus atmosphärischem Stickstoff, den Pflanzen aber nicht direkt nutzen können. Stattdessen haben Nutzpflanzen, wie Soja, Erbsen und Alfalfa (zusammenfassend als Hülsenfrüchtler bezeichnet), Bakterien als Partner gewonnen, die sogenannten Rhizobien, die den atmosphärischen Stickstoff in Ammonium „fixieren“. Diese Partnerschaft macht Hülsenfrüchte zu einer der wichtigsten Eiweißquellen in der Lebensmittelerzeugung.
Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen berichten nun, dass Rhizobien mit winzigen Meerespflanzen, den Kieselalgen, ganz ähnliche Partnerschaften eingehen können. Diese Entdeckung löst ein seit langem bestehendes Rätsel der Meeresforschung und bietet möglicherweise weitreichende Anwendungen in der Landwirtschaft.
mehr: https://idw-online.de/de/news833324
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Auch Ingenieur*innen brauchen juristische Kenntnisse
Der engagierte Professor für Umwelt- und Klimaschutzrecht an der Technischen Hochschule Bingen mag die Herausforderungen seines Fachgebiets. Warum seine Themen heute gefragter denn je sind.
Bingen-Büdesheim – Mit Dr. iur. Alfred Stapelfeldt, seit Januar 2024 Professor für Umwelt- und Klimaschutzrecht, hat die Technische Hochschule Bingen einen engagierten Juristen gewonnen. Er möchte die Nachwuchsingenieur*innen ermutigen, keine Scheu vor unbekannten Themen oder Fragen zu haben. Ihn motiviert besonders, wenn er sieht, wie sich die jungen Menschen weiterentwickeln und das Erlernte umsetzen. „Ich möchte die Studierenden befähigen, kompetent mit juristischen Themen umzugehen. Mit dem, was Sie bei uns lernen, werden Sie auch schwierige Fragestellungen bewältigen können“, motiviert er seine Schützlinge.
Alfred Stapelfeldt wurde in Lübeck geboren und studierte Rechtswissenschaften in Osnabrück. Das Referendariat absolvierte er in Darmstadt und Frankfurt am Main. Nach seiner Dissertation zu einem umweltrechtlichen Thema war er zunächst 23 Jahre als Rechtsanwalt sowie Fachanwalt für Verwaltungsrecht tätig. Bevor er an die TH Bingen berufen wurde, hatte er bereits zwölf Jahre lang Umweltrecht an der Hochschule Mainz gelehrt. In Bingen betreut er schwerpunktmäßig die interdisziplinären Bachelor-Studiengänge Umweltschutz sowie Klimaschutz und Klimaanpassung.
mehr: https://idw-online.de/de/news833395
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Berufsbildungsbericht 2024 veröffentlicht
BIBB-Hauptausschuss verabschiedet Stellungnahme
Der BIBB-Hauptausschuss hat eine Stellungnahme zum vom Bundesministerium für Bildung und Forschung vorgelegten Berufsbildungsbericht 2024 verabschiedet. Der Ausschuss hat die gesetzliche Aufgabe, die Bundesregierung in grundsätzlichen Fragen der Berufsbildung zu beraten.
Der Berufsbildungsbericht 2024 ist am heutigen Mittwoch im Anschluss an die Befassung des Bundeskabinetts vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) veröffentlicht worden (http://www.bmbf.de/berufsbildungsbericht). Parallel mit dem Erscheinen des Berufsbildungsberichts veröffentlicht der Hauptausschuss des Bundesinstituts für Berufsbildung (BIBB) auch seine Stellungnahme. Diese hatte der BIBB-Hauptausschuss zuvor in seiner Sitzung am 22. März 2024 auf der Grundlage des vom BMBF vorgelegten Entwurfs des Berufsbildungsberichts verabschiedet.
In seiner gemeinsamen Stellungnahme würdigt der BIBB-Hauptausschuss, dass das System der beruflichen Bildung vielen jungen Menschen nach dem Schulabschluss einen Einstieg in das Erwerbsleben ermöglicht und den Betrieben qualifizierte Fachkräfte sichert. Auch wenn die jüngsten Trends in einigen Bereichen auf dem Ausbildungsmarkt – mehr Verträge, mehr Angebote, steigende Nachfrage – positiv bewertet werden können, steht die Berufsbildung weiterhin vor großen Herausforderungen. Diese verlangen von den Akteuren der beruflichen Bildung Aufmerksamkeit und Strategien zum Gegensteuern. Die berufliche Bildung muss noch größere Wertschätzung erfahren, und die Gleichwertigkeit zur hochschulischen Ausbildung sollte gefördert werden. Um alle jungen Menschen in Ausbildung zu bringen und den Fachkräftemangel zu bekämpfen, ist es notwendig, alle Potenziale für die Berufsausbildung zu heben.
mehr: https://idw-online.de/de/news833338
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Forschungsprojekt zeigt: Wärmepumpen können signifikanten Beitrag zur Flexibilisierung des Stromnetzes leisten
Wärmepumpen gelten als wichtiger Baustein für das Heizungssystem einer dekarbonisierten Zukunft, denn sie heizen und kühlen effizient mit Strom. Besonders sinnvoll sind sie in einem Energiesystem auf Basis erneuerbarer Energien, da ihr Verbrauch gut planbar und die Wärme speicherbar ist. Dadurch kann die Heizung flexibel auf die Energieerzeugung aus Sonne und Wind reagieren und somit das Stromnetz unterstützen. Das ist das Ergebnis eines länderübergreifenden Forschungsprojektes der Internationalen Energieagentur (IEA). Aus Deutschland waren die Fraunhofer-Institute IEE (Kassel) und ISE (Freiburg) beteiligt.
Im Rahmen des dreijährigen Forschungsprojekts wurde an 28 unterschiedlichen Standorten in Dänemark, Schweden, Österreich, den Niederlanden und Deutschland der flexible und stromnetzdienliche Betrieb von Wärmepumpen untersucht. Daraus lassen sich nun Best Practices für den technischen Betrieb und den regulatorischen Rahmen ableiten. Wie gut das Zusammenspiel in einem Gesamtsystem mit vielen dezentralen Wärmepumpen funktioniert und welchen Beitrag die Anlagen für das Stromnetz leisten, wurde in den aktuell publizierten Veröffentlichungen des IEA HPT Annex 57 Projektes dokumentiert.
Um CO₂-Emissionen von Heizung und Klimatisierung zu senken, suchen viele europäische Länder derzeit nach Alternativen zu einer Feuerung mit Öl und Gas. „Die Klimaziele von Paris fordern einen sehr bewussten Umgang mit den vorhandenen Ressourcen. Für die Wärmeversorgung bedeutet das, möglichst viel vorhandene Energie zu verwenden und bedarfsgerecht zu ergänzen“, erläutert Projektleiter Dr. Dietrich Schmidt, Fraunhofer IEE, die Motivation der Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen.
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Meeresbakterien produzieren gemeinsam ein lebenswichtiges Vitamin
Zwei Arten von Meeresbakterien aus der Nordsee pflegen eine ungewöhnliche und teils zerstörerische Beziehung, um gemeinsam das wichtige Vitamin B12 herzustellen. Das berichten Forschende aus Oldenburg und San Diego im Wissenschaftsmagazin „Nature“. Die Experimente des Teams decken auf, dass die beiden Mikrobenarten eine koordinierte Strategie entwickelt haben, um an das knappe, aber essentielle Vitamin zu kommen.
Die komplexe Interaktion von Kleinstlebewesen im Meer besser verstehen: Diesem Ziel ist ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam um den Oldenburger Mikrobiologen Dr. Gerrit Wienhausen ein Stück nähergekommen. Die Forschenden analysierten anhand verschiedener Experimente das Zusammenspiel zweier Bakterienarten aus der Nordsee bei der Produktion von Vitamin B12 und veröffentlichten ihre Ergebnisse nun im Wissenschaftsmagazin „Nature“.
Vitamin B12 ist (unter anderem) im Meer ein knappes Gut und nicht nur für den Stoffwechsel der beiden beteiligten Bakterienarten der Gattungen Roseovarius und Colwellia essenziell: „Die Hälfte aller Algenarten würde gar nicht überleben ohne dieses Vitamin“, erläutert Wienhausen. Allerdings können Algen – ebenso wie Menschen – es nicht selbst herstellen. Umso wichtiger war den Forschenden von der Universität Oldenburg und der Scripps Institution of Oceanography in San Diego (USA) daher der sehr genaue Blick auf die Meeresbakterien.
Während einzelne Bakterienstämme als Vitamin B12-Produzenten bekannt sind, lag der besondere Fokus in ihrem Forschungsvorhaben auf zwei Bakterien, die jeweils einen der beiden Bausteine von Vitamin B12 produzieren. Sie können den Stoff somit in Kooperation herstellen. „Es ist faszinierend, wie komplex das Zusammenspiel zwischen Bakterien sein kann“, betont Wienhausen im Hinblick auf die Publikation, die im Kontext des Sonderforschungsbereichs „Roseobacter“ unter Leitung von Prof. Dr. Meinhard Simon entstand. Der Oldenburger Mikrobiologe ist Ko-Autor der aktuellen Publikation.
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IFAT 2024: Wasser im Kreis führen
Unter dem Motto »Water reuse for a sustainable future« stellt Fraunhofer UMSICHT auf der diesjährigen IFAT in München verschiedene Technologien zur Wasserkreislaufführung und Abwasseraufbereitung vor. Der Fokus liegt auf der verbesserten Abscheidung von Schadstoffen und einer höheren Ressourcen- und Energieeffizienz.
Bedingt durch Klimawandel und Bevölkerungswachstum wird die Ressource Wasser immer knapper. Zudem werden durch Abwässer umweltrelevante Substanzen wie Spurenstoffe, Mikroplastik oder PFAS eingeleitet – mit teils kritischen Folgen für das Ökosystem. Bisherige Technologien zur Abwasseraufbereitung sind ressourcen- und kostenintensiv und kommen bislang noch nicht flächendeckend zum Einsatz. Sie sind auch nur begrenzt effektiv, indem beispielsweise die vierte Reinigungsstufe einer Kläranlage nicht alle Spurenstoffe entfernen kann. Auch deshalb findet aktuell noch keine umfassende Wasserwiedernutzung zur Entlastung unserer Wasserversorgungssysteme statt.
mehr: https://idw-online.de/de/news833315
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Neue Wege in der Ozeanbeobachtung: Kreuzfahrtschiff als Datensammler
Wissenschaftliche Forschung nicht nur von speziellen Forschungsschiffen aus zu betreiben, sondern auch von nicht-wissenschaftlichen Schiffen und marinen Infrastrukturen – das ist eine der Ideen der Helmholtz-Innovationsplattform „Shaping an Ocean Of Possibilities“ (SOOP), die neue Technologien und Strukturen in der Ozeanbeobachtung entwickeln soll. Jetzt hat SOOP eine Kooperation mit HX Hurtigruten Expeditions gestartet. Im Rahmen von Expeditions-Seereisen in entlegene Regionen sollen Meeresdaten für die Wissenschaft gesammelt werden. Die erste Expedition hat am Samstag in Hamburg begonnen, Zielhafen ist Reykjavik.
Die Innovationsplattform „Shaping an Ocean of Possibilities for science-industry collaboration“ (SOOP) will gemäß ihrem Titel einen „Ozean der Möglichkeiten“ für Kooperationen zwischen Wissenschaft und Industrie schaffen. Entstehen sollen nachhaltige Strukturen und Technologien für die Ozeanbeobachtung, um den Zugang zu Messdaten zu verbessern und das Wissen über unsere Meere auszubauen. Hierfür bringen das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und das Helmholtz-Zentrum Hereon Beteiligte aus Industrie, Zivilgesellschaft und Wissenschaft zusammen. Eine Idee: Wissenschaftliche Forschung nicht nur von speziellen Forschungsschiffen, sondern unter anderem auch von Kreuzfahrt- oder Handelsschiffen aus zu betreiben, um die Menge an Forschungsdaten zu steigern.
mehr: https://idw-online.de/de/news833111
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Wandel in der Energiewelt und datengestützte Geschäftsmodelle simulieren
Forschungskonsortium entwickelt Open Source Tool
Eine wachsende Zahl dezentraler Energiequellen wie Solaranlagen und Verbraucher wie Wärmepumpen stellt das elektrische Verteilnetz vor Herausforderungen. Gerade kleineren Stadtwerken und Netzbetreibern fehlen die Möglichkeiten, diese Veränderungen zu simulieren, um sich auf eine im Wandel befindende Energiewelt einzustellen. Im Projekt VISE-D arbeiten die Universität zu Köln, die TH Köln und die Ruhr-Universität Bochum an einem Open Source Tool, das solche Simulationen und neue datengestützte Geschäftsmodelle ermöglicht.
Daten sind der Rohstoff der Zukunft – das gilt auch für den Energiesektor. Diese zu beherrschen ist für kleinere Marktteilnehmer jedoch eine Herausforderung, da es oft an ausreichendem Know-how oder finanziellen Mitteln mangelt. „Wir entwickeln ein leicht zugängliches und übertragbares Modell von Stromverteilnetzen. Es bildet vielfältige technische und ökonomische Aspekte ab, einschließlich des Nutzungsverhalten. Damit lassen sich neue, datengestützte Geschäftsmodelle untersuchen, optimale Regulierungsstrategien identifizieren und die Auswirkungen von Veränderungen im Netz ermitteln“, erläutert Prof. Dr. Marc Oliver Bettzüge von der Universität zu Köln.
mehr: https://idw-online.de/de/news833144
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Resilient und nachhaltig: krisenfeste Branche Gesundheitswirtschaft in der Zeitenwende
Einladung zur 19. Nationalen Branchenkonferenz Gesundheitswirtschaft – Bundesgesundheitsminister Prof. Dr. Karl Lauterbach zu Gast in Rostock
Medizinische Krisenabwehr und -vorsorge in der Zeitenwende, Künstliche Intelligenz in der Gesundheitsversorgung, Prävention im digitalen Zeitalter, Forschungszugang zu Gesundheitsdaten, Lebensmittel für die kommende Generation: die derzeitigen wie künftigen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Herausforderungen sind auch für die Gesundheitswirtschaft enorm.
Um die aktuellen Trends und Anforderungen der Branche zu diskutieren, lädt die Landesregierung Mecklenburg-Vorpommern zur 19. Nationalen Branchenkonferenz Gesundheitswirtschaft ein. Sie findet am Donnerstag, dem 30. Mai 2024, und Freitag, dem 31. Mai 2024, im Radisson Blu Hotel in Rostock statt (Anmeldung für Medienvertreter per E-Mail siehe weiter unten).
Unter dem Titel „#Gesundheit2024: Resilient. Nachhaltig“ kommen auch Themen wie Nachhaltiges Gesundheitssystem, One Health – ländliche Regionen im Wandel, Lifestyle Fitness und Start-ups zur Sprache. Organisiert wird das jährlich stattfindende Branchentreffen von der BioCon Valley® GmbH im Auftrag des Landes Mecklenburg-Vorpommern.
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Funktionalisiertes Chitosan als biobasiertes Flockungsmittel für die Aufbereitung komplexer Abwässer
Forschende am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB haben ein biobasiertes und funktionalisiertes Flockungsmittel entwickelt, mit dem sich Abwässer mit komplexen Inhaltsstoffen effizient aufreinigen lassen. Dabei sorgt das Enzym Laccase in einer Matrix aus Chitosan zusätzlich dafür, dass toxische Phenole aus dem Wasser entfernt werden. Das neue abbaubare funktionalisierte Flockungsmittel LaChiPur wird erstmals vom 13. bis 17. Mai 2024 auf der IFAT in München vorgestellt.
Mit der Flockung werden in der Abwasserreinigung und Wasseraufbereitung feinste Feststoff-Verunreinigungen abgetrennt. Flockungsmittel bewirken dabei, dass Schwebstoffe zu größeren Flocken agglomerieren, welche zu Boden sinken oder abfiltriert werden können – das Wasser wird wieder klar. Zur Entfernung von Huminstoffen in der Trinkwasseraufbereitung oder zur Aufbereitung von Prozesswasser in der Papierherstellung kommen häufig anorganische Metallsalze zum Einsatz, etwa Eisen- oder Aluminiumsulfate und -chloride, ebenso bei der Fällung von Phosphor in kommunalen Kläranlagen. Teilweise werden zusätzlich polymere Flockungsmittel, aus fossilen Rohstoffen hergestellte synthetische Polymere, hinzugeben. Der Nachteil herkömmlicher Methoden liegt auf der Hand: Aufgrund der zugesetzten Chemikalien oder Polymere kann der resultierende Schlamm nicht weiterverwendet, sondern muss aufwendig entsorgt werden.
Aus diesem Grund setzen Forschende am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB auf natürliches und vollständig biologisch abbaubares Chitosan. Es wird aus dem nachwachsenden Rohstoff Chitin gewonnen, der als strukturelle Komponente in den Schalen von Krustentieren, Panzern und Häuten von Insekten und in Pilzen enthalten ist. Damit ist Chitin – nach der aus Pflanzen stammenden Cellulose – das zweithäufigste natürliche Polymer auf der Erde.
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Welttag der Handhygiene: Schutz gegen Krankheiten und Infektion
Zum Internationalen Tag der Händehygiene machen Expertinnen und Experten aus der Krankenhaushygiene auf die Wichtigkeit des Themas aufmerksam. So wie regelmäßige Bewegung gut für die Gesundheit ist, beugt auch ein Bewusstsein für Hygiene möglichen Krankheiten vor. Das Datum – der 5. Mai – ist dabei bewusst gewählt. Die Ziffern symbolisieren die fünf Finger der beiden Hände. Am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden werden Mitarbeitende sowie Patientinnen und Patienten mit unterschiedlichen Aktionen sensibilisiert. Bereits Mitte April hat ein interner Aktionstag Informationen geboten. Zudem konnten die Mitarbeitenden hier Fortbildungspunkte zum Thema sammeln.
„Wer auf richtige Händedesinfektion achtet, schützt nicht nur sich, sondern auch andere. Vor allem im klinischen Setting ist dies wichtig, um die Patientinnen und Patienten vor Infektionen zu schützen. Dabei ist die gründliche Reinigung der Hände meist der einfachste, schnellste und günstigste Weg für eine verantwortungsvolle Krankenhaushygiene“, sagt Prof. Michael Albrecht, Medizinischer Vorstand am Uniklinikum.
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Digitalisierung der Landwirtschaft – KI für die Beurteilung von Pflanzen
Die Bonitur ist ein wichtiges Werkzeug, um Pflanzen in ihrem Wachstum und Gesundheitszustand fachlich zu bewerten. Durch die Beurteilung können Maßnahmen in Betracht gezogen werden, wie der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln oder eine Änderung der Pflanzbedingungen. Jedoch ist der manuelle Prozess aufwendig, kostenintensiv und bedarf langjähriger Erfahrung. Das Forschungsprojekt BoniKI, mit rund 432.000 Euro vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert, beschäftigte sich über einen Zeitraum von drei Jahren mit der Automatisierung der Pflanzenbonitur mittels KI. So können nun aufgrund der Automatisierung Pestizide in geringerer Menge gezielter eingesetzt werden.
Im Rahmen der Abschlussveranstaltung des Vernetzungs- und Transferprojekts X-KIT am 25.-26.04.2024 in Kaiserslautern wurde mit dem Forschungsprojekt BoniKI eine ganzheitliche, einfach nutzbare Lösung präsentiert: ein autonomes und pflanzengenaues Bonitursystem, das mittels Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) eine automatische Bewertung vornimmt und dadurch ein wichtiges Werkzeug der Landwirtschaft digitalisiert. Anstatt mit Klemmbrett und jahrelanger Erfahrung in mühsamer Handarbeit Pflanzen zu betrachten, können mit unbemannten Flugsystemen hochauflösende Luftaufnahmen der Pflanzen erstellt und mittels neuronaler Netze schnell und effizient klassifiziert werden.
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Kreisläufe statt Abfälle: Wanderausstellung „Jetzt geht’s rund“ zur Kreislaufwirtschaft eröffnet
Unsere Art zu produzieren und zu konsumieren, zehrt an der Umwelt und damit auch an unserer Lebensgrundlage. Wie wir Ressourcen sparsamer, gerechter und nachhaltiger einsetzen können, zeigt die neue Wanderausstellung „Jetzt geht’s rund“ – und nimmt Besucherinnen und Besucher aller Altersgruppen anhand interaktiver Exponate mit in eine umweltfreundliche zirkuläre Zukunft. Die Ausstellung ist ein Gemeinschaftsprojekt des VDI Technologiezentrums (VDI TZ) und der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU). Von montags bis freitags kann sie in der DBU in Osnabrück besucht werden. Weitere Informationen gibt es hier: https://www.jetztgehtsrund.org/
Wir nutzen mehr Fläche, Energie und Rohstoffe, als die Erde wieder erneuern kann. Und das immer schneller: Der weltweite Materialverbrauch pro Jahr hat sich in den letzten 50 Jahren mehr als verdreifacht, so der Bericht „Assessing Global Resource Use“ des Weltressourcenrates (IRP) der Vereinten Nationen (UN). Diese Entwicklung soll das Modell der Kreislaufwirtschaft (engl. Circular Economy) umkehren, indem bestehende Materialien und Produkte so lange wie möglich genutzt, geteilt, wiederverwendet, repariert, aufgearbeitet und recycelt werden. „Circular Economy ist mehrfach klug. Wirtschaften in Kreisläufen spart Rohstoffe und schützt Umwelt und Klima“, erläutert Alexander Bonde, Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt. „Wir wollen mit der Ausstellung ‚Jetzt geht´s rund‘ die Menschen an das Konzept der Kreislaufwirtschaft heranführen; sie zum zirkulären Denken und Handeln motivieren“, ergänzt der Geschäftsführer des VDI Technologiezentrums, Sascha Hermann.
Ab sofort kann das Gemeinschaftsprojekt der DBU und des VDI TZ in Osnabrück besucht werden. „Mit unserer Arbeit verfolgen unsere beiden Organisationen das Ziel, natürliche Ressourcen zu schonen und unsere Umwelt zu schützen“, betont Sascha Hermann. Seit mehr als 20 Jahren begleitet das VDI TZ als Innovationsagentur und Projektträger Förderprojekte zur Kreislaufwirtschaft und Ressourceneffizienz, die den Wandel hin zu einem nachhaltigen und klimaneutralen Wirtschaften gestalten. Für „Jetzt geht’s rund“ haben Expertinnen und Experten des VDI TZ zusammen mit Verantwortlichen der DBU das Ausstellungkonzept erarbeitet.
mehr: https://idw-online.de/de/news832840
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Gesundheitsrisiko Klimawandel: BZgA informiert zu Hitzeschutz
Das vergangene Jahr war das wärmste in Deutschland seit Beginn der Wetteraufzeichnung. Besonders im Juli und September gab es Hitzerekorde. Mit dem Portal https://www.klima-mensch-gesundheit.de bietet die BZgA der Allgemeinbevölkerung, Eltern mit kleineren Kindern und älteren Menschen Hilfestellung, um künftige Hitzewellen besser zu überstehen. Kommunen, Kitas, Schulen und Pflegeeinrichtungen erhalten Hinweise, wie sie hitzebezogenen Gesundheitsproblemen vorbeugen und Menschen dabei unterstützen können, gut mit Hitzeperioden umzugehen. Auch zu den Belastungen zunehmender UV-Strahlung und dem Thema Allergie und Allergieschutz informiert das BZgA-Internetangebot.
Das vergangene Jahr war das wärmste in Deutschland seit Beginn der Wetteraufzeichnung. Besonders im Juli und September gab es Hitzerekorde. Immer häufiger auftretende Hitzeperioden haben Auswirkungen auf unsere Gesundheit: So erhöhte sich mit steigenden Temperaturen die Sterberate deutlich. Für das Jahr 2023 wird für den Zeitraum April bis September von 3.200 Todesfällen aufgrund von Hitze ausgegangen. Die Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung (BZgA) unterstützt Bürgerinnen und Bürger zielgruppengerecht mit Informationen zu Schutzmöglichkeiten und praxisnahen Handlungsempfehlungen.
Dr. Johannes Nießen, Errichtungsbeauftragter des Bundesinstituts für Prävention und Aufklärung in der Medizin (BIPAM) und Kommissarischer Leiter der BZgA: „Vielen Menschen sind die gesundheitlichen Risiken durch Hitzebelastungen nicht bewusst. Dabei sind Hitzetage und Hitzewellen ganz besonders für ältere Menschen, Menschen mit Vorerkrankungen sowie Babys und Kleinkinder riskant. So verändern sich mit steigendem Lebensalter der Stoffwechsel und andere Prozesse im Körper. Da ältere Menschen außerdem seltener Durst verspüren, besteht die Gefahr, dass sie dehydrieren und überhitzen. Babys und Kleinkinder bekommen schneller einen Sonnenstich, Fieber oder Symptome von Hitzeerschöpfung. Unser Ziel ist daher, das Wissen der Menschen über Schutzmöglichkeiten für sich und andere zu stärken.“
mehr: https://idw-online.de/de/news832843
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Professor Ralf B. Schäfer: Ökotoxikologe verstärkt Wasserforschung
Hochkarätige Expertise für das Research Center One Health Ruhr der Research Alliance und die Exzellenzstrategie: Umweltwissenschaftler Prof. Dr. Ralf B. Schäfer hat einen Ruf an die Universität Duisburg-Essen angenommen. Der renommierte Wissenschaftler stärkt künftig die internationale Spitzenforschung der Universität im Bereich der Wasserforschung. Zum April wechselte der Forscher von der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau ins Ruhrgebiet.
Wie reagieren Mikroorganismen und wirbellose Tiere in Gewässern auf menschliche Einflüsse wie Schadstoffe und den Klimawandel? Das erforscht Prof. Dr. Ralf B. Schäfer. „Mich interessiert, wie diese Reaktionen die Ökosysteme beeinflussen, zum Beispiel die Umsetzung von Nährstoffen“, erklärt der Forscher. Er ist spezialisiert in Ökotoxikologie und Ökologie und erfahren in chemischer und statistischer Analyse, z.B. zur Modellierung von Gewässerrisiken, etwa durch Pestizide aus der Landwirtschaft.
Am Research Center One Health Ruhr möchte Schäfer den Zusammenhang zwischen Artenvielfalt in Gewässern und menschlicher Gesundheit erforschen. „Wir freuen uns außerordentlich, dass Professor Schäfer künftig bei uns forscht“ betont Prof. Dr. Dirk Schadendorf, Direktor des Centers der Research Alliance. „Mit seinem Profil reiht er sich perfekt in die Forschungsagenda von One Health Ruhr ein, denn hier erforschen wir das Wohlergehen der menschlichen Gesellschaft im unmittelbaren Zusammenhang mit der Qualität und Gesundheit unserer Umwelt“, so Schadendorf weiter. „Am Center möchte ich beispielsweise untersuchen, wie Kläranlageneinträge in das Ökosystem zur Entwicklung antibiotikaresistenter Bakterienstämme beitragen“, ergänzt Schäfer.
An der Universität Duisburg-Essen verstärkt der Umweltexperte künftig den deutschlandweit einzigartigen Profilschwerpunkt Wasserforschung. „Mit seiner ausgewiesenen wissenschaftlichen Expertise bereichert Professor Schäfer unser Forschungsprofil in der Wasser- und Gesundheitsforschung an der Universität Duisburg-Essen und vor allem in der Research Alliance Ruhr“, erklärt Rektorin Prof. Dr. Barbara Albert.
mehr: https://idw-online.de/de/news832794
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Kohlendioxid in nützliche Chemikalien verwandeln
Künstliche Photosynthese ist das Thema einer Nachwuchsgruppe an der Universität Oldenburg. Die Forschenden wollen edelmetallfreie Katalysatormaterialien auf Basis gut verfügbarer und günstiger Inhaltsstoffe entwickeln, um Kohlendioxid mit Hilfe von Sonnenlicht weiterzuverarbeiten. So soll das Treibhausgas mit möglichst wenig Energieaufwand in Grundstoffe für die chemische Industrie verwandelt werden.
Die Kraft der Sonne zu nutzen, um das Treibhausgas Kohlendioxid in nützliche Chemikalien zu verwandeln – das ist das Ziel einer neuen Nachwuchsgruppe an der Universität Oldenburg. Das internationale Team um den Chemiker Dr. Lars Mohrhusen verfolgt dabei einen besonders nachhaltigen Ansatz: Die Forschenden planen, edelmetallfreie Katalysatoren zu entwickeln, die das eher reaktionsträge Treibhausgas mit Hilfe von Sonnenlicht chemisch aktivieren. Das Bundesforschungsministerium (BMBF) fördert das Vorhaben Su2nCat-CO2 in den nächsten sechs Jahren mit rund 2,6 Millionen Euro in der Förderrichtlinie SINATRA (Nachwuchsgruppen für „Künstliche Photosynthese“ und „Nutzung alternativer Rohstoffe zur Wasserstofferzeugung“).
„Die Arbeit der neuen Nachwuchsgruppe zielt darauf ab, günstige und langfristig stabile Materialien zu finden, um derzeit verwendete Edelmetall-Katalysatoren zu ersetzen. Die Förderzusage des BMBF würdigt die große interdisziplinäre Kompetenz der Universität Oldenburg in den Bereichen Katalyse und Nanomaterialien und unterstreicht die große Bedeutung dieser Forschung für die Gesellschaft“, sagt Prof. Dr. Ralph Bruder, Präsident der Universität Oldenburg.
In seinem Projekt will Mohrhusen mit seiner Gruppe Katalysatormaterialien auf Basis gut verfügbarer und günstiger Inhaltsstoffe wie beispielsweise Titandioxid entwickeln. Ziel ist es, das Treibhausgas Kohlendioxid mit möglichst wenig Energieaufwand in Stoffe wie Methan, Methanol oder Formaldehyd zu verwandeln, die von der chemischen Industrie etwa zu Kunststoffen oder synthetischen Treibstoffen weiterverarbeitet werden können. „Bisher werden für die Umwandlung von Stoffen wie Kohlendioxid meist edelmetallhaltige Katalysatoren verwendet, die oft bei hohem Druck und hohen Temperaturen eingesetzt werden“, erläutert Mohrhusen. Neben dem großen Energieaufwand für die richtigen Reaktionsbedingungen hätten diese Materialien den Nachteil, oft teuer und zudem nicht besonders langlebig zu sein. So können beispielsweise Verunreinigungen das Katalysatormaterial leicht „vergiften“, so dass es mit der Zeit weniger aktiv wird.
mehr: https://idw-online.de/de/news832695
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Handy, Tablet und Co: Kleine Kinder haben mehr Zugang zu smarten Geräten
Frühkindliche Medienbildung: Erste Ergebnisse der miniKIM-Studie 2023 über Mediennutzung von Kindern im Alter zwischen 2 und 5 Jahren bei Fachkongress in Berlin vorgestellt / Berichte aus der Forschung / Überblick über digitale Angebote / Diskussion zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik
Knapp ein Viertel der Kinder zwischen zwei und fünf Jahren nutzen täglich smarte Geräte wie Handys, Tablets, Laptops oder Sprachassistenten. Das zeigen erste Ergebnisse der Studie miniKIM 2023 über die Mediennutzung von Kleinkindern, die am Freitag bei einem Fachkongress der Stiftung Digitale Chancen und der Stiftung Ravensburger Verlag in Berlin vorgestellt wurde.
Es ist eines der wichtigsten Themen für Eltern: 89 Prozent der Mütter und Väter in Deutschland interessiert der Umgang von Kindern mit Medien, wie eine aktuelle Umfrage zeigt. Dieses Thema steht damit an dritter Stelle nach Erziehung und Gesundheitsfragen. Die Studie miniKIM 2023 des Medienpädagogischen Forschungsverbunds Südwest (mpfs) hat genau das näher untersucht: Insgesamt wurden 600 Haupterziehende von 2- bis 5-Jährigen zur Mediennutzung ihrer Kinder befragt. In diesem Alter nutzen 23 Prozent der Mädchen und Jungen bereits täglich mindestens ein Gerät mit Internetzugang wie Smartphones, Tablets, Laptops oder Sprachassistenten. Nimmt man Mediatheken, Streaming-Dienste, Computerspiele oder Apps dazu, sind es 44 Prozent, die täglich digitale Angebote nutzen.
„Was die Medienausstattung der Haushalte betrifft, sind deutlich mehr Sprachassistenten zuhause verfügbar. Auch hat eine steigende Anzahl Familien ein Abo bei einem Pay-TV-Anbieter oder einem Streamingdienst“, erklärt miniKIM-Studienleiter Thomas Rathgeb die Veränderungen seit der letzten Untersuchung aus dem Jahr 2020. Inzwischen haben vier von fünf Familien mit Kleinkindern ein Streaming-Abo.
Gegenüber 2020 hat auch der direkte Zugang der Kinder zu smarten Geräten zugenommen. Mit einer Steigerung um 50 Prozent hat nun jedes fünfte Kleinkind ein eigenes Tablet zur Verfügung, bei den Vorschulkindern (4-5 Jahre) sind es bereits 28 Prozent. Ebenso ist der Zugang der Kinder zu einem Streaming-Abo von acht auf aktuell 13 Prozent angestiegen. Jedes zehnte Kind im Alter von zwei bis fünf Jahren hat nach Angaben der Eltern bereits ein eigenes Handy oder Smartphone. Laut Studienleiter Rathgeb haben Familien eine sehr umfangreiche Medienausstattung. Indem Eltern diese Medien zunehmend auch kleinen Kindern zugänglich machten, wachse aber auch deren Verantwortung, die Mediennutzung zu begleiten und altersgerecht zu gestalten.
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Influenza: Erreger in Fledermäusen umgeht menschlichen Abwehrmechanismus
Forscher*innen des Universitätsklinikums Freiburg entschlüsseln Eigenschaften eines tierischen Influenza-Virustyps, die auf hohes Übertragungspotenzial auf den Menschen schließen lassen / Publikation in Nature Communications
Obwohl Fledermäuse schon lange als Reservoir für eine Vielzahl von Viren bekannt sind, wurde erst kürzlich entdeckt, dass sie auch Influenza-A-Viren (IAV) beherbergen, zu denen auch die Grippe-Erreger gehören. Diese Viren sind bekannt dafür, sich schnell zu verändern. Forscherinnen des Universitätsklinikums Freiburg und des Friedrich-Loeffler Instituts zeigten nun, dass ein in ägyptischen Fruchtfledermäusen gefundener Subtyp dieser Viren in der Lage ist, das Immunsystem von Säugetieren zu überwinden. Darum gehen die Forscherinnen davon aus, dass der neu entdeckte Virustyp ein relativ hohes Risiko für eine Übertragung auf den Menschen birgt. Die Ergebnisse der Studie wurden am 25. April 2024 in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Hohe Vermehrungs- und Übertragungsfähigkeit
„Das Virus schafft es, einen wichtigen Abwehrmechanismus unseres angeborenen Immunsystems teilweise zu umgehen. Dadurch hat es ein höheres pandemisches Potential als andere Viren“, sagt Forschungsgruppenleiter Prof. Dr. Martin Schwemmle vom Institut für Virologie am Universitätsklinikum Freiburg. Dem Influenza-A-Subtypen H9N2 gelingt es insbesondere, die antivirale Aktivität des sogenannten Myxovirus-Resistenzproteins A (MxA) zu unterdrücken. MxA ist ein menschliches Protein, das vor allem gegen RNA-Viren wie Influenzaviren eine entscheidende Rolle in der Abwehr spielt, indem es die Viren erkennt, bindet und deren Vermehrung stört.
mehr: https://idw-online.de/de/news832713
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Der Klimawandel könnte Hauptgrund für den Rückgang biologischer Vielfalt werden
Die globale biologische Vielfalt ist im 20. Jahrhundert allein durch veränderte Landnutzung um 2 bis 11 % zurückgegangen, so das Ergebnis einer in der Zeitschrift Science veröffentlichten Studie. Die Modellberechnungen zeigen auch, dass der Klimawandel bis Mitte des 21. Jahrhunderts zum Hauptgrund für den Rückgang biologischer Vielfalt werden könnte.
Die Arbeit wurde vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) geleitet und ist die bisher umfangreichste Modellierungsstudie ihrer Art. Die Forscherinnen und Forscher verglichen dreizehn Modelle; diese berechneten die Auswirkungen von Landnutzungs- und Klimawandel auf vier verschiedene Messgrößen biologischer Vielfalt sowie auf neun verschiedene Ökosystemleistungen.
mehr: https://idw-online.de/de/news832314
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Pfunde schmelzen mittels Piks: Was ist dran an der Abnehmspritze?
Endlich schlank und das ohne große Mühen. Die Abnehmspritze, auch bekannt als Fett-weg-Spritze, hat sich von einem Medikament für Diabetiker:innen zu einer Art Lifestyleprodukt entwickelt. So scheint es zumindest. Doch was kann man tatsächlich vom vermeintlichen Schlank-Wunder erwarten? Das klären wir mit Dr. Margit Jekle, Professorin für Lebensmitteltechnologie und pharmazeutisches Qualitätsmanagement an der SRH Fernhochschule.
Mehr als jeder zweite Deutsche ist statistisch gesehen zu dick. Fast ein Viertel gilt sogar als fettleibig. Die Ursachen für das Übergewicht sind vielfältig. Propagierte Methoden, um es wieder loszuwerden auch. Immer wieder gibt es Konzepte oder Wundermittel, die versprechen, überflüssige Kilos schnell und einfach verschwinden zu lassen. Und dafür sind Betroffene bereit, tief in die Tasche zu greifen. Oder sogar ihre Gesundheit zu riskieren.
Jetzt ist ein neues, vermeintliches Wundermittel in aller Munde. Die Abnehmspritze. Doch was genau ist da eigentlich drin? Für wen wurde sie entwickelt und was bewirkt sie? Prof. Dr. Margit Jekle hat Antworten auf diese Fragen.
Jekle: „Die Abnehmspritze, hat in den letzten Monaten an Popularität gewonnen, und die neuesten Entwicklungen auf diesem Gebiet versprechen, neben dem Nutzen für Diabetes Typ 2 Patienten, eine Möglichkeit für eine Gewichtsabnahme für vor allem Adipositaspatienten. So ist das Medikament für Menschen mit einem Body-Mass-Index (BMI) von mindestens 30 oder übergewichtigen Personen mit weiteren Erkrankungen und einem BMI von mindestens 27 zugelassen. Das Medikament dient dabei der Ergänzung zu einer Ernährungs- und Bewegungsumstellung.
mehr: https://idw-online.de/de/news832115
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Unterschätzter Risikofaktor: Ein gestörter Schlaf kann Bluthochdruck verursachen
Ein erholsamer Schlaf ist für unser Wohlbefinden und unsere Gesundheit unerlässlich, denn dauerhafte Schlafstörungen begünstigen organische und psychische Erkrankungen. Das ist vielen bekannt. Dass Schlafstörungen aber auch ein deutlicher Risikofaktor für die Entwicklung einer Bluthochdruckerkrankung sind, sollte noch stärker im Bewusstsein der Menschen verankert sein. Wie immer gilt auch hier: Genau hinsehen und Blutdruck messen!
Bluthochdruck-Risikofaktor Schlafstörungen
Schlafstörungen sind nicht nur belastend und senken das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit. Sie sind auch bekanntermaßen ein relevanter Risikofaktor für die Entwicklung einer Bluthochdruckerkrankung. Daher wurden Schlafstörungen nun als neuer Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in die Hypertonie-Leitlinie der europäischen Gesellschaft für Bluthochdruck aufgenommen [1]. Menschen mit einem gestörten Schlaf haben Studien zufolge ein 1,5 bis 3-fach höheres Risiko für eine Bluthochdruckerkrankung [2,3]. „10% der Bevölkerung in Deutschland leidet unter Ein- und Durchschlafstörungen“, erklärt der Internist, Pneumologe, Kardiologe, Somnologe und Intensivmediziner Prof. Dr. med. Bernd Sanner, Ärztlicher Direktor und Chefarzt der Medizinischen Klinik des Agaplesion Bethesda Krankenhauses Wuppertal und Sprecher der Sektion Hochdruckdiagnostik der Hochdruckliga. „Daher trifft das Risiko, einen Bluthochdruck zu entwickeln, auf eine nicht unerhebliche Anzahl von Menschen zu.“ Sichere Auskunft darüber, ob die Schlafstörungen eine organische Ursache haben, oder ob der Blutdruck bereits krankhaft erhöht ist, geben die ambulante 24-Stunden-Blutdruckmessung und die Schlafdiagnostik. „Deshalb ist die regelmäßige Blutdruckmessung, auch zu Hause, für alle ratsam, die mit Schlafstörungen zu kämpfen haben. Ist der Blutdruck erhöht, kann anschließend eine gesicherte Diagnose durch Ärztinnen und Ärzte erfolgen“, betont Prof. Sanner.
Blutdruckregulation im Schlaf
Schlaf ist lebensnotwendig. Der Körper regeneriert sich im Schlaf, Wachstumshormone werden dazu ausgeschüttet, die Energiespeicher werden aufgefüllt, das Immunsystem bildet Abwehrstoffe und das Gehirn verarbeitet und speichert Informationen. Im Zuge dieser Aktivitäten sinken der Herzschlag und der Blutdruck in der Nacht. „Ein gestörter Schlaf verhindert diese wichtige Absenkung, das sogenannte Dipping. Liegt ein sogenanntes Non-Dipping vor, ist die Rate von zukünftigen Herz- und Kreislaufproblemen bereits erhöht. Auf Dauer kann auch ein Bluthochdruck am Tage entstehen“, erklärt Prof. Sanner den Zusammenhang.
mehr: https://idw-online.de/de/news831280
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Verbesserter Hochwasserschutz entlang der Elbe: Projektabschlussveranstaltung informiert Fachöffentlichkeit
Die Kooperationspartner Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und die Bundesländer Niedersachsen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Schleswig-Holstein stellten die Ergebnisse des Projektes „Untersuchungen zur Verbesserung der Hochwassersituation an der Mittelelbe von Tangermünde bis Geesthacht – 2D-Modellierung Mittelelbe“ am 11. April 2024 im Rahmen einer Abschlussveranstaltung an Bord des Schiffes „Lüneburger Heide“ auf der Elbe vor. Die Veranstaltung richtete sich an Fachleute verschiedener Disziplinen, Institutionen sowie Vertreter/-innen der Politik.
Im Rahmen des Projektes analysierte die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) gemeinsam mit den an der Elbe liegenden Bundesländern Niedersachsen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Schleswig-Holstein im Verlauf der Jahre 2016 bis 2024 eine hohe Anzahl an Optionen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes des Elbe-Abschnittes von Tangermünde bis Geesthacht. Das Besondere des Projektes liegt in der Breite und dem Umfang der Bundesländer-übergreifenden Analyse. So wurden ca. 50 Optionen identifiziert und wissenschaftlich bewertet, die den Hochwasserschutz in der Elbe-Region zukünftig unter Berücksichtigung ökologischer Belange verbessern könnten.
Die analysierten Maßnahmenoptionen befinden sich zum jetzigen Zeitpunkt in verschiedenen Planungsstadien bzw. der Prüfung der Machbarkeit auf Bundesländerebene. Die Veranstaltung diente deren Vorstellung, der Diskussion und einem Ausblick zu den im Projektverlauf gewonnenen Erkenntnissen. Zum Programm zählten mehrere Fachvorträge der beteiligten Kooperationspartner aus den Bundesbehörden, der Bundesländer, der Flussgebietsgemeinschaft Elbe (FGG Elbe) sowie verschiedener Verbände. Die Ergebnisse stehen als BfG-Bericht bereits öffentlich zur Verfügung (s. u.).
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Handlungsoptionen für die Wasserstoffwirtschaft – Wasserstoff-Kompass jetzt auch als PDF-Version verfügbar
Der gemeinsam von acatech und DECHEMA erarbeitete digitale Wasserstoff-Kompass bietet Orientierung in der Wasserstoffwirtschaft – ab sofort ist er auch als umfassende PDF-Version verfügbar.
Wasserstoff gilt als wichtiger Baustein des künftigen Energiesystems. Das Projekt Wasserstoff-Kompass hatte es sich deshalb im Jahr 2021 zur Aufgabe gemacht, Orientierungswissen für viele noch offene Fragen zu diesem Thema zu erarbeiten und im Anschluss zur Verfügung zu stellen.
Im September 2023 veröffentlichten acatech und DECHEMA den gemeinsam erarbeiteten digitalen Wasserstoff-Kompass https://www.wasserstoff-kompass.de/handlungsfelder#/, der Orientierung für mögliche Wege in Deutschlands künftige Wasserstoffwirtschaft bietet. Er zeigt daten- und faktenbasiert Handlungsoptionen und Schlüsseltechnologien zu Erzeugung, Transport und Import sowie zu möglichen Anwendungsfällen rund um Wasserstoff und seine Folgeprodukte auf. Gleichzeitig stellt er wesentliche Grundvoraussetzungen, Vor- und Nachteile und Folgen dar. Zusätzlich wurden bestehende und künftige Verknüpfungen zwischen Industrien, Prozessen und Sektoren im Rahmen der Projektarbeit herausgearbeitet.
Das im Wasserstoff-Kompass erfasste umfangreiche Orientierungswissen hat in den vergangenen Monaten sehr viel Zuspruch erfahren. Die im Rahmen der Projektarbeit entwickelten Ergebnisse finden sich deshalb nun auch als PDF-Version zum Download. Dabei gilt es zu beachten, dass es sich bei einer PDF-Version immer nur um eine Momentaufnahme handelt. Im Fall des Wasserstoff-Kompasses ist dies der Stand der Analysen zum Zeitpunkt Dezember 2023.
mehr: https://idw-online.de/de/news831441
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Wie Grünalgen und Bakterien gemeinsam zum Klimaschutz beitragen
Mikroskopisch kleine Algen spielen eine bedeutende Rolle bei der Bindung von Kohlendioxid und sind daher von großer ökologischer Bedeutung. Ein Forschungsteam der Universität Jena hat nun ein Bakterium gefunden, das mit einer Grünalge ein Team bildet. Beide Mikroorganismen unterstützen sich gegenseitig in ihrem Wachstum. Das Bakterium hilft der Mikroalge außerdem dabei, den Giftstoff eines anderen, schädlichen Bakteriums zu neutralisieren. Das grundlegende Verständnis des Zusammenspiels von Algen und Bakterien spielt auch beim Klimaschutz eine wichtige Rolle. Die Ergebnisse der Studie werden am 5. April in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.
„Wir konnten nachweisen, dass das Bakterium Mycetocola lacteus mit der grünen Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii in einer partnerschaftlichen Verbindung lebt, von der beide Seiten profitieren. Während das Bakterium bestimmte überlebenswichtige B-Vitamine und eine schwefelhaltige Aminosäure erhält, wird das Wachstum der Grünalge optimiert“, sagt Prof. Dr. Maria Mittag, Professorin für Allgemeine Botanik der Friedrich-Schiller-Universität Jena. „Zudem“, so die korrespondierende Autorin der neuen Studie weiter, „schützen das Helferbakterium Mycetocola lacteus und eine verwandte Bakterienart die Alge gemeinsam vor schädlichen Angriffen anderer Bakterien, indem sie einen Giftstoff dieser feindlichen Bakterien durch Spaltung inaktivieren. Somit sichern die bakteriellen Helfer das Überleben der Algen.“
Mikroalgen sind – ebenso wie Bakterien – Mikroorganismen. Sie kommen sowohl im Süßwasser als auch in Ozeanen und im Boden vor. „Neben Landpflanzen produzieren Algen und Cyanobakterien einen großen Teil des Sauerstoffs und binden etwa die Hälfte des Kohlendioxids in der Atmosphäre durch Photosynthese. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag für das Leben auf der Erde“, stellt Mittag fest.
mehr: https://idw-online.de/de/news831217
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Long-COVID: Biomarker bestätigen sich nicht
Etwa 0,5% aller Menschen entwickeln nach einer SARS-CoV-2-Infektion über Monate anhaltende Beschwerden. Dieser Zustand wird als Long-COVID oder Post-COVID bezeichnet. Solche Patient:innen zu erkennen, gestaltet sich für die behandelnden Mediziner:innen oft schwierig, da die Symptome vielgestaltig sind und von psychischen Faktoren beeinflusst werden. Daher sucht die Wissenschaft intensiv nach sogenannten Biomarkern, also bestimmten Laborwerten im Blut der Betroffenen, die die Diagnose Long-COVID zweifelsfrei bestätigen.
Forschende des Universitätsklinikums Essen und der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen mussten die Hoffnung auf den schnellen Einsatz einiger solcher Biomarker nun dämpfen.
Long-COVID ist ein noch unverstandenes Phänomen. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Erkrankung mit bis zu 200 unterschiedlichen Symptomen einhergehen kann, etwa einer ausgeprägten Müdigkeit (Fatigue), Konzentrationsstörungen oder starken Schmerzen. Trotzdem sind die Untersuchungsbefunde meistens völlig normal. Daher setzt die Wissenschaft große Hoffnung in die Entdeckung von Biomarkern, mit deren Hilfe es gelingen soll, Menschen mit Long-COVID eindeutig zu identifizieren.
Neuere wissenschaftliche Veröffentlichungen berichteten, dass insbesondere das Aktivitätshormon Cortisol und bestimmte Entzündungsbotenstoffe im Blut, sogenannte Zytokine, geeignete Biomarker bei Long-COVID sein könnten. Laut diesen Studien ist die Konzentration von Cortisol im Blut Long-COVID Betroffener deutlich niedriger als bei Gesunden, die Menge an entzündungsfördernden Zytokinen ist dagegen erhöht. Die Messung solcher Blutwerte hätte es den behandelnden Ärzt:innen zukünftig möglich gemacht, die Diagnose Long-COVID rasch und sicher zu stellen. Diese hoffnungsvollen Ergebnisse konnte ein Forschungsteam des Universitätsklinikums Essen in einer aktuellen Studie nun nicht bestätigen.
mehr: https://idw-online.de/de/news828531
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Wie Blaualgen Mikroorganismen manipulieren
Forschungsteam an der Universität Freiburg entdeckt ein bisher unbekanntes Gen, das indirekt die Photosynthese fördert
Cyanobakterien werden auch Blaualgen genannt und gelten als „Pflanzen des Ozeans“, weil sie in gigantischen Größenordnungen Photosynthese betreiben, Sauerstoff produzieren und das Klimagas CO2 aus der Umgebung entnehmen. Hierzu benötigen sie aber weitere Nährstoffe wie Stickstoff. Ein Team um den Biologen Prof. Dr. Wolfgang R. Hess, Professor für Genetik an der Universität Freiburg, hat ein bisher unbekanntes Gen entdeckt, das eine zentrale Rolle in der Koordination des Stickstoff- und Kohlenstoffwechsels spielt: Die Cyanobakterien steuern damit indirekt das Wachstum von Mikroorganismen, die die Photosynthese fördern. „Unsere Arbeit zeigt, dass es vielfältige, bisher nicht bekannte Wechselbeziehungen selbst zwischen den kleinsten Organismen in der Umwelt gibt und dass eine Vielzahl bisher unbekannter Gene dabei eine Rolle spielt“, sagt Hess. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.
Balance zwischen Hauptnährstoffen
Die für Pflanzen, Algen und Cyanobakterien verfügbaren Mengen an Kohlenstoff (CO2) und Stickstoff sind nicht immer gleich. Für die Photosynthese ist eine physiologisch relevante Balance zwischen diesen beiden Hauptnährstoffen von großer Bedeutung. Alexander Kraus, Doktorand bei Wolfgang R. Hess an der Universität Freiburg, hat nun in Gendaten von Cyanobakterien ein Gen entdeckt und charakterisiert, das in diesem Zusammenhang eine Schlüsselrolle spielt: Das Gen kodiert ein Protein mit dem Namen NirP1. Dieses wird nur hergestellt, wenn die Zellen einen Mangel an Kohlenstoff relativ zu dem verfügbaren Stickstoff feststellen.
Das Protein ist zwar zu klein, um wie viele andere Proteine selbst als Enzym wirken zu können. In Zusammenarbeit mit Dr. Philipp Spät und Prof. Dr. Boris Maček vom Proteomzentrum der Universität Tübingen konnten die Forschenden aber herausfinden, dass NirP1 fest an ein Enzym binden kann, das normalerweise Nitrit in Ammonium umwandeln würde. NirP1 verhindert dies und sorgt somit dafür, dass sich Nitrit in der Zelle sammelt; in der Folge kommt es zu massiven weiteren Stoffwechselveränderungen, die in Zusammenarbeit mit dem Team von Prof. Dr. Martin Hagemann an der Universität Rostock detailliert untersucht wurden. Schließlich beginnen die Cyanobakterien, Nitrit in die Umwelt zu exportieren. Dort stimuliert das zusätzliche Nitrit das Wachstum nützlicher Mikroorganismen, also eines für die Photosynthese der Cyanobakterien förderlichen Mikrobioms.
mehr: https://idw-online.de/de/news831931
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Arabica-Kaffee: Forschende entwickeln neue Datenbank zur besseren Identifizierung klimaresistenterer Pflanzen
Angesichts des Klimawandels, der den Kaffeeanbau bedroht, untersuchen Expert:innen des Nahrungsmittelkonzerns Nestlé, wie fortschrittliche Datenwissenschaft und künstliche Intelligenz genutzt werden können, um die Auswahl und Züchtung klimaresistenterer Pflanzen zu unterstützen. Zusammen mit Forschenden u.a. von Wissenschaftseinrichtungen in Brasilien, Frankreich und den USA haben sie ihre neuesten Ergebnisse in der Zeitschrift „Nature Genetics“ publiziert. Beteiligt waren auch Prof. Dr. Peter Stadler, Direktor des Interdisziplinären Zentrums für Bioinformatik der Universität Leipzig, und Dr. Jan Engelhardt von der Universität Wien, der während seiner Promotion in Leipzig gearbeitet hat.
Es gibt zwar mehr als 120 Kaffeesorten, aber rund 70 Prozent der weltweiten Kaffeeproduktion gehen auf die Sorte Arabica zurück. Sie verträgt jedoch steigende Temperaturen weniger gut und ist anfälliger für Krankheiten. Außerdem schrumpft durch den Klimawandel die Anbaufläche, auf der Kaffee angebaut werden kann, und die Wasserknappheit führt zu erheblichen Ertragseinbußen.
Pflanzenwissenschaftler:innen sind daher auf der Suche nach neuen Arabica-Sorten, die widerstandsfähiger gegen Krankheiten und Trockenheit sind. Im Rahmen dieser Arbeit haben die Expert:innen ein Arabica-Referenzgenom entwickelt, nunmehr verfügbar in einer öffentlich zugänglichen digitalen Datenbank. Dies erleichtert die Analyse verschiedener Merkmale der Kaffeesorte, um spezifische Eigenschaften wie bessere Erträge, die Größe der Kaffeekirschen und eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten oder Trockenheit sowie Geschmacks- oder Aromamerkmale zu ermitteln.
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Geeignete CO2-Quellen und deren integration in PtX-Wertschöpfungsketten
Die von der DECHEMA herausgegebene Publikation ‘Carbon for Power-to-X – Suitable CO2 sources and integration in PtX value chains“ befasst sich mit den Möglichkeiten zur Abscheidung und Nutzung von Kohlenstoffdioxid für nachhaltige Produktionswege. Kohlendioxid kann als Kohlenstoffquelle für zahlreiche klimafreundliche Produkte dienen, die mit Power-to-X-Technologien hergestellt werden. Der Bericht beschreibt Punktquellen und state-of-the-art Abscheidungsmethoden. Er entstand in Zusammenarbeit mit dem International PtX Hub, der die Entwicklung nachhaltiger Power-to-X- und Wasserstoffmärkte in Ländern wie Marokko, Südafrika und Argentinien unterstützt.
Klimaneutrale Rohstoffe mit nachhaltiger Energie hergestellt – dies verspricht Power-to-X (PtX). Das PtX-Konzept vereint eine Vielzahl innovativer Technologien zum Aufbau von Wertschöpfungsketten, die durch erneuerbare Energien gespeist werden. Aus diesem Grund wird PtX als relevanter Beitrag zur industriellen Energiewende betrachtet. Für viele PtX-Routen wird jedoch Kohlenstoff benötigt, um Materialrohstoffe und Energieträger zu ersetzen, die konventionell auf fossilen Ressourcen basieren.
Kohlenstoffdioxid (CO2) ist eine geeignete Kohlenstoffquelle, da es als Ausgangspunkt für die Herstellung von Kraftstoffen, Polymeren und zahlreiche Basischemikalien dienen kann. In einem aktuellen Bericht, der im Rahmen des International PtX Hub veröffentlicht wurde, identifiziert die DECHEMA Punktquellen und beschreibt verschiedene Technologien zur CO2-Abscheidung. „Die heutigen Wertschöpfungsketten der am häufigsten verwendeten Produkte sind in hohem Maße von der petrochemischen Industrie geprägt, die Grundchemikalien wie Methanol liefert“, sagt Co-Autorin Luisa López. „Diese auf fossilen Rohstoffen basierenden Moleküle werden derzeit im Megatonnen-Maßstab produziert. PtX ermöglicht es uns, alternative Produktionsrouten für diese wichtigen Verbindungen auf der Basis von CO2 zu schaffen.“
mehr: https://idw-online.de/de/news831866
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Neue Studie: Ungünstige Kohlenhydrate früh am Morgen – ein mögliches Problem für „Eulen“
Eine kohlenhydratreiche Mahlzeit am Morgen löst einen geringeren Glukoseanstieg aus als dieselbe Mahlzeit am Abend – das ist der Stand der Wissenschaft. Neueste Ergebnisse zeigen jetzt: Das ist nicht bei allen Menschen so und hängt von der „inneren Uhr“ ab. Ein fester Tagesablauf, vorgegeben durch Studium oder Job, führt häufig dazu, dass insbesondere junge Erwachsene gegen ihre innere Uhr essen.
Die Typen „Lerche“ und „Eule“ unterscheiden sich ihrem sogenannten zirkadianen Rhythmus (Chronotyp) – Lerchen stehen früh auf und essen früher, während Eulen biologisch bedingt länger schlafen und später essen. Wissenschaftlerinnen der Universität Paderborn haben untersucht, inwieweit sich dies auf den Glukosespiegel auswirkt. Die Ergebnisse wurden im renommierten „European Journal of Nutrition“ veröffentlicht.
„Essen gegen die innere Uhr betrifft auch Studierende in besonderem Maße, die z. B. früh morgens frühstücken, obwohl sie sich aufgrund ihres späten Chronotyps noch in der biologischen Schlafphase befinden. Auf der anderen Seite führen soziale Aktivitäten manchmal dazu, dass Menschen mit einem frühen Chronotyp ‚zu spät‘ ihr Abendessen verzehren. Daher wollten wir in unserer Studie untersuchen, ob sich die tageszeitlichen Unterschiede in der Glukoseantwort auch bei Studierenden mit einem frühen und späten Chronotyp finden“, erklärt Dr. Bettina Krüger vom Institut für Ernährung, Konsum und Gesundheit der Universität Paderborn.
mehr: https://idw-online.de/de/news831830
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Eigener Internetauftritt der Innovationsförderung – Jetzt entdecken!
Das Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), das vom Projektträger BLE (PT BLE) umgesetzt wird, geht mit seinem eigenen Internetauftritt unter http://www.innovationsfoerderung-bmel.de live.
Ab sofort finden Förderinteressierte und Geförderte hier wichtige Vorlagen und Hinweise, aktuelle Bekanntmachungen und Ausschreibungen sowie allgemeine Informationen zur Projektförderung im Innovationsprogramm.
Im Jahr 2006 fiel der Startschuss für das Programm zur Innovationsförderung des BMEL. Das Ziel: die Unterstützung von Forschung und Entwicklung, Wissenstransfer sowie bessere Rahmenbedingungen für Innovationen in der deutschen Agrar- und Ernährungswirtschaft. Im Fokus der Projektförderung stehen Kleinst-, kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sowie Start-Ups, die mit wissenschaftlichen Einrichtungen zusammenarbeiten. Dabei sollen international wettbewerbsfähige Produkte, Verfahren und Dienstleistungen in den Bereichen Landwirtschaft, Ernährung und Verbraucherschutz auf Grundlage neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse entwickelt werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news831840
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Was wäre, wenn der Starkregen 50 Kilometer entfernt niedergegangen wäre?
Mit hypothetischen aber nicht unwahrscheinlichen Hochwasser-Szenarien sollen Menschen und Entscheider in gefährdeten Regionen motiviert werden, sich besser auf potenzielle Extrem-Ereignisse vorzubereiten. Simulationen von Forschenden des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ zeigen in einer neuen Studie, dass bei nur geringfügiger Verschiebung von Regengebieten sehr viel schwerwiegendere Hochwasser-Ereignisse hätten auftreten können.
Zusammenfassung
Hochwasser betrifft weltweit mehr Menschen als jede andere Naturgefahr, mit enormen Schäden, die in einer wärmer werdenden Welt voraussichtlich weiter zunehmen. Menschen und Entscheidungsträger in gefährdeten Regionen sind jedoch oft nicht bereit, sich auf außergewöhnlich schwere Ereignisse vorzubereiten, da sie schwer vorstellbar sind und außerhalb ihrer Erfahrung liegen. In einer aktuellen Studie schlägt ein Team von Forschenden um Bruno Merz und Sergiy Vorogushyn vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ eine neue Strategie vor, um die Gesellschaft zu motivieren, über geeignete Risikomanagementstrategien zu diskutieren: Sie entwickeln eine Reihe von hypothetischen extremen Überschwemmungsszenarien in Deutschland, indem sie vormals beobachtete Niederschlagsereignisse um einige zehn bis hundert Kilometer im Raum verschieben und deren Auswirkungen dann durch ein Hochwassermodell berechnen. Solche Szenarien sind nicht unwahrscheinlich, da der tatsächliche Niederschlag auch mehrere Dutzend Kilometer entfernt hätte fallen können. Auf diese Weise ergeben sich Ereignisse, die mehr als doppelt so schwerwiegend sind wie das verheerendste Hochwasser seit 1950 in Deutschland. Außerdem zeigt sich: In der Vergangenheit verschonte Regionen können sich nicht sicher fühlen, da sie ebenfalls schwer von Zerstörungen hätten getroffen werden können. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Environmental Research Letters veröffentlicht.
mehr: https://idw-online.de/de/news831073%20um
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Land unter – was extreme Überschwemmungen verursacht
Wenn Flüsse über die Ufer treten, können die Folgen verheerend sein, wie beispielsweise das katastrophale Hochwasser in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz vor drei Jahren gezeigt hat. Um in Zukunft die Überschwemmungsschäden in Grenzen zu halten und die Bewertung von Hochwasserrisiken zu optimieren, muss besser verstanden werden, welche Variablen in welchem Ausmaß zu extremen Ausprägungen von Überflutungen führen können. Mit Methoden des Erklärbaren Maschinellen Lernens haben Forschende des UFZ nachgewiesen, dass Überschwemmungen extremer ausfallen, wenn mehrere Faktoren an deren Entstehung beteiligt sind. Die Forschungsarbeit wurde im Fachjournal Science Advances veröffentlicht.
Die Lufttemperaturen, die Bodenfeuchte und die Höhe der Schneedecke sowie die tägliche Niederschlagsmenge in den Tagen vor einem Hochwasser – sie alle sind Variablen, die bei der Entstehung von Hochwasser eine wichtige Rolle spielen. Um zu verstehen, welchen Anteil die einzelnen Faktoren an Überschwemmungen haben, haben Forschende des UFZ mehr als 3.500 Flusseinzugsgebiete weltweit untersucht und für jedes von ihnen Hochwasserereignisse zwischen den Jahren 1981 und 2020 analysiert. Das Ergebnis: Lediglich für rund ein Viertel der fast 125.000 Hochwasserereignisse war die Niederschlagsmenge der alleinig ausschlaggebende Faktor. Die Bodenfeuchte war in etwas mehr als zehn Prozent der Fälle entscheidend, Schneeschmelze und Lufttemperatur spielten als alleiniger Faktor nur jeweils bei etwa 3 Prozent eine Rolle. Dagegen waren für etwas mehr als die Hälfte der Überschwemmungen (51,6 Prozent) mindestens zwei Faktoren verantwortlich. Dabei tritt mit etwa 23 Prozent die Kombination aus Niederschlagsmenge und Bodenfeuchte am häufigsten auf.
Allerdings fanden die UFZ-Forschenden bei der Datenanalyse auch heraus, dass drei oder sogar alle vier Variablen gemeinsam für ein Hochwasserereignis verantwortlich sein können. So sind zum Beispiel Temperatur, Bodenfeuchte und Schneedecke immerhin für rund 5.000 Überschwemmungen entscheidend gewesen, während alle vier Faktoren bei etwa 1.000 Hochwasserereignissen bestimmend waren. Und nicht nur das: „Wir konnten auch zeigen, dass die Hochwasserereignisse immer extremer ausfallen, je mehr Variablen dafür ausschlaggebend waren“, sagt Prof. Jakob Zscheischler, Leiter des UFZ-Departments „Compound Environmental Risks“ und Letztautor des Artikels. Lag der Anteil mehrerer Variablen an einem 1-jährlichen Hochwasser bei 51,6 Prozent, waren es bei einem 5-Jahres-Hochwasser 70,1 Prozent und bei einem 10-Jahres-Hochwasser 71,3 Prozent. Je extremer die Hochwasser also ausfallen, desto mehr treibende Faktoren gibt es und desto wahrscheinlicher ist es, dass sie bei der Entstehung des Ereignisses zusammenwirken. Dieser Zusammenhang gilt oft auch für einzelne Flusseinzugsgebiete und wird von den Autoren als Hochwasserkomplexität bezeichnet.
mehr: https://idw-online.de/de/news830964
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Positionspapier veröffentlicht: „Auswahl und Vereinheitlichung eines Abfallschlüssels für Trockentoilettenhinhalte“
Rechtliche Anpassungen sind dringend nötig, um Nährstoffe aus menschlichen Ausscheidungen in Form von Recyclingdüngern in den Kreislauf zu bringen. Unser drittes Positionspapier zeigt, wie wir das deutsche Abfallrecht vorübergehend nutzen und langfristig anpassen können, um Recyclingdünger auch in Deutschland nutzbar zu machen.
Die Ausgangslage
Trocken- respektive Trenntoiletten sind eine Schlüsseltechnologie um die Ziele des deutschen Ressourceneffizienzprogramm III (2020-2023) der Bundesregierung zu erreichen. Sie ermöglichen es, die nährstoffreichen menschlichen Ausscheidungen getrennt von Abwasser zu erfassen und diese effizient zu Recyclingdüngern für die schadlose landwirtschaftliche Nutzung aufzubereiten. Für diese Sanitär- und Nährstoffwende sind aber rechtliche Anpassungen essentiell. Ebenso wichtig: Orientierung und Einheitlichkeit zu schaffen, wo Trocken- und Trenntoiletten bereits im Einsatz sind. Denn aktuell ordnen unterschiedliche Entsorgende oder deren Träger*innen den Trockentoiletteninhalten jeweils unterschiedliche Abfallschlüsselnummern zu.
Der Lösungsweg
Das vorliegende Positionspapier erläutert kurz das Prüfschema, das gemäß Europäischem Abfallverzeichnis (EAV) und der deutschen Abfallverzeichnis-Verordnung (AVV) bei der Auswahl einer Abfallschlüsselnummer verwendet werden muss. Ausgehend von den Ergebnissen einer Umfrage unter Praktiker*innen sowie von Erfahrungen aus dem zirkulierBAR Reallabor in Eberswalde listen wir praxisübliche Abfallschlüsselnummern auf und prüfen deren Sachmäßigkeit.
Das Ergebnis:
Abfallschlüsselnummern mit Bezug zur Abwasserentsorgung beziehungsweise zur Land- und Forstwirtschaft sowie Nahrungsmittelproduktion sind unsachgemäß.
Die Handlungsempfehlungen
Das zirkulierBAR-Konsortium empfiehlt Entsorgenden und deren Träger*innen, temporär den Abfallschlüssel 20 03 99 “Siedlungsabfälle a. n. g.” zu verwenden. Um den Aufbau ressourcen-orientierter, zirkulärer Wertschöpfung im Sinne der Kreislaufwirtschafts- und Reallabor-Strategien der Bundesregierung zu beschleunigen, empfiehlt das Konsortium auch die Abstimmung und Schaffung eines bundeseinheitlichen Abfallschlüssels für Trockentoiletteninhalte.
mehr: https://idw-online.de/de/news830929
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Prof. Harald Kunstmann: „Auch in Deutschland wird es zu Problemen bei der Wasserverfügbarkeit kommen“
Der Klimawandel wirkt sich stark auf unsere Gewässer aus. Hitzewellen und Dürren lassen Flüsse und Seen austrocknen, die Grundwasserspiegel sinken. Gleichzeitig kommt es immer häufiger zu starken Niederschlägen und Überschwemmungen. Der Schutz der Ressource Wasser steht im Mittelpunkt des Weltwassertags am Freitag, 22. März, zu dem die Vereinten Nationen seit 1993 jährlich aufrufen.
„Wir müssen uns dringend bewusst machen, dass Wasser eine endliche Ressource ist und sie konsequenter schützen. Das gilt nicht nur für die trockensten Regionen unserer Welt. In Zukunft wird es auch hier in Deutschland – zumindest regional und temporär – zu Problemen mit der Wasserverfügbarkeit kommen“, sagt Professor Harald Kunstmann vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung Atmosphärische Umweltforschung, dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen.
Kunstmann untersucht mit Hilfe von Computermodellsimulationen, wie sich beispielsweise Klimaveränderungen auf den regionalen Wasserhaushalt auswirken oder welche langfristigen Entwicklungen zu erwarten sind. „Mit unseren Modellsystemen können wir hydrologische Prozesse im Gesamtsystem abbilden – vom Grundwasser bis zur Atmosphäre“, erklärt der Wissenschaftler. „So können wir etwa untersuchen, wie sich Landnutzungsänderungen oder Hochwasser und Dürren regional auswirken. Das ist zum Beispiel wichtig für das Wassermanagement, das zwischen Wasserangebot und -nachfrage ausgleichen muss.“
Um zu messen, wann es wo wie viel regnet, haben der Hydrologe und sein Team spezielle Messverfahren entwickelt: So können sie mit Hilfe von Mobilfunkdaten hochauflösende Niederschlagskarten erstellen. Das ist vor allem in Ländern des globalen Südens relevant, wo verlässliche Messungen und Vorhersagen für ein angepasstes Wassermanagement fehlen. „Wir haben die Regenmessung bereits erfolgreich in Afrika eingesetzt“, so Kunstmann. „Unsere Forschung lebt vom Transfer in die Praxis. Nur so können wir auch wirklich dabei helfen, unsere Gewässer – und damit unsere wichtigste Lebensgrundlage – zu schützen.“
mehr: https://idw-online.de/de/news830707
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Jahresbilanz 2023 des Gesamtwasserspeichers in Deutschland liegt vor
Der Gesamtwasserspeicher in Deutschland hat sich im Jahr 2023 zwar etwas erholt, im Vergleich zum langjährigen Mittel fehlen aber immer noch rund 10 Milliarden Tonnen Wasser.
Das ergab die Auswertung des soeben komplettierten aktuellsten Datensatzes des Satellitenduos GRACE-Follow-On durch Forschende des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ.
In dem neuen GFZ-Informationsportal www.globalwaterstorage.info finden Sie viele Daten, Grafiken, aktuelle Berichte und Hintergründe rund um die GRACE-Satellitenmissionen und den globalen Wasserhaushalt.
Neue Daten zum Wasserhaushalt 2023
Am 22. März ist der Welttag des Wassers. Vermeintlich allgegenwärtig, ist Wasser längst in weiten Teilen der Welt zur kostbaren und knappen Ressource geworden. Der Klimawandel hat die Situation vielerorts verschärft. Auch Deutschland hat in den vergangenen fünf Jahren drastische Dürren erlebt. Für das Jahr 2023 haben jetzt Forschende um Eva Börgens und Christoph Dahle vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ den soeben komplettierten aktuellsten Datensatz des Satellitenduos GRACE-Follow-On ausgewertet, der auf Basis von Schwerefeldmessungen genaue Einblicke in die Wasserbilanz der Erde ermöglicht. Sie zeigen, dass sich der Gesamtwasserspeicher in Deutschland im Jahr 2023 zwar etwas erholt hat, dass im Vergleich zum langjährigen Mittel aber immer noch rund 10 Milliarden Tonnen fehlen. Zum Vergleich: Der Bodensee fasst in etwa 48 Milliarden Tonnen Wasser. Für Europa ist seit Beginn der Messungen im Jahr 2002 ein Rückgang des Gesamtwasserspeichers um rund 100 Milliarden Tonnen zu verzeichnen. Daraus lässt sich zum aktuellen Zeitpunkt allerdings noch kein eindeutiger Trend ableiten.
mehr: https://idw-online.de/de/news830708
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Das DMKG-Kopfschmerzregister: differenzierte Einblicke in die Versorgungsrealität bei Migräne
Aktuelle Real-World-Daten des Kopfschmerzregisters der Deutschen Migräne- und Kopfschmerzgesellschaft (DMKG) liefern wertvolle Erkenntnisse zur Behandlung akuter Migräneattacken. Unzureichende Wirksamkeit und/oder Unverträglichkeit der Akutmedikation zählen zu den Herausforderungen der Migränebehandlung. Die DMKG-Auswertungen zeigen, dass dies öfter Menschen mit häufigeren Migräneattacken betrifft als jene mit geringerer Krankheitslast.
Zudem gilt: „Wer keine ausreichend wirksame Akuttherapie hat, ist durch Migräne wesentlich stärker beeinträchtigt als notwendig. Die Auswertungen deuten nämlich auch darauf hin, dass für viele Patienten eine gut wirksame Medikation gefunden werden kann, wenn alle Möglichkeiten ausgeschöpft werden“, kommentierte Dr. med. Ruth Ruscheweyh, zertifizierte DMKG-Kopfschmerzexpertin und Privatdozentin an der Neurologischen Klinik und Poliklinik der Ludwig-Maximilians-Universität in München. [1]
Triptane zählen derzeit zu den effektivsten Therapieoptionen bei akuten Migräneattacken. Es gibt sieben verschiedene Präparate und neben Tabletten auch Nasenspray und Spritzen. Dennoch erfahren einige Patientinnen und Patienten keine ausreichende Wirksamkeit und/oder Verträglichkeit. Um besser abschätzen zu können, wie relevant das Thema „Triptan-Resistenz“ im Versorgungsalltag ist, wurden Daten aus dem Kopfschmerzregister der DMKG von 2.284 Behandelten (85,4 % weiblich, Alter: 39,4 ± 12,8 Jahre, Kopfschmerztage pro Monat: 12,3 ± 8,2) aus spezialisierten Zentren und Praxen in Deutschland ausgewertet.
42,5 % der Befragten gaben an, mindestens ein Triptan aufgrund mangelnder Wirksamkeit oder Verträglichkeit abgesetzt zu haben. Darunter erfüllten 13,1 % die Kriterien einer „Triptan-Resistenz“, die laut Definition der European Headache Federation (EHF) [2] mindestens zwei gescheiterte Triptan-Versuche (Wirksamkeit oder Verträglichkeit weniger als gut) erfordert. Bei einem kleinen Anteil von 3,9 % versagten sogar drei oder mehr Triptane zur Akutmedikation von Migräneattacken. [1] Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass in der Praxis nur sehr wenige Patienten ein sogenanntes Triptan-Versagen zeigen und dass ein Behandlungsversuch auch mit einem 3. Triptan durchaus nützlich ist, so PD Dr. Tim Jürgens für die DMKG.
mehr: https://idw-online.de/de/news830759
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Potenzialanalyse: Abwärme könnte bis zu 10 Prozent des zukünftigen Wärmebedarfs Berlins decken
Pressemitteilung des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) und des Instituts für Energie- und Umweltforschung (ifeu)
► Untersuchung von IÖW und ifeu zeigt, wie viel Abwärme Berlin aus verarbeitendem Gewerbe, Rechenzentren, U-Bahn-Stationen oder Umspannwerken zum Heizen von Gebäuden nutzen kann
► Expert*innen erwarten, dass Abwärme relevanten Beitrag leisten kann, um Berliner Wärmesektor klimaneutral umzubauen
► In Berlin fällt Abwärme überwiegend im Temperaturbereich bis 65 °C an
Berlin/Heidelberg, 18. Januar 2024 – In Betrieben wie Rechenzentren, Großbäckereien oder Kaffeeröstereien entsteht viel Wärme, die bislang meist ungenutzt in die Umwelt abgegeben wird. Die Summe all dieser Wärme kann eine wichtige Energiequelle darstellen, um mit ihr zu heizen. Ein Projekt zeigt nun, dass das Land Berlin bis zu zehn Prozent des zukünftigen Wärmebedarfs aus solcher Abwärme decken kann. Neben dem verarbeitenden Gewerbe und dem Dienstleistungssektor sind auch U-Bahn-Stationen und -Tunnel und zukünftig die Wasserstofferzeugung wichtige Quellen von Abwärme. Die Analyse des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) und des Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (ifeu) zeigt, mit welchen Maßnahmen die Stadt gezielt die Nutzung von Abwärme voranbringen und als einen Baustein in die Berliner Wärmeplanung einbauen kann. Sie wurde im Auftrag der Berliner Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt erstellt.
Berlins Abwärme erstmals umfassend erfasst
„Die Hälfte aller CO2-Emissionen in Berlin entstehen im Wärmesektor“, so Energieexpertin Julika Weiß vom IÖW. „Abwärme wird zwar neben dem Umstieg auf erneuerbare Energien schon länger als eine ergänzende Strategie beim klimaneutralen Umbau der Wärmeversorgung angesehen, aber bislang gab es hierzu keine systematische Wissensbasis. Erstmals zeigt die Potenzialanalyse nun, welche Mengen an Abwärme in Berlin vorhanden sind und wie sich diese voraussichtlich entwickeln. Auf dieser Basis kann Berlin die Nutzung von Abwärme, die nicht vermieden werden kann, strategisch entwickeln.“
Die Wissenschaftler*innen haben die Abwärmepotenziale mittels einer Unternehmensbefragung und Experteninterviews ermittelt und dabei Akteure der Berliner Wärmebranche eingebunden. Die Ergebnisse zeigen, dass das Abwärmepotenzial gegenwärtig bei knapp 1.200 Gigawattstunden pro Jahr liegt. „Damit könnten rein rechnerisch bislang drei Prozent des Berliner Wärmeverbrauchs bereitgestellt werden“, erklärt Sebastian Blömer vom ifeu-Institut. „In einigen Bereichen ist in Berlin perspektivisch mit einer Zunahme der Abwärmemengen zu rechnen. Dies betrifft vor allem Abwärme aus zusätzlichen Rechenzentren und aus neuen Anlagen für die Wasserstofferzeugung, sodass wir davon ausgehen, dass bis 2045 jährlich 3.800 Gigawattstunden Abwärme in Berlin entstehen. Davon ausgehend, dass die Hälfte genutzt werden kann, könnte Abwärme rund zehn Prozent des zukünftigen Wärmeverbrauchs Berlins decken.“
mehr: https://idw-online.de/de/news827116
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Lebensmittel nur geringfügig mit Pflanzenschutzmitteln belastet
BVL-Auswertung für 2022: Deutliche Unterschiede bei den Kulturen
Lebensmittel in Deutschland sind nur wenig mit Rückständen von Pflanzenschutzmitteln belastet. Die Untersuchungsergebnisse der amtlichen Lebensmittelüberwachung aus dem Jahr 2022 bestätigen die Daten der Vorjahre. Der Blick auf einzelne Kulturen und die Herkunft der Produkte fällt jedoch unter-schiedlich aus. Erzeugnisse aus Deutschland und anderen EU-Staaten sind deutlich geringer belastet als solche aus Nicht-EU-Staaten. Dies geht aus der vom Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmit-telsicherheit (BVL) veröffentlichten „Nationalen Berichterstattung Pflanzenschutzmittelrückstände in Lebensmitteln 2022“ hervor.
Dem Bericht liegen mehr als 8,3 Millionen Analyseergebnisse aus 21.601 Lebensmittelproben der amtli-chen Lebensmittelüberwachung des Jahres 2022 zugrunde. Bei den überwiegend risikoorientiert durchge-führten Kontrollen wurde auf 1.067 Stoffe untersucht.
Die Belastung mit Pflanzenschutzmittelrückständen variiert wie in den Vorjahren abhängig von der Her-kunft der Erzeugnisse. Bei Lebensmitteln aus Deutschland stieg die Anzahl an Überschreitungen der Rück-standshöchstgehalte im Jahr 2022 im Vergleich zum Jahr 2021 von 1,1 % auf 1,3 % leicht an. Bei Produk-ten aus anderen EU-Staaten sank die Überschreitungsquote auf 1,5 % (2021: 1,8 %). Lebensmittel aus Nicht-EU-Staaten sind deutlich höher belastet: Hier lag die Überschreitungsquote bei 9,8 % (2021: 10,9%).
mehr: https://idw-online.de/de/news826929
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Mikroplastik: Reifen- und Fahrbahnabrieb im Fokus einer neuen Publikation
Gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Carnegie Mellon University (CMU), Pittsburgh, hat das Fraunhofer UMSICHT in einer Fachpublikation den Forschungsstand zum Thema Reifen- und Fahrbahnabrieb zusammengetragen. In dem peer reviewed Artikel mit dem Titel »Review: Mitigation measures to reduce tire and road wear particles« werden technische und nicht-technische Maßnahmen beschrieben, mit denen sich Emissionen aus Reifen- und Fahrbahnabrieb in die Umwelt vermeiden und bereits eingetragene Mengen reduzieren lassen.
Es ist wissenschaftlich belegt, dass Reifenabrieb eine relevante Quelle für Mikroplastik ist. Dies resultiert bereits aus der Zahl von rund 1,5 Milliarden weltweit zugelassener Kraftfahrzeuge im Jahr 2023[1]. Alleine in den Vereinigten Staaten waren im ersten Quartal 2023 gut 286 Millionen Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs[2]. In Deutschland wurden nach Angaben des Kraft-fahrtbundesamts KBA fast 70 Millionen KFZ und KFZ-Anhänger gezählt (Stand 1. Januar 2023)[3]. Das Fraunhofer UMSICHT schätzt die jährlich entstehende Menge an Reifenabrieb hierzulande auf 60 000 bis 100 000 Tonnen – was bei über 80 Millionen Einwohner*innen ei-nem rechnerischen Mittel von ca. 1 000 Gramm Reifenabrieb pro Kopf und Jahr entspricht.
mehr: https://idw-online.de/de/news826927
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Besserer Schutz vor Hochwasser: Mehr Raum für Flüsse und Auen als naturbasierte Lösung
Die Hochwassersituation in Teilen Deutschlands entspannt sich langsam. Dennoch wird es noch einige Tage dauern, bis die Flüsse wieder in ihr Bett zurückkehren. Doch wie breit ist ein natürliches Flussbett eigentlich? Unter welchen Bedingungen wird Hochwasser für uns gefährlich – und ist es das auch für die Natur? Wie können wir uns besser auf solche Extremereignisse vorbereiten und welche Maßnahmen nutzen Mensch und Natur gleichermaßen? Die aktuellen Hochwasserereignisse machen deutlich, dass wir beim Hochwasserschutz umdenken müssen, erklären Forschende des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB).
Für die meisten Menschen endet ein Fluss dort, wo Wasser auf Land trifft – an der Uferkante. Tatsächlich sind Flüsse aber viel ausgedehnter: Ihre natürlichen Überschwemmungsgebiete – die Auen – gehören bei Hochwasser dazu. Und auch die Flussbetten selbst waren ursprünglich breiter; das Wasser floss in mehreren Flussarmen und um viele Inseln, wie es sie heute z.B. noch in der Loire und in der Weichsel gibt.
Mittlerweile sind in Deutschland nur noch 32 Prozent dieser Auen vorhanden (BfN 2021). Die restlichen 68 Prozent wurden durch Deichbau von den Flüssen abgetrennt, entwässert und zur Landwirtschaft oder für Siedlungen genutzt.
„Deichbau und Entwässerung, die lokal sinnvoll waren, haben durch ihre flächenhafte Umsetzung dazu geführt, dass heute ganze Landstriche anfälliger für Hochwasserereignisse sind. Die Moorgebiete Niedersachsens zum Beispiel verzeichnen durch die Entwässerung großflächige Absenkungen der Geländeoberfläche um ein bis zwei Meter“, erklärt IGB-Forscher Dr. Martin Pusch. Dadurch erhöhen sich dort die möglichen Überflutungshöhen.
mehr: https://idw-online.de/de/news826789
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Verstecktes Natrium: Konsum von Brausetabletten kann bei Bluthochdruck schädlich sein
Brausetabletten enthalten oft hohe Mengen an Natrium. Eine aktuelle Studie zeigt, dass dies auch für Nahrungsergänzungsmittel zutrifft. Patientinnen und Patienten mit Bluthochdruck sollten daher bei der Einnahme von bestimmten Nahrungsergänzungs- und Arzneimitteln besonders vorsichtig sein. Die Forscher fordern, die Angabe von Natrium auf Verpackungen verpflichtend zu machen.
In Deutschland greifen drei von vier Personen laut Statistischem Bundesamt regelmäßig zu Nahrungsergänzungsmitteln. Was die wenigsten jedoch wissen: Damit sich Brausetabletten im Wasserglas auflösen, enthalten sie oft erhebliche Mengen Natrium. Eine gesteigerte Natrium- bzw. Kochsalzzufuhr (Natriumchlorid) geht allerdings mit erhöhtem Blutdruck einher. Damit erhöht sich auch das Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen wie Schlaganfälle oder die koronare Herzkrankheit (KHK).
Natriumkonsum durch Unwissenheit oft viel zu hoch
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) rät, die Natriumzufuhr auf weniger als 2 g pro Tag zu beschränken und auf stark natriumhaltige Lebensmittel sowie auf Nachsalzen des Essens zu verzichten. „In Deutschland liegt der durchschnittliche Wert weit darüber. Das liegt unter anderem an sogenannten versteckten Natriumquellen“, erklärt Prof. Ulrich Kintscher, Sprecher der AG Hypertonie der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie – Herz- und Kreislaufforschung e. V. (DGK). Das sind Nahrungsmittel und Präparate zum Einnehmen, bei denen nicht die nicht immer direkt zu erkennen ist, wie viel Natrium sie enthalten. Beispiele hierfür sind Wurst, Käse oder Ketchup.
Offensichtlich gehören auch Brausetabletten zu diesen versteckten Natriumquellen, wie Forscher vom Universitätsklinikum des Saarlandes (UKS) nun herausfanden. Sie untersuchten verschiedene Brausetabletten, die als Nahrungsergänzungsmittel oder Medikamente verkauft werden. Mit einer speziellen Messmethode bestimmten sie den Natriumgehalt von 39 Vitamin-, Mineral-, Calcium- und Magnesium-Brausetabletten aus deutschen Drogerie-, Supermärkten und Discountern. Zudem analysierten sie 33 frei-verkäufliche, apothekenpflichtige Schmerzmittel, Husten- und Erkältungsmedikamente sowie Calciumpräparate, die als Brausetabletten erhältlich sind. Abschließend verglichen sie die deutschen Produkte mit 51 Nahrungsergänzungsmittel-Brausetabletten aus den USA.
mehr: https://idw-online.de/de/news826474
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Forschungskooperation zur Gewässerwiederherstellung an der Ahr in Bad Neuenahr-Ahrweiler vorgestellt
Am 12. Januar 2024 wurde der Kooperationsvertrag zum Forschungsvorhaben „Monitoring der Gewässerwiederherstellungsmaßnahmen an der Ahr nach der Flutkatastrophe (MonAHR)“, unter der wissenschaftlichen Gesamtleitung des Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier, im Rahmen einer Pressekonferenz mit Klimaschutzministerin Katrin Eder vorgestellt und unterschrieben.
Im Juli 2021 sind im Zuge der Flutkatastrophe im Ahrtal 136 Menschen in Rheinland-Pfalz gestorben, unzählige Menschen wurden verletzt, traumatisiert, und haben ihr Hab und Gut verloren. Die Infrastruktur im Ahrtal wurde weitgehend zerstört. Ein maßgeblicher Teil der Zerstörung betrifft auch die Gewässerinfrastruktur der Ahr und ihrer Nebengewässer. Das vom Landkreis Ahrweiler beauftragte Gewässerwiederherstellungskonzept umfasst rund 1.000 Einzelmaßnahmen und ist damit eine der größten Gewässerwiederherstellungsmaßnahmen in Deutschland.
Die mit der Umsetzung dieses Konzepts betrauten Behörden beteiligen mit dieser Forschungskooperation wissenschaftliche Institutionen, die bereits langjährig und erfolgreich in der Wasserwirtschaft des Landes aktiv sind.
Die Gesamtprojektkoordination übernimmt dabei Prof. Dr. Stefan Stoll vom Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier. „Basierend auf einem umfangreichen Monitoringprogramm werden wir in diesem Projekt ökologische Chancen und Risiken der in der Ahr notwendigen Wiederherstellungsmaßnahmen beleuchten und die Auswirkungen bereits abgeschlossener Maßnahmen messen. Wir beziehen in unseren Analysen auch die Veränderungen durch den Klimawandel mit ein, denn die Ahr soll nicht nur in einen guten ökologischen Zustand zurückversetzt werden, sondern gleichzeitig auch fit für die Zukunft gemacht werden.“, so Prof. Stoll.
mehr: https://idw-online.de/de/news826860
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Grundwasser für die Gesundheit des Planeten von zentraler Bedeutung: Besserer Schutz gefordert
Internationale Studie stuft das Grundwasser als Schlüsselökosystem ein und schlägt Wege für besseren Schutz vor, um biologische Vielfalt zu erhalten und Klimawandel abzufedern
Wasser ist die Basis allen Lebens auf der Erde. Welche wichtige Rolle das Grundwasser für die Menschheit und die biologische Vielfalt dabei spielt, wird häufig übersehen. In einer neuen Veröffentlichung zeigt ein internationales Forschungsteam zum ersten Mal auf, weshalb Grundwasser als ein Schlüsselökosystem zu bewerten ist. „Grundwasser ist nicht nur selbst ein wichtiges Ökosystem, sondern spielt darüber hinaus eine ganz entscheidende Rolle für die Ökosysteme an der Erdoberfläche“, sagt Prof. Dr. Robert Reinecke von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU). Reinecke ist Experte für Erdsystemmodellierungen und war federführend an der Publikation beteiligt. Darin werden Wege zum besseren Schutz des Grundwassers vorgeschlagen, um somit den Verlust der biologischen Vielfalt zu verringern und den Klimawandel abzufedern.
Grundwasser liefert Trinkwasser für die Hälfte der Erdbevölkerung
Das Grundwasser ist die größte nicht gefrorene Süßwasserressource unserer Erde. Grundwasser versorgt die Hälfte der Weltbevölkerung mit Trinkwasser und manche Länder wie Dänemark gewinnen 100 Prozent ihres Trinkwassers vollständig aus dem Grundwasser. „Weltweit werden jedes Jahr etwa 1.000 Kubikkilometer Wasser an die Erdoberfläche gepumpt. Wir verbrauchen weit mehr, als natürlicherweise wieder aufgefüllt wird“, so Reinecke. Etwa ein Drittel der größten Grundwassereinzugsgebiete ist gefährdet, das heißt die Grundwasserspiegel nehmen kontinuierlich ab.
Die Versorgung mit Trinkwasser für den Menschen ist ein Aspekt der Problematik. Die Bedeutung des Grundwassers für die Ökosysteme ein weiterer, der jedoch in den globalen Agenden zur Erhaltung der biologischen Vielfalt bisher komplett übersehen wurde. 52 Prozent und damit mehr als die Hälfte der Erdoberfläche weltweit weist eine mittlere bis hohe Wechselwirkung mit dem Grundwasser auf. Die Zahl steigt auf 75 Prozent, wenn Wüsten und Hochgebirge ausgenommen werden – Regionen, wo Grundwasser entweder selten ist oder der Wasserspiegel sehr tief liegt. „Wechselwirkung heißt hier, dass Wasser aus Flüssen und Seen in das Grundwasser gelangt, während Grundwasser andererseits an die Oberfläche steigt und hier Feuchtgebiete, Flüsse und Seen speist.“ Reinecke merkt an, dass das Grundwasser selbst einen wertvollen Lebensraum für tausende Arten bietet, darunter Höhlenfische, blinde Aale und durchsichtige Krebse.
mehr: https://idw-online.de/de/news826280
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Altersmediziner empfehlen Senioren dringend Doppelimpfung gegen Grippe und Corona
Corona ist für viele Senioren und vor allem hochaltrige Patienten gerade wieder ein Problem. Kombiniert mit saisonalen Infekten wie Grippe, Pneumokokken oder auch Keuchhusten werden derzeit viele Ü60-Jährige stationär in den Kliniken behandelt. Auch die sehr schweren Verläufe sehen Mediziner derzeit vor allem bei älteren Menschen – der durchschnittliche COVID-19-Patient auf der Intensivstation ist 75 Jahre und älter, denn 85 Prozent der Patienten sind hochbetagt.
„Der Schutz dieser vulnerablen Gruppe durch Impfungen bedarf deshalb noch größerer Aufmerksamkeit“, fordert Dr. med. Anja Kwetkat, Chefärztin der Klinik für Geriatrie und Palliativmedizin am Klinikum Osnabrück und Leiterin der Arbeitsgruppe Impfen der Deutschen Gesellschaft für Geriatrie (DGG). Und weist darauf hin, dass es auch jetzt für den wichtigen Piks noch nicht zu spät ist!
Generell sollte die jährliche Grippe-Impfung für Senioren ab 60 Jahren zur Routine werden, wie das Reifen-Wechseln zur Saison am eigenen Auto – so empfiehlt es auch die STIKO. „Der quadrivalente (vierfache) Hochdosis-Impfstoff, der vor gut zwei Jahren eingeführt wurde, hat sich gut etabliert und zeichnet sich durch einen stärkeren Wirkschutz aus als der Standard-Impfstoff“, erklärt Dr. Anja Kwetkat. „Verlangen Sie mit über 60 Jahren unbedingt diesen Impfstoff, um eine gute Immunantwort zu erhalten.“
Insbesondere älteren Menschen und Menschen mit Vorerkrankungen rät sie deshalb unbedingt zur jährlichen Grippe-Impfung. Zu relevanten Vorerkrankungen zählen die koronare Herzkrankheit (KHK), eine Herz- oder Niereninsuffizienz, Schlaganfall oder Diabetes. „Insbesondere bei den Herz-Kreislauf-Erkrankten besteht bei einer Grippeinfektion ein erhöhtes Risiko für das Auftreten kardiovaskulärer Komplikationen – und das auch noch nach überstandener Grippeinfektion“, so Kwetkat. Geimpfte Menschen sind gegenüber solch schweren Folgeerkrankungen deutlich besser geschützt.
mehr: https://idw-online.de/de/news826182
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Eier und Cholesterin: Was der Kardiologe dazu sagt
Begünstigt erhöhter Eiverzehr an den Ostertagen Herz- und Gefäßerkrankungen? Herzspezialist lenkt Blick auf gesamte Ernährungsweise und fordert mehr Aufmerksamkeit für Prävention durch Nichtrauchen und regelmäßige Bewegung
Jetzt um die Osterzeit genießt das Ei besondere Aufmerksamkeit in der medialen Öffentlichkeit. Ursache ist nicht allein seine Beliebtheit auf dem Frühstückstisch: Über 230 Eier pro Kopf werden in nur einem Jahr in Deutschland verbraucht. Für einen kurzen Moment führte auch die aktuelle Empfehlung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) zu Verunsicherung bei Ei-Konsumenten. Denn danach sollte nur noch ein Ei pro Woche verzehrt werden. Mitbegründet wurde dies allerdings auch mit ökologischen Aspekten [1]. Und auch unabhängig davon steht das Frühstücks-Ei oder aktuell das zusätzliche Oster-Ei immer wieder in der Kritik, weil Eier besonders reich an Cholesterin sind (100 Gramm Ei enthalten rund 470 Milligramm Cholesterin). Damit verbunden wird die Sorge, dass der Verzehr den Cholesterinspiegel in ungesundem Maß erhöht. „Diese Sorge ist unbegründet. Denn der Cholesteringehalt eines einzelnen Nahrungsmittels beeinflusst den Cholesterinspiegel im Blut wenig. Im Wesentlichen ist der Cholesterinstoffwechsel genetisch determiniert, ererbt aus der Familie“, erklärt der Kardiologe und Lipidspezialist Prof. Dr. Ulrich Laufs vom Wissenschaftlichen Beirat der Deutschen Herzstiftung im Exklusiv-Interview. Auch komme es auf Art und Menge der grundsätzlich verzehrten Nahrungsfette an. Wie sich Eier im Detail auf den Cholesterinspiegel auswirken, lasse sich wissenschaftlich nicht genau beantworten, „weil die Cholesterinaufnahme sehr stark von der übrigen Ernährung und anderen Faktoren abhängt“, so der Direktor der Klinik und Poliklinik für Kardiologie am Universitätsklinikum Leipzig. Das Essen sei nicht völlig egal, es komme aber auf den „Ausgangszustand“ an, wie Laufs im Interview am Extrem-Beispiel des „Couch Potato“ erklärt: „Wer nur aus der Fritteuse lebt und vor einem Bildschirm sitzt, bei dem wird eine Änderung des Lebensstils durch mehr Bewegung, durch eine Reduktion von Gewicht und sehr fettbetonter Ernährung dazu führen können, dass das LDL-Cholesterin um 20 bis 30 Prozent sinkt.“ Infos zu Ei und Cholesterin auch unter https://herzstiftung.de/eier-und-cholesterin
Sicher ist, dass der Cholesterinspiegel im Blut in erster Linie durch die Leber reguliert wird und nicht durch Darm und Ernährung. Nur ein Drittel des Cholesterins nimmt der Körper über die Nahrung auf. Zwei Drittel des Blutfetts stellt er über die Leber selbst her. „Wer sich daher insgesamt ausgewogen ernährt und ansonsten einen gesunden Lebensstil pflegt, bei dem wirkt sich ein Ei zum Frühstück am Wochenende oder der Verzehr mehrerer Eier an Ostern kaum auf den Cholesterinspiegel aus“, betont Prof. Laufs, der an der Leipziger Uniklinik auch die Lipid-Ambulanz leitet. „Wer Herzinfarkt und Schlaganfall vermeiden möchte, sollte vielmehr auf Zigaretten verzichten und sich täglich 30 bis 45 Minuten bewegen.“
mehr: https://idw-online.de/de/news831087
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EU-Klimapolitik: Wie die EU CO2-Entnahme steuern könnte
Damit in der EU in Zukunft in großem Umfang CO2 aus der Atmosphäre entnommen werden kann, braucht es neben technischen Gegebenheiten einen steuernden Rahmen. In einer neuen Studie legt ein Forschungsteam um PIK-Direktor Ottmar Edenhofer dafür ein ökonomisch fundiertes Konzept vor. Eine Schlüsselrolle spielt dabei eine zu errichtende Europäischen Kohlenstoff-Zentralbank.
Für zügiges Mindern der Klimagas-Emissionen hat die EU weitreichende Beschlüsse gefasst. So wird sie, wie in Energiewirtschaft und Industrie, ab 2027 auch in den Problemsektoren Wärme und Verkehr den CO2-Ausstoß per Emissionshandel deckeln um so Klimaneutralität zu erreichen. Nicht vermeidbare Restemissionen sollen vor allem durch den Einsatz von Technologien kompensiert werden, die der Atmosphäre direkt oder indirekt CO2 entziehen und es dann einlagern. „CO2-Entnahme als die zweite Säule des Klimaschutzes wird uns in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts viel Geld kosten – die Schätzungen reichen von 0,3 bis 3 Prozent der globalen Wirtschaftsleistung“, sagt Ottmar Edenhofer, Direktor vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und einer der Autoren. „Wir liefern ein sehr konkretes Konzept, wie diese Herkulesaufgabe bewältigt werden kann.“
mehr: https://idw-online.de/de/news831102
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Fachleute der Raumplanung empfehlen Reaktivierung von Bahnstrecken
ARL-Arbeitskreis lotet in aktuellem Positionspapier das Potential von Schienennetz-Reaktivierung als Beitrag zur Orts- und Regionalentwicklung aus
Die Reaktivierung stillgelegter Schienenstrecken für den Personen- und Güterverkehr ist eine große Chance, die Verkehrswende zu beschleunigen und gleichwertige Lebensverhältnisse in ganz Deutschland zu schaffen. Darauf weist die ARL – Akademie für Raumentwicklung in der Leibniz-Gemeinschaft in einem aktuell erschienenen Positionspapier hin. Vielerorts sind die alten Strecken oder zumindest die Trassen noch verfügbar. Ein Anschluss von Städten und Gemeinden an ein schienenbasiertes Verkehrssystem ermöglicht gesellschaftliche Teilhabe und schafft Impulse für eine nachhaltige Entwicklung. Durch den Ausbau des Schienennetzes können mehr Menschen auf umweltfreundliche Verkehrsmittel umsteigen und ländliche Räume werden so besser an den öffentlichen Verkehr angebunden.
Die ARL ruft dazu auf, unmittelbar mit den notwendigen Schritten zu beginnen. Dringend erforderlich ist eine verbindliche Sicherung der Trassen durch die Landes- und Regionalplanung, um eine Überbauung auszuschließen. Stillgelegte Schienenstrecken müssen umgehend auf ihr Potenzial für die Orts- und Regionalentwicklung hin analysiert und verstärkt reaktiviert werden. Das Positionspapier zeigt, wie sich bisherige Hindernisse überwinden lassen. Es stellt heraus, dass neue volkswirtschaftliche Bewertungsmaßstäbe und innovative Finanzierungsmodelle benötigt werden, die den Wert reaktivierter Strecken für Regionalentwicklung, Tourismus und Klimaschutz viel stärker gewichten. Der Präsident der ARL, Prof. Dr. Axel Priebs, der zusammen mit dem Verkehrsplaner Prof. Dr. Volker Stölting den Arbeitskreis geleitet hat, fasst die Empfehlungen aus der ARL zusammen: „Nachdem über Jahrzehnte das Streckennetz der deutschen Eisenbahnen reduziert wurde, ist es angesichts überlasteter Strecken und nicht auf der Schiene erreichbarer Mittelzentren höchste Eisenbahn, das Netz wieder zu verdichten und Menschen in allen Teilen Deutschlands einen gut erreichbaren Zugang zum System Eisenbahn zu verschaffen!“.
Das Positionspapier aus der ARL wurde von Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Praxis im Rahmen des ARL-Arbeitskreises „Reaktivierung von Schienenstrecken als Instrument einer integrierten Raumentwicklung“ erarbeitet, es enthält zentrale Empfehlungen für die Umsetzung in der Praxis und ist über die Website der ARL für alle Interessierten kostenfrei zugänglich.
mehr: https://idw-online.de/de/news830996
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Was macht mich internetsüchtig? DFG fördert Forschungsgruppe weiter
Einfach aufhören? Das ist online beim Zocken, Shopping, Pornoschauen oder beim Nutzen von Sozialen Medien für viele Menschen kaum möglich. Wie sich das Suchtverhalten entwickelt und ändern lässt, ist das Thema einer transregionalen Forschungsgruppe* unter Leitung von Prof. Matthias Brand von der Fakultät für Informatik und der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen. Nun gab die Deutsche Forschungsgemeinschaft grünes Licht für drei weitere Förderjahre und rund fünf Millionen Euro.
Neben dem suchtartigen Computerspielen, das die Weltgesundheitsorganisation bereits als Erkrankung anerkennt, können auch im Internet hemmungsloser Pornographiekonsum, exzessives Shopping und das soziale Netzwerken zum Problem werden. Was dem an psychologischen und neurobiologischen Prozessen zugrunde liegt, untersuchen Prof. Matthias Brand und seine Kollegin Dr. Elisa Wegmann vom Lehrstuhl für Allgemeine Psychologie: Kognition seit drei Jahren. In der zweiten Förderperiode sind zwei weitere Antragstellerinnen aus dem Team Brand dabei: Dr. Stephanie Antons und Dr. Silke M. Müller. Unterstützt werden sie von Prof. Nicole Krämer, Lehrstuhl Sozialpsychologie: Medien und Kommunikation (UDE), und von Kolleg:innen der Universitäten Bochum, Bamberg, Gießen, Mainz, Lübeck, und der Medizinischen Hochschule Hannover.
mehr: https://idw-online.de/de/news830881
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Krankenhaus: Risiken und Nebenwirkungen für den Klimawandel
Sechs Prozent des CO2-Fußabdrucks in Deutschland gehen auf das Konto des Gesundheitssektors. Wege zur Klimaneutralität im Krankenhausbetrieb – Thema eines öffentlichen Symposiums am 18. April an der HWR Berlin.
Gebäudebetrieb, Reinigung, Krankentransport, Einkauf, Apothekendienst – diese und viele andere Dienstleistungen und medizinische Prozesse sind essenziell, um ein Krankenhaus am Laufen zu halten. Und sie verursachen Treibhausgasemissionen, in erheblichem Umfang.
Wegweisende Erkenntnisse
Wissenschaftlerinnen der Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin (HWR Berlin) haben gemeinsam mit Vertreterinnen von Krankenhäusern, Serviceanbietern, Fachverbänden und Bratungsfirmen in den letzten drei Jahren ermittelt, welche CO2- Emissionen mit nicht-medizinischen Prozessen im Klinikbetrieb verbunden sind und welche Maßnahmen ergriffen werden müssen, um diese Prozesse klimaneutral zu gestalten. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) förderte das praxisbezogene Forschungsprojekt unter dem Titel „Klimaneutrale Sekundärprozesse im Krankenhaus“, kurz „KlinKe“.
mehr: https://idw-online.de/de/news830818
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Girls‘ Day 2024: Nur noch schnell das Klima retten
Mit cleverem Gebäudemanagement die Energiewende schaffen, mit Maschinenbau das Klima retten – Zukunftsberufe für coole Girls von heute. Komm am 25. April 2024 zum Girls‘ Day an die Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin.
Entdecke deine Leidenschaft für Technik, Ingenieurwesen und Management. Ob App-Entwicklerin, Robotik-Ingenieurin oder Datenanalystin – finde Deinen Traumjob in der Welt aus Technologie und Innovation.
mehr: https://idw-online.de/de/news830821
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Kommunale Wärmeplanung in der Praxis
Zum 1. Januar 2024 ist das »Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze« in Kraft getreten. Dieses nimmt Deutschlands Kommunen in die Pflicht, in Form einer kommunalen Wärmeplanung Strategien für die Umstellung ihrer Energieversorgung auf erneuerbare Energien und unvermeidbare Abwärme zu entwickeln. Wie diese Pläne zum einen sektorenübergreifend gestaltet und zum anderen erfolgreich in die Praxis umgesetzt werden können, beschäftigt die Partner im frisch gestarteten Verbundvorhaben »KommWPlanPlus«.
Hinter dem »Forschungs- und Entwicklungscluster zur Verknüpfung von kommunaler Wärmeplanung mit der Umsetzungsplanung von integralen Maßnahmen im Quartier« – so der komplette Titel des Vorhabens – stehen das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, die items GmbH & Co. KG, die Stadt Wuppertal, die WSW Wuppertaler Stadtwerke GmbH, die Stadt Hagen, die Enervie Service GmbH, die Stadt Garbsen und die Stadtwerke Garbsen GmbH sowie der Verein Civitas Connect e. V. als Netzwerkpartner. Gemeinsam untersuchen sie, wie die kommunale Wärmeplanung als langfristige Planungsaufgabe organisatorisch und technisch verstetigt und mit Blick auf sich ändernde Anforderungen in Richtung einer integrierten Umsetzungsplanung weiterentwickelt werden kann. Das Besondere: In Wuppertal, Hagen und Garbsen laufen parallel zum Projekt kommunale Wärmeplanungen, so dass die praktischen Arbeiten die wissenschaftlichen Arbeiten flankieren.
In einem ersten Schritt werden Grundlagen der integralen Konzeptentwicklung und -bewertung erarbeitet. Dabei spielen Erfahrungen aus so genannten Umsetzungsprojekten an den drei Standorten eine große Rolle. »Wenn ein Stadtwerk plant, die Wärme- und Stromversorgung in einem Quartier neu zu gestalten, wird dieses Projekt bei der Wärmeplanung mitgedacht«, nennt Dr.-Ing. Anne Hagemeier von Fraunhofer UMSICHT ein Beispiel. »Wie wirkt sich die Wärmeplanung auf Stromlösungen und -netze aus? Wo lassen sich Verknüpfungen herstellen?«
mehr: https://idw-online.de/de/news830819
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Wasser ist die Quelle des Lebens
Das gilt insbesondere auch für uns Menschen. Gemessen am Körpergewicht beträgt der Wasseranteil rund 60 Prozent. Dieser verändert sich im Laufe des Lebens und ist bei Säuglingen höher und im Alter zumeist niedriger. Die Muskulatur besteht zu 75 Prozent aus Wasser, das Fettgewebe nur zu 10 Prozent. Verantwortlich für einen geregelten Flüssigkeitshaushalt des Körpers sind die Nieren. Zum Weltwassertag am 22. März 2024 rückt Professor Dr. Bernhard Banas, Leiter der Abteilung für Nephrologie des Universitätsklinikums Regensburg (UKR), die Nieren in den Fokus.
Die Lebewesen entwickelten sich im Laufe der Jahrtausende weiter: Vom Salzwasser in das Süßwasser und schließlich an Land. Was fast niemand weiß: Hätte die Evolution „nur“ Herzen, Mägen, Gehirne und Knochen vorangebracht, so wäre das Leben bis heute auf die Meere beschränkt. Das wichtigste Organ für die Entwicklung des Lebens auf unserer Erde war und ist die Niere. Im Salzwasser gibt es Flüssigkeit und Salze genug, Organismen haben es leicht, einen ersten Stoffwechsel zu kontrollieren. Im Süßwasser muss man dann schon Salze einsparen und darf diese nicht einfach verlieren. Und an Land gilt es sowohl den Flüssigkeitshaushalt als auch den Salzhaushalt genau zu regulieren, dafür gibt es die Nieren.
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Je höher das Windrad, desto besser
Hereon-Forscher haben herausgefunden: Große Windräder der neuen Generation haben
weniger Einfluss sowohl auf die Meeresoberfläche als auch auf benachbarte Windparks.
Windparks auf der Nordsee können sich gegenseitig ausbremsen und zudem das Leben im Meer beeinträchtigen. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Heron haben jetzt herausgefunden, dass sich diese Effekte mit dem künftigen Ausbau der Offshore-Windenergie nicht unbedingt verstärken müssen. Im Gegenteil: Der Trend geht zu immer höheren Windrädern, deren Einfluss auf den Ozean offensichtlich geringer ist. Das kann die Meereslebensräume entlasten und zugleich die Stromausbeute erhöhen.
Windräder werden immer höher und stärker. Anfang der 2000er-Jahre kamen die ersten Anlagen der 2-Megawatt-Klasse auf den Markt, die Strom für umgerechnet etwa 3000 Haushalte lieferten. Heute haben die höchsten und stärksten Anlagen rund 15 Megawatt. In wenigen Jahren sollen es sogar 20 Megawatt sein. Damit will die Europäische Union die Stromproduktion auf See, die sogenannte Offshore-Windkraft, massiv ausbauen. Derzeit stehen in den europäischen Gewässern Windräder mit einer Gesamtleistung von 28 Gigawatt, was rund 50 Kernkraftwerksreaktoren entspricht. Bis zum Jahr 2050 sollen es 300 Gigawatt sein.
Angesichts dieses enormen Wachstums haben Wissenschaftler vom Hereon jetzt untersucht, wie sich die künftigen Windparks aus 15-Megawatt-Giganten auf ihre Umgebung auswirken könnten – sowohl auf die Meeresoberfläche als auch auf benachbarte Windparks. Die Ergebnisse, die das Hereon-Team um den Klimaforscher Dr. Naveed Akthar jetzt im Fachmagazin Nature Scientific Reports veröffentlicht hat, überraschen: Windparks aus 15-Megawatt-Anlagen beeinflussen ihre Umgebung weniger stark als solche aus den deutlich kleineren 5-Megawatt-Anlagen. Dabei gehen die Forscher in ihrer Studie davon aus, dass auf einem Quadratkilometer Windparkfläche künftig vergleichsweise wenige 15-Megawatt-Windräder stehen werden. Statt vieler kleiner Anlagen wie bisher, wird es in einem Windpark einige Große geben. Der Grund: Für die Meeresgebiete in der Europäischen Union ist reglementiert, wie viele Megawatt Windkraft-Leistung auf einem Quadratkilometer installiert werden dürfen. Mit einigen wenigen großen Anlagen ist dieses Limit schneller erreicht als mit kleinen.
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Stressübertragung in Gruppen
Kann Stress übertragen werden? Können auch weitere physiologische Zustände an andere Individuen weitergegeben werden? Diese Fragen untersuchten Forschende des Exzellenzclusters Kollektives Verhalten bei Menschen und bei Tieren.
Bei Mensch und Tier können wir beobachten, wie physiologische Zustände untereinander übertragen werden. Ein gutes Beispiel dafür ist Stress. Stress ist eine natürliche Reaktion, die meist durch eine Bedrohung der physischen oder psychischen Unversehrtheit verursacht wird. Menschen und Tiere als soziale Wesen erleben Stress häufig in Gruppensituationen: zum Beispiel bei der Arbeit oder wenn Tiere einem Raubtier gegenüberstehen. Die Übertragung von Stress auf andere kann dabei durchaus eine positive Funktion haben: Sie kann eine koordinierte Reaktion der Gruppe erleichtern oder einzelne Mitglieder des Kollektivs besser auf die Bewältigung der Bedrohung vorbereiten.
Übertragung von Stress
In Experimenten untersuchten Forschende des Exzellenzclusters Kollektives Verhalten der Universität Konstanz aus der Biologie und Psychologie die Übertragung von Stress von einem Individuum auf eine Gruppe, aber auch die Stressübertragung innerhalb von Gruppen.
So untersuchten die Psychologinnen Alisa Auer, Lisa-Marie Walther und Petra Wirtz unter anderem das Stresserleben von Studierenden bei schriftlichen universitären Prüfungen, von Orchestermusikerinnen während einer Probe und einem Konzert, sowie in Situationen am Arbeitsplatz. Außerdem haben sie in einer kürzlich publizierten, als Editor’s Choice Article ausgewählten Studie „erstmals ein Paradigma entwickelt, um die Übertragung von Stress unter standardisierten Bedingungen im Labor untersuchen und dabei für eine Vielzahl potenzieller Einflüsse kontrollieren zu können“, berichtet Studienleiterin Petra Wirtz. Dadurch konnte gezeigt werden, dass einige, aber nicht alle Stresssysteme bei der Stressübertragung aktiviert werden. Die Stressübertragungsreaktion hat einen ähnlichen Verlauf wie die Reaktion auf selbst erlebten Stress, jedoch in geringerem Ausmaß. In weiteren Studien von Kolleginnen wurde Stressübertragung bei Paaren, bei Speeddating oder in Schulklassen erforscht.
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Internationaler Tag des Waldes: Wie technische Innovation hilft, gestresste Wälder besser zu verstehen
Im Sonderforschungsbereich ECOSENSE an der Universität Freiburg entwickeln Forschende der Mikrosystemtechnik und der Umweltwissenschaften gemeinsam neue Sensoren, um die Reaktion von Wäldern auf den Klimawandel zu untersuchen.
Den 21. März 2024 haben die Vereinten Nationen zum Internationalen Tag des Waldes ausgerufen und unter das Motto „Wälder und Innovation: Neue Lösungen für eine bessere Welt“ gestellt. Damit wollen die Vereinten Nationen die Rolle technischer Neuentwicklungen würdigen, die einen Beitrag zu Schutz und Erhalt der globalen Wälder leisten. „Als Ökologen sind wir bei unseren Messungen in Wäldern und anderen Ökosystemen schon immer auf Technik angewiesen“, kommentiert Prof. Dr. Christiane Werner, Professorin für Ökosystemphysiologie an der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen der Universität Freiburg. Herkömmliche Messinstrumente hätten aber erhebliche Beschränkungen: Sie seien oft sehr teuer, groß und aufwendig zu installieren, so dass sich mit ihnen meist nur einzelne Bäume vermessen ließen. „Solche Messungen sind daher räumlich nicht hoch aufgelöst und sie sind zudem invasiv, das heißt die Sensoren verletzen oder belasten die Bäume, greifen in die Natur ein und stören das Ökosystem“, ergänzt Prof. Dr.-Ing. Ulrike Wallrabe, Professorin für Mikroaktorik am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg.
Die Entwicklung moderner Mikrosysteme eröffnet jedoch neue Wege für die Erforschung der Wälder. „Wir beobachten international den Trend, im Wald intelligente Netzwerke aus verteilten Sensoren aufzubauen, mit denen sich verteilte und detaillierte Messungen durchführen und so ganz neue Erkenntnisse gewinnen lassen“, sagt Werner. „Und indem wir die Systeme kleiner machen, können wir versuchen, möglichst nicht-invasiv zu messen und das Ökosystem so wenig wie möglich zu stören“, erläutert Wallrabe.
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Die Landschaft als Schwamm: Warum Hochwasserschutz in Wald und Flur beginnt
Wer das Risiko von Hochwasser minimieren will, muss vor Ort etwas tun. Genauer gesagt: noch vor dem Ortsschild. In einem neuen Forschungsprojekt will die Hochschule Coburg ein Baukastensystem entwickeln, das Kommunen bei einer klugen Planung der unbebauten Flächen außerorts unterstützt. Das Projekt wird über DATIpilot des Bundeforschungsministeriums gefördert. Projektpartner ist TNL Umweltplanung aus Buttenheim (Kreis Bamberg).
Immer häufiger kommt es vor, dass starke Regenfälle Hochwasser verursachen und dadurch enorme Schäden entstehen. In Bremen drohten im Dezember und Januar Deiche zu brechen, in Bayern wurden zahlreiche Straßen und Bahngleise geflutet und auch die Region rund um Coburg war stark betroffen. Aber das ist nicht der Grund, warum Prof. Dr. Andreas Weiß von der Hochschule Coburg sich mit dem Thema beschäftigt. „Der Ansatz ist meist, bei Hochwasser auf das aktuelle Ereignis zu reagieren“, sagt Weiß. Es gibt technische Lösungen wie Rückhaltesysteme und viele organisatorische Lösungen der Vorsorge. Aber der Coburger Wissenschaftler will nicht nur das Problem bekämpfen. Sondern die Ursachen.
Weiß forscht und lehrt an der Fakultät Design der Hochschule Coburg unter anderem zu Siedlungswasserwirtschaft und zukunftsorientierter Stadtentwässerung. Mit seinem Team startet er in diesem Jahr ein Forschungsprojekt, das Kommunen künftig dabei helfen soll, die Ursachen von Hochwasser durch eine kluge Flächenplanung zu bekämpfen. Er freut sich sehr, dass sein Konzept für ein „Baukastensystem für eine wasserwirtschaftlich optimierte, klimaresiliente, multifunktionale Flächennutzung“ (BauWaOpKliNu) für eine Förderung durch die Deutsche Agentur für Transfer und Innovation (DATI) des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ausgewählt wurde. Von deutschlandweit 3000 Bewerbungen für das neue Format DATIpilot haben 300 eine Zusage erhalten. Die Hochschule Coburg ist mit zwei Projekten vertreten: Nach UltraHip von Prof. Dr. Klaus Drese und Master-Student Jan Lützelberger nun auch mit BauWaOpKliNu. 150.000 Euro wurden beantragt, um das Projekt an der Hochschule voranzutreiben, hinzu kommen 130.000 für den Projektpartner TNL Umweltplanung aus Buttenheim. „Dieses Planungsbüro passt perfekt zu unserem Ansatz: Sie denken weitsichtig und hinterfragen bei der Umweltplanung wo nötig auch die Vorstellungen der Auftraggeberinnen und Auftraggeber“, sagt Weiß. „Außerdem stärkt die Zusammenarbeit auch den Forschungstransfer in die Region – das ist wichtig.“ Um das Baukastensystem zu entwickeln, sollen gemeinsam mit TNL die Flächen verschiedener Kommunen der Region genau bewertet werden.
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Forschungsprojekt zu wirksamem Schutz vor Starkregen
Mit dem Ziel einer umfassenden Analyse des Risikos von Starkregen sowie von wirksamen Präventionsmaßnahmen ist ein neues Forschungsprojekt der Hochschule Coburg gestartet.
Überfluteter Keller, nasser Dachboden, feuchte Wände: Die Folgen von starken Regenfällen können vielfältig sein. Doch welche Maßnahmen am Haus sind sinnvoll, um den Schaden zu begrenzen oder sogar zu verhindern? Welche helfen am besten und sind trotzdem günstig? Und was hat die Wohngebäudeversicherung damit zu tun? Diese Fragen klären Forschende der Hochschule Coburg in einem Projekt, das der Deutsche Verein für Versicherungswissenschaft (DVfVW) mit etwa 40.000 Euro über eine Laufzeit von einem Jahr fördert.
Der Umgang mit Naturkatastrophen im 21. Jahrhundert ist eine große Herausforderung. Gesellschaft und Politik diskutieren Lösungswege. Beispielsweise steht die Pflichtversicherung für sogenannte Elementarschäden an Häusern, also Schäden durch Wetterextreme wie Stark-regen auf der politischen Agenda. Zu Starkregen können Karten mit gefährdeten Gebieten beispielsweise auch in der Coburger Innenstadt öffentlich abgerufen werden. „Angesichts der Diskussionen über eine Versicherungspflicht gegen Naturkatastrophen ist Prävention auch wieder stärker in den Blick geraten, sodass wir mit dem Forschungsprojekt auch zu einer Versachlichung der doch teilweise ideologischen Debatte beitragen können“, sagt Prof. Dr. Mirko Kraft, Professor für Versicherungsbetriebslehre an der Fakultät Wirtschaftswissenschaften der Hochschule Coburg.
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Weltwassertag 2024: Eintauchen in die Wasserforschung
Am 22. März ist der Weltwassertag. Das Zentrum für Wasser- und Umweltforschung der Universität Duisburg-Essen nimmt am Aktionstag der UN teil, um das Bewusstsein für einen nachhaltigen Umgang mit Wasserressourcen zu stärken. Das öffentliche Programm umfasst wissenschaftliche Vorträge und Netzwerkaktivitäten. Interessierte sind eingeladen, sich mit den Wasserexpert:innen am Campus Essen (Bibliothekssaal und Glaspavillon) auszutauschen.
Extremwetterereignisse, Artenrückgang und Medikamentenrückstände stellen vermehrt Herausforderungen für Gewässer-Ökosysteme dar. Wissenschaftliche Lösungen für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser erarbeiten die deutschlandweit führenden Expert:innen des Zentrums für Wasser- und Umweltforschung (ZWU) der Universität Duisburg-Essen (UDE). Im Februar dieses Jahres setzte sich das Team mit dem Clusterantrag REASONS in der ersten Runde des Exzellenzwettbewerbs durch. Ihr Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Entwicklung eines nachhaltigen Konzepts für das Flussmanagement, um sicherzustellen, dass die Ökosysteme trotz Klimawandel und menschlicher Einflüsse künftig funktionieren können.
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Kann man den Ausbruch von Rheuma verhindern?
Forschenden der FAU gelingt es, Erkrankung zu hemmen
Die schlimmste Form von Rheuma ist die rheumatoide Arthritis, die vor allem Frauen betrifft und in jedem Lebensalter auftreten kann. Behandelt wird die rheumatoide Arthritis dann, wenn Gelenkschwellungen auftreten. Nun hat eine Gruppe Forschender der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) etwas völlig Neues untersucht: Die Wissenschaftler/-innen haben Personen, die ein sehr hohes Risiko haben an einer rheumatoiden Arthritis zu erkranken, mit einer speziellen Methode behandelt, um den Ausbruch der Erkrankung zu verhindern. Die Ergebnisse der bahnbrechenden Studie sind jetzt in dem renommierten Fachjournal The Lancet veröffentlicht worden.*
Gelenkschmerzen sind sehr häufig. Bei manchen Menschen sind Gelenkschmerzen allerdings auch das erste Anzeichen einer schweren Erkrankung – der rheumatoiden Arthritis. Ungefähr einer von 200 Menschen sind von der rheumatoiden Arthritis betroffen, die schleichend beginnt und unbehandelt langsam, aber sicher die Gelenke durch chronische Entzündung zerstört. Schmerzen, Schwellungen und Steifigkeit an den Gelenken beider Körperhälften sind typische Symptome dieser Erkrankung. Durch Zerstörung des Knorpels und Knochens kommt es zur bleibenden Funktionseinschränkung wie Schwierigkeiten beim Greifen oder beim Gehen.
Früherkennung und frühe Behandlung sind bei rheumatoider Arthritis essenziell. In einer bahnbrechenden Studie unter Leitung der Medizinischen Klinik 3 – Rheumatologie und Immunologie (Direktor: Prof. Dr. Georg Schett) im Deutschen Zentrum Immuntherapie (DZI) am Uniklinikum Erlangen der FAU konnte nun gezeigt werden, dass der Ausbruch der Erkrankung gehemmt werden kann, wenn eine spezielle Behandlung durchgeführt wird, die das fehlgeleitete Immunsystem reguliert. Dabei nutzen die Ärztinnen und Ärzte einen Trick: Bereits vor Ausbruch der Erkrankung ist im Blut von Menschen ein spezieller Antikörper zu finden, der sich gegen veränderte Eiweiße, so genannte Citrullinierte Proteine, CCP, richtet. Diesen Antikörper findet man bei Gesunden normalerweise nicht. Menschen mit CCP haben ein hohes Risiko, in nächster Zeit eine rheumatoide Arthritis zu entwickeln.
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Kartierung der chemischen Fußabdrücke in europäischen Flüssen
Gelangen Chemikalien aus häuslichen Quellen über Kläranlagen, aus der Landwirtschaft und aus der Industrie in die Gewässer, wirkt sich dieser Eintrag negativ auf die Süßwasserökosysteme aus. Das ist bekannt. Um mehr über die Belastung europäischer Flüsse herauszufinden, hat ein Forschungsteam des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) rund 450 Proben aus 22 europäischen Fließgewässern ausgewertet und dabei mehr als 500 Chemikalien gefunden, zum Teil in hohen Konzentrationen. Diese stellen insbesondere für wirbellose Tiere ein hohes Risiko dar, schreiben sie im Fachblatt Environment International.
Pflanzenschutzmittel, Industriechemikalien, Arzneimittel – die meisten von ihnen sowie deren Abbauprodukte finden sich nach dem Gebrauch irgendwann in Bächen und Flüssen wieder. Ein Team von Umweltchemiker:innen des UFZ hat deshalb 610 Chemikalien, deren Vorkommen oder problematische Wirkung bekannt sind, genauer betrachtet und analysiert, ob und wenn ja in welchen Konzentrationen sie in den Fließgewässern Europas vorkommen – angefangen von großen Flüssen wie Elbe, Donau, Rhein über Ebro und Tajo auf der iberischen Halbinsel bis hin zu kleineren Fließgewässern in landwirtschaftlich geprägten Regionen Deutschlands. Das Ergebnis nach der Auswertung von 445 Proben aus insgesamt 22 Flüssen: Die Forschenden konnten insgesamt 504 der 610 Chemikalien nachweisen. Insgesamt fanden sie 229 Pestizide und Biozide, 175 pharmazeutische Chemikalien sowie Tenside, Kunststoff- und Gummizusätze, Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) und Korrosionsinhibitoren. In 40 Prozent der Proben wiesen sie bis zu 50 chemische Substanzen nach, in weiteren 41 Prozent zwischen 51 und 100 Chemikalien. In 4 Proben konnten sie sogar mehr als 200 organische Mikroschadstoffe belegen. Mit 241 Chemikalien stellten sie die meisten Substanzen in einer Wasserprobe der Donau fest.
mehr: https://idw-online.de/de/news829913
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Innovatives Forschungsprojekt zur Optimierung der Gewässerqualität in der Schussen
Die 60 Kilometer lange Schussen durchquert die Landkreise Biberach, Ravensburg und den Bodenseekreis, bevor sie bei Eriskirch in den Bodensee mündet. In einem Bestreben, die Gewässerqualität im Verbandsgebiet zu verbessern und die EU-Wasserrahmenrichtlinie im Einzugsgebiet der Schussen zu erfüllen, hat der Abwasserverband Unteres Schussental (AUS) ein gewässerökologisches Gutachten beauftragt. Dieses wurde 2020 abgeschlossen und zeigt die Notwendigkeit ingenieurtechnischer Maßnahmen auf den letzten 17,5 Kilometern vor der Mündung. Die wissenschaftliche Konzeption dieser Maßnahmen wird in Zusammenarbeit mit der Hochschule Biberach (HBC) und anderen Projektpartnern umgesetzt.
Die Schussen durchquert auf ihrem etwa 60 Kilometer langen Weg die drei Landkreise Biberach, Ravensburg und den Bodenseekreis und mündet bei Eriskirch in den Bodensee. Auf den letzten 17,5 Kilometern vor ihrer Mündung ins schwäbische Meer nimmt die Schussen etwa 20 Zuflüsse auf. Im Bestreben, den Zustand der Gewässer im Verbandsgebiet zu verbessern und die Ziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie im Einzugsgebiet der Schussen im Bodenseekreis zu erreichen, hat der Abwasserverband Unteres Schussental (AUS) ein umfassendes gewässerökologisches Gutachten in Auftrag gegeben. Dieses wurde 2020 abgeschlossen und zeigt, dass ingenieurtechnische Maßnahmen notwendig sind. Für die wissenschaftliche Konzeption dieser Maßnahmen erhält der Verband Unterstützung von der Hochschule Biberach (HBC) und weiteren Projektpartnern.
mehr: https://idw-online.de/de/news829732
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Wie sich COVID-19 auf das Gehirn auswirkt
Neurologische Symptome offenbar nicht Folge einer SARS-CoV-2-Infektion des Gehirns
Noch immer ist nicht abschließend geklärt, wie neurologische Symptome bei COVID-19 zustande kommen. Liegt es daran, dass SARS-CoV-2 das Gehirn infiziert? Oder sind die Beschwerden eine Folge der Entzündung im Rest des Körpers? Eine Studie der Charité – Universitätsmedizin Berlin liefert jetzt Belege für letztere Theorie. Sie ist heute im Fachmagazin Nature Neuroscience* erschienen.
Kopfschmerzen, Gedächtnisprobleme oder Fatigue, also eine krankhafte Erschöpfung, sind nur einige der neurologischen Beeinträchtigungen, die während einer Corona-Infektion auftreten und auch darüber hinaus andauern können. Forschende vermuteten schon früh in der Pandemie, dass eine direkte Infektion des Gehirns die Ursache dafür sein könnte. „Auch wir sind von dieser These zunächst ausgegangen. Einen eindeutigen Beleg dafür, dass das Coronavirus im Gehirn überdauern oder sich gar vermehren kann, gibt es allerdings bislang nicht“, erklärt Dr. Helena Radbruch, Leiterin der Arbeitsgruppe Chronische Neuroinflammation am Institut für Neuropathologie der Charité. „Dazu wäre zum Beispiel ein Nachweis intakter Viruspartikel im Gehirn nötig. Die Hinweise, dass das Coronavirus das Gehirn befallen könnte, stammen stattdessen aus indirekten Testverfahren und sind deshalb nicht ganz stichhaltig.“
Einer zweiten These zufolge wären die neurologischen Symptome stattdessen eine Art Nebenwirkung der starken Immunreaktion, mit der der Körper sich gegen das Virus wehrt. Vergangene Studien hatten auch hierfür Anhaltspunkte geliefert. Die aktuelle Charité-Arbeit untermauert nun diese Theorie, mit umfassenden molekularbiologischen und anatomischen Ergebnissen aus Autopsie-Untersuchungen.
mehr: https://idw-online.de/de/news828774
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Chemische Reaktionen auf der Wasseroberfläche
Forschende der Universität Regensburg unter der Leitung von Prof. Dr. Burkhard König, Institut für Organische Chemie, haben eine neue Synthesemethode entwickelt: Lichtreaktion auf einer Wasseroberfläche erlaubt chemische Synthesen ohne Verwendung organischer Lösemittel oder anderer Reaktionszusätze. Dadurch wird die Herstellung chemischer Produkte effizienter und umweltfreundlicher. Die Ergebnisse der jahrelangen Forschung wurden jetzt im international renommierten Fachmagazin Science veröffentlicht.
Durch das Knüpfen chemischer Bindungen zwischen Atomen werden komplexe Moleküle, wie sie für Medikamente, Pflanzenschutzmittel oder Hochleistungsmaterialien benötigt werden, durch Synthesechemie aufgebaut. Für solche Synthesereaktionen werden typischerweise organische Lösemittel, Metallkatalysatoren und Reagenzien, wie Säuren oder Laugen benötigt. Nicht immer können alle Hilfsstoffe und Lösemittel recycelt werden, so dass Abfall entsteht.
Forschende der Universität Regensburg unter der Leitung von Prof. Dr. Burkhard König, Institut für Organische Chemie, präsentieren nun einen ganz anderen Weg zur Synthese komplexer Moleküle: Die zu verknüpfenden Reaktionspartner werden auf eine Wasseroberfläche aufgebracht, wo sie einen dünnen Film bilden. Durch Bestrahlung mit violettem Licht wird eine Reaktion ausgelöst, die beide Reaktionspartner verknüpft. Die neue Methodik nutzt die Filmbildung wasserunlöslicher organischer Moleküle auf der Wasseroberfläche (wie ein Ölfilm auf einer Pfütze) aus, um ideale Bedingungen für die Aktivierung durch Licht zu erzeugen. An über 160 Beispielen wurde die Anwendungsbreite der Technik gezeigt, wobei auch Vorstufen von Arzneimitteln synthetisiert wurden.
mehr: https://idw-online.de/de/news828779
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Was hilft, wenn der Blutdruck trotz Behandlung nicht sinkt
MHH-Forschende legen Metaanalyse zur Therapie der resistenten Hypertonie vor
Bluthochdruck ist einer der größten Risikofaktoren für Herz-Kreislauferkrankungen. Krankheiten, die mit Bluthochdruck zusammenhängen, sind die häufigste Todesursache weltweit. Wirkstoffe gegen Hypertonie gehören zu den am häufigsten verschriebenen Medikamenten in Deutschland. Doch es gibt Menschen, deren Blutdruck nicht unter den angestrebten Zielwert sinkt, obwohl sie bereits drei oder mehr verschiedene Blutdruck-Medikamente einnehmen. Resistente Hypertonie heißt die Diagnose dann. Sie erhöht das Risiko für Schlaganfall, Herzinfarkt und chronische Nierenerkrankungen bis hin zum Nierenversagen. Diese Patientinnen und Patienten haben überdies eine deutlich kürzere Lebenserwartung.
Die Behandlung der resistenten Hypertonie ist eine medizinische Herausforderung. Zum Einsatz kommen verschiedene Medikamente, aber auch interventionelle, also nicht-operative und operative Eingriffe. Dazu gehören die sogenannte Nieren-Denervation und der Barorezeptor-„Schrittmacher“. Bei der Nieren-Denervation werden über einen Katheter feinste Nervenbahnen im Bereich der Nierenschlagader verödet, mit dem Ziel, den Blutdruck zu senken. Der Barorezeptor-Schrittmacher stimuliert Nervenzellen im Bereich der Halsschlagader, was ebenfalls einen Einfluss auf die Blutdruckregulation hat.
Ein Team um Professor Dr. Bernhard Schmidt, Oberarzt an der Klinik für Nieren- und Hochdruckerkrankungen der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), hat nun untersucht, welche therapeutischen Maßnahmen die wirksamsten sind, um den Blutdruck bei resistenter Hypertonie zu senken. Dafür haben die Forschenden in einer Netzwerk-Metaanalyse eine Vielzahl bereits veröffentlichter wissenschaftlicher Studien zusammengefasst und so die Wirksamkeit der verschiedenen Behandlungsmethoden verglichen. Das Ergebnis: Der Wirkstoff Spironolacton, der das Hormon Aldosteron an seiner Wirkung hindert, hatte den stärksten blutdrucksenkenden Effekt. Auch eine Änderung des Lebensstils zeigte bei dieser schweren Hypertonie eine deutliche positive Wirkung. Dagegen waren die Effekte der anderen medikamentösen und interventionellen Verfahren geringer ausgeprägt. Die Meta-Analyse ist in der Fachzeitschrift Cardiovascular Research veröffentlicht worden.
mehr: https://idw-online.de/de/news828170
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Water-for-X – ein Leitfaden für den verantwortlichen Umgang mit der Ressource Wasser in der Energiewende
Wasserstoff wird künftig einen signifikanten Anteil an der globalen Energieversorgung haben. Ob in Chile, Namibia oder Deutschland, die Anzahl an Projekten steigt stetig. Somit wächst auch das künftige Angebot an Wasserstoff und Derivaten. Um die neuen Herausforderungen in Punkto Wasserversorgung zu bewältigen, hat die DECHEMA die Roadmap „Water-for-X“ entwickelt, die den Aufbau lokale Strategien zum Wasserressourcenmanagement unterstützt. Die Lösungsperspektiven bauen auf einem Schalenmodell auf, das den Fokus auf die lokale Infrastruktur legt, um so Partnerschaften und Investitionen langfristig zu sichern.
Am Thema Interessierte können sich an der Weiterentwicklung der Roadmap beteiligen.
Der Leitfaden „Water-for-X“ greift dazu Fragen rund um die Ressourcensicherung auf und setzt diese in einen geopolitischen Rahmen. Das Konzept hebt die Bedeutung eines integrierten und nachhaltigen Wassermanagements für den Erfolg von Power-to-X-Lösungen hervor. Hierfür müssen die Produktionsstandorte im regionalen Kontext analysiert werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news828137
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Entgeltlücken bei hochqualifizierten Frauen am größten
Institut für Wirtschaft, Arbeit und Kultur (IWAK) und Hessisches Arbeitsministerium informierten zum Equal Pay Day: Am 6. März war Equal Pay Day: Bis zu diesem Tag hätten Frauen umsonst gearbeitet – wenn sie denselben Monatslohn hätten wie Männer. Haben sie aber nicht. Obwohl die Lohnlücke insgesamt schrumpft, tut sich in manchen Bereichen wenig. Dies betrifft vor allem hochqualifizierte Frauen. Auf zwei Veranstaltungen haben das Institut für Wirtschaft, Arbeit und Kultur (IWAK) der Goethe-Universität und das Hessische Arbeitsministerium heute zur Diskussion eingeladen.
Die Lohnlücken zwischen Frauen und Männern in Hessen sind in den vergangenen zehn Jahren im Schnitt zwar kleiner geworden. Dies zeigt deutlich der Blick in die Daten des Hessischen Lohnatlas, der vom Institut für Wirtschaft, Arbeit und Kultur (IWAK) im Auftrag der Landesregierung fortgeschrieben wird. Diese insgesamt positive Entwicklung speist sich aber vor allem aus der Entwicklung im Bereich der Fachkraftstellen und der Arbeitsplätze für Helferinnen. Die Situation bei hochqualifizierten Tätigkeiten sieht anders aus: Hier bewegt sich wenig. Frauen in Führungsfunktionen haben in Hessen im Schnitt immer noch ein Viertel weniger Einkommen als Männer.
Diese unterschiedlichen Entwicklungen wurden bei zwei Veranstaltungen am Equal Pay Day genauer betrachtet, zu der das Arbeitsministerium mit der neuen Ministerin Heike Hofmann und das IWAK gemeinsam eingeladen hatten. Mit Akteurinnen und Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft wurden mögliche Lösungen diskutiert. Mit beteiligt waren auch das Gleichstellungsbüro der Goethe-Universität und der Business and Professional Women Germany Club Frankfurt am Main e.V. (BPW). „Die Durchführung des Equal Pay Days 2024 an der Goethe-Universität sensibilisiert dafür, wie wichtig das Thema für uns sowohl bei den Beschäftigten in der Verwaltung als auch bei unseren Absolventinnen und Wissenschaftlerinnen ist“, sagte Dr. Ulrich Breuer, Kanzler der Goethe-Universität, in seinem Grußwort. Auch die zentrale Gleichstellungsbeauftragte der Goethe-Universität Dr. Anja Wolde begrüßte diesen Schulterschluss zur differenzierten Betrachtung des Themas nach Entgeltbereichen.
mehr: https://idw-online.de/de/news829947
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Energiewirtschaft in der Transformation
In Düsseldorf findet am 14. März der dritte Energierechtstag in NRW statt. Die Herausforderungen der Wärmewende, die Zukunft der Netze sowie die Chancen von Energiepartnerschaften stehen im Mittelpunkt der Diskussionen mit Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Politik, Verwaltung und der Wirtschaft.
Im Klimaschutzgesetz hat sich Deutschland verpflichtet, bis 2045 Treibhausgasneutralität zu erreichen. Prof. Dr. Dr. Udo Di Fabio, Richter des Bundesverfassungsgerichts a.D. skizziert in seinem Eröffnungsvortrag den verfassungsrechtlichen Rahmen für diese Energiewende.
80 % der Energie wird in Haushalten für Heizung, Kühlung und Warmwasser verbraucht. Die Wärmewende ist daher unverzichtbarer Teil aktiver Klimapolitik. Zugleich hat kaum ein anderes Thema im letzten Jahr für mehr Furore gesorgt. Im Mittelpunkt stand die eilig verabschiedete GEG-Novelle („Heizungsgesetz“). Das Panel ‚Herausforderungen der Wärmewende‘ beleuchtet die technischen, ökonomischen und juristischen Grundlagen und Herausforderungen dieses ambitionierten Projekts.
Es diskutieren Prof. Dr. Christoph Wieland (Universität Siegen), Prof. Dr. Marc Oliver Bettzüge (Universität zu Köln) sowie Prof. Dr. Torsten Körber LL.M. (Berkeley).
mehr: https://idw-online.de/de/news829820
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Arbeit, Unternehmen und Gesellschaft: Wandel durch Industrie 4.0
Für eine menschenorientierte Arbeits- und Organisationsgestaltung bedarf es eines Verständnisses von Industrie 4.0, das sowohl die soziale als auch die technische Dimension des Wandels umfasst. Unternehmen sollten beispielsweise Weiterbildung und Kompetenzentwicklung der Mitarbeitenden als strategische Aufgaben in den Fokus nehmen. Über diese und weitere Herausforderungen sowie das Aufbrechen tradierter Rollen in den Unternehmen spricht Hartmut Hirsch-Kreinsen im Interview. Er ist Mitglied im von acatech koordinierten Forschungsbeirat Industrie 4.0 und Research Fellow an der Sozialforschungsstelle der Technischen Universität Dortmund.
Herr Hirsch-Kreinsen, für eine menschenorientierte Arbeits- und Organisationsgestaltung bedarf es eines Verständnisses von Industrie 4.0, das sowohl die soziale als auch die technische Dimension des Wandels umfasst. Wo sehen Sie hier die entscheidenden Stellhebel?
Die allgemeine Auffassung der Arbeitsforschung ist seit langem, dass digitalisierte Produktionsprozesse, eben auch Industrie 4.0, als soziotechnische Systeme zu verstehen sind. Für eine menschenorientierte bzw. qualifikationsorientierte Gestaltung von digitalisierten Produktionsprozessen bedeutet dies, dass stets das Zusammenspiel digitaler Technologien mit den dadurch induzierten personellen und organisatorischen Veränderungen in den Blick zu nehmen ist. Anders formuliert, zentraler Stellhebel ist, das Gesamtsystem der Produktion so zu gestalten, dass die Verbindungen zwischen den verschiedenen Teilen berücksichtigt werden. Es geht nicht nur darum, die Arbeitsorganisation oder ein technisches System isoliert zu betrachten und zu gestalten, sondern vielmehr sicherzustellen, dass sie gut aufeinander abgestimmt sind und im Kontext des gesamten Produktionssystems wirksam werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news829736
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Immunantwort eines Mannes mit 217 Covid-Impfungen untersucht
Forschende der FAU finden keine negativen Auswirkungen auf das Immunsystem
Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und des Uniklinikums Erlangen haben einen Mann untersucht, der sich mehr als 200 Mal gegen Covid-19 hat impfen lassen. Sie waren durch Zeitungsberichte auf ihn aufmerksam geworden. Bislang war unklar, welche Auswirkungen eine solche Hypervakzinierung auf das Immunsystem hat. So gingen manche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler davon aus, dass die Abwehrzellen durch Gewöhnungseffekte weniger schlagkräftig werden. Bei dem Betroffenen ist das jedoch nicht der Fall: Das Immunsystem arbeitet bei ihm völlig normal. Bestimmte Abwehrzellen und Antikörper gegen SARS-CoV-2 kommen sogar deutlich häufiger vor als bei Menschen, die nur drei Impfungen erhalten haben. Die Ergebnisse erscheinen in der Fachzeitschrift Lancet Infectious Diseases*.
Mehr als 60 Millionen Menschen in Deutschland sind gegen das SARS-Coronavirus 2 geimpft, der überwiegende Teil von ihnen mehrfach. Der Mann, den die Forscherinnen und Forscher der FAU nun untersucht haben, hat sich nach eigenen Angaben aus persönlichen Gründen 217-mal vakzinieren lassen. 134 dieser Impfungen sind offiziell bestätigt.
„Wir sind durch Zeitungsberichte auf ihn aufmerksam geworden“, erklärt Privatdozent Dr. Kilian Schober vom Mikrobiologischen Institut – Klinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene (Direktor: Prof. Dr. Christian Bogdan). „Wir haben dann zu ihm Kontakt aufgenommen und ihn eingeladen, sich in Erlangen diversen Tests zu unterziehen. Daran hatte er auch großes Interesse.“ Schober und seine Kolleginnen und Kollegen wollten wissen, welche Folgen eine solche Hypervakzinierung hat: Wie verändert sich durch sie die Antwort des Immunsystems?
Impfstoffe enthalten in der Regel Teile des Erregers oder aber eine Art Bauanleitung, mit denen die Zellen der Geimpften diese Erreger-Bausteine selbst produzieren. Das Immunsystem lernt durch diese sogenannten Antigene, im Falle einer späteren Infektion den eigentlichen Erreger zu erkennen. Es kann dann schneller und schlagkräftiger reagieren. Doch was passiert, wenn die körpereigene Abwehr sehr oft einem spezifischen Antigen ausgesetzt wird?
„Das kann etwa bei einer chronischen Infektion wie HIV oder Hepatitis B der Fall sein, die immer wieder aufflackert“, sagt Schober. „Es gibt Hinweise darauf, dass bestimmte Arten von Abwehrzellen – die T-Zellen – dann ermüden. Sie schütten dann beispielsweise weniger entzündungsfördernde Botenstoffe aus.“ Solche und andere Gewöhnungs-Effekte können die Immunantwort schwächen. Das Immunsystem kann den Erreger dann nicht mehr so effektiv bekämpfen.
mehr: https://idw-online.de/de/news829673
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Gemeinsam für hohe Standards bei der Bewertung von Gesundheitstechnologien in Europa ab 2025
Gemeinsam für hohe Standards bei der Bewertung von Gesundheitstechnolo-gien in Europa ab 2025
Wenige Monate vor Inkrafttreten der EU-HTA-Verordnung besuchte eine Delegation der französi-schen HTA-Agentur HAS das IQWiG in Köln, um sich über die Zukunft der europäischen Nutzenbe-wertung auszutauschen.
Die Mitgliedstaaten der Europäischen Union (EU) sollen ab 2025 gemeinsame Nutzenbewertungen von Gesundheitstechnologien (engl. Health Technology Assessments = HTA) erstellen. So steht es in der EU-HTA-Verordnung, die ab dann gilt. Die Weichen dafür, dass sie zum Vorteil der Patienten und der Gesundheitssysteme umgesetzt wird, werden derzeit gestellt.
Vor diesem Hintergrund kamen in dieser Woche Expertinnen und Experten der Haute Autorité de santé (HAS) und des Instituts für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) zu einem Arbeitstreffen in Köln zusammen, um sich gegenseitig über den Stand der Vorbereitungen auf diese neue europäische Ära der Nutzenbewertung von Arzneimitteln und Medizinprodukten zu informieren.
„Ich danke dem Präsidenten von HAS, Lionel Collet, und seinem Team für den sehr konstruktiven Austausch heute hier bei uns im Institut“, sagte IQWiG-Chef Thomas Kaiser nach dem Treffen. Der Besuch sei Teil eines laufenden Dialogs zwischen den beiden HTA-Agenturen: „Uns eint der Wunsch nach hohen Standards bei der Bewertung von Gesundheitstechnologien. Dafür wollen wir gemein-sam in den zuständigen Gruppen auf EU-Ebene.“
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Werkzeuge und Maßnahmen zur Gestaltung der Wärmewende
Zukünftig sollen Deutschlands Kommunen Konzepte und Strategien für klimaneutrales Heizen vorlegen. So sieht es das für 2024 geplante Gesetz zur kommunalen Wärmeplanung vor. Um Wärmebedarfe zu erfassen, lokale Potenziale zu ermitteln und einen entsprechenden Maßnahmenplan aufzusetzen, muss jede Kommune individuelle Wege gehen. Orientierung und Hilfestellung bieten gute Praxisbeispiele und auch Tools zur Gestaltung der Wärmewende. Hier setzen Fraunhofer UMSICHT und ASEW in einem gemeinsamen Projekt an: Sie wollen vorhandene Werkzeuge und Maßnahmen bewerten, charakterisieren und über eine Online-Plattform den Wärmemarkt-Akteuren zur Verfügung stellen.
»Ob Kommunen, Stadtwerke oder Netzbetreiber – wer die kommunale Wärmeplanung in Angriff nehmen will, steht häufig vor zwei Herausforderungen: Zum einen liegen Informationen zu bereits durchgeführten Transformationsmaßnahmen nur sehr fragmentiert vor. Zum anderen verhindern die große Vielzahl existierender Energiesystemplanungstools und eine meist schlechte Dokumentation ihrer Einsatzmöglichkeiten die Orientierung«, so Dr.-Ing. Anne Hagemeier von Fraunhofer UMSICHT. »Die Folge: Statt auf Vorhandenem aufzubauen starten viele bei null, stecken zeitliche und finanzielle Ressourcen in die Entwicklung neuer Werkzeuge.«
Gemeinsam mit der Stadtwerkenetzwerk Arbeitsgemeinschaft für sparsame Energie- und Wasserverwendung (ASEW) arbeiten die Forschenden im Projekt »PlaWaTT« deshalb an einer Online-Plattform für Wärmetransformations-Tools und -Maßnahmen, die Akteuren des Wärmemarktes als Entscheidungshilfe und Arbeitsgrundlage dienen soll. Dabei führen sie vorhandene Forschungsergebnisse und Praxiserfahrungen zusammen und erstellen Steckbriefe zu technologischen sowie unterstützenden Maßnahmen. Diese Charakterisierungen beinhalten Umfeldfaktoren wie Verbrauchs- und Netzstrukturen ebenso wie Maßnahmen für die Wärmetransformation.
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Gold aus Abfall gewinnen
ETH-Forschende gewinnen das Edelmetall aus Elektroschrott. Ihre neue Methode ist besonders nachhaltig: Sie basiert auf einem Proteinfaserschwamm, den die Wissenschaftler aus Molke herstellen, einem Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie.
Unedles in Gold zu verwandeln, war eines der nie erreichten Ziele der Alchemisten im Mittelalter und der frühen Neuzeit. Unter dasselbe Motto fällt aber auch das, was Raffaele Mezzenga, Professor am Departement Gesundheitswissenschaften und Technologie der ETH Zürich, nun geschafft hat. Natürlich hat er nicht ein anderes chemisches Element in Gold verwandelt, wie es die Alchemisten versuchten. Aber es ist ihm gelungen, mithilfe eines Nebenprodukts aus der Käseherstellung aus Elektroschrott Gold zu gewinnen.
Elektroschrott enthält verschiedene wertvolle Metalle, darunter Kupfer, Kobalt und auch relevante Mengen an Gold. Dieses aus ausgedienten Smartphones und Computern zurückzugewinnen, ist wegen der steigenden Nachfrage nach dem Edelmetall von grossem Interesse. Bisherige Verfahren zur Rückgewinnung sind allerdings energieintensiv und benötigen oft hochgiftige Chemikalien. Die Gruppe von ETH-Professor Mezzenga präsentiert jetzt eine sehr effiziente, kostengünstige und vor allem viel nachhaltigere Methode: Mit einem Schwamm aus einem Proteingeflecht ist es ihr gelungen, Gold aus Elektroschrott herauszufischen.
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Den Wandel im öffentlichen Sektor erfolgreich gestalten
Fraunhofer IAO und Capgemini Invent veröffentlichen Studie mit praktischen Handlungsempfehlungen
Nach einer intensiven Forschungsphase hat das Fraunhofer IAO gemeinsam mit der weltweit tätigen Unternehmensberatung Capgemini Invent eine breit angelegte Studie veröffentlicht, die zeigt, welche Hemmnisse den Wandel im öffentlichen Sektor bremsen und welche Beschleuniger die Transformation vorantreiben. Praktische Handlungsempfehlungen zeigen, wie der Wandel zu einer zukunftsfähigen Organisation in Institutionen des öffentlichen Sektors gelingen kann.
Institutionen des öffentlichen Sektors stehen angesichts hoher Dynamik und Komplexität unter Veränderungsdruck. Um resilient und effizient auf die Bedürfnisse von Wirtschaftsakteuren und Bürgerinnen und Bürger reagieren zu können, ist ein grundlegendes Umdenken in Arbeitsweise und Organisation erforderlich. Hier setzt die neue Kooperationsstudie »Hemmnisse und Be-schleuniger der Transformation im öffentlichen Sektor. Unchain the Public Sector« des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und Capgemini Invent an: Sie zeigt anschaulich, wie die Transformation hin zu zukunftsfähigen öffentlichen Institutionen gelingen kann und bietet Lösungs-ansätze. »In unserer neuen Studie hat sich der Fachkräftemangel als stärkster Transformationstreiber im öffentlichen Sektor herauskristallisiert«, sagt Dr. Ulrich G. Schnabel, Co-Autor der Studie und Projektleiter am Fraunhofer IAO. Steigende Erwartungen der Stakeholder und die Herausforderungen des demografischen Wandels, wie alternde Belegschaften, sind weitere Treiber, ebenso wie die Digitalisierung und die begrenzten finanziellen Ressourcen der öffentlichen Haushalte. »Auf diesen vielschichtigen Druck muss mit zukunftsfähigen Organisationsformen in den Institutionen des öffentlichen Sektors reagiert werden«, so Dr. Schnabel weiter.
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Calciumverlust, Sport und Ermüdungsbrüche
Neues Verfahren zur frühzeitigen Erkennung von Calciumschwund: Einladung zur Pressekonferenz am 6. März
Calcium ist das wichtigste Element für die Gesundheit von Knochen und Muskeln. Im Sport kommt es allerdings immer wieder auch zu Ermüdungsbrüchen, die auf Calciummangel zurückzuführen sind. Ziel der aktuellen Studie der Deutschen Sporthochschule Köln und der Firma osteolabs – Experts for Bone Biomarkers war es, den Zusammenhang zwischen Calciumverlust, Sport und Ermüdungsbrüchen anhand eines neuen Verfahrens zur frühzeitigen Erkennung von Calciumschwund zu ermitteln. Die Studienergebnisse werden im Rahmen einer Pressekonferenz am 6. März an der Deutschen Sporthochschule Köln präsentiert.
Im Rahmen der Studie kam der innovative und nicht-invasive biochemische Test der Kieler Firma osteolabs – Experts for Bone Biomarkers zum Einsatz. Der Test wurde bei 38 männlichen Fußballern vor und nach intensivem Training durchgeführt, um den Einfluss von intensiver sportlicher Tätigkeit auf den Calciumstoffwechsel in den Knochen zu untersuchen. Die erhobenen Daten liefern einen Einblick in den jeweiligen Calciumverlust der einzelnen Spieler während des Trainings und sollen als Basis für individuell abgestimmte Trainings- und Ernährungspläne dienen.
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Kidnapping im Immunsystem
HCMV programmiert zelluläre Abwehrmechanismen um
Das humane Cytomegalievirus, kurz HCMV schlummert bei den meisten Menschen ein Leben lang unbemerkt im Körper. In immungeschwächten Individuen kann das Virus allerdings lebensgefährliche Infektionen verursachen. Es befällt dendritische Zellen, einen bestimmten Typ Zellen im Immunsystem. Die Mehrzahl von ihnen wird zwar infiziert, aber nur in wenigen wird das genetische Programm der Viren sofort ausgeführt. Forscherinnen und Forscher am TWINCORE, Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung, konnten jetzt zeigen, welche Signalwege des angeborenen Immunsystems das Virus angreift, …
…um sich selbst von den Wirtszellen produzieren zu lassen. Diese Ergebnisse veröffentlichen sie in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Bis zu 90% der Weltbevölkerung tragen HCMV in sich. Bei Menschen mit regulärem Immunsystem verläuft die Infektion in der Regel subklinisch, sie ruft also keine ausgeprägten Symptome hervor. In immunsupprimierten Patienten, beispielweise Empfängerinnen oder Empfänger von Organtransplantationen, kann die Infektion allerdings lebensbedrohlich werden. Außerdem ist die Infektion mit HCMV während der Schwangerschaft die häufigste Ursache für Fehlbildungen bei Neugeborenen, wie beispielsweise angeborene Hörschäden.
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Water Science Alliance mit neuer Spitze: Nachwuchsförderung in der Wasserforschung
Die Water Science Alliance hat im vergangenen Jahr ihren Sitz erfolgreich an das Zentrum für Wasser- und Umweltforschung der Universität Duisburg-Essen verlegt. Zuvor war sie an der Technischen Universität Dresden angesiedelt. Unter Leitung der neu gewählten Doppelspitze, bestehend aus Prof.‘in Dr. Martina Flörke von der Ruhr-Universität Bochum und Prof. Dr. Florian Leese (Duisburg-Essen), hat die Deutsche Wasserforschungsallianz nun eine Förderung in Höhe von 100.000 Euro für die Nachwuchsförderung von der Bernhard und Ursula Plettner-Stiftung eingeworben.
Seit 2010 stärkt die Water Science Alliance (WSA) die interdisziplinäre Wasserforschung in Deutschland und international, indem sie diese sichtbar positioniert, aktiv Synergien fördert und sie mit angrenzenden Fachgebieten vernetzt. So entsteht eine zentrale Plattform für die Zusammenarbeit an übergreifenden Themen. „Außerdem legt die WSA einen besonderen Schwerpunkt auf die Förderung von Forschenden zu Beginn ihrer Laufbahn“, betont Prof.‘in Dr. Martina Flörke, Expertin für Ingenieurhydrologie und Wasserwirtschaft (Ruhr-Universität Bochum). „Denn junge Wissenschaftler:innen tragen dazu bei, eine dynamische und nachhaltige Wasserforschungslandschaft zu schaffen, die den aktuellen und künftigen Herausforderungen in Wissenschaft und Lehre gewachsen ist“
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Neue Erkenntnisse zur menschlichen Gehirnentwicklung: Forschende identifizieren geschlechtsspezifische Unterschiede
Bereits in den frühen Phasen des Lebens zeigen sich je nach Entwicklungsstadium signifikante Unterschiede in der Art und Weise, wie das Gehirn Signale und Informationen aufnimmt und verarbeitet. Eine gestörte Entwicklung kann dauerhafte Folgen haben und zu psychischen Erkrankungen führen. Forschende des Universitätsklinikums Tübingen haben nun gemeinsam mit internationalen Forschungspartnern aufschlussreiche Erkenntnisse gewonnen: Die neuronale Komplexität der Gehirnaktivität verändert sich vom späten Stadium der Schwangerschaft bis in die frühe Kindheit anders als erwartet und zudem mit geschlechtsspezifischen Unterschieden.
In der Studie hat das Team untersucht, wie das menschliche Gehirn auf äußere Reize, wie beispielsweise Tonsequenzen, reagiert, sowohl vor als auch nach der Geburt. Gemessen werden konnten die Reaktionen des Gehirns mit der fetalen Magnetenzephalographie (fMEG), die nicht-invasiv an der Oberfläche des Bauches der Mutter die Gehirnaktivität schon im Mutterleib misst. Die Sensoren befinden sich unter einer Messschale, die optimal an die Form des mütterlichen Bauches angepasst ist. „Sensorische Stimulation bietet uns eine einzigartige Möglichkeit, zu beobachten, wie junge Gehirne Informationen von außen verarbeiten. Und das auf eine vollkommen sichere Weise“, erklärt Prof. Dr. Hubert Preissl vom fMEG-Zentrum Tübingen und dem Institut für Diabetesforschung und metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrums München.
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Neues Klimamodell: Mehr Extremregen durch Wolkenansammlungen in Tropen bei erhöhten Temperaturen
Wolkenformationen zu verstehen ist in unserem sich wandelnden Klima entscheidend, um genaue Vorhersagen über deren Auswirkungen auf Natur und Gesellschaft zu treffen. Wissenschafter:innen des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und des Max-Planck-Instituts für Meteorologie veröffentlichten in der Fachzeitschrift Science Advances eine neue Studie, in der sie ein hochauflösendes globales Klimamodell verwenden, um zu verstehen, wie sich die Häufung von Wolken und Stürmen auf extreme Niederschläge in den Tropen auswirkt. Sie zeigten, dass mit steigenden Temperaturen die Intensität von extremen Niederschlagsereignissen zunimmt.
Extreme Regenfälle gehören zu den gefährlichsten Naturkatastrophen. Sie kosten Menschenleben und verursachen Schäden in Milliardenhöhe. Ihre Häufigkeit hat in den letzten Jahren aufgrund der Klimaerwärmung zugenommen. Seit mehreren Jahrzehnten nutzen Wissenschafter:innen Computermodelle des Erdklimas, um die Mechanismen hinter diesen Ereignissen besser zu verstehen und zukünftige Trends vorherzusagen. In einer neuen Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, untersuchte ein Team von Forscher:innen des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) unter der Leitung von ISTA-Postdoc Jiawei Bao mit einem neuen, hochmodernen Klimamodell, wie sich Anhäufungen von Wolken und Stürmen auf extreme Niederschlagsereignisse – insbesondere in den Tropen – auswirken, und zwar detaillierter als bisher möglich.
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Globale Erwärmung aktiviert inaktive Bakterien im Boden
Neue Erkenntnisse ermöglichen genauere Vorhersage des Kohlenstoffkreislaufs
Wärmere Böden beherbergen eine größere Vielfalt an aktiven Mikroben: Zu diesem Schluss kommen Forscherinnen des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemforschung (CeMESS) der Universität Wien in einer neuen Studie in Science Advances. Dies ist ein bedeutender Fortschritt im Verständnis, wie der mikrobielle Abbau im Boden den globalen Kohlenstoffkreislauf beeinflusst und mögliche Rückkopplungsmechanismen auf das Klima bedingt. Bislang gingen Wissenschafterinnen davon aus, dass höhere Bodentemperaturen das Wachstum von Mikroorganismen beschleunigen und dadurch die Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre verstärken. Aber: Die Erwärmung fördert vielmehr die Aktivierung von zuvor inaktiven Bakterien.
„Böden sind das größte Reservoir an organischem Kohlenstoff auf der Erde“, erklärt der Ökosystemforscher Andreas Richter von der Universität Wien, Hauptautor der Studie. Mikroorganismen bestimmen den globalen Kohlenstoffkreislauf, indem sie organisches Material abbauen und dabei Kohlendioxid freisetzen. Wenn die Temperaturen steigen, ein wahrscheinliches Szenario im Rahmen des Klimawandels, ist davon auszugehen, dass die mikrobiellen Gemeinschaften mehr Kohlendioxid freisetzen, was den Klimawandel in einem Prozess, der als Bodenkohlenstoff-Klima-Rückkopplung bekannt ist, weiter beschleunigt.
„Jahrzehntelang haben Wissenschafterinnen angenommen, dass diese Reaktion durch erhöhte Wachstumsraten einzelner Bakterienpopulationen in einem wärmeren Klima angetrieben wird“, erklärt Richter. In dieser Studie untersuchten die Forscherinnen ein subarktisches Grasland in Island, das seit mehr als einem halben Jahrhundert von geothermischer Erwärmung betroffen ist, was zu höheren Bodentemperaturen als in den umliegenden Gebieten geführt hat. Durch die Entnahme von Boden und den Einsatz modernster Isotopenmarkierungstechniken identifizierte das Team aktive Bakterien und verglich ihre Wachstumsraten sowohl bei Umgebungstemperatur als auch bei einer Erwärmung um 6 Grad Celsius.
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Innovatives Lernkonzept soll Lust auf Natur machen – Förderung für Wuppertaler Biolog*innen
Studierenden auf innovative Weise naturwissenschaftliche Kenntnisse näherbringen, das ist die Idee des im April 2024 startenden Projekts „Kollaborativ Biodiversität erleben“ (KollaBio). Prof. Dr. Angelika Preisfeld und Dr. Nadine Domröse vom Wuppertaler Lehrstuhl für Biologie und ihre Didaktik / Zoologie setzen dabei insbesondere auf die Förderung selbstgesteuerten Lernens.
„Ziel des Projekts ist es, der schwindenden naturwissenschaftlichen Kenntnis und dem sinkenden Interesse an der Natur entgegenzuwirken. Durch ein innovatives, offenes Kurs- und Raumkonzept sollen Artenkenntnis, Selbstlernkompetenz und positive Selbstkonzepte von Biologie-Studierenden gefördert werden“, erklärt Nadine Domröse. Dazu sei es besonders wichtig, die Studierenden auch aktiv an der Kursentwicklung zu beteiligen.
Umgesetzt wird das im Projekt KollaBio durch digital-gestütztes und selbstgesteuertes Lernen in Form von freiem Forschen in der Gemeinschaft. Konkret heißt das: Den Studierenden wird ein innovativ ausgestatteter Co-Working Lernraum, das sogenannte CoBioHub, zur Verfügung gestellt, in dem sie an ihren Forschungsprojekten arbeiten können. „Die Idee ist, dass die Studierenden in einem selbstgewählten Habitat Daten erheben und daraus kooperativ und lösungsorientiert ökologische Zusammenhänge und Wechselwirkungen ableiten. Und das in Teams und im engen Austausch mit den Kommiliton*innen“, so Dr. Domröse weiter. Die Ergebnisse sollen anschließend auf einer interaktiven webbasierten Karte festgehalten werden. Ziel ist es, die Relevanz der Organismen für die Natur zu verdeutlichen und Empathie bei den Studierenden zu fördern. Das Konzept wird evaluiert und soll anschließend in weiteren Kursen implementiert werden.
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Dringend benötigt: Neue Strategien zur Risikobewertung genotoxischer Substanzen
Die Risikobewertung erbgutschädigender (genotoxischer) Stoffe ist eine Herausforderung. Eigentlich sollten solche Stoffe in Lebensmitteln oder Verbraucherprodukten überhaupt nicht vorkommen, da sie die Gesundheit beeinträchtigen und zum Teil Krebs auslösen können. Allerdings lässt sich ein Vorkommen nicht immer vermeiden, etwa weil eine Substanz in der Umwelt weit verbreitet ist oder sie natürlicherweise in einem Lebensmittel steckt – wenn auch oft nur in geringen Mengen. Die Risikobewertung steht vor der Frage, wie man aus den vorhandenen Daten und Fakten ableitet, welche Menge eines Stoffes nach Stand der Wissenschaft in einem Lebensmittel oder einem Produkt noch vertretbar ist.
Unterschiedliche Ansätze zur Risikobewertung genotoxischer Substanzen diskutieren internationale Experten auf einem vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) organisierten Symposium vom 26. bis zum 28. Februar 2024 in Berlin. „Wir wollen mit diesem Treffen zu einer Weiterentwicklung der etablierten Bewertungskonzepte und auch zur Harmonisierung der Risikobewertungsmethoden verschiedener nationaler und internationaler Institutionen beitragen“, erläutert BfR-Präsident Professor Andreas Hensel. „Das ist auch eine wesentliche Voraussetzung für eine klare und zielführende Risikokommunikation.“
Stoffe, die erwiesenermaßen genotoxisch wirken, werden in der EU nicht zugelassen, etwa als Wirkstoffe in Pestiziden oder als Zusatzstoffe für Lebensmittel. Dennoch finden erbgutschädigende Substanzen ihren Weg in den menschlichen Körper: Manche von ihnen sind beispielsweise in der Umwelt weit verbreitet und können beim Anbau von Nahrungsmitteln in diese übergehen. Ein Beispiel ist anorganisches Arsen, das aus Böden und Grundwasser in Reis übergehen kann. Andere genotoxisch wirkende Stoffe können bei der Herstellung und Zubereitung von Lebensmitteln entstehen oder durch Mikroorganismen im bzw. auf Lebensmitteln gebildet werden. Hierzu zählen zum Beispiel die von Schimmelpilzen (v. a Aspergillus flavus und Aspergillus parasiticus) gebildeten Aflatoxine, die zu den stärksten in der Natur vorkommenden krebserzeugenden Stoffen gehören. Außerdem können Aflatoxine das Erbgut schädigen.
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Kunststoff-Abbau dank Eiweiß-Anker
Peptid mit Kobalt-Komplex oxidiert Polystyrol-Mikropartikel
Polystyrol ist sehr verbreiteter Kunststoff, der im Gemisch mit anderen Materialien kaum wiederverwertbar und nicht bioabbaubar ist. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt ein deutsches Forschungsteam einen Biohybrid-Katalysator vor, der Polystyrol-Mikropartikel oxidiert, um einen anschließenden chemischen Abbau zu erleichtern. Der Katalysator besteht aus einem speziell konstruierten „Ankerpeptid“, das auf Polystyrol-Oberflächen haftet, und einem Kobalt-Komplex, der das Polystyrol oxidiert.
Polystyrol kommt – allein oder im Verbund mit anderen Polymeren – in vielen Anwendungen vor, vom Joghurtbecher bis zum Gerätegehäuse. In seiner besonders unter dem Handelsnamen „Styropor“ bekannten, geschäumten Form, wird es z.B. zur Wärmedämmung und als Verpackungsmaterial eingesetzt. Ein großer Nachteil von Polystyrol ist seine schlechte biologische Abbaubarkeit, was zu Umweltverschmutzung führt. Sortenrein und sauber ist Polystyrol gut recycelbar, nicht aber verschmutzt oder im Gemisch oder im Verbund mit anderen Materialien. In kommunalen Recyclingprogrammen können gemischte Polystyrol-Kunststoffabfälle und Abbauprodukte wie Polystyrol-Nano- und -Mikropartikel nur schwer verwertet werden. Das Problem: Polystyrol ist wasserabweisend und unpolar und kann daher mit vielen gängigen polaren Reaktanden nicht reagieren.
Für ein einfaches, kostengünstiges, energieeffizientes Verfahren zum Abbau gemischter Polystyrol-Abfälle müsste das Polystyrol zuallererst mit polaren funktionellen Gruppen ausgestattet werden. Das Team um Ulrich Schwaneberg und Jun Okuda von der RWTH Aachen hat jetzt einen neuartigen biohybriden Katalysator für diesen Schritt entwickelt. Er basiert auf sog. Ankerpeptiden und einem Kobalt-Komplex.
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Der Ozean als Verbündeter im Klimaschutz: Wie beeinflusst marine Alkalinitätserhöhung das Leben im Meer?
In einem heute beginnenden mehrwöchigen Experiment unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel untersuchen Wissenschaftler:innen, inwieweit der Eintrag von Gesteinsmehl dem Ozean helfen kann, Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufzunehmen und den Klimawandel zu mindern. Dafür verankern sie zwölf abgeschlossene Versuchstanks im Wasser am Anleger vor dem Kieler Aquarium. Mit Hilfe kontrollierter Versuche möchten sie besser abschätzen, welche Auswirkungen die Gesteinsmehl-Zugabe auf die Meeresumwelt hat. Die Versuchsreihe ist die erste von dreien, die 2024 im Rahmen des internationalen Projekts Ocean Alk-Align in der Förde stattfinden.
Das im Pariser Klimaabkommen erklärte Ziel, die globale Klimaerwärmung auf möglichst unter 1,5 Grad Celsius zu begrenzen und damit verbundene Risiken des Klimawandels zu reduzieren, ist eine Generationenaufgabe, die nicht allein durch Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen zu bewältigen ist. Zusätzlich müssen auch Maßnahmen in Betracht gezogen werden, um Kohlendioxid (CO2) aus unvermeidlichen Restemissionen aktiv aus der Atmosphäre zu entfernen. Einer der aktuell diskutierten Ansätze ist die marine Alkalinitätserhöhung: Eine Zugabe von Mineralien soll die Kapazität des Meerwassers steigern, Säure zu binden und Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufzunehmen. Sie kann gleichzeitig der Ozeanversauerung entgegenwirken, einer Veränderung in der Ozeanchemie, unter der vor allem kalkbildende Organismen leiden. Die Alkalinitätserhöhung ahmt die Verwitterung von Gestein nach. Während dieser Prozess in den vergangenen Jahrmilliarden das Erdklima weitgehend stabil gehalten hat, ist der durch den Menschen verursachte Kohlendioxid-Eintrag etwa hundertmal zu schnell, um durch natürliche Verwitterung ausgeglichen zu werden. Daher sollen Studien zeigen, inwiefern sich der Effekt der Verwitterung entsprechend beschleunigen lässt.
Wie beeinflusst der gezielte Eintrag von Mineralien das Leben an der Basis des marinen Nahrungsnetzes? Wie reagieren Mikroalgen, Kleinkrebse und anderes Plankton? Wie ändern sich die Stoffkreisläufe im Meer? Ein heute beginnendes Experiment unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel hilft, diese und weitere offene Fragen zu klären. Es ist das erste von drei mehrwöchigen Experimenten, die zu verschiedenen Jahreszeiten in der Kieler Förde durchgeführt werden. Die Arbeiten finden im Rahmen des internationalen Projekts Ocean Alk-Align statt, welches von der Universität Dalhousie in Halifax, Kanada, koordiniert wird.
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Das Hepatitis-E-Virus – Neue Erkenntnisse zur gezielten Behandlung und Diagnose
Das Hepatitis-E-Virus (HEV) ist die häufigste Ursache für eine akute, virusbedingte Leberentzündung (Virushepatitis). Jährlich gibt es circa 15 bis 110 Millionen aktive Erkrankungen weltweit, die zu etwa 70.000 Todesfällen führen. In Europa gibt es keine zugelassenen Impfstoffe gegen HEV. Derzeitige Therapeutika sind nicht spezifisch, weisen starke Nebenwirkungen auf und können zu Resistenzen führen. Ein Forschungsteam des Paul-Ehrlich-Instituts hat bestimmte Vesikelstrukturen und Proteine identifiziert, die Ziele für eine Behandlung sein könnten und zu einem neuen Verständnis der Weitergabe des viralen Erbgutes auch im Hinblick auf Diagnostik beitragen.
Häufige Symptome einer Leberentzündung durch Hepatitis-E-Viren (HEV) sind u. a. Fieber, Bauchschmerzen, blasser Stuhl, Übelkeit und Gelbsucht. Zu den Risikogruppen dieser Infektion gehören Personen mit geschwächtem Immunsystem (Immunsupprimierte) sowie schwangere Frauen. Immunsupprimierte leiden häufig an chronischen Infektionen, was häufig im globalen Norden der Fall ist. Schwangere durchlaufen nicht selten einen schweren Krankheitsverlauf (fulminante Hepatitis), was mit Sterblichkeitsraten von bis zu 30 Prozent verbunden ist und primär im globalen Süden auftritt. Die geografischen Unterschiede lassen sich dadurch erklären, dass in den nördlichen Regionen vorwiegend zoonotische, durch Lebensmittel übertragene HEV-Stämme (Genotyp 3 und 4) zirkulieren, während in den südlichen Regionen vor allem durch Wasser übertragene Genotypen 1 und 2 vorkommen.
Bisher gibt es in Europa keine zugelassenen Impfstoffe gegen HEV. Zwar gibt es Arzneimittel, die bei Infektionen eingesetzt werden, aber die Behandlungsmöglichkeiten sind nach wie vor begrenzt und mit starken Nebenwirkungen oder einer Resistenzentwicklung verbunden. Dies ist auch auf ein mangelndes Verständnis großer Teile des viralen Lebenszyklus zurückzuführen.
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Elektrifizierung oder Wasserstoff? Beide haben unterschiedliche Rollen in der europäischen Energiewende
Ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur Klimaneutralität in der Europäischen Union ist der rasche Umstieg von fossilen Brennstoffen auf elektrische Technologien, die mit Strom aus erneuerbaren Energien betrieben werden. Gleichzeitig wird aus Strom erzeugter Wasserstoff in schwer zu elektrifizierenden Bereichen wie der Luftfahrt, der Schifffahrt und der Chemie unverzichtbar sein. Bis 2050 sind Elektrifizierung und Wasserstoff die Schlüsselstrategien, um Klimaneutralität zu erreichen. Forschende des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) haben ihre Rolle in modellierten Szenarien für die künftige EU-Transformation untersucht.
Ihre Studie zeigt: Bis 2050 ist ein Anteil von 42 bis 60 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs aus Strom und 9 bis 26 Prozent aus wasserstoffbasierter Energie erforderlich.
„Frühere Forschungsarbeiten haben bereits gezeigt, dass unser Energiesystem kostengünstig und umweltschonend auf erneuerbare Energiequellen wie Wind und Sonne umgestellt werden kann. Die Frage ist, wie dieser erneuerbare Strom genutzt werden kann, um die Nutzung fossiler Brennstoffe in Gebäuden, im Industrie- und im Verkehrssektor zu ersetzen. Unsere Analyse zeigt, dass die direkte Nutzung von Strom, zum Beispiel durch Elektroautos und Wärmepumpen, für viele Sektoren ganz entscheidend ist, während die Umwandlung von Strom in Wasserstoff nur für wenige Anwendungen wichtig ist“, sagt Leitautor Felix Schreyer.
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Chemische Reaktionen auf der Wasseroberfläche
Forschende der Universität Regensburg unter der Leitung von Prof. Dr. Burkhard König, Institut für Organische Chemie, haben eine neue Synthesemethode entwickelt: Lichtreaktion auf einer Wasseroberfläche erlaubt chemische Synthesen ohne Verwendung organischer Lösemittel oder anderer Reaktionszusätze. Dadurch wird die Herstellung chemischer Produkte effizienter und umweltfreundlicher. Die Ergebnisse der jahrelangen Forschung wurden jetzt im international renommierten Fachmagazin Science veröffentlicht.
Durch das Knüpfen chemischer Bindungen zwischen Atomen werden komplexe Moleküle, wie sie für Medikamente, Pflanzenschutzmittel oder Hochleistungsmaterialien benötigt werden, durch Synthesechemie aufgebaut. Für solche Synthesereaktionen werden typischerweise organische Lösemittel, Metallkatalysatoren und Reagenzien, wie Säuren oder Laugen benötigt. Nicht immer können alle Hilfsstoffe und Lösemittel recycelt werden, so dass Abfall entsteht.
Forschende der Universität Regensburg unter der Leitung von Prof. Dr. Burkhard König, Institut für Organische Chemie, präsentieren nun einen ganz anderen Weg zur Synthese komplexer Moleküle: Die zu verknüpfenden Reaktionspartner werden auf eine Wasseroberfläche aufgebracht, wo sie einen dünnen Film bilden. Durch Bestrahlung mit violettem Licht wird eine Reaktion ausgelöst, die beide Reaktionspartner verknüpft. Die neue Methodik nutzt die Filmbildung wasserunlöslicher organischer Moleküle auf der Wasseroberfläche (wie ein Ölfilm auf einer Pfütze) aus, um ideale Bedingungen für die Aktivierung durch Licht zu erzeugen. An über 160 Beispielen wurde die Anwendungsbreite der Technik gezeigt, wobei auch Vorstufen von Arzneimitteln synthetisiert wurden.
Die Lichtreaktion auf der Wasseroberfläche erlaubt nun chemische Synthesen ohne Verwendung organischer Lösemittel oder anderer Reaktionszusätze. Dadurch wird die Herstellung chemischer Produkte effizienter und umweltfreundlicher.
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Allgemeinmedizin stärkt STIKO
Wie angekündigt, hat das Bundesgesundheitsministerium (BMG) die Ständige Impfkommission (STIKO) neu besetzt. Dem Gremium gehören künftig 19 Mitglieder aus unterschiedlichen Fachbereichen an. Die Allgemeinmedizin wird durch zwei Expertinnen vertreten sein, eine davon ist Prof. Dr. Beate Müller (Universität Köln), die gleichzeitig Mitglied im geschäftsführenden Präsidium der Deutschen Gesellschaft für Allgemeinmedizin und Familienmedizin (DEGAM) ist.
Kürzlich hat das BMG die neuen Mitglieder der STIKO bekannt gegeben. Bis auf wenige Ausnahmen wird das Gremium neu besetzt – das BMG gab bekannt, dass die STIKO nun „jünger und interdisziplinärer“ sein werde. Außer den Bereichen Pädiatrie, Allgemeinmedizin, Arbeitsmedizin, Gynäkologie, Immunologie, Virologie, Mikrobiologie werden künftig auch die Fachbereiche Modellierung und Kommunikation vertreten sein.
Neu in das Gremium wurden auch zwei Universitätsprofessorinnen aus der Allgemeinmedizin berufen: Prof. Dr. Beate Müller, Direktorin des Instituts für Allgemeinmedizin an der Universitätsmedizin Köln und Prof. Dr. Birgitta Weltermann, Direktorin des Instituts für Hausarztmedizin am Universitätsklinikum Bonn. Beide bringen sowohl wissenschaftliche Expertise als auch praktische Erfahrung aus der Hausarztmedizin mit: Beate Müller als Leiterin der allgemeinmedizinischen Hochschulambulanz in Köln und Birgitta Weltermann aus ihrer Hausarztpraxis in Düsseldorf. Beate Müller ist darüber hinaus Mitglied im geschäftsführenden Präsidium der DEGAM.
mehr: https://idw-online.de/de/news828745
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DMP Chronischer Rückenschmerz: IQWiG sieht großen Aktualisierungsbedarf
DMP Chronischer Rückenschmerz: IQWiG sieht großen Aktualisierungsbedarf
Die Leitlinien-Recherche zeigt, dass zahlreiche Versorgungsaspekte bearbeitet werden sollten oder ergänzt werden könnten, manche sind im DMP Chronischer Rückenschmerz noch nicht abgedeckt. Stellungnahmen zum Vorbericht bitte bis zum 13.03.2024.
Das Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) hat im Auftrag des Gemeinsamen Bundesausschusses (G-BA) die Empfehlungen aus aktuellen evidenzbasierten Leitlinien zur Behandlung von chronischen Rückenschmerzen mit den Anforderungen im Disease-Management-Programm Chronischer Rückenschmerz (gemäß der entsprechenden Richtlinie DMP-A-RL) abgeglichen. Vorläufiges Ergebnis: Das DMP Chronischer Rückenschmerz sollte aktualisiert werden.
Für den nun vorliegenden Vorbericht wertete das Wissenschaftlerteam des IQWiG mehr als 371 Empfehlungen aus neun evidenzbasierten Leitlinien aus, extrahierte diskrepante Empfehlungen und fasste diese inhaltlich zusammen. Zusätzlich werden Empfehlungen zu digitalen medizinischen Anwendungen (DiGA) unabhängig von Empfehlungsstärke und Evidenzlevel dargestellt.
Demnach weichen zahlreiche Aspekte des DMP Chronischer Rückenschmerz von den aktuellen Leitlinienempfehlungen ab und sollten aktualisiert werden. Dazu zählen beispielsweise die Diagnostik und Prüfung der Aufnahmekriterien fürs DMP, eine differenzierte Therapieplanung, therapeutische Maßnahmen mit Verlaufskontrolle und Kooperation über die Versorgungebenen hinweg sowie Schulung von Versicherten. Zudem identifizierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusätzliche Versorgungsaspekte, die bisher nicht im DMP thematisiert werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news828674
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Abwasser mithilfe von Algen reinigen. TH Köln arbeitet an nachhaltiger Methode zur Aufbereitung von Deponiesickerwasser
Sie können Schadstoffe aus Abwässern aufnehmen, Kohlenstoffdioxid (CO2) binden und als Energieträger fungieren: Mikroalgen bieten großes Potenzial, um nachhaltige Lösungen für Umweltprobleme zu entwickeln. Das :metabolon Institute der TH Köln erforscht daher im Projekt „ERA3 – Phase II“, unter welchen Bedingungen Deponiesickerwasser mithilfe von Mikroalgen gereinigt werden kann. Hierfür wurde jetzt eine Pilotanlage in Betrieb genommen.
„Allein in Nordrhein-Westfalen gibt es 428 Deponien, auf denen jährlich etwa sechs Millionen Kubikmeter Deponiesickerwasser anfallen. Dabei handelt es sich um Niederschlag, der durch die Deponie sickert und dabei große Mengen an umweltschädlichen Stoffen wie Ammonium aufnehmen kann“, erklärt die Projektleiterin Prof. Dr. Miriam Sartor vom :metabolon Institute. Da ein Großteil des Sickerwassers in kommunale Kläranlagen geleitet werde, müsse es zuvor je nach Belastung unter hohem Ressourcen- und Energieaufwand aufbereitet werden.
Um diesen Prozess nachhaltiger zu gestalten, wird im Projekt „ERA³“ die Kultivierung von Mikroalgen erforscht, die wesentliche abwasserrelevante Inhaltsstoffe aufnehmen und in ihrer Biomasse speichern können. „Ein großer Vorteil der Mikroalgen ist, dass sie dabei durch Photosynthese angetrieben werden und die Aufbereitung dadurch besonders energieeffizient ist. Zudem wird durch das Wachstum der Kulturen CO2 in der Algenbiomasse gespeichert und gleichzeitig Sauerstoff produziert, was die Wasserqualität verbessert. Nicht zuletzt können die Organismen auch als Energieträger genutzt werden“, so Alexander Kuß, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt.
mehr: https://idw-online.de/de/news828574
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Wenn das Weltklima Schluckauf hat
Klimatische Veränderungen erfolgen meist über längere Zeiträume. In der letzten Eiszeit kam es jedoch innert weniger Jahre zu extremen Temperaturschwankungen. Forschende der Universität Basel konnten das Phänomen nun auch für die vorletzte Eiszeit belegen.
In der jüngeren Erdgeschichte, dem sogenannte Quartär, gab es immer wieder Eiszeiten und Warmzeiten. Zu welcher Zeit welches Klima herrschte, können Forschende aus der Zusammensetzung von sogenannten Klimaarchiven ableiten. Im Falle der letzten Eiszeit vor 100’000 Jahren liefern insbesondere Eisbohrkerne aus Grönland detaillierte Daten für Forschende.
Diese zeigen zum Beispiel, dass es immer wieder sprunghafte Temperaturanstiege gab. «Für Europa reden wir von plus 5 bis 10 Grad im Mittel innert 30 bis 40 Jahren. Ein Neandertaler erlebte also im Lauf seines Lebens Sprünge in der Durchschnittstemperatur von mehreren Grad», erklärt Prof. Dr. Dominik Fleitmann, Professor für Quartärgeologie an der Universität Basel. Er bezeichnet das Phänomen als «klimatischen Schluckauf».
Diese sogenannten Dansgaard-Oeschger-Events sind für die letzte Eiszeit gut dokumentiert. Die Klimaarchive aus Grönland reichen aber nur etwa 120’000 Jahre zurück. Bislang war daher unklar, ob diese Dansgaard-Oeschger-Events auch in der vorletzten Eiszeit vor 135’000 bis 190’000 Jahren auftraten. Frederick Held, Doktorand in der Forschungsgruppe von Dominik Fleitmann, konnte anhand von Isotopenmessungen an Stalagmiten zeigen, dass Dansgaard-Oeschger-Events auch in der vorletzten Eiszeit vorkamen. Er ist Erstautor der Studie, die in der Fachzeitschrift «Nature Communications» publiziert wurde.
mehr: https://idw-online.de/de/news828494
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Wasserstoff: Welche Importstrategie für Deutschland?
Eine im Rahmen des Forschungsprojekts HyPat durchgeführte Metastudie des Fraunhofer ISI hat existierende Studien zu Erzeugung, Produktion und Handel von Wasserstoff ausgewertet. Aus den in einem Impulspapier festgehaltenen Erkenntnissen wurden Handlungsempfehlungen für eine deutsche Wasserstoff-Importstrategie abgeleitet, die klar zwischen dem Import reinen Wasserstoffs und von Wasserstoffderivaten unterscheidet.
In ihrer überarbeiteten Wasserstoffstrategie geht die Bundesregierung davon aus, dass rund 50 bis 70 Prozent des für 2030 prognostizierten Wasserstoffbedarfs durch Importe aus dem Ausland gedeckt werden müssen.
Vor diesem Hintergrund wertete ein Team von Wissenschaftler:innen des Fraunhofer ISI im vom BMBF geförderten Forschungsprojekt HyPat zahlreiche Studien aus, die sich mit den Kosten für Herstellung und Transport sowie möglichen internationalen Handelsströmen für grünen Wasserstoff und Wasserstoffderivaten befassten. Daraus wurden Handlungsempfehlungen für eine deutsche Importstrategie abgeleitet.
mehr: https://idw-online.de/de/news828490
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Neue Hoffnung im Kampf gegen RSV
Forschende von TWINCORE entdecken vielversprechenden Wirkstoffkandidaten
Das Respiratorische Synzytial-Virus (RSV) verursacht vor allem bei Kleinkindern schwere Infekte der unteren Atemwege. Bisher gibt es gegen das Virus weder eine antivirale Therapie noch eine Schutzimpfung für Kinder. Deshalb suchen Forscherinnen und Forscher um Prof. Thomas Pietschmann am TWINCORE, einer gemeinsamen Einrichtung der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig, nach neuen Wirkstoffen gegen RSV. In einer groß angelegten Studie konnten sie nun Lonafarnib als vielversprechenden Kandidaten identifizieren.
Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Jedes Jahr in den Wintermonaten kommt es zu Infektionswellen mit RSV. Bei gesunden Erwachsenen und Jugendlichen verläuft die Infektion meist harmlos. Anders bei Kleinkindern: Etwa 1 % von ihnen, die zum ersten Mal mit dem Erreger in Kontakt kommen, erkranken so schwer, dass sie im Krankenhaus behandelt werden müssen. Aber auch bei Erwachsenen über 65 Jahren kann es aufgrund von Vorerkrankungen des Herzens oder der Lunge zu schweren Krankheitsverläufen kommen. Für ältere Menschen und für Schwangere sind seit 2023 Impfstoffe zugelassen, eine direkt antiviral wirkende Therapie gegen das RS-Virus gibt es bisher nicht.
mehr: https://idw-online.de/de/news828477
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Immunzellen stärken die Knochen
Neuer molekularer Mechanismus bei entzündlichem Knochenschwund entdeckt
Osteoporose oder Knochenschwund bezeichnet den Verlust von Knochenmasse, so dass die Knochen leichter brechen. Der erhöhte Knochenabbau entsteht entweder durch ein hormonelles Ungleichgewicht oder als Folge von entzündlichen Erkrankungen, wie der rheumatoiden Arthritis oder chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Ein Forschungsteam der Medizinischen Klinik 3 – Rheumatologie und Immunologie (Direktor: Prof. Dr. Georg Schett) im Deutschen Zentrum Immuntherapie am Uniklinikum Erlangen der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) unter Leitung von Prof. Dr. Aline Bozec hat nun eine neue Funktion von Eosinophilen Granulozyten, einer Gruppe von weißen Blutkörperchen, entdeckt.Sie sind an der Aufrechterhaltung des Gewebegleichgewichts beteiligt, indem sie die übermäßige Bildung und Aktivität von knochenfressenden Zellen hemmen.. Die Ergebnisse haben die Forsch/-innen im renommierten Journal Nature Communication veröffentlicht.*
Osteoporose betrifft rund 6,3 Millionen Menschen in Deutschland. Häufig tritt der Knochenschwund aufgrund von Fehlsteuerungen im Immunsystem auf, die zu einem Ungleichgewicht zwischen knochenbildenden, sogenannten Osteoblasten, und knochenfressenden Osteoklasten führen. Die jüngsten Forschungen haben jetzt ergeben, dass Eosinophile Granulozyten einen tiefgreifenden Einfluss auf die Knochengesundheit haben. Sie befinden sich in unmittelbarer Nähe von knochenzerstörenden Zellen, die für den Abbau von altem Knochengewebe im Rahmen eines natürlichen Prozesses, dem Knochenumbau, verantwortlich sind. „Wir konnten nachweisen, dass ein niedriger Eosinophilenspiegel zu einem schnelleren Knochenabbau führt, insbesondere unter Bedingungen wie der Menopause oder entzündlicher Arthritis. Umgekehrt kann eine Erhöhung der Eosinophilenzahl dazu beitragen, die Knochen vor diesen schädlichen Auswirkungen zu schützen,“ sagt Prof. Dr. Aline Bozec.
mehr: https://idw-online.de/de/news828458
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Belastung durch giftige Arzneirückstände – Hochschule Hof stärkt Abwasserreinigung in Indien
Die Reinigung toxischer Abwässer der Pharmaindustrie in Indien soll sich verbessern – das ist das Ziel eines Forschungsprojektes am Institut für nachhaltige Wassersysteme der Hochschule Hof (inwa). Die rapide ansteigende Produktion von Arzneimitteln in Ländern wie Indien führt derzeit noch zu großen Mengen an problematischen Abwässern. Diese können bei Mensch und Tier enorme Gesundheitsprobleme verursachen, wenn sie unbehandelt in Ökosysteme eingeleitet werden. Zur Umsetzung einer neuartigen Reinigungstechnologie wurde nun eine erste Pilotanlage nach Indien verschifft.
Auf dem indischen Subkontinent werden immer mehr kostengünstige Medikamente für den Weltmarkt hergestellt – wovon ein großer Teil nach Europa exportiert wird. Mit einer jährlichen Wachstumsrate von 10 – 12 % strebt die Branche an, bis zum Jahr 2030 Weltmarktführer zu werden und ihren Umsatz auf 130 Milliarden US-Dollar zu steigern. Für Gesellschaft und Umwelt hat das wichtige Geschäft mit Medikamenten einen hohen Preis. Abwässer aus pharmazeutischen Produktionsfirmen, die verschiedenste Chemikalien und Wirkstoffreste beinhalten, werden oft noch ungeklärt in Flüsse eingeleitet – mit verheerenden Auswirkungen für Ökosysteme und Gesundheit. Dem will die Hochschule Hof mit ihren Verbundpartnern im Projekt „pharmIn2“ nun entgegenwirken.
mehr: https://idw-online.de/de/news827790
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Neues internationales Forschungsprojekt will Makroplastik in der Ostsee reduzieren
Plastik stellt eine zunehmende Bedrohung für die Ökosysteme der Ostsee dar. Jährlich gelangen zwischen 4 und 12 Millionen Tonnen Plastik in die Meere, während der Plastikverbrauch weiterhin steigt. Länderübergreifende Maßnahmen sind gefragt, um dieses globale Umweltproblem anzugehen. Gemeinsam mit dänischen, schwedischen und polnischen Partnern haben die Universität Rostock und das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) ein Forschungsprojekt gestartet, das die Vermeidung von Meeresplastik an seiner Ursprungsquelle bewirken will. Das Interreg-Projekt „Circular Ocean-bound Plastic“ (COP) wird über einen Zeitraum von drei Jahren mit knapp 2,02 Millionen Euro gefördert.
Etwa 80 % des Plastiks in der Ostsee stammen aus landbasierten Quellen, einschließlich städtischer und ländlicher Aktivitäten wie Industrie, Tourismus, Essen im Freien und anderen Veranstaltungen in Ufernähe. Hier setzt das Projekt an, indem es in Zusammenarbeit mit Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Kommunen in der Küstenregion der südlichen Ostsee Lösungen entwickelt, um den Eintrag von Plastik über Flüsse in die Ostsee zu reduzieren. Ziel ist es, Plastik möglichst nahe an seiner Quelle aus dem Flusssystem zu entfernen und Möglichkeiten für die Wiederverwendung und das Recycling von Meeresplastik zu identifizieren.
mehr: https://idw-online.de/de/news827917
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Erster Erfolg im Exzellenzstrategie-Wettbewerb: Wasser-Forschung erreicht Meilenstein
Im Rahmen der Universitätsallianz Ruhr haben die drei Universitäten in Duisburg-Essen, Dortmund und Bochum ihre Forschung gemeinsam strategisch entwickelt, beispielsweise mit dem gemeinsamen Research Center One Health Ruhr. Die exzellente Wasser-Forschung der Universität Duisburg-Essen und ihrer Partner-Universitäten ist Teil dieses Research Centers und setzte sich jetzt mit dem Forschungsvorhaben „REASONS – river ecosystems in the anthropocene, sustainable scientific solutions“ (Flussökosysteme im Antropozän, nachhaltige wissenschaftliche Lösungen) in der ersten Runde des zweistufigen Exzellenz-Wettbewerbs von Bund und Ländern durch.
Steigende Temperaturen, Antibiotikarückstände, Dürren und Hochwasser: Flüsse geraten weltweit unter Druck. Um sie fit für die Zukunft zu machen, entwickeln Forscher und Forscherinnen der Exzellenzclusterinitiative REASONS ein neues, nachhaltiges Konzept für das Management von Gewässern. Das interdisziplinäre Forschungsteam wird geleitet von Prof. Dr. Bernd Sures (Universität Duisburg-Essen), Prof. Dr. Torsten Claus Schmidt (Universität Duisburg-Essen) und Prof. Dr. Martina Flörke (Ruhr-Universität Bochum).
Mit neuen Mess- und Analysemethoden erforschen die Wasserexperten und Expertinnen die Basis für ein zukunftsfähiges Flussmanagement, das Stressoren wie Klimawandel, stoffliche Belastungen sowie Veränderungen in der Biodiversität integriert. Das Besondere: der Ansatz stellt das sich wandelnde System in den Mittelpunkt und findet einen innovativen Umgang mit den teils irreversiblen Veränderungen von Binnengewässern.
mehr: https://idw-online.de/de/news828119
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Grubenwasser besser überwachen und nutzen
Wie viel Grubenwasser befindet sich in stillgelegten Schächten? Welche Qualität hat es, und lässt es sich zum Beispiel von Städten zum Heizen oder als Trinkwasser nutzen? Diese Fragen möchte das zu Jahresbeginn 2024 gestartete Verbundprojekt „Digitalisierung bergbaulicher Strukturen mithilfe innovativer Sensorik und Künstlicher Intelligenz“ (DIETER), beantworten. Koordiniert wird es von Dr. Thomas Heinze und Dr. Wiebke Warner, beide Forschende an der Fakultät für Geowissenschaften der Ruhr-Universität Bochum. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt für drei Jahre mit knapp 1 Million Euro.
Kooperationspartner
Neben der Ruhr-Universität Bochum sind an dem Projekt die Hochschule Rhein-Waal sowie die Universität Stuttgart beteiligt.
Relevante Daten sollen in Echtzeit abgerufen werden können
Zum Einsatz kommen modernste Technologien, die es besser als zuvor ermöglichen sollen, geflutete Bergbaustrukturen zu analysieren und zu beobachten. „Im Rahmen des Projekts wird ein Versuchsbergwerk umfangreich mit Sensorik und Netzwerktechnik ausgestattet“, erklärt Wiebke Warner. Ziel des Projekts sei die Schaffung eines Online-Tools zur Analyse von Menge, Qualität und geothermischem Potenzial des Grubenwassers. Kommunen soll somit ein kostengünstiges und benutzerfreundliches Werkzeug für die Überwachung und Verwertung des Grubenwassers zur Verfügung gestellt werden. „Am Ende der Projektlaufzeit wird ein Datendashboard stehen, das es ermöglicht, alle relevanten Informationen in Echtzeit abzurufen“, so Warner.
mehr: https://idw-online.de/de/news827622
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Europas Gewässerqualität: Besser, aber nicht gut genug
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Senckenberg-Wissenschaftler Dr. James Sinclair und Prof. Dr. Peter Haase hat Fließgewässer 23 europäischer Länder untersucht. Anhand wirbelloser Tiere von 1.365 Standorten zeigen sie erstmals in ihrer heute im Fachjournal „Nature Ecology & Evolution“ erschienenen Studie die jährliche Veränderung der ökologischen Qualität der Flüsse seit den 1990er Jahren. Während diese insgesamt zugenommen hat, kam die positive Entwicklung um 2010 zum Erliegen. Die Forschenden warnen, dass der erforderliche „gute“ ökologische Zustand im Durchschnitt in den Fließgewässern nicht erreicht wurde.
Flussbegradigungen, eingeschleppte Tier- und Pflanzenarten, der globale Klimawandel und Verschmutzungen – der Mensch beeinflusst die Ökosysteme von Fließgewässern massiv. „Entsprechend haben derzeit rund 60 Prozent der Flüsse Europas keinen guten ökologischen Zustand. In Deutschland sind es sogar rund 90 Prozent. Die seit 2000 geltende EU-Wasserrahmenrichtlinie sollte hier Abhilfe schaffen, jedoch gab es bislang keine belastbaren Daten zum zeitlichen Verlauf von Änderungen in der ökologischen Qualität von Flüssen“, erklärt Prof. Dr. Peter Haase vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt.
Haase hat gemeinsam mit seinem Kollege Dr. James Sinclair und einem internationalen Forschungsteam die Daten wirbelloser, in Flüssen lebender Tiere von 1.365 Standorten in 23 europäischen Ländern ausgewertet, um die zeitlichen Trends anthropogener Einflüsse zu untersuchen. „Basierend auf diesem einmaligen Datensatz konnten wir die Veränderung der ökologischen Qualität in Flüssen seit Anfang der 1990er Jahre jährlich auflösen“, erläutert Sinclair. Haase ergänzt: „Um die menschengemachten Auswirkungen zu bewerten, haben wir zunächst – im Untersuchungszeitraum 1992 bis 2019 – geschaut, wie sich die Lebensgemeinschaften im Vergleich zu ihren Ausgangsbedingungen verändert haben. So können wir eine Bewertung langfristiger Trends zur ökologischen Qualität auf europäischer Ebene geben.“
mehr: https://idw-online.de/de/news827645
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Biomüll als Ressource
Nachhaltige Nutzung von organischen Reststoffen im Fokus eines transdisziplinären Projekts der Universitäten Gießen und Prishtina – Förderung durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Wie lassen sich organische Abfälle aus Siedlungen und der Landwirtschaft nachhaltig nutzen? Mit dieser Frage beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Prishtina (Republik Kosovo) und der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) in einem binationalen transdisziplinären Projekt. Sie entwickeln am Beispiel der Kommune Viti in der Republik Kosovo Konzepte zur Nutzung von organischen Reststoffen als Bioressourcen. Die Ergebnisse sollen auch auf weitere Kommunen des Westbalkans übertragbar sein. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Projekt ORG-VITI an der JLU ab Juni 2024 für drei Jahre mit insgesamt rund 161.000 Euro.
In der Republik Kosovo werden organische Siedlungs- und Landwirtschaftsabfälle so entsorgt, dass dies Risiken für Mensch und Umwelt birgt – beispielsweise durch illegales Verbrennen in der Natur. Nicht nur deshalb besteht auf kommunaler Ebene Interesse an einer nachhaltigen Nutzung dieser Reststoffe. „Die Entwicklung von Konzepten und deren Umsetzung in geeigneten Formen der Kreislaufwirtschaft stellt für die lokalen Akteure große Herausforderungen dar“, so Prof. Dr. Rainer Waldhardt, Professor für Landschaftsökologie und Landschaftsplanung, der das Drittmittelprojekt leitet. „Diese Herausforderungen können in partnerschaftlicher Zusammenarbeit von Kommunen und Hochschulen besser gemeistert werden.“
mehr: https://idw-online.de/de/news827715
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Wie wirkt Landwirtschaft auf Gewässer? – Europaweite Studie
Die Landwirtschaft sichert unsere Ernährung und ist ein wichtiger Wirtschaftsfaktor. Sie hinterlässt aber auch Spuren in der Umwelt, z.B. in Böden, im Grundwasser oder in der Biodiversität. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Duisburg-Essen hat untersucht, wie sich in Europa unterschiedliche landwirtschaftliche Nutzungsformen und Intensitäten auf den ökologischen Zustand von Fließgewässern auswirken. Die Studie wurde soeben in der Fachzeitschrift Water Research veröffentlicht.
Diese Zahlen lassen aufhorchen: Noch nicht einmal zehn Prozent der Fließgewässer in Deutschland befinden sich in einem guten, naturnahen Zustand; europaweit sind es nur an die 40 Prozent. Die Landwirtschaft als eine der größten Flächennutzerin gilt als mitverantwortlich für diese Situation. Zurecht?
Um dies zu beantworten, analysierte das Forschungsteam um UDE-Wissenschaftler Christian Schürings für 27 europäische Länder Daten zur landwirtschaftlichen Nutzung. Diese setzte es in Zusammenhang mit Daten zum ökologischen Zustand der dortigen Fließgewässer – darunter waren Bäche, aber auch große Flüsse wie Ruhr, Rhein oder Schelde.
Das Ergebnis: Die Art der Landwirtschaft ist mit entscheidend für den Zustand der Gewässer (siehe Abbildung). „Am stärksten wirkt sich die Intensivlandwirtschaft aus“, sagt Schürings. Der Experte für Aquatische Ökologie ist Erstautor der Studie. „Dazu zählt der Bewässerungsfeldbau, wie er in Südeuropa beispielsweise in Spanien, Portugal und Italien betrieben wird, und der intensive Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Dünger auf Flächen in Westeuropa. Das ist vor allem in Frankreich, den Niederlanden, in Belgien, in Deutschland oder Großbritannien verbreitet.“
mehr: https://idw-online.de/de/news827577
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Arbeitszeitverkürzung: Was hält die Bevölkerung davon?
Bamberger Soziologinnen untersuchen in neuem DIFIS-Impuls die Einstellungen der Bevölkerung zu Gewerkschaftsforderungen nach Reduktion der Arbeitszeit.
Das Thema der Arbeitszeitverkürzung ist in Deutschland in den vergangenen Jahren ins Zentrum der öffentlichen Debatte gerückt. Insbesondere Gewerkschaftsforderungen lösen Reformdruck aus. Ganz aktuell streiken etwa Lokführerinnen und Zugbegleiterinnen der Deutschen Bahn neben höheren Löhnen auch für eine Reduktion ihrer regelmäßigen Wochenarbeitszeit. Doch wie steht die deutsche Bevölkerung zu derlei Forderungen? Aufschluss darüber kann ein Impulspapier dreier Bamberger Soziologinnen geben, das jetzt beim Deutschen Institut für Interdisziplinäre Sozialpolitikforschung (DIFIS) erschienen ist. Sie untersuchten die Einstellung der Bevölkerung zu Gewerkschaftsforderungen nach einer Arbeitszeitverkürzung anhand einer Tarifforderung der IG Metall. Diese sorgte bereits 2018 in Baden-Württemberg für große mediale Aufmerksamkeit. Sie beinhaltete unter anderem einen individuellen tariflichen Anspruch auf eine befristete Arbeitszeitverkürzung sowie einen teilweisen Lohnausgleich durch die Arbeitgebenden.
Junge Menschen unterstützen Gewerkschaftsforderung mehr als ältere
Die aktuellen Analysen basieren auf Daten des German Internet Panels (GIP) vom Juli 2018, die repräsentativ für die deutschsprachige Bevölkerung in Privathaushalten sind. 2.426 Personen wurden befragt. Das zentrale Ergebnis der Datenanalyse: Insgesamt besteht in der Bevölkerung eine hohe Zustimmung zu der Gewerkschaftsforderung nach Arbeitszeitverkürzung mit partiellem Lohnausgleich. 61 Prozent der Befragten drücken ihre Unterstützung aus. „Besonders junge Menschen befürworten die Forderung der IG Metall“ erläutert Prof. Dr. Katja Möhring, Inhaberin des Lehrstuhls für Soziologie, insbesondere Familie und Arbeit, an der Universität Bamberg. „Je höher das Alter der Befragten, desto mehr sinkt die Zustimmung. Das deutet auf eine zunehmende Bedeutung von individuellen Entscheidungsmöglichkeiten bei der Arbeitszeit hin.“ Personen, die die Forderung unterstützen, zeigen sich zudem durchschnittlich unzufriedener mit der Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben. Es bestehen laut den Wissenschaftlerinnen jedoch keine wesentlichen Unterschiede zwischen Männern und Frauen sowie zwischen Personen mit und ohne Kinder.
mehr: https://idw-online.de/de/news828006
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Hepatitisviren im Abwasser aufspüren
Hepatitis E ist in der Bevölkerung weltweit verbreitet. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass sich jedes Jahr rund 20 Millionen Menschen damit infizieren. „Möglicherweise sind es aber auch sehr viel mehr – das wissen wir nicht genau, weil kein zuverlässiges Screening stattfindet“, erklärt Fiona Rau von der Abteilung Molekulare und Medizinische Virologie der Ruhr-Universität Bochum. Möglich wäre es, das Vorkommen des Hepatitis-E-Virus (HEV) im Abwasser zu überwachen. Das zeigt ihre Dissertation, für die sie und das Team der Abteilung Virus-RNA in Proben aus 21 Klärwerken, einem Kanal und der Emscher aufgespürt haben.
Die Forschenden berichten in der Zeitschrift Liver International vom 30. Januar 2024.
Behandlung im Klärwerk senkt die Belastung
Fiona Rau sammelte über ein Jahr hinweg Wasserproben aus dem Rhein-Herne-Kanal und der Emscher und konnte auf weitere Abwasserproben aus 21 Kläranlagen in NRW zurückgreifen. Bei der folgenden Analyse stand die Suche nach viraler RNA des Hepatitis-E-Virus (HEV) im Mittelpunkt. Ergebnis: In fast 73 Prozent der insgesamt 605 genommenen Wasserproben war HEV-RNA nachweisbar. Der Vergleich zwischen noch unbehandeltem Abwasser und dem Wasser, das die Kläranlagen verließ, zeigte, dass die dortige Behandlung die virale Belastung reduziert. Dennoch blieb Virus-RNA im Wasser.
Die hohe Rate HEV-positiver Gewässerproben überraschte die Forschenden nicht: Sie steht zum einen im Einklang mit Daten aus anderen Regionen. Zum anderen gibt es in Nordrhein-Westfalen viele Schweinemastbetriebe. Hepatitis E kommt bei Schweinen häufig vor und kann auch aus infizierten Fleischprodukten auf den Menschen übergehen.
mehr: https://idw-online.de/de/news827877
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Belastung durch giftige Arzneirückstände – Hochschule Hof stärkt Abwasserreinigung in Indien
Die Reinigung toxischer Abwässer der Pharmaindustrie in Indien soll sich verbessern – das ist das Ziel eines Forschungsprojektes am Institut für nachhaltige Wassersysteme der Hochschule Hof (inwa). Die rapide ansteigende Produktion von Arzneimitteln in Ländern wie Indien führt derzeit noch zu großen Mengen an problematischen Abwässern. Diese können bei Mensch und Tier enorme Gesundheitsprobleme verursachen, wenn sie unbehandelt in Ökosysteme eingeleitet werden. Zur Umsetzung einer neuartigen Reinigungstechnologie wurde nun eine erste Pilotanlage nach Indien verschifft.
Auf dem indischen Subkontinent werden immer mehr kostengünstige Medikamente für den Weltmarkt hergestellt – wovon ein großer Teil nach Europa exportiert wird. Mit einer jährlichen Wachstumsrate von 10 – 12 % strebt die Branche an, bis zum Jahr 2030 Weltmarktführer zu werden und ihren Umsatz auf 130 Milliarden US-Dollar zu steigern. Für Gesellschaft und Umwelt hat das wichtige Geschäft mit Medikamenten einen hohen Preis. Abwässer aus pharmazeutischen Produktionsfirmen, die verschiedenste Chemikalien und Wirkstoffreste beinhalten, werden oft noch ungeklärt in Flüsse eingeleitet – mit verheerenden Auswirkungen für Ökosysteme und Gesundheit. Dem will die Hochschule Hof mit ihren Verbundpartnern im Projekt „pharmIn2“ nun entgegenwirken.
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Biomüll als Ressource
Nachhaltige Nutzung von organischen Reststoffen im Fokus eines transdisziplinären Projekts der Universitäten Gießen und Prishtina – Förderung durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Wie lassen sich organische Abfälle aus Siedlungen und der Landwirtschaft nachhaltig nutzen? Mit dieser Frage beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Prishtina (Republik Kosovo) und der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) in einem binationalen transdisziplinären Projekt. Sie entwickeln am Beispiel der Kommune Viti in der Republik Kosovo Konzepte zur Nutzung von organischen Reststoffen als Bioressourcen. Die Ergebnisse sollen auch auf weitere Kommunen des Westbalkans übertragbar sein. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Projekt ORG-VITI an der JLU ab Juni 2024 für drei Jahre mit insgesamt rund 161.000 Euro.
In der Republik Kosovo werden organische Siedlungs- und Landwirtschaftsabfälle so entsorgt, dass dies Risiken für Mensch und Umwelt birgt – beispielsweise durch illegales Verbrennen in der Natur. Nicht nur deshalb besteht auf kommunaler Ebene Interesse an einer nachhaltigen Nutzung dieser Reststoffe. „Die Entwicklung von Konzepten und deren Umsetzung in geeigneten Formen der Kreislaufwirtschaft stellt für die lokalen Akteure große Herausforderungen dar“, so Prof. Dr. Rainer Waldhardt, Professor für Landschaftsökologie und Landschaftsplanung, der das Drittmittelprojekt leitet. „Diese Herausforderungen können in partnerschaftlicher Zusammenarbeit von Kommunen und Hochschulen besser gemeistert werden.“
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Wie Wellen und Vermischung Küstenauftriebssysteme antreiben: Neue Erkenntnisse zur Produktivität vor Angolas Küste
Große Küstenauftriebsgebiete entlang der östlichen Ränder des Atlantiks und Pazifiks zählen zu den biologisch produktivsten Regionen des Weltozeans. Gewöhnlich hängt das mit den hier vorherrschenden Winden zusammen. Interessanterweise treten in einigen tropischen Regionen hohe Produktivitätswerte auf, selbst wenn die Winde schwach sind. Ein internationales Forschungsteam hat nun das Auftriebssystem vor der Küste Angolas untersucht und konnte zeigen, dass die Kombination von so genannten Schelfrandwellen und verstärkter Durchmischung auf dem Schelf für dieses Phänomen verantwortlich ist. Die Ergebnisse der Studie erscheinen heute in der Fachzeitschrift Science Advances.
Sie gehören zu den produktivsten und artenreichsten Bereichen der Weltmeere: die großen Küstenauftriebsgebiete entlang der östlichen Ränder des Atlantiks und Pazifiks. Dort sorgen normalerweise stetig in Richtung des Äquators wehende Winde dafür, dass oberflächennahes Wasser von der Küste wegbewegt wird. Kaltes, nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe strömt an die Oberfläche nach, was das Wachstum von Phytoplankton fördert und die Grundlage für ein reiches marines Ökosystem in diesen Regionen bildet.
In einigen tropischen Regionen gibt es jedoch selbst dann eine hohe biologische Produktivität, wenn die für den Auftrieb verantwortlichen Winde vergleichsweise schwach sind. Welche physikalischen Mechanismen dabei eine Rolle spielen, hat ein internationales Forschungsteam jetzt für das Auftriebsgebiet vor der Küste Angolas südlich des Äquators untersucht. Die Wissenschaftler:innen fanden heraus, dass die Kombination von so genannten Schelfrandwellen und verstärkter Vermischung auf dem Schelf für dieses Phänomen verantwortlich ist. Ihre heute in der Fachzeitschrift Science Advances erscheinenden Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Stärke der saisonalen Planktonblüte vorherzusagen.
mehr: https://idw-online.de/de/news827527
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Gene nutzen oder verlieren: Wie Seegräser das Meer erobern
Gent/Groningen/Kiel/Neapel. Seegräser bilden die Grundlage für eines der artenreichsten und zugleich empfindlichsten marinen Küstenökosysteme der Welt. Sie entwickelten sich vor etwa 100 Millionen Jahren in drei unabhängigen Linien aus ihren im Süßwasser vorkommenden Vorfahren und sind die einzigen vollständig unter Wasser lebenden marinen Blütenpflanzen. Der Wechsel in eine so radikal andere Umgebung ist ein seltenes evolutionäres Ereignis – und er dürfte nicht einfach gewesen sein. Wie gelang den Seegräsern dieser Schritt? Neue hochqualitative Genome für drei Arten liefern Hinweise, die für den Erhalt von Seegras-Ökosystemen und deren nachhaltige Nutzung von Bedeutung sind.
Seegras-Ökosysteme bieten zahlreiche Funktionen und Dienstleistungen. So können sie als Erosionsschutz dienen, der die Küstenlandschaften bewahrt. Außerdem gelten sie dank der Vielzahl mit ihnen verbundener Tiere und Algen als Oasen der biologischen Vielfalt. Obendrein bieten sie sich aufgrund ihrer Fähigkeit, Kohlenstoff in der unterirdischen Biomasse zu speichern, als naturbasierte Lösung für den Klimaschutz an. Sowohl zur Erhaltung als auch zur Wiederherstellung dieser Ökosysteme wird intensiv geforscht – denn Seegräser gehen ebenso wie Korallenriffe durch die Klimaerwärmung und andere menschliche Einflüsse verloren.
mehr: https://idw-online.de/de/news827666
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Grüner Stahl aus giftigem Rotschlamm
Bei der Produktion von Aluminium fallen jährlich rund 180 Millionen Tonnen giftigen Rotschlamms an. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung zeigen nun, wie sich aus dem Abfall der Aluminiumproduktion grüner Stahl erzeugen lässt. In einem Lichtbogenofen wandeln sie das im Rotschlamm enthaltene Eisenoxid mithilfe von Wasserstoffplasma in Eisen um. Auf diese Weise ließen sich aus den vier Milliarden Tonnen Rotschlamm, die sich bislang weltweit angesammelt haben, knapp 700 Millionen Tonnen CO2-freier Stahl gewinnen. Das entspricht einem guten Drittel der jährlichen Stahlproduktion weltweit. Und wie das Max-Planck-Team zeigt, würde sich dieser Prozess auch ökonomisch lohnen.
Die Nachfrage nach Stahl und Aluminium wird Prognosen zufolge bis 2050 um bis zu 60 Prozent steigen. Die konventionelle Produktion dieser Metalle belastet die Umwelt jedoch erheblich. So stammen acht Prozent der weltweiten CO2-Emissionen aus der Stahlindustrie, sie ist damit die Branche mit dem größten Ausstoß an Treibhausgasen. Bei der Aluminiumproduktion wiederum fallen jährlich etwa 180 Millionen Tonnen Rotschlamm an, der stark ätzend ist und Spuren von Schwermetallen wie etwa Chrom enthält. Dieser Abfall wird unter anderem in Australien, Brasilien und China bestenfalls in gigantischen Deponien aufwendig getrocknet und entsorgt. Bei starkem Regen wird der Rotschlamm oft aus der Deponie gespült, und bei Trockenheit als Staub vom Wind in der Umwelt verbreitet. Zudem greift der stark alkalische Rotschlamm die Betonwände der Deponien an, sodass auslaufender Rotschlamm bereits mehrmals Umweltkatastrophen auslöste, so etwa in China 2012 oder in Ungarn 2010. Und große Mengen Rotschlamm werden ohnehin einfach in der Natur entsorgt.
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Zu häufig Breitbandantibiotika für Kleinkinder: Deutschland schneidet im Vergleich mit Dänemark schlecht ab
In Deutschland werden etwa 40 Prozent der Kleinkinder mit Breitbandantibiotika behandelt, wenn sie zum ersten Mal in ihrem Leben ambulante Antibiotika erhalten. Im Vergleich dazu beträgt dieser Anteil in Dänemark lediglich 6 Prozent. Diese Diskrepanz hat potenziell schwerwiegende Folgen. Die Unterschiede zwischen beiden Ländern zeigten sich in einer aktuellen Studie des Leibniz-Instituts für Präventionsforschung und Epidemiologie – BIPS in Bremen und der Süddänischen Universität in Odense.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben für die Studie Daten aus dänischen Gesundheitsregistern und deutsche Krankenkassendaten verglichen. Sie beobachteten dabei Kinder, die zwischen 2004 und 2016 geboren wurden. Die Ergebnisse der Studie, die vor Kurzem in der Fachzeitschrift „Infectious Diseases and Therapy“ erschienen ist, zeigen deutliche Unterschiede zwischen den beiden Ländern.
„Im Geburtsjahrgang 2016 betrug die Zeit bis zur ersten Antibiotikaverschreibung in Dänemark etwa 21 Monate, während sie in Deutschland bei etwa 28 Monaten lag. Die Rate der Antibiotikabehandlungen pro 1.000 Personenjahre betrug 537 in Dänemark und 433 in Deutschland. Dies weist zunächst auf ein zurückhaltenderes Verschreibungsverhalten in Deutschland hin“, berichtet Dr. Oliver Scholle, Erstautor der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter am BIPS. „Besorgniserregend ist allerdings, dass etwa 40 Prozent der Kleinkinder in Deutschland Breitbandantibiotika als erstes Antibiotikum in ihrem Leben erhalten, während es in Dänemark nur 6 Prozent sind. Dies ist im Hinblick auf Nebenwirkungen und Resistenzen sehr bedenklich.“
mehr: https://idw-online.de/de/news827587
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Weltweit sinken die Grundwasserpegel immer schneller
Eine globale Studie zeigt, dass die Grundwasservorkommen der Welt schwinden: Die Pegel sinken weltweit stark, und im 21. Jahrhundert hat sich die Abnahme sogar beschleunigt. Aber es gibt auch Grund zur Hoffnung.
Anfang November titelte die New York Times, dass die USA ihr Grundwasser verbrauchen, als gäbe es kein Morgen. Die Journalist:innen des renommierten Mediums hatten eine Recherche über den Zustand der Grundwasserreserven in den Vereinigten Staaten veröffentlicht. Sie kamen zum Schluss, dass die US-Amerikaner:innen zu viel Grundwasser aus dem Boden pumpen.
Doch die USA sind kein Einzelfall. «Auch der Rest der Welt verschleudert das Grundwasser, als gäbe es kein Morgen mehr», sagt Hansjörg Seybold, Senior Scientist am Departement Umweltsystemwissenschaften der ETH Zürich. Er ist Mitautor einer Studie, die soeben in der Fachzeitschrift «Nature» erschienen ist.
mehr: https://idw-online.de/de/news827477
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Ein Pilz geht neue Wege
Forschende analysieren Biosyntheseweg und entdecken ein fähiges Enzym
Die Untersuchung der Biosynthese von Panepoxydon, einem wichtigen Stoff für die biomedizinische Forschung, bei Ständerpilzen förderte ein neues Enzym als wichtigen Katalysator zu Tage. Die Ergebnisse der Forschenden des Leibniz-HKI, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Exzellenzclusters Balance of the Microverse wurden jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht.
Der borstige Knäueling, wissenschaftlich Panus rudis, ist ein Pilz aus der Familie der Stielporlingsverwandten. Er zählt zu den Erstbesiedlern von totem Laubholz, bevorzugt sonnenexponierte Standorte und kann längere Trockenperioden schadlos überdauern. Interessant für die Pharmazie macht ihn aber etwas anderes. Er produziert Panepoxydon, das zur Substanzfamilie der den Epoxycyclohexenone (ECH) zählt. Diese Naturstoffe sind für ihre Bioaktivitäten bekannt. Panepoxydon wird in der biomedizinischen Forschung zur Unterbrechung von zellulären Signalwegen, die bei Entzündungen eine Rolle spielen, eingesetzt. Daneben wiesen Studien mit Panepoxydon eine antitumorale Wirkung gegen verschiedene Brustkrebszellen und antimikrobielle Wirkungen nach.
mehr: https://idw-online.de/de/news827332
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Integrierte Mediation – Konflikte friedfertig und nachhaltig lösen
Wer sich im neuen Jahr zur Mediatorin oder zum Mediator weiterqualifizieren möchte, kann sich am Dienstag, den 30. Januar 2024 ab 18:00 Uhr online informieren: Arthur Trossen, ehemaliger Familienrichter, der das Fernstudium Integrierte Mediation vor vielen Jahren erfolgreich konzipiert hat, stellt das berufsbegleitende Aus- und Weiterbildungsprogramm vor und geht auf die neuen Ausbildungsbedingungen ein.
Wer dabei sein möchte, kann sich direkt ohne Voranmeldung ins ZOOM-Meeting einloggen unter der Meeting-ID: 851 7496 1610; Kenncode: 625847.
Die Hochschule Trier ist neuer Kooperationspartner des Weiterbildungsangebots Integrierte Mediation. Die Präsenzveranstaltungen finden am Umweltcampus Birkenfeld, einem Standort der Hochschule Trier, statt. Das zfh unterstützt die Hochschulen des Verbunds bei der Durchführung berufsbegleitender Fernstudien. Studieninteressierte können sich beim zfh für das Sommersemester 2024 online anmelden: http://www.zfh.de/anmeldung/
mehr: https://idw-online.de/de/news827342
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Von Algenresten zu hochwertigen Bioaktivstoffen – Europäisches Projekt iCULTURE will Makroalgen nachhaltig nutzen
Algen als neue Ressource für hochwertige Bioaktivstoffe zu nutzen ist das Ziel des EU-Projekts iCULTURE. 17 Partner aus zehn Ländern, darunter die Universität Ulm, wollen Fermentationsverfahren entwickeln, das Meeresalgen in bioaktive Wirkstoffe wie beispielsweise antimikrobielle Peptide umwandelt. Ulmer Forschenden rund um Professor Christian Riedel vom Institut für Molekularbiologie und Biotechnologie der Prokaryoten entwickeln dafür mikrobiologische Zellfabriken. Gefördert wird iCULTURE im Rahmen von Horizon Europe mit sechs Millionen Euro über einen Zeitraum von vier Jahren.
Algen als neue Ressource für hochwertige Bioaktivstoffe: Das ist das Ziel des EU-Projekts iCULTURE. Es zielt darauf ab, ein Fermentationsverfahren zu entwickeln, das Meeresalgen in bioaktive Wirkstoffe wie beispielsweise antimikrobielle Peptide umwandelt. Gefördert werden die 17 Partner aus zehn Ländern, darunter die Universität Ulm, im Rahmen von Horizon Europe mit sechs Millionen Euro über einen Zeitraum von vier Jahren. Die Ulmer Forschenden rund um Professor Christian Riedel entwickeln dafür mikrobiologische Zellfabriken.
mehr: https://idw-online.de/de/news827207
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Ohne Moos nichts los: Moore im Klimawandel
Werden Moore wiedervernässt, leisten sie einen erheblichen Beitrag als Kohlenstoffspeicher. Sie anschließend auf eine klimaneutrale Bewirtschaftung umzustellen, ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoll. Ein Weg führt über die Aussaat von Torfmoos. Ob das großflächig gelingt, entscheidet sich aktuell in den Laboren der Bioverfahrenstechnik am Fachbereich Angewandte Biowissenschaften und Prozesstechnik der Hochschule Anhalt.
Bioverfahrenstechnik: Biomasse in großem Maßstab
Maria Glaubitz hält einen Glasbehälter mit flüssigem Inhalt in der Hand. Wenige Gramm einer Moospflanze ranken darin in Richtung Flaschenhals. „Davon sollen zukünftig mehrere Kilogramm täglich kostengünstig und an nahezu jedem Ort produziert werden können. Unsere Aufgabe ist es, den Bioreaktor dafür zu entwickeln“, erklärt die Doktorandin des Promotionszentrums „Life Sciences“ der Hochschule Anhalt. Seit Januar 2023 arbeitet sie im Projekt MOOSStart: Damit fördert das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft die Forschung zur Herstellung von Torfmoos-Saatgut.
Torfmoos-Zucht als neues Gebiet
Auf diesem Gebiet gibt es bislang kaum Erfahrungen und im Gegensatz zu anderen Pflanzen ist die Vermehrung von Moos-Pflanzenteilen ohne Samen effizienter. Dass Maria Glaubitz die Moospflanze im Glasbehälter überhaupt in der Hand halten kann, ist in erster Linie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität Freiburg zu verdanken. Ihnen gelang es nach jahrelanger Forschung, verschiedene Torfmoos-Arten im Labor zu züchten und ein technisches Verfahren zur Vermehrung zu entwickeln. Gemeinsam mit Ökobiologen der Universität Greifswald konnte das Saatgut erfolgreich auf wiedervernässten Mooren ausgebracht werden – in so genannten Paludikulturen. „Das waren noch kleine Flächen, jetzt geht es darum, die Torfmoose auf mehreren tausend Hektar auszusäen“, erklärt Maria Glaubitz das langfristige Ziel des Projekts, das sie in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Claudia Grewe in Kooperation mit den Universitäten Freiburg und Greifswald verfolgt. Industriepartner für den Praxistest des Bioreaktors ist die Niedersächsische Rasenkulturen NIRA GmbH & Co. KG.
mehr: https://idw-online.de/de/news827231
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Cholera-Erreger machtlos gegen eigenes Immunsystem
Molekulares Abwehrsystem schützt Bakterien vor Viren und macht sie gleichzeitig anfällig für Antibiotika
Auch Bakterien haben ein eigenes Immunsystem, dass sie gegen spezielle Viren – sogenannte Bakteriophagen – schützt. Ein Forschungsteam der Universitäten Tübingen und Würzburg zeigt nun, wie das Immunsystem die Wirkung von bestimmten Antibiotika gegen den Cholera-Erreger Vibrio cholerae verstärkt. Das Immunsystem ist der Grund, warum dieses Bakterium besonders empfindlich auf eine der ältesten bekannten Antibiotikaklassen – die Antifolate – reagiert. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht.
Auch Bakterien haben ein eigenes Immunsystem, dass sie gegen spezielle Viren – sogenannte Bakteriophagen – schützt. Ein Forschungsteam der Universitäten Tübingen und Würzburg zeigt nun, wie das Immunsystem die Wirkung von bestimmten Antibiotika gegen den Cholera-Erreger Vibrio cholerae verstärkt. Das Immunsystem ist der Grund, warum dieses Bakterium besonders empfindlich auf eine der ältesten bekannten Antibiotikaklassen – die Antifolate – reagiert. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht.
Vibrio cholerae ist weltweit für schwere Cholera-Ausbrüche verantwortlich und in vielen Entwicklungsländern endemisch. Das Immunsystem von Vibrio cholerae besteht aus mehreren molekularen Abwehrsystemen, die das Bakterium gegen Angriffe verschiedener Bakteriophagen schützen. Eines dieser Abwehrsysteme heißt CBASS (cyclic-oligonucleotide-based antiphage signaling system). Wird das Bakterium von Bakteriophagen angegriffen, wird CBASS aktiviert. CBASS bringt das infizierte Bakterium dazu, sich selbst zu zerstören und verhindert so eine weitere Infektion der Bakterienpopulation. Das Forschungsteam von Professor Dr. Ana Brochado konnte zeigen, dass Antifolat-Antibiotika das Abwehrsystem CBASS auch in Abwesenheit von Bakteriophagen aktivieren. Das aktivierte CBASS verstärkte somit zusätzlich die Wirkung des Antibiotikums und führte zum Zelltod von Vibrio cholerae. „Wie bei einer Autoimmunerkrankung schadete die eigene Immunantwort dem Bakterium.“ sagt Dr. Susanne Brenzinger, die Erstautorin der Studie.
mehr: https://idw-online.de/de/news827232
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Biologische Gefahren aus dem Meer überwachen und vorhersagen
Roland Koch Kommunikation und Medien
Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Der Klimawandel wird wahrscheinlich die Verbreitung von Krankheitserregern im Meer beeinflussen: Bei höheren Wassertemperaturen könnten auch für den Menschen schädliche Bakterien massenhaft auftreten und stellen eine biologische Gefahr dar. Das neue, am Alfred-Wegener-Institut koordinierte und von der Deutschen Allianz Meeresforschung finanzierte Projekt PrimePrevention hat das Ziel, Werkzeuge zu entwickeln, damit sich die Gesellschaft auf solche Gefahren einstellen und ihre Auswirkungen vermeiden oder mindern kann.
Mit steigenden Wassertemperaturen erhöht sich die Gefahr, dass verschiedenste für Mensch und Ökosysteme schädliche Mikroorganismen zunehmend auch in Nord- und Ostsee massenhaft auftreten, wie wir es aktuell eher aus tropischen Regionen kennen. Frühere Forschungen am Alfred-Wegener-Institut zeigten, dass Bakterien der Gattung Vibrio in gemäßigten Sommern nur vereinzelt im Meerwasser nachweisbar sind. Sie können sich aber bei Hitzewellen explosionsartig vermehren, wenn die Wassertemperatur 22 Grad Celsius übersteigt – und die Wahrscheinlichkeit dafür erhöht sich mit dem Klimawandel. Diese Vibrionen können Durchfallerkrankungen oder schwere Entzündungen hervorrufen.
„Wir sind aktuell nicht in der Lage, die Gefahren, die von pathogenen Vibrionen und anderen schädlichen Mikroorganismen für die Gesundheit von Mensch und Ökosystemen ausgehen sowie deren negativen wirtschaftlichen Folgen für Europa beurteilen und vorhersagen zu können“, sagt Dr. Katja Metfies, Molekularökologin am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). „Daher freue ich mich sehr, dass wir das Thema im Rahmen von PrimePrevention jetzt angehen können“, so die Leiterin des Verbundprojekts weiter. Ziel des Forschungskonsortiums ist es, am Ende technologie- und datenbasierte Empfehlungen für Frühwarnsysteme und Informationsketten zur Minderung der Auswirkungen mariner biologischer Gefahren abzugeben. Hier wird das Projekt die Politik und Gesellschaft mit dem technologischen und wissenschaftlichen Hintergrund für angepasste marine Überwachungs- und Bewertungsstrategien versorgen. Beteiligt sind mehr als 30 Fachleute für Messsensorik, Sozialforschung und Mikrobiologie.
mehr: https://idw-online.de/de/news827150
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Reizthema Verkehrsberuhigung: Vom Gegeneinander zum Miteinander?
In den vergangenen Jahren haben viele Kommunen umfangreiche Maßnahmen zur Verkehrsberuhigung und zur Umsetzung fahrradfreundlicher Infrastrukturen beschlossen. Die Umsetzung führt aber häufig zu Konflikten, wofür nicht nur Berlin ein aktuelles Beispiel bietet. Die Frage ist: Wie können Kommunen diese Spannungen überwinden?
Im Difu-Dialog wird ein Blick auf aktuelle verkehrspolitische Weichenstellungen für einen fahrrad- und fußgängerfreundlichen Umbau geworfen. Zudem ist geplant, in der Veranstaltung erfolgversprechende Strategien verschiedener Städte zu diskutieren, mit denen gesellschaftliche Konflikte rund um die Verkehrspolitik gelöst werden können.
mehr: https://idw-online.de/de/news827082
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Auszeichnung für Überschwemmungs-Monitoring per App
Für das Projekt „Waterproofing Data“, mit dem sich Menschen in brasilianischen Hochwassergebieten auf drohende Überschwemmungen vorbereiten können, ist ein Forschungsteam mit Beteiligung von Geoinformatikern der Universität Heidelberg ausgezeichnet worden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhielten den mit 10.000 Britischen Pfund dotierten ESRC Celebrating Impact Prize 2023, der vom Economic and Social Research Council (ESRC) in der Kategorie „Outstanding societal impact“ für Projekte mit besonderer gesellschaftlicher Relevanz vergeben wurde. Die Ergebnisse sind in eine mobile App für ein Überschwemmungs-Monitoring eingeflossen.
mehr: https://idw-online.de/de/news826976
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Mikroplastik: Reifen- und Fahrbahnabrieb im Fokus einer neuen Publikation
Gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Carnegie Mellon University (CMU), Pittsburgh, hat das Fraunhofer UMSICHT in einer Fachpublikation den Forschungsstand zum Thema Reifen- und Fahrbahnabrieb zusammengetragen. In dem peer reviewed Artikel mit dem Titel »Review: Mitigation measures to reduce tire and road wear particles« werden technische und nicht-technische Maßnahmen be-schrieben, mit denen sich Emissionen aus Reifen- und Fahrbahnabrieb in die Umwelt vermeiden und bereits eingetragene Mengen reduzieren lassen.
Es ist wissenschaftlich belegt, dass Reifenabrieb eine relevante Quelle für Mikroplastik ist. Dies resultiert bereits aus der Zahl von rund 1,5 Milliarden weltweit zugelassener Kraftfahrzeuge im Jahr 2023[1]. Alleine in den Vereinigten Staaten waren im ersten Quartal 2023 gut 286 Millio-nen Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs[2]. In Deutschland wurden nach Angaben des Kraft-fahrtbundesamts KBA fast 70 Millionen KFZ und KFZ-Anhänger gezählt (Stand 1. Januar 2023)[3]. Das Fraunhofer UMSICHT schätzt die jährlich entstehende Menge an Reifenabrieb hierzulande auf 60 000 bis 100 000 Tonnen – was bei über 80 Millionen Einwohner*innen ei-nem rechnerischen Mittel von ca. 1 000 Gramm Reifenabrieb pro Kopf und Jahr entspricht.
mehr: https://idw-online.de/de/news826927
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Aktualisierungsbedarf beim DMP Diabetes mellitus Typ 1
Aktualisierungsbedarf beim DMP Diabetes mellitus Typ 1
Das IQWiG veröffentlicht den Abschlussbericht seiner Leitlinien-Recherche: Sehr viele Aspekte des DMP Diabetes mellitus Typ 1 sollten oder könnten überarbeitet werden.
Disease-Management-Programme (DMPs) sind strukturierte Behandlungsprogramme für chronisch kranke Menschen, die auf Erkenntnissen der evidenzbasierten Medizin beruhen: Patientinnen und Patienten mit bestimmten chronischen Krankheiten können sich bei ihrer Krankenkasse in ein DMP einschreiben, damit sie über Einrichtungsgrenzen hinweg nach einheitlichen Vorgaben behandelt werden. Die Anforderungen an ein DMP regelt der Gemeinsame Bundesausschuss (G-BA) in der DMP-Anforderungen-Richtlinie (DMP-A-RL).
Im Auftrag des G-BA identifizierte das Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) nun aktuelle evidenzbasierte Leitlinien zum Diabetes mellitus Typ 1 und glich deren Empfehlungen mit der DMP-A-RL ab. Hierzu werteten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des IQWiG insgesamt 1271 Empfehlungen aus 28 Leitlinien aus, zu denen unter anderem auch eine aktuelle internationale Leitlinie zum Diabetischen Fußsyndrom (IWGDF 2023) und die aktuelle Leitlinie der Deutschen Diabetes Gesellschaft (DDG 2023) zählten.
Das Fazit der Auswertung: Zu vielen Versorgungsaspekten der derzeit geltenden DMP-A-RL für das DMP Diabetes mellitus Typ 1 finden sich in den aktuellen Leitlinien ergänzende und abweichende Inhalte.
Der nun vorgelegte Abschlussbericht des IQWiG dient dem G-BA als wissenschaftliche Grundlage für die Aktualisierung der DMP-Richtlinie Diabetes mellitus Typ 1.
mehr: https://idw-online.de/de/news826869
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Neuartiger thermoformbarer Papierwerkstoff als nachhaltiger Ersatz für Kunststoffverpackungen
Drittmittelgefördertes Forschungsprojekt unter der Leitung der DHBW Karlsruhe erfolgreich abgeschlossen
Wissenschaftler*innen der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) Karlsruhe haben das Forschungsprojekt „3D-ThermoCell“ erfolgreich abgeschlossen, das sich auf die Entwicklung eines thermoformbaren Papierwerkstoffs als umweltfreundliche Alternative zu Kunststoffverpackungen konzentrierte. Das interdisziplinäre Projekt wurde in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie, der Tecnaro GmbH, der Mack Kunststofftechnik GmbH und der Mainteam Bild – Text – Kommunikation GmbH durchgeführt. Es erstreckte sich über zweieinhalb Jahre und wurde mit etwa 750 T€ durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Zielsetzung
Das Hauptziel des Projekts war es, einen thermoformbaren Papierwerkstoff zu entwickeln, der in der Lage ist, komplexe dreidimensionale Strukturen mit großen Tiefziehverhältnissen und kleinen Radien zu formen. Das angestrebte Ergebnis waren Verpackungen, die nahezu zu 100 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und im Thermoformprozess hergestellt werden können. Dies ermöglicht vergleichbare Geometrien und Festigkeiten wie herkömmliche Kunststoffbauteile, jedoch bei geringerem Gewicht, niedrigeren Kosten und aus nahezu 100% abbaubaren, recyclebaren Papier-Materialien.
Die Herausforderungen des Projekts
Aufgrund der gegensätzlichen Reaktionen von Papier und Kunststoff bei Wärme, die beim Thermoformprozess genutzt wird, mussten die Forscher verschiedene Ansätze verfolgen. So wird Kunststoff z.B. bei Wärme, die beim Thermoformen zugeführt wird, plastisch und damit formbar. Papier reagiert genau gegenteilig: Bei Hitze zerstört sich Papier und wird brüchig.
Unter der Leitung von Monika Korbmann, Akademische Mitarbeiterin an der DHBW Karlsruhe, wurden vier Ideen in Betracht gezogen.
mehr: https://idw-online.de/de/news826870
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Durch KI erstellte klinische Vorhersagemodelle sind präzise, aber studienspezifisch
Wissenschaftler*innen aus Yale und Köln konnten zeigen, dass durch Künstliche Intelligenz (KI) erstellte statistische Modelle sehr genau vorhersagen, ob eine Medikation bei Personen mit Schizophrenie anspricht. Die Modelle sind jedoch stark kontextanhängig und nicht zu verallgemeinern / Veröffentlichung in Science
In einer aktuellen Arbeit prüfen Wissenschaftlerinnen die Genauigkeit von KI-Modellen, die vorhersagen, ob Personen mit Schizophrenie auf eine antipsychotische Medikation ansprechen. Statistische Modelle aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) haben großes Potential, die Entscheidungsfindung in der medizinischen Behandlung zu verbessern. Jedoch sind Daten, mit denen Modelle arbeiten können, aus der medizinischen Behandlung nicht nur selten, sondern auch teuer. Daher konnte die Prognosegenauigkeit statistischer Modelle bislang nur in wenigen Datensätzen von begrenzter Größe demonstriert werden. In der aktuellen Arbeit prüfen die Wissenschaftlerinnen das Potential von KI-Modellen und testen die Genauigkeit der Prognose des Therapieansprechens auf eine antipsychotische Medikation bei Schizophrenie in mehreren unabhängigen klinischen Studien. Die Ergebnisse der neuen Arbeit, an der Forscher*innen der Universitätsmedizin Köln und Yale beteiligt waren, zeigen, dass die Modelle die Patientenergebnisse innerhalb der Studie, in der sie entwickelt wurden, mit hoher Genauigkeit vorhersagen konnten. Wurden sie allerdings außerhalb der ursprünglichen Studie angewendet, zeigten sie keine bessere Leistung als zufällige Vorhersagen. Auch die Zusammenführung von Daten aus verschiedenen Studien verbesserte die Vorhersagen nicht. Die Studie „Illusory generalizability of clinical prediction models“ wurde in Science veröffentlicht.
mehr: https://idw-online.de/de/news826855
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Wegweiser durch die hybride Arbeitswelt
Connected Work Innovation Hub: Studienbericht liefert praxisnahe Lösungsmodelle
Wie wirkt sich die Hybridität auf die Performance der Belegschaft aus? Welche Folgen hat sie für die Klimabilanz und wie steht es in Zeiten von Homeoffice und Co. um die Themen Führung und Selbstorganisation der Mitarbeitenden? Welchen Einfluss hat KI auf Arbeitsformen und Arbeitsbeziehungen? Das Fraunhofer IAO hat im Rahmen des Projektnetzwerks »Connected Work Innovation Hub« praxisnahe Lösungsmodelle für Unternehmen erarbeitet und liefert in der neuen Studie Antworten auf diese und weitere Fragen.
Die Coronapandemie hat einen Digitalisierungsschub ausgelöst und unsere Arbeitswelt massiv verändert: Die Flexibilisierung von Arbeitsorten und -zeiten hat nicht nur die Arbeitspraxis von Mitarbeitenden und Führungskräften verändert, sondern auch ihre Erwartungen an die zukünftige Gestaltung ihrer Arbeit. Die Büros sind längst wieder offen, das hybride Arbeiten ist geblieben. Doch wie lassen sich Produktivität, Innovationskraft und Bindung in der Hybridität langfristig sichern? Um diese ungeklärten Fragen zu erforschen, ging die Projektinitiative »Connected Work Innovation Hub« in diesem Jahr in die zweite Runde, nachdem in der ersten Projektphase grundlegende Erkenntnisse zu Führung, Innovation, Mitarbeitendenbindung, Leistungsmessung und Büroinfrastruktur gewonnen wurden. »Gemeinsam mit Expertinnen und Experten aus 13 Partnerorganisationen haben wir die wesentlichen Handlungsfelder einer Arbeitswelt zwischen Virtualität und Präsenz bearbeitet: von der Performance der Mitarbeitenden über den Klimaschutz bis hin zur Selbstorganisation in der hybriden Arbeitswelt«, erklärt Projektleiter Dr. Stefan Rief, Institutsdirektor und Leiter des Forschungsbereichs »Organisationsentwicklung und Arbeitsgestaltung« am Fraunhofer IAO. Die gesammelten Ergebnisse inklusive praxisnaher Lösungsansätze können im kostenlosen Report »Produktivität, Innovationskraft und Bindung in der Hybridität langfristig sichern« heruntergeladen werden.
mehr: https://idw-online.de/de/news826810
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Nachhaltige Tenside auf Pflanzenölbasis
Tenside für Seifen oder Waschmittel sind mit einer weltweiten Jahresproduktion von über 18 Millionen Tonnen nach Kunststoffen die zweitgrößte Klasse chemischer Produkte. Die Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln arbeitet schon seit mehreren Jahren an biobasierten Chemikalien und damit an Grundlagen, um diesen Industriezweig nachhaltiger zu gestalten. Zwei neue Projekte widmen sich nun der Erforschung umweltfreundlicher Tenside.
„Die überwiegende Mehrheit der heute verwendeten Tenside wird petrochemisch hergestellt, stammt also aus Erdöl. In unseren Vorhaben arbeiten wir daran, Pflanzenöle als Ausgangsmaterial zu nutzen“, sagt Prof. Dr. Ulrich Schörken, der die beiden Projekte leitet. Dies leiste einen Beitrag zur Transformation in eine CO2-neutrale Gesellschaft und sorge dafür, dass weniger umweltschädliche Chemikalien in die Natur gelangen.
mehr: https://idw-online.de/de/news826728
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BZgA: Grippewelle – Mit der Grippeimpfung jetzt bestmöglich schützen
In der kalten Jahreszeit finden Grippe- und Rhinoviren, das Coronavirus sowie andere Atemwegserreger wie das Respiratorische Synzytial-Virus optimale Bedingungen, sich zu verbreiten: Wir verbringen mehr Zeit in Innenräumen und in der Raumluft können sich Atemwegserreger anreichern. Mit Beginn der Grippewelle im Dezember 2023 ist es besonders wichtig, den Impfschutz gegen Influenza, COVID-19 und Pneumokokken gemäß den Empfehlungen der Ständigen Impfkommission (STIKO) aktuell zu halten. Der „Grippe-Impfcheck“ der BZgA gibt mit wenigen Klicks Auskunft, für wen die Schutzimpfung gegen Influenza angeraten ist.
In der kalten Jahreszeit finden Grippe- und Rhinoviren, das Coronavirus sowie andere Atemwegserreger wie das Respiratorische Synzytial-Virus optimale Bedingungen, sich zu verbreiten: Wir verbringen mehr Zeit in Innenräumen und in der Raumluft können sich Atemwegserreger anreichern. Mit Beginn der Grippewelle im Dezember 2023 ist es besonders wichtig, den Impfschutz gegen Influenza, COVID-19 und Pneumokokken gemäß den Empfehlungen der Ständigen Impfkommission (STIKO) aktuell zu halten.
mehr: https://idw-online.de/de/news826652
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Unterarm- und Ellenbogenbrüche bei Kindern: Ultraschall kann Röntgendiagnostik ersetzen
Unterarm- und Ellenbogenbrüche bei Kindern: Ultraschall kann Röntgendiagnostik ersetzen
Ultraschalluntersuchungen sind eine zuverlässige Alternative zur bisherigen Röntgendiagnostik von Brüchen am Unterarm und Ellenbogen bei Kindern – und können Strahlenbelastung ersparen.
Aussagekräftige Daten aus einer aktuellen randomisierten kontrollierten Studie (RCT) bestätigen die Vorteile der Ultraschalldiagnostik (Fraktursonografie) bei Verdacht auf Brüche an den langen Armknochen bei Kindern: Mithilfe von Ultraschall lassen sich Knochenbrüche am Unterarm und in Nähe des Ellenbogens verlässlich und ohne funktionelle Nachteile genauso gut erkennen wie durch Röntgendiagnostik – und das ohne Strahlenbelastung. Dank der guten zusätzlichen Evidenz aus der RCT, die zur Auswertung für den Vorbericht noch nicht vorlag, sieht das Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) im nun vorliegenden Abschlussbericht sogar einen Beleg für einen höheren Nutzen der Fraktursonografie am distalen Unterarm, also die höchste Nutzenkategorie. Für Brüche am Ellenbogen bleibt es wie im Vorbericht beim Hinweis auf einen höheren Nutzen im Vergleich zur Strahlendiagnostik, weil dazu keine weitere Evidenz vorlag.
Bei Verdacht auf einen Bruch am Oberarmknochen fehlt es noch an belastbaren Daten zur Fraktursonografie, die sich aber durch eine Erprobungsstudie sammeln ließen. Für eine solche Studie hat das IQWiG im Abschlussbericht Eckpunkte formuliert.
Die Vorteile und Nachteile von Ultraschalldiagnostik bei Verdacht auf Brüche an Oberarm, Ellenbogen oder Unterarm bei Kindern im Vergleich zur konventionellen Röntgenuntersuchung hat das IQWiG im Auftrag des Gemeinsame Bundesausschusses (G-BA) bewertet mit dem Fazit: An Unterarm und Ellenbogen kann die Fraktursonografie die konventionelle radiologische Diagnostik ersetzen. Dies erleichtert die Untersuchung für alle Beteiligten – Kinder, Angehörige und medizinisches Personal.
mehr: https://idw-online.de/de/news826621
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Einmal Sauerstoffmangel, immer Sauerstoffmangel? Internationale Studie zum Zustand von Seen zeigt Abwärtsspirale
Sauerstoffmangel bedroht Binnengewässer weltweit. Einmal in einem See aufgetreten setzt der Sauerstoffmangel sogar eine Abwärtsspirale in Gang, die sich mit zunehmender Erderwärmung immer schneller dreht. Darauf deuten die Ergebnisse einer internationalen Studie mit Beteiligung der TU Bergakademie Freiberg hin, die in der wissenschaftlichen Zeitschrift „Global Change Biology“ veröffentlicht wurden.
Demnach sind Seen, die einmal von Sauerstoffmangel im Tiefenwasser betroffen waren, im darauffolgenden Jahr wieder betroffen. In der Folge verschlechtern sich die Lebensbedingungen für Fische und Wirbellose immer weiter, Treibhausgase werden vermehrt freigesetzt und Nährstoffkreisläufe intensiviert.
Für die Studie wertete das internationale Forschungsteam erstmals Langzeit-Daten von mehr als 600 Seen aus – vornehmlich in Nordamerika und Europa. Anhand der Daten schlussfolgert Co-Autor Juniorprofessor Maximilian Lau von der TU Bergakademie Freiberg: „Hat ein See in einem Jahr einen kritischen Sauerstoffgehalt unterschritten, ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass er im darauffolgenden Jahr von noch intensiverem Sauerstoffmangel betroffen ist.“
Er ergänzt: „Obwohl sich dieser problematische Teufelskreis aus dem bisherigen Wissen über Nährstoffdynamik ableiten lässt, konnte unser Team jetzt dank der großen Stichprobe erstmals die Wirkung der beteiligten Prozesse entschlüsseln.“ Mit Daten aus mehr als 100.000 unabhängigen Messkampagnen klärt die Studie damit den wechselseitigen Zusammenhang zwischen der Wassertemperatur, dem Nährstoffrückhalt im Sediment, der Entwicklung von Planktonalgen und dem Sauerstoffmangel. Dank dieser Erkenntnisse kann das Team die Anfälligkeit der Gewässer für weitere Sauerstoff-Krisen vorhersagen.
Die Ergebnisse können Forschung und Behörden nun helfen, den Gesundheitszustand von Seen besser zu verstehen und durch gezieltes Nährstoffmanagement zu verbessern.
mehr: https://idw-online.de/de/news826550
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Soziologe über den Umgang mit Katastrophen: „Schwere Naturereignisse überraschen die Gesellschaft immer wieder“
Noch hält das markante Hochwasser Teile des Landes in Atem, doch bald trockeneres Wetter gibt Hoffnung auf Entspannung. Ein Gespräch mit dem Gesellschafts- und Organisationsforscher Marcel Schütz über unseren Umgang mit Katastrophen, Krisenmanagement, Hilfsbereitschaft und die Macht starker Erinnerungen und Erzählungen.
NBS: Herr Professor Schütz, Sie leben in Oldenburg, derzeit ein Hochwasser-Hotspot. Bleiben die Füße noch trocken?
Nicht ganz. Ich war diese Woche mal im Regen laufen, da wurden die Schuhe nass. Aber davon ab: Seit Weihnachten ist die Lage hier ernst. Auf den Feldern steht das Wasser, die Deiche weichen irgendwann durch, sie könnten brechen und bestimmte Stadtgebiete müssten evakuiert werden. In die Keller dringt Grundwasser ein. Und jetzt am Wochenende soll es Dauerfrost geben. Aus „Land unter“ wird dann eine Eislandschaft. In ein paar Tagen freuen sich die Schlittschuhläufer.
Aus der Wasserhölle direkt ins Wintermärchen. Faszinieren uns derartige Naturgewalten und -dramen irgendwie auch?
Sie faszinieren auf unheimliche Weise. Schwere Naturereignisse, so ewig es sie gibt, überraschen die Gesellschaft immer wieder. Wir sind es gewohnt, uns die Natur anzueignen, sie einzuhegen. Dazu haben wir Wälder, Gewässer und Böden in der Weise geformt, dass sie zu unserer sozialen Welt passen. Diese Eingriffe haben Nebenfolgen. Wenn die Natur auf einmal ein brachiales Eigenleben zeigt, dann führt das zu Störungen und Unterbrechungen unserer Gesellschaft. In vielen Kulturen sprechen die Menschen von der „Rache der Natur“, davon, dass sie sich „Bahn bricht“ oder etwas „zurückholt“. Von alters her wurden Fluten, Beben, Dürren oder Stürme als göttliche Strafe für die Sünden der Welt erfahren. In der „Sintflut“ klingt es bis in unsere Tage noch nach, obschon das Wort erst im Mittelalter mit Sünde in Verbindung gebracht wurde. Das gewaltige Erdbeben von Lissabon 1755 war ein wichtiger Wendepunkt im Katastrophenverständnis. Man fing an, die Katastrophe nicht mehr ohne weiteres als Strafgericht Gottes zu deuten, sondern als ein schlimmes Ereignis, das praktischer Bewältigung bedurfte. Der portugiesische König beauftragte den Außenminister, Sebastião José de Carvalho e Mello, einen Aufklärer und Modernisierer, in Lissabon die Hilfe und den Wiederaufbau zu organisieren. Bußpredigten der Priester ließ er kurzerhand verbieten. Außerdem war es ein Anstoß für die Erdbebenforschung. Wir kalkulieren freilich längst mit physikalischer Kausalität und wissen, dass nicht Fluten, wohl aber Asteroiden unserer Welt ein Ende setzen könnten. Und wir wissen um die schrittweisen und langfristigen Schäden an der Natur durch Aktivitäten des Menschen.
mehr: https://idw-online.de/de/news826565
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Forschung für „smarte“ Leitwarten
Wissenschaftlerinnen aus Siegen und Trier erforschen gemeinsam, wie Leitwarten mit Hilfe digitaler Technologien „intelligenter“ gemacht werden können. Das Ziel: Die Mitarbeiterinnen in Leitwarten bei ihren verantwortungsvollen Jobs zu unterstützen und zu entlasten.
Leitwarten sorgen dafür, dass im Notfall Feuerwehr und Rettungswagen schnellstmöglich vor Ort sind, dass unsere Strom- und Gasversorgung reibungslos funktioniert – oder auch, dass die Sicherheit im Flug- und Schiffsverkehr sichergestellt ist. Die Menschen, die dort arbeiten, tragen nicht nur viel Verantwortung, sie müssen auch in der Lage sein, innerhalb kürzester Zeit vom Normal- in den Ausnahmebetrieb umzuschalten und dann schnell und korrekt zu agieren. Wie digitale Technologien die Operateurinnen in Leitwarten dabei unterstützen können, erforschen Wissenschaftler der Universität Siegen gemeinsam mit Kolleginnen der Hochschule Trier im Projekt „PervaSafe Computing“.
„Im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien hat sich in Leitwarten in den vergangenen 30 Jahren sehr viel getan. Kaum verändert haben sich dagegen die Arbeitsbedingungen der Operateurinnen und Operateure. Sie sitzen in ihren Schichten nach wie vor viele Stunden vor Computerbildschirmen, die Interaktion zwischen Mensch und Computer geschieht klassisch über Maus und Tastatur. Den Bedürfnissen und dem Wohlbefinden der Operateur*innen wird dabei viel zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt“, sagt der Siegener Projektleiter und Experte für Sensorsysteme und Datenverarbeitung, Prof. Dr. Kristof Van Laerhoven.
mehr: https://idw-online.de/de/news826499
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VDI-Presseinfo: Power-to-X: Flüssige Kohlenwasserstoffe als Speicher für Energie aus regenerativen Quellen
Die Erzeugung von flüssigen Kohlenwasserstoffen aus regenerativer elektrischer Energie und CO2 über sogenannte Power-to-Liquid (PtL)-Verfahren ermöglicht eine Umstellung auf defossilisierte Kraft-, Brenn- und Chemiegrundstoffe, auch in solchen Anwendungsgebieten, die nicht über eine direkte Elektrifizierung adressiert werden können.
Eine Kopplung zwischen dem zunehmend auf regenerativer Primärenergie basierendem Stromsektor und dem Wärme-, Kraftstoff- und Chemiesektor ermöglicht so die Vermeidung oder zumindest Reduzierung der CO2-Emissionen in Anwendungen, die weiterhin auf die Nutzung von Energieträgern mit hoher Energiedichte bei gleichzeitig guter Speicher-, Lager- und Verteilinfrastruktur angewiesen sind. Darüber hinaus können PtL-Anlagen zukünftig auch eine wichtige Speicherfunktion für volatil zur Verfügung stehende elektrische Energie aus regenerativen Quellen z. B. auf Basis von Windenergie oder Solarenergie übernehmen.
Bei weiter steigendem Anteil im Stromnetz werden Speicheroptionen benötigt, die in der Lage sind, große Energiemengen auch über längere Zeiträume zu speichern und bedarfsgerecht wieder in die unterschiedlichen Sektoren des Energiesystems einzukoppeln. Hierfür sind flüssige Kohlenwasserstoffe aufgrund ihrer hohen volumetrischen und gravimetrischen Energiedichte und der in der Regel sehr guten Lagerstabilität und einfachen Handhabung aussichtsreiche Optionen.
mehr: https://idw-online.de/de/news826526
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Vier umwelttechnische Berufe modernisiert
Digitalisierung, Klimawandel sowie technische und rechtliche Rahmenbedingungen machten Neuordnung erforderlich
Herausforderungen wie Digitalisierung, Klimawandel sowie technische und rechtliche Anforderungen haben eine Modernisierung der umwelttechnischen Berufe erforderlich gemacht. Jetzt wurden die Ausbildungsordnungen aktualisiert und die Berufe mit neuen Abschlussbezeichnungen versehen.
Systemrelevant und Teil der kritischen Infrastruktur – Fachkräfte in den umwelttechnischen Berufen arbeiten in gesellschaftlich hoch relevanten Bereichen: in der Wasserversorgung, der Abwasserbewirtschaftung, der Kreislauf- und Abfallwirtschaft sowie in der Pflege und Wartung von Rohrleitungsnetzen und Industrieanlagen. Herausforderungen wie die Digitalisierung, der Klimawandel sowie veränderte technische und rechtliche Anforderungen haben eine Modernisierung der vier Ausbildungsordnungen erforderlich gemacht.
Das Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB) hat daher gemeinsam mit den zuständigen Bundesministerien sowie den Sozialpartnern und Sachverständigen aus der betrieblichen Praxis im Auftrag der Bundesregierung die Ausbildungsordnungen dieser Berufefamilie modernisiert. Die vier neuen Ausbildungsordnungen treten zum 1. August 2024 in Kraft.
mehr: https://idw-online.de/de/news826478
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Öffentliche Stromerzeugung 2023: Erneuerbare Energien decken erstmals Großteil des Stromverbrauchs
Die öffentliche Nettostromerzeugung hat 2023 einen Rekordanteil erneuerbarer Energien von 59,7 Prozent erreicht. Der Anteil an der Last lag bei 57,1 Prozent. Das geht aus einer Auswertung hervor, die das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE heute vorgelegt hat. Bei Wind- und Solarstrom wurden 2023 neue Bestwerte erzielt. Die Erzeugung aus Braunkohle (- 27 Prozent) und Steinkohle (-35 Prozent) ging dagegen stark zurück. Beim Ausbau der Erzeugungskapazitäten stach die Photovoltaik hervor: mit ca. 14 Gigawatt war der Zubau erstmals zweistellig und übertraf das gesetzliche Klimaschutzziel der Bundesregierung deutlich. Quelle der Daten ist die Datenplattform energy-charts.info
Die Windkraft war 2023 wieder die wichtigste Stromquelle, sie trug 139,8 Terawattstunden (TWh) bzw. 32 Prozent zur öffentlichen Stromerzeugung bei. Damit lag sie 14,1 Prozent über der Produktion des Vorjahres. Der Anteil des Onshore-Windes stieg dabei auf 115,3 TWh (2022: 99 TWh), die Offshore-Produktion sank leicht auf 23,5 TW (2022: 24,75 TWh). Der Ausbau der Windenergie bleibt weiterhin hinter dem Plan zurück: Bis November waren onshore 2,7 Gigawatt neu errichtet, geplant waren 4 GW. Der Ausbau der Offshore-Anlagen verläuft aufgrund der nötigen Ausschreibungen und langen Bauzeiten noch schleppender. Hier wurden 2023 nur 0,23 GW neu errichtet (geplant: 0,7 GW).
Photovoltaik-Anlagen haben im Jahr 2023 ca. 59,9 TWh erzeugt, wovon 53,5 TWh ins öffentliche Netz eingespeist und 6,4 TWh selbst verbraucht wurden. Der Juni 2023 war mit rund neun TWh der Monat mit der höchsten solaren Stromerzeugung jemals. Die maximale Solarleistung wurde mit 40,1 GW am 7. Juli 13:15 Uhr erreicht, das entsprach einem Anteil an der Stromerzeugung von 68 Prozent. Der Photovoltaik-Ausbau übertraf im Jahr 2023 deutlich die Ziele der Bundesregierung: statt der geplanten 9 Gigawatt wurden bis November 13,2 Gigawatt errichtet, bis Ende 2023 werden es mehr als 14 Gigawatt sein. Das ist ein starker Anstieg gegenüber 2022 (7,44 GW). Damit war der PV-Ausbau erstmals in der deutschen Geschichte im zweistelligen Bereich.
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Ausgezeichnete Himmelsaufnahmen werden zu freien Bildungsmaterialen
Bei seinen dritten Astrofotografie-Wettbewerb hat das am Haus der Astronomie in Heidelberg beheimatete IAU-Büro für astronomische Bildungsarbeit Bilder von den scheinbaren Bewegungen des Himmels vom Weg der Sonne über den Himmel im Laufe des Jahres bis hin zu den Bewegungen der Sterne am Nachthimmel und den wechselnden Phasen der Venus ebenso ausgezeichnet wie eindrucksvolle Himmelsaufnahmen, die mit einem Smartphone aufgenommen wurden. Jedes einzelne der 17 prämierten Bilder und Videos ist für sich atemberaubend – und steht jetzt gemeinsam mit weiteren lobend erwähnten Beiträgen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY 4.0 zur freien Verfügung.
Mit seinem dritten Astrofoto-Wettbewerb hat das IAU-Büro für astronomische Bildungsarbeit (engl. Office of Astronomy for Education, kurz OAE), das am Haus der Astronomie in Heidelberg beheimatet ist, sich an Astrofotografie-Enthusiastinnen aller Erfahrungstufen gewendet. Die Teilnehmerinnen konnten Bilder in verschiedenen Kategorien einreichen: Phasen der Venus, Tagbögen der Sonne und Solargrafien, Sonnenauf- und -untergangsorte im Jahresverlauf, ausschließlich mit Smartphones und anderen mobilen Geräten gewonnene Aufnahmen sowie Zeitraffer von Großem Wagen und Kreuz des Südens. Aus fast 430 eingegangenen Beiträgen aus 40 verschiedenen Ländern und Territorien weltweit, unter denen sich viele mit gewöhnlichen Smartphones aufgenommene Bilder befinden, hat eine Jury aus internationalen Astrofotografinnen und Astronomiedidaktikerinnen nun die prämierten Beiträge ausgewählt.
Die Beiträge wurden nicht nur nach ästhetischen und technischen Gesichtspunkten bewertet, sondern auch nach ihrem didaktischen Wert für den Unterricht in Grund- und weiterführenden Schulen. Die Gewinner*innen des diesjährigen Wettbewerbs erhalten Geldpreise. In der Kategorie Smartphone-Astrofotografie wurden sechs Aufnahmen mit je 100 € ausgezeichnet. In den anderen Kategorien wurden jeweils drei Aufnahmen mit 750 €, 500 € und 250 € für den ersten, zweiten bzw. dritten Platz ausgezeichnet. Weitere Bilder und Videos wurden mit einer lobenden Erwähnung bedacht.
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Gewebespende auf Rekordniveau: 3.475 Menschen spendeten in 2023 Gewebe
50.576 Spendermeldungen und 9.379 Aufklärungsgespräche führten im vergangenen Jahr zu 3.475 Gewebespenden. Damit verzeichnet die Deutsche Gesellschaft für Gewebetransplantation (DGFG) einen Anstieg um 12 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Rund 87 Prozent der Gewebespenden wurden unabhängig von der Organspende bei Herz-Kreislauf-Verstorbenen realisiert. Das am meisten gespendete Gewebe ist die Augenhornhaut: 3.352 Menschen spendeten dieses Gewebe nach dem Tod. Dank der hohen Spendenbereitschaft und einer Zustimmungsquote von knapp 41 Prozent war die DGFG in der Lage, 7.503 Patient:innen mit einem Gewebetransplantat zu versorgen, davon 5.003 mit einer Augenhornhaut und 197 mit einer Herzklappe.
Ein Highlight des vergangenen Jahres war die Eröffnung und Inbetriebnahme der Gewebebank Stuttgart am Katharinenhospital. Zu den Herausforderungen im neuen Jahr zählen der weitere Ausbau der Gewebespende bei Herz-Kreislauf-Verstorbenen sowie die Implementierung des Organspende-Registers im Spendeprozess. Sobald das Register zur Entscheidungsdokumentation im ersten Quartal 2024 seinen Betrieb aufnimmt, sind Abfragen aus dem Register für alle Spendeeinrichtungen in der Organ- und Gewebespende verpflichtend.
„Wir können auf ein erfolgreiches Jahr 2023 für die Gewebespende zurückblicken, da mehr als 3.800 Spender:innen und Angehörige einer Gewebespende zugestimmt haben. Ihnen gilt an dieser Stelle unser ganz besonderer Dank“, sagt Martin Börgel, Geschäftsführer der DGFG. Immer mehr Kliniken engagieren sich aktiv in der Gewebespende und schließen sich dem Netzwerk der DGFG an. „Durch den Ausbau der Gewebespendeprogramme in immer mehr Kliniken ist es uns gelungen, die Versorgung der Patientinnen und Patienten mit Gewebetransplantaten weiter zu verbessern.“
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