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Angstkreislauf bei Rauchstopp identifiziert

Angstkreislauf bei Rauchstopp identifiziert

Medikamentöser Eingriff in Aktivierungssystem möglich

Aschenbecher: rauchfrei ohne Angst (Foto: pixelio.de/Martin Büdenbender)
Aschenbecher: rauchfrei ohne Angst (Foto: pixelio.de/Martin Büdenbender)

Worcester/La Jolla (pte002/23.04.2015/06:05) –

Aufhörwillige Raucher werden vom eigenen Gehirn blockiert: Ein
neuentdeckter Schaltkreis wirft Licht auf die Ängste, die während des
Entzugs entstehen. Die Wissenschaftler der University of Massachusetts
Medical School http://umassmed.edu und des Scripps Research Institute http://scripps.edu haben es bei Mäusen geschafft, jene Inputs von Neuronen zu unterbinden, die diese Ängste auslösen.

"Wir haben einen neuen Schaltkreis im Gehirn entdeckt,
der während des Nikotin-Entzugs aktiv wird und gezielt Ängste
verstärkt", erklärt Projektleiter Andrew Tapper. "Erhöhte Ängstlichkeit
ist ein bedeutendes Nikotin-Entzugssymptom, das dazu beiträgt, dass
Raucher, die versuchen aufzuhören, Rückfälle erleiden."

Gegenseitige Aktivierung von Regionen

Bei der Hirnregion, die die Unannehmlichkeiten
bereitet, handelt es sich um den interpeduncularen Nucleus. Dieser kann
durch Neurotransmitter aus zwei anderen Gehirnregionen aktiviert werden:
Jenen aus der Area tegmentalis ventralis, die mit den angenehmen
Belohnungseffekten von Drogen in Verbindung steht, und jenen aus der
medialen Habenula, die durch den in der Area tegmentalis ventralis
ausgeschütteten Neurotransmitter stimuliert wird.

Um die Aktivierung des Angst auslösenden
inderpeduncularen Nucleus zu unterbinden, stellten die Wissenschaftler
bei Mäusen die Neuronenaktivität in den beiden Input-Regionen ruhig. "Es
gibt bereits Medikamente, die die "Corticotropin Releasing
Factor"-Rezeptoren blockieren, die zur Aktivierung dieser Angst
auslösenden Neuronen beitragen", erklärt Tapper.

Beitrag zur Erforschung von Angststörungen

"Diese Rezeptoren wurden bereits in der Vergangenheit
mit Angst und Depressionen in Verbindung gebracht, also könnten unsere
Erkenntnisse auch Auswirkungen auf Angststörungen im Allgemeinen haben",
hofft der Forscher auf weitere Einsatzmöglichkeiten.

06.02.2019: Neue effiziente Lösung für Hybridfahrzeuge

Vor acht Jahren bin ich mit meiner Idee, einen höchsteffizienten Antrieb für Elektro-Autos zur Forschungsabteilung der in Köln ansässigen Ford-Werke gegangen. Ich habe ihnen vorgeschlagen, einen solchen Antrieb zu entwickeln, wie er jetzt offenbar in England (Birmingham) und in China (Nanjing) entwickelt wird.

Mich veranlasste zu dieser Überlegung die Tatsache, dass Turbinen mittlerweile dank fortgeschrittener Keramiktechniken und damit verbundener sehr hohen Verbrennungstemperaturen die höchsten Wirkungsgrade versprechen. Wer den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik kennt weiß, dass nur dann aus der Wärme, die auf ungeordneter Molekularbewegung beruht, Bewegungs- oder elektrische Energie gewonnen wird, wenn eine Temperaturdifferenz genutzt werden kann. Je höher diese Differenz ist, umso höher die Möglichkeit, diese beiden ordentlichen Energien zu gewinnen. Ordentlich insofern, als bei der Bewegungsenergie (nötig für die Mobilität) sich alle Moleküle in eine Richtung begeben, und Elektrizität bzw. elektrischem Strom, bei dem sich Ladungsträger wie Elektroden ebenfalls in eine Richtung bewegen. Der Grad der Unordnung wird von Fachleuten als Entropie bezeichnet.

James Watt hat als erster die Kraft der Wärme in seiner Dampfmaschine ausgenutzt. Sie kam deshalb so spät – erst im 18. Jahrhundert – weil es eine Kunst ist, aus Unordnung Ordnung zu schaffen. Ich habe James Watt postum den Nobelpreis in Physik verliehen, aber auch den Friedensnobelpreis. Die Sklavenarbeit wurde plötzlich teurer als Maschinenarbeit, daher hat er fundamental zum Frieden auf der Welt beigetragen. Das zum Thema Moral der westlich-jüdisch-christlich und islamischen Hemisphäre.

Die Dampfmaschine hatte höchstens einen Wirkungsgrad von 2 bis 5 %, heutige Braunkohlekraftwerke bis zu 45%, Benzinmotoren bis zu 50%, der Diesel erreicht 60% und Turbinen bis zu 70%. Diese schlechten Wirkungsgrade treten immer auf, wenn aus unordentlicher Wärme ordentliche Bewegung oder Strom erzeugt werden soll. Demgegenüber kann die Umwandlung von elektrischer Energie in Bewegungs-Energie oder umgekehrt fast ohne Verluste erfolgen. Beide sind ja ordentliche Energien.

Der folgende Artikel und die dahinter steckenden Forschungen beweisen, dass Elektromobilität nur dann effizient wird, zumindest was den KFZ-Sektor anbelangt, wenn sie kombiniert wird mit Hightech-Verbrennung von regenerativen Kraftstoffen, Erdgas oder Flüssiggas.

Da müssen die Radikalen einige Abstriche machen, aber auf jeden Fall ist es das kleinere Übel und hilft, das Klima genauso zu schützen wie nur noch stur auf regenerative Energien zurückzugreifen. Dies ist weltweit viel schneller umsetzbar und findet mehr Akzeptanz als das Problem radikal anzugehen.

Jean Pütz

Neuer Hybridantrieb liefert Strom für E-Auto – Schnell laufender Generator und innovative Gasturbine laden übliche Batterie während der Fahrt.

Birmingham/Nanjing/Jiangsu – Einen Hybridantrieb der besonderen Art entwickeln

Gasturbine
So soll die neuartige Gasturbine einmal aussehen (Bild: birmingham.ac.uk)

Forscher der University of Birmingham gemeinsam mit Kollegen des Jiangsu Industry Technology Research Institute (JITRI) im chinesischen Nanjing. Er besteht aus einem schnell laufenden Generator, den die chinesischen Wissenschaftler bauen sowie einer neuartigen Gasturbine. Dazu kommt noch die für E-Autos übliche Batterie, die während der Fahrt geladen wird, wenn der Turbogenerator mehr Strom erzeugt als im Augenblick verbraucht wird. Außerdem speichert sie Bremsenergie. Ziel ist es, die Reichweite auf ein akzeptables Maß zu steigern.

Mehr Effizienz, weniger Emission
„Heute eingesetzte Motoren zu Reichweitensteigerung werden alle von konventionellen Verbrennungsmotoren angetrieben“, sagt Kyle Jiang, Direktor am Forschungszentrum für Hochleistungs-Turbomaschinen in Birmingham. „Gasturbinen sind eine überlegene Technologie.“ Die Gasturbine, die in Birmingham entwickelt wird, hat eine höhere thermale Effizienz und weit geringere Emissionen als konventionelle Verbrennungsmotoren. Allein die Emissionen von Stickoxiden seien um 85 Prozent geringer. Der Einsatz von Erdgas statt Benzin oder Diesel reduziere zudem den Ausstoß von CO2.
Die rotierenden Teile der Turbine sind luftgelagert. Das reduziert die Reibung und den Verschleiß praktisch auf null. Die Folge ist ein geringer Gasverbrauch. Der Turbogenerator sei zwar primär für die Reichweitenverlängerung von E-Fahrzeugen gedacht. Er könne aber auch als Kompaktantrieb für unbemannte Autos, Boote, Busse und Lastwagen genutzt werden. Derzeit baut das britisch-chinesische Team eine Demo-Version des neuen Antriebs. Das chinesische Unternehmen Wuxi Yuanchang aus Jiangsu will den Generator gemeinsam mit Forschern des JITRI bauen.

E-Autos konkurrenzfähig machen
„E-Autos haben den Vorteil, dass sie lokal keine Schadstoffe ausstoßen. Aber die begrenzte Reichweite hat ihrem Ansehen in der Bevölkerung geschadet“, sagt Jiang. Man könne zwar zusätzliche Batterien einbauen. Doch das erhöhe das Gewicht und treibe die Kosten. Das Vorhaben wird von Innovate UK, der Innovationsagentur des Vereinigten Königreichs, mit umgerechnet gut 630.000 Euro gefördert. „Wir glauben, dass unsere Entwicklung die Konkurrenzfähigkeit der Automobilindustrie in Großbritannien
verbessert“, so Jiang.

 

 

Blutstillender Rasierstift

Die Bartrasur ist selbstverständlich reinste Männersache, schließlich wird hier mit schärfster Klinge hantiert. Das war früher nicht anders. Während sich die Steinzeitmenschen mit Hilfe von geschärften Steinen oder Muscheln rasieren mussten, verwendeten bereits die alten Ägypter Rasiermesser aus Kupfer oder Bronze.

Und auch heute noch, im Zeitalter des Elektrorasierers (s. Bezugsquellen), greifen allmorgendlich fast 70 Prozent (68 %) der Europäer zur Klinge – Tendenz steigend. Schließlich gilt die aufwändigere Prozedur auch als die gründlichere.

Da wo gehobelt wird auch Späne fallen, kann es trotz aller Vorsicht passieren, dass dort wo Stoppeln fallen sollen, stattdessen Blut fließt.

Zur Blutstillung benutzten unsere Großväter noch sogenannte Rasiersteine. Diese bestanden aus Aluminium-Kalium-Sulfat oder kurz: Alaun. Dabei handelt es sich um eine in der Natur vorkommende chemische Verbindung aus Aluminium und Schwefel.

Die blutstillende Wirkung lässt sich am Beispiel von Eiklar demonstrieren. Eine kleine Menge Alaun genügt, und schon entsteht eine Gerinnung. Das gleiche passiert mit dem Blut, das besteht ja auch zum größten Teil aus Eiweißen, und es kommt zum Wundverschluss. Zusätzlich zeigt Alaun aber auch antibakterielle Wirkung.

Ich empfehle Ihnen unseren weitaus handlicheren Rasierstift.

Rezept für den Rasierstift:

Zunächst müssen wir uns eine geeignete Giesform herstellen. Dazu ein etwa 8 X 8 cm großes Stück Alufolie um einen dicken Filzstift wickeln, mit Klebefilm fixieren und ein Ende zudrehen. Aufrecht auf ein Stück doppelseitiges Klebeband stellen.

Schmelzen Sie nun 10 g kristallines Alaun (Aluminium-Kalium-Sulfat) im Becherglas direkt auf der Herdplatte. Es schmilzt bei etwa 93°C. Etwas abkühlen lassen und noch 10 Tropfen Glycerin hinzu geben, damit der Stift nicht spröde und brüchig wird. Zur Hautpflege noch 5 Tropfen des Kamillenwirkstoffes Alpha-Bisabolol hinzu fügen, fertig.
Nun noch die Flüssigkeit in die Alu-Hülse gießen und ca. 3 Stunden erstarren lassen. In dieser Zeit rekristalliert das Alaun.

Die Alufolie entfernen Sie dann je nach Bedarf Streifen für Streifen. Stift leicht anfeuchten und die Wunde betupfen.

Übrigens, unser Stift ist für alle kleineren Schnittwunden geeignet.

Heizen mit Abwasser

Trotz raffinierter Dämmtechnik haben selbst moderne, energie-optimierte Gebäude ein massives Wärmeleck: die Abwasserleitung. Das zum Baden, Waschen und Putzen verbrauchte Wasser fließt lauwarm in die Kanalisation – Energie, die sich nutzen lässt?

In der Schweiz wird Energie aus dem Abwasser in über 50 Projekten für die Gebäudeheizung eingesetzt. Ein Pionier ist das Sportzentrum Bachgraben in Basel-Allschwil. Seit 1982 kommt hier die Wärme für Umkleideräume und Duschen aus dem Abwasser. In Luzern wird seit kurzem ein Hotel, in Schaffhausen eine Uhrenfabrik mit Abwasser-Wärme geheizt. Auch in mehreren deutschen Städten gibt es Pilotprojekte. Eine für das Bundesland Nordrhein-Westfalen erstellte Studie bilanziert, dass die Energiemenge im Abwasser ausreichen würde, um theoretisch jedes zehnte Gebäude mit Raumwärme und Warmwasser zu versorgen. Insgesamt, so schätzt die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), enthält das Abwasser in Deutschland Energie genug, um zwei bis vier Millionen Wohnungen mit Wärme zu versorgen – im Prinzip.

Die technische Seite der Energierückgewinnung ist dabei kein Problem: Herzstück ist ein Wärmetauscher, der in die Sohle eines Abwasserkanals oder in den Ablauf einer Kläranlage eingebaut wird. Neu entwickelte Wärmetauscher können auch außerhalb installiert werden, so dass ebenso kleinere Kanäle nutzbar werden. In jedem Fall erforderlich sind jedoch mindestens 15 Liter Abwasser pro Sekunde. Die Wärmetauscher entziehen dem Abwasser die Energie. Um sie für Raumheizung nutzbar zu machen, muss anschließend eine – meist stromgetriebene – Wärmepumpe für ein höheres Temperaturniveau sorgen. Das ehemals lauwarme Abwasser liefert so Nutztemperaturen bis zu 65 Grad Celsius.

Die Energiemenge, die sich aus dem Abwasser gewinnen lässt, ist groß: Die Abkühlung von einem Kubikmeter Abwasser um ein Grad liefert rund 1,5 Kilowattstunden Wärme. Dem Wärmeentzug sind allerdings Grenzen gesetzt: Das in eine Kläranlage fließende Abwasser muss so warm bleiben, dass die biologische Reinigung noch funktioniert. Wird die Wärme hinter der Kläranlage entnommen, könnte der Wärmetauscher bei zu großer Abkühlung vereisen.

Mit 10 bis 20 Grad ist Abwasser im Prinzip eine ideale Wärmequelle für Wärmepumpen: Maß für ihre Effizienz ist die Jahresarbeitszahl – das Verhältnis von erzeugter Wärmeenergie zur verbrauchten elektrischen Energie, gemittelt über ein Jahr. Abwasser-Systeme erreichen bei richtiger Planung Jahresarbeitszahlen über 4. Sie liegen damit ungefähr im Bereich der ebenfalls mit Wärmepumpen anzapfbaren Erdwärme (siehe Energie-Perspektiven 2/2006).

Entsprechend gering ist der verursachte Kohlendioxid-Ausstoß: Wie viel eingespart wird, hängt von der Erzeugung des verbrauchten Stromes ab. Berechnet für den aktuellen deutschen Strommix verursacht eine Abwasserwärmepumpe – mit Arbeitszahl 4 und Gas-Spitzenkessel – nach Angaben der DBU 45 Prozent weniger Kohlendioxid als eine Ölheizung, 8 Prozent weniger als ein moderner Gas-Brennwertkessel. Wird der Strom für den Antrieb der Wärmepumpe in einem mit Erdgas betriebenen Blockheizkraftwerk erzeugt, können die Emissionen sogar um 60 Prozent absinken.

Die Investitionskosten sind allerdings beträchtlich. Ob das Verfahren wirtschaftlich ist, hängt daher stark von den jeweiligen Umständen ab. Die besten Voraussetzungen bieten große Bauten mit hohem Wärmeverbrauch wie Mehrfamilienhäuser, Gewerbebauten und Schulen in der Nähe großer Abwasserkanäle oder Kläranlagen. Für Einfamilienhäuser ist Abwasserwärme nicht geeignet. Um die Investitionen besser auszunutzen, ist zudem ganzjähriger Betrieb von Vorteil, zum Beispiel in Hallenbädern, die auch im Sommer geheizt werden müssen. Auch die sommerliche Nutzung der Energie zur Raumkühlung mit „umgekehrt“ laufender Wärmepumpe verbessert die Wirtschaftlichkeit.
„Unter guten Bedingungen“, erklärt Ernst A. Müller vom Schweizer Bundesprogramm EnergieSchweiz für Infrastrukturanlagen, „kann eine Abwasser-Wärmeanlage preislich mit einer konventionellen Ölheizung konkurrieren – bei heutigen Ölpreisen“. Das zeigten die Erfolgskontrolle des Wärmeverbundes in Binningen bei Basel und zahlreiche Machbarkeitsstudien in Deutschland. Liegt aber die Wärmenachfrage unter 500 Kilowatt oder ist der Kanal weiter als 300 Meter vom Gebäude entfernt, komme die Ölheizung heute meist noch billiger. Tatsächlich ist kaum eine der Anlagen in Deutschland ohne zusätzliche Fördermittel entstanden.

Der Vergleich mit anderen regenerativen Energie-Systemen fällt günstig aus: Um per Photovoltaik eine Tonne Kohlendioxid zu vermeiden, sind laut Bundesverband Erneuerbare Energien mehrere 100 Euro aufzuwenden, Windkraft schafft dies für 40 bis 80 Euro. Per Abwasser-Wärme gelingt dies, wenn der örtliche Rahmen stimmt, mit Null Euro. Damit können, so ist DBU-Experte Dr. Roland Digel überzeugt, „Abwasser-Wärmeanlagen ein Baustein sein für eine effiziente und klimafreundliche Energienutzung“. Mit zunehmender Verbreitung der Technologie und der inzwischen heranwachsenden Hersteller-Konkurrenz auf dem Markt, so hofft er, werden die Kosten noch sinken.
imi

AtmoSat vom Wissenschaftsrat herausragend bewertet

Abläufe in der mittleren Atmosphäre,
zwischen fünf und 100 Kilometern Höhe über dem Boden, wirken sich auf
das globale und das regionale Klima aus. Diesen Einfluss detailliert zu
untersuchen, ist Ziel von AtmoSat: Das gemeinsame Konzept des Karlsruher
Instituts für Technologie (KIT) und des Forschungszentrums Jülich
kombiniert Satelliten-Beobachtungssystem und Dateninfrastruktur.
Weiterer Partner ist das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ. In seiner
Begutachtung neuer Forschungsinfrastrukturen hat der Wissenschaftsrat
AtmoSat nun herausragend bewertet. Das wissenschaftliche
Bewertungsverfahren ist eine Entscheidungsgrundlage für die Aufnahme von
Infrastrukturvorhaben in die Nationale Roadmap.

Die höchstmögliche Bewertung erhielt das
Vorhaben auch beim wissenschaftlichen Potenzial: AtmoSat werde
hochwertige Messdaten der mittleren Atmosphäre liefern und damit
„bahnbrechende Erkenntnisse über atmosphärenchemische und -physikalische
Prozesse ermöglichen“, so der Wissenschaftsrat. Die Datensätze seien
für die Erforschung „des globalen Klimawandels von höchster Relevanz“.

„Der Klimawandel verändert die
Lebensbedingungen auf der Erde schon heute spürbar – und zählt für uns
und die nachfolgenden Generationen zu den großen Herausforderungen.
Wesentliche Grundlage für die detaillierte Erforschung der Zusammenhänge
sind neuartige Daten und der intensive Austausch in der weltweiten
Community. Die Infrastruktur AtmoSat würde beides ermöglichen. Die
großartige Bewertung durch den Wissenschaftsrat unterstreicht die
Einzigartigkeit und die enorme Bedeutung des Konzepts“, sagt der
Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka.


„Die hervorragende Bewertung der
Forschungsinfrastruktur AtmoSat durch den Wissenschaftsrat würdigt die
Leistungen unserer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die in den
letzten zehn Jahren eine innovative Technologie zur hochauflösenden
Erfassung atmosphärischer Spurengase entwickelt und validiert haben“,
erklärt Prof. Wolfgang Marquardt, Vorstandsvorsitzender des
Forschungszentrums Jülich. „Die in den geplanten Satellitenmissionen
erfassten Daten würden der globalen Community einen völlig neuen Zugang 
zur maßgeblichen Verbesserung von Klimamodellen ermöglichen.“

Zudem geht der Wissenschaftsrat in seinem
Bericht davon aus, dass AtmoSat weltweite Sichtbarkeit erzeugen und die
Rolle Deutschlands in der Klimaforschung maßgeblich ausbauen wird.

„AtmoSat ist ein Satellit zur Beobachtung der
mittleren Atmosphäre, der den Einfluss der Höhenregion zwischen fünf
und 100 Kilometern auf das globale und regionale Klima untersuchen
wird“, sagt Professor Johannes Orphal vom Institut für Meteorologie und
Klimaforschung – Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung des KIT.
Dafür setzen die Forscherinnen und Forscher von KIT und FZJ eine
gemeinsam entwickelte neue Methode zur Infrarot-Fernerkundung von
atmosphärischen Spurengasen ein, die bereits auf dem deutschen
Forschungsflugzeug HALO getestet wurde. „Mit dieser Methode können
dreidimensionale Karten der wichtigsten Spurengase wie Ozon, Methan und
Wasserdampf in der mittleren Atmosphäre erstellt werden“, so Orphal.
„Das GFZ in Potsdam ist mit einem weiteren Instrument, welches die
sogenannte GPS-Radiookkultation nutzt, beteiligt.“

„Die Satellitenmission wird dringend
benötigte, räumlich und zeitlich hochauflösende, globale Beobachtungen
der mittleren Atmosphäre liefern und damit signifikant zum Verständnis
des Erdsystems beitragen. Mit der dreidimensionalen Tomographie der
Atmosphäre können Prognosen zum Klimawandel optimiert und Grundlagen für
verbesserte mittelfristige Wettervorhersagen (7–14 Tage) geschaffen
werden. Die hohe Sichtbarkeit von AtmoSat wird die Attraktivität des
Wissenschaftsstandorts Deutschland insgesamt wesentlich steigern. Dies
gilt sowohl hinsichtlich der Gewinnung etablierter Forscherinnen und
Forscher als auch des wissenschaftlichen Nachwuchses aus den
Atmosphären- und Klimawissenschaften“, sagt Professor Martin Riese vom
Institut für Energie- und Klimaforschung – Stratosphäre des FZJ.

Der Start von AtmoSat ist für 2023 geplant.
AtmoSat steht auch seit mehreren Jahren auf der Roadmap der
Helmholtz-Gemeinschaft, in welcher diejenigen neuen
Forschungsinfrastrukturvorhaben gelistet sind, welche in den kommenden
Jahren für die strategische Umsetzung des wissenschaftlichen Portfolios
der Helmholtz-Gemeinschaft besonders relevant sind.

Wissenschaftsrat bewertet nächste Generation von Forschungsinfrastrukturen

Seinen „Bericht zur wissenschaftsgeleiteten
Bewertung umfangreicher Forschungsinfrastrukturvorhaben für eine
Nationale Roadmap“ in Deutschland hat der Wissenschaftsrat am 17. Juli
2017 bei einer Pressekonferenz vorgestellt. Dieser Bericht ist das
Ergebnis eines seit Januar 2016 laufenden Prozesses und wurde von
internationalen Experten aus verschiedenen Fachgruppen erstellt. Dazu
hat ein vom Wissenschaftsrat eingesetzter Ausschuss auf Bitte des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) insgesamt zwölf
große Infrastrukturen mit Volumen von jeweils mehr als 50 Millionen Euro
begutachtet. Das Bewertungsverfahren ist eine Entscheidungsgrundlage
für die Aufnahme von Infrastrukturvorhaben in die Nationale Roadmap in
der kommenden Legislaturperiode.

Gut sortiert: Schüttgutanlagen werden klüger

Sand, Kies, Kohle, Streusalz oder
Diamanten, Getreide, Zucker, Kaffee oder Weintrauben sowie Müll – viele
unserer Alltagsgüter sind mehr oder weniger körniger Natur. Um dieses
Schüttgut  nach Qualität und Größe zu ordnen, muss es aufwendig sortiert
werden. Zehntausende Bandsortieranlagen rattern zwischen Elbe und Isar.
Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des
Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung
(IOSB) haben ein System entwickelt, das sehr viel schneller, billiger
und sorgfältiger sortiert als bisher.

Ob Bau, Logistik, Chemie oder Landwirtschaft,
Schüttgut wird in fast allen Branchen verarbeitet. Angesichts der
großen Zahl der Anlagen, könnte eine Verbesserung der überall nötigen
Sortiervorgänge Milliarden einsparen: „Der wirtschaftliche Nutzen dieses
Projekts ist kaum zu überschätzen, es könnten enorme Ressourcen
eingespart werden“, sagt Professor Uwe Hanebeck vom Lehrstuhl für
Intelligente Sensor-Aktor-Systeme (ISAS) am KIT über die neue
Technologie. Diese kann aufgrund des Bewegungsverhaltens der zu
sortierenden Objekte eine wesentlich genauere Klassifizierung vornehmen
als herkömmliche Sortiersysteme. Seitens der Industrie sei bereits
großes Interesse an der neuen Technologie signalisiert worden, so
Professor Thomas Längle, Projektverantwortlicher am Fraunhofer IOSB.   

„Klassische Bandsortieranlagen scannen das zu
sortierende Material mit einer Kamera, ungewollte Teile werden mit
Druckluftdüsen herausgeblasen“, erklärt Georg Maier vom IOSB. Das
Problem: Die heute eingesetzten Kameras erfassen die Objekte nur auf
einem kurzen Abschnitt des Bandes, was nur eine grobe Klassifizierung
zulässt. Die Folge ist, dass oft mehrere Sortierdurchläufe notwendig
sind, um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen.

Das Team um Längle und Hanebeck hat nun ein
Sortiersystem entwickelt, bei dem Kameras aus unterschiedlichen
Perspektiven das Schüttgut genauer erfassen. So können Objekte
unterschiedlicher Klassen besser unterschieden werden. Darüber hinaus
sagen Algorithmen auf Basis der Bilder voraus, wie sich die Objekte auf
dem Band bewegen werden. Fremdkörper lassen sich so deutlich
zielsicherer aussortieren.

Die Vorteile des neuen Sortiersystems
verdeutlicht Benjamin Noack vom ISAS am Beispiel von Kugeln und
Halbkugeln: „Von oben sehen sie zwar gleich aus. Während Halbkugeln aber
im Regelfall auf dem Band liegenbleiben, verhalten sich Kugeln unruhig,
was den Sortiervorgang zusätzlich erschwert. Von der Seite betrachtet
hingegen, lassen sich Kugeln und Halbkugeln unterscheiden.“ Zusätzlich
könne das System jetzt deren jeweiliges Verhalten vorhersehen, seinen
Betrieb optimal danach ausrichten – also auch besser ordnen, so Noack
weiter.

Die Wissenschaftler haben außerdem einen Weg
gefunden, die Genauigkeit bestehender Sortiersysteme schnell und
kostengünstig zu erhöhen. „Dafür ist lediglich ein Softwareupdate
notwendig“, erklärt Hanebeck.

Neben KIT und IOSB an dem Projekt beteiligt
sind die Ruhr-Universität Bochum (RUB) sowie die Technische Universität
Berlin (TUB), wo Forscher sich insbesondere mit der realistischen
Simulation von Schüttgut und der numerischen Auslegung von Sortierern
befassen.

Volkswirtschaftliche Misswirtschaft voraussehbar

Die Türkei ist ein besonders krasses
Beispiel für die globale Schuldenmanie, die nach der Finanzkrise auf die
Schwellenländer übergesprungen ist. Die Risiken waren bekannt, die
Warnungen nicht zu überhören. Aber all das hat nichts genützt.

Die Story ist schnell erzählt. Zwei selbsternannte starke Männer
verstricken sich in einen Streit. Keiner der beiden will nachgeben. Der
eine, US-Präsident Donald Trump, verhängt Sanktionen gegen ein Land, mit
dem Amerika seit sieben Jahrzehnten eine strategische Partnerschaft in
der Nato pflegt.

Der andere, der türkische Staatschef Recep Tayyip Erdogan, ruft
sein Volk zur patriotischen Tat, um eine akute Wirtschafts- und
Währungskrise abzuwenden: Kauft keine iPhones, tauscht eure Dollars in
Lira! Und er begibt sich auf die Suche nach neuen Partnern.

Das Ende dieser Geschichte ist noch nicht geschrieben. Aber es ist
möglich, dass die Schäden groß und dauerhaft sein werden – für die
türkische Bevölkerung, aber auch für die geopolitische Rolle der USA und
die Sicherheit Europas.

Die Story von den zwei alten, sturen Männern ist nicht falsch. Aber
sie verdeckt andere, tiefergehende Zusammenhänge. Denn in der
Wirtschaftskrise am Bosporus zeigen sich auch grundlegende
Unzulänglichkeiten des globalen Finanzkapitalismus.

Es stimmt schon: Ausgelöst wurde die derzeitige Zuspitzung – der
rapide Verfall der Währung, der sprunghafte Anstieg der Inflation –
durch den Konflikt zweier nationalpopulistischer Führungsfiguren. Doch
die eigentlichen Ursachen liegen tiefer. Die Probleme der Türkei sind,
so gesehen, kein Einzelfall, sondern ein Symptom.

Henrik Müller

manager magazin

Henrik Müller ist Professor für wirtschaftspolitischen Journalismus an
der Technischen Universität Dortmund. Zuvor war Müller stellvertretender
Chefredakteur des manager magazins.

Die aktuelle Krise wirft zwei große Fragen auf: Wie kann es
eigentlich sein, dass die türkische Volkswirtschaft über Jahre immer
höhere Schulden aufgetürmt hat? Und: Warum waren internationale
Investoren überhaupt bereit, diese gigantischen Summen zu verleihen?

Angst vor der Pleitewelle

Dass Grundlegendes schiefläuft, ist seit Jahren bekannt. Bereits im
Sommer 2013 war es zu einem Ausverkauf an den Börsen diverser
Schwellenländer gekommen. Auslöser war damals die Ankündigung der
US-Notenbank Fed gewesen, allmählich den Krisenmodus zu verlassen und
weniger Geld in die Märkte zu pumpen.

Die Aussicht auf steigende US-Zinsen schürte die Angst vor einer
Pleitewelle in den Schwellenländern. Die Fed stellte daraufhin zunächst
ihre Pläne zurück.

Im Sommer 2014 warnte dann die Bank für Internationalen
Zahlungsausgleich (BIZ) in Basel erneut vor dem rapiden Schuldenaufbau
in den Schwellenländern. Und es waren nicht die Staaten oder die
Privatbürger, die in großem Stil Kredite aufnahmen, sondern die
Unternehmen. Schon damals warnte die BIZ insbesondere vor der
Entwicklung in der Türkei.

Risikoreich war nicht nur die Höhe der Schulden, sondern auch ihre
Zusammensetzung. Weil in den USA, der Eurozone, Japan und anderen
reichen Ländern die Zinsen extrem niedrig waren – die großen Notenbanken
pumpten massiv Geld in die Märkte, und sie tun dies zum Teil bis heute
-, liehen sich Unternehmen Dollars und Euros.

Mehr als 90 Prozent der internationalen Anleihen und mehr als 80
Prozent der internationalen Bankkredite, die an Unternehmen in den
Schwellenländern vergeben worden waren, lauteten auf ausländische
Währung, so die BIZ im Jahr 2014.

Firmen liehen sich Geld in Dollar oder Euro. Ihre Einnahmen jedoch
bezogen sie überwiegend in heimischer Währung. Ein Vabanque-Spiel: Im
Falle einer Abwertung würde es für hochverschuldete Unternehmen
erheblich teurer, ihre Fremdwährungsschulden zu bedienen. Auch an neue
Kredite zu kommen, würde schwieriger und kostspieliger – spätere Pleiten
nicht ausgeschlossen.

Die Risiken waren bekannt, die Warnungen nicht zu überhören. Dennoch ging das Schuldenspiel immer weiter.

Die Folgen sind ziemlich dramatisch. Seit 2008 hat sich das Volumen
der Dollar-Kredite, die an die Schwellenländer vergeben wurden, mehr
als verdoppelt: auf inzwischen sagenhafte 3,6 Billionen.

Mancher Schuldner droht nun in der Schuldenfalle steckenzubleiben.
Denn der Dollar ist in den vergangenen Monaten deutlich stärker
geworden. Und weil die US-Zinsen steigen, werden Anschlussfinanzierungen
tendenziell noch teurer – falls sie überhaupt zu bekommen sind.

Angewiesen auf ausländisches Geld

Wie gesagt, die Türkei ist kein Einzelfall, aber ein besonders
krasses Beispiel für die globale Schuldenmanie, die nach der Finanzkrise
von 2008 von den westlichen Volkswirtschaften auf die Schwellenländer
übersprang.

Nach Zahlen des Internationalen Währungsfonds (IWF) vergaben
türkische Banken über Jahre deutlich mehr Kredite in Fremdwährung als in
Lira. Dazu kommen Fremdwährungsanleihen türkischer Schuldner. Insgesamt
lautet ein Viertel der ausstehenden Verbindlichkeiten auf Euro, Dollar
und Yen, so die OECD.

Die rapide Abwertung der Lira ist vor allem deshalb so brisant,
weil die Türkei auf ständige Mittelzuflüsse aus dem Ausland angewiesen
ist: In der Leistungsbilanz klafft ein Loch von fünf Prozent der
Wirtschaftsleistung. Die Inflation steigt, was die Währung weiter unter
Druck setzt und die Lage weiter verschlechtert. Betroffen sind auch
Banken in der Eurozone, die womöglich einen Teil ihrer
Türkei-Forderungen abschreiben müssen.

Andere Länder wie Indien, Brasilien oder Südafrika drohen in den
Strudel des Misstrauens mitgezogen werden, auch wenn die Bedingungen
dort deutlich besser sind.

Am Ende steht die Frage: Wer ist eigentlich schuld?

Fraglich : Mit Elektronik gegen Fettleibigkeit ?

Schrittmacher und Elektroden werden implantiert

Mt. Arlington (pte/04.07.2005/13:15) – Fettleibige Menschen können mit
einem Gerät ausgestattet werden, das ihr Gehirn dazu bringt, zu
glauben, sie hätten bereits gegessen. Damit sollen die Betroffenen beim
Abnehmen unterstützt werden. Das von Transneuronix
http://www.transneuronix.com entwickelte Verfahren besteht aus einem
zündholzschachtelgroßen Schrittmacher, der in den Bauch implantiert
wird und über Elektroden mit der Magenwand verbunden ist. Wunder seien
laut Experten nicht zu erwarten. Eine gesunde Ernährung und ausreichend
Bewegung seien trotzdem unumgänglich.

Die Funktionsweise des Geräts beruht auf der Aktivierung der Nerven in
der Magenwand, die eine Rolle bei der Verdauung spielen. Diese Nerven
melden an das Gehirn, dass der Magen voll ist. Man fühlt sich in der
Folge satt, obwohl man gar nichts gegessen hat. Der Hersteller warnt
potenzielle Patienten allerdings dahingehend, dass chirurgische
Eingriffe keine Heilung für chronische Erkrankungen wie krankhafte
Fettleibigkeit sei. Ein Gerät könne nur ein Mittel zur Bekämpfung der
Krankheit sein. Laut BBC sind derzeit mehr als 65 Prozent der Männer
und 55 Prozent der Frauen in Großbritannien übergewichtig.

Fotozellen – Neuarige Forschung

Solarzellen aus Perowskiten erreichen
inzwischen hohe Wirkungsgrade: Sie wandeln über 20 Prozent des
einfallenden Lichts direkt in nutzbaren Strom um. Auf der Suche nach den
zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen haben Forscher am
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nun in Perowskit-Schichten
streifenförmige Nanostrukturen mit sich abwechselnden elektrischen
Feldern nachgewiesen, die als Transportpfade für Ladungen dienen
könnten. Darüber berichten sie im Journal Energy & Environmental
Science. (DOI: 10.1039/c7ee00420f)

Die von den Karlsruher Forschern verwendeten
Perowskite sind metallorganische Verbindungen mit spezieller
Kristallstruktur und hervorragenden photovoltaischen Eigenschaften. So
haben Perowskit-Solarzellen seit ihrer Entdeckung 2009 eine rasante
Entwicklung durchlaufen und erreichen inzwischen Wirkungsgrade von über
20 Prozent. Dies macht sie zu einer der vielversprechendsten
Photovoltaik-Technologien. Die Forschung an Perowskit-Solarzellen steht
allerdings noch vor zwei Herausforderungen: die lichtabsorbierenden
Schichten robuster gegen Umwelteinflüsse zu machen sowie das darin
enthaltene Schwermetall Blei durch umweltfreundlichere Elemente zu
ersetzen. Dazu bedarf es tieferer Einblicke in die physikalischen
Mechanismen, die es ermöglichen, dass Perowskite einen so hohen Anteil
der absorbierten Solarenergie in elektrische Energie umwandeln.

Ein multidisziplinäres Team von Forschern des
KIT um Dr. Alexander Colsmann, Leiter der Arbeitsgruppe Organische
Photovoltaik am Lichttechnischen Institut (LTI) und am
Materialwissenschaftlichen Zentrum für Energiesysteme (MZE), hat nun
Perowskit-Solarzellen mithilfe der Piezoresponse Force Microscopy, einer
besonderen Rasterkraft-Mikroskopietechnik, vermessen und dabei in den
lichtabsorbierenden Schichten ferroelektrische Nanostrukturen
nachgewiesen. Ferroelektrizität bedeutet, dass Kristalle eine
elektrische Polarisation besitzen. Dabei bilden die ferroelektrischen
Kristalle Bereiche mit gleicher Polarisationsrichtung, sogenannte
Domänen. Die Karlsruher Wissenschaftler beobachteten, dass der
Bleihalogenid-Perowskit während der Entstehung dünner Schichten rund 100
Nanometer breite streifenförmige ferroelektrische Domänen mit sich
abwechselnden elektrischen Feldern bildet. Diese alternierende
elektrische Polarisation im Material könnte eine entscheidende Rolle
beim Transport der photogenerierten Ladungen aus der Solarzelle heraus
spielen und somit die besonderen Eigenschaften der Perowskite in der
Photovoltaik erklären.

„Die ferroelektrischen Strukturen in der
Größe von wenigen zehn Nanometern könnten nahezu perfekt getrennte
Transportpfade für Ladungen in der Solarzelle bilden“, erklärt Alexander
Colsmann. Nach derartigen Strukturen suchen Forscher schon seit Jahren,
um den Wirkungsgrad von Solarzellen zu verbessern. „In
Perowskit-Solarzellen entstehen diese Strukturen unter gewissen
Bedingungen offensichtlich von selbst“, sagt Professor Michael J.
Hoffmann, Leiter des Instituts für Angewandte Materialien – Keramische
Werkstoffe und Technologien (IAM-KWT) des KIT. Er kennt ähnliche
ferroelektrische Strukturen aus der Keramikforschung. Theoretische
Arbeiten anderer Forscher hatten diese vorteilhaften Nanostrukturen
zuvor bereits vorhergesagt. Bisher war der Nachweis jedoch ausgeblieben.
Die Wissenschaftler des KIT untersuchten die Ferroelektrizität von
Bleihalogenid-Perowskiten im Rahmen des von der Baden-Württemberg
Stiftung finanzierten Projekts „NanoSolar“. Ihre Ergebnisse
veröffentlichten sie in der renommierten Zeitschrift Energy &
Environmental Science.

Holger Röhm, Tobias Leonhard, Michael J.
Hoffmann and Alexan¬der Colsmann: Ferroelectric domains in
methylammonium lead iodide perovskite thin-films.
Energy & Environmental Science, 2017 (DOI: 10.1039/c7ee00420f)

Weniger Nikotin – weniger Herzinfarkte

fzm – Das in verschiedenen Ländern eingeführte Rauchverbot am Arbeitsplatz und in öffentlichen Räumen zeigt Wirkung. Schon nach kurzer Zeit kommt es zu einem messbaren Rückgang von Herzinfarkten. Dies belegen eine Reihe von Studien, deren Ergebnisse Umweltmediziner in der Fachzeitschrift "Das Gesundheitswesen" (Georg Thieme Verlag, Stuttgart. 2009) zusammenfasst.

In den USA gibt es Rauchverbote am Arbeitsplatz oder in Restaurants schon seit Längerem, wenn auch nicht in allen Bundesstaaten oder Städten. In Europa machte Irland mit einem umfassenden landesweiten Rauchverbot im März 2004 den Anfang, nach und nach folgten andere Länder wie Italien und Frankreich. Auch in Deutschland haben seit 2007 alle Bundesländer Rauchverbote angeordnet, die jedoch hierzulande weiter die Gemüter erregen. Zwar ist unbestritten, dass die Schadstoffbelastung in Büros und Gastwirtschaften sinkt, auch scheint das Verbot viele Menschen zu motivieren, das Rauchen ganz aufzugeben. Doch gerade vonseiten der Tabakindustrie wird immer wieder behauptet, eine positive Auswirkung auf die Gesundheit sei nicht belegt. Dem treten Privatdozentin Dr. Gabriele Bolte und ihre Kollegen vom Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit in Oberschleißheim jetzt durch einen Überblick zu acht bereits veröffentlichten Studien entgegen. Hinzu kommen fünf weitere Studien, deren Ergebnisse in den letzten Monaten zunächst in Pressemitteilungen vorgestellt wurden. Dr. Bolte: "Alle Studien zeigen, dass nach der Einführung von Rauchverboten weniger Menschen mit Herzinfarkten oder anderen Folgen verengter Herzkranzgefäße in Krankenhäusern behandelt werden müssen."

Herzinfarkte sind eine bekannte Folge des Passivrauchens. Über die Lungen gelangen die Schadstoffe ins Blut, wo sie einen unmittelbaren Einfluss auf die Gefäßfunktion haben, was einen plötzlichen Verschluss der Herzkranzgefäße begünstigt. Deshalb sind die Ergebnisse der Studien nach Ansicht der Umweltmediziner auch aus biologischer Sicht plausibel. Das Ausmaß schwanke von Studie zu Studie und es sei möglich, dass einzelne Untersuchungen das Risiko überschätzten, berichten Dr. Bolte und ihre Co-Autoren. Insgesamt könne aber mit einem Rückgang der Herzinfarktrate um acht bis 19 Prozent gerechnet werden, schreiben die Experten. Dies entspricht auch den Erfahrungen früherer Studien zum Passivrauchen, in denen ein um 25–30 Prozent erhöhtes Risiko für Erkrankungen der Herzkranzgefäße ermittelt wurde. Passivrauchen sei in Deutschland jedes Jahr für 3800 Neuerkrankungen und 2100 Todesfälle verantwortlich, berichten die Autoren. Rauchverbote könnten deshalb eine sehr effektive Maßnahme zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung sein.

G. Bolte et al.:
Rauchverbote in öffentlichen Räumen: Aktuelle epidemiologische Evidenz für kardiovaskuläre Gesundheitseffekte auf Bevölkerungsebene.
Das Gesundheitswesen 2009; 71 (3):
S. 140-151