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Laufzeiten für europäische Kernkraftwerke

Physik, Chemie, Technik

Längere Laufzeiten für europäische Kernkraftwerke
Internationaler Workshop im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (15. –
16.01.2014)

Rund um Deutschland entstehen neue Kernkraftwerke und werden die
Laufzeiten für vorhandene Anlagen verlängert. Deshalb ist es wichtig,
dass auch in Zukunft deutsche Experten die Sicherheit der Kernkraftwerke
in unseren Nachbarländern bewerten können, unabhängig vom
Ausstiegsbeschluss der deutschen Regierung. So sind auch Wissenschaftler
aus Deutschland an dem von der Europäischen Union mit rund 2,7 Mio. Euro
geförderten Projekt LONGLIFE beteiligt. Die Projektpartner haben
untersucht, wie Druckbehälter von Kernkraftwerken altern und
präsentieren ihre Ergebnisse auf einem internationalen Workshop, an dem
über 70 Experten aus aller Welt teilnehmen. Das EU-Projekt wurde vom
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) koordiniert.

Europäische Kernkraftwerke sind in der Regel für einen Betrieb von circa
40 Jahren ausgelegt. Unabhängig von der Energiewende und dem damit
verbundenen Ausstiegsbeschluss in Deutschland werden weltweit die
Voraussetzungen für längere Laufzeiten der Kernkraftwerke (60 bis 80
Jahre) geschaffen.

Auch bei längeren Laufzeiten dürfen Alterungseffekte in den
Reaktormaterialien die Sicherheit der Kernkraftwerke nicht
beeinträchtigen. Der Zustand der Werkstoffe wird daher regelmäßig
überwacht. Im Laufe des Betriebs verändern die Reaktormaterialien durch
die hochenergetische Neutronenstrahlung, die bei der Kernspaltung im
Reaktor entsteht, allmählich ihre mechanischen Eigenschaften und
verlieren an Zähigkeit – sie werden spröde. Dieser Versprödungseffekt
wird durch die auf atomarer Ebene stattfindende Wechselwirkung der
Neutronen mit dem Metallgitter der Werkstoffe hervorgerufen und spiegelt
sich etwa im Bruchverhalten von Materialproben wider.

Bei längeren Laufzeiten sind die Materialien insgesamt einer höheren
Neutronendosis ausgesetzt. Welchen Einfluss hat dies auf die
Materialien? Sind die Verfahren und Vorhersagemodelle, mit denen die
Versprödung bisher überwacht wird, auch für den Langzeitbetrieb von
Kernkraftwerken geeignet oder müssen sie angepasst werden? Diese Fragen
standen im Mittelpunkt des EU-Projektes LONGLIFE, an dem 16 Partner aus
neun europäischen Ländern beteiligt gewesen sind.

Die Versprödung im Langzeitbetrieb wurde anhand einer Vielzahl
unterschiedlich bestrahlter Materialproben, die von den Projektpartnern
bereitgestellt wurden, untersucht. Dabei können die mechanischen
Eigenschaften bestrahlter Werkstoffe nur in „heißen Zellen“, wie sie am
HZDR vorhanden sind, getestet werden. Besonders interessiert sind die
Forscher dabei an dem Einfluss, den die Intensität der Bestrahlung (der
sogenannte Neutronenfluss) in einer bestimmten Zeit auf die Materialien
hat. So zeigen Materialien, die über viele Jahre mit einem niedrigen
Neutronenfluss bestrahlt wurden, andere Veränderungen auf atomarer Ebene
als Werkstoffe, die über einen kürzeren Zeitraum einem hohen
Neutronenfluss ausgesetzt waren. Dieser und andere für die
Langzeitbestrahlung bedeutsamen Effekte können nun bei der Überwachung
der Alterung der Materialien berücksichtigt werden. Eine entsprechende
Richtlinie wurde im Rahmen von LONGLIFE erarbeitet.

Für Hobbygärtner: Blumen steigern Obstertrag

Landwirtschaft, Tier- Pflanzenwelt
pte20181114003 Umwelt/Energie, Forschung/Technologie

Obstgärten: Mehr Blumen steigern Apfelertrag

Forscher orten in wissenschaftlicher Untersuchung hohe Erntechancen auch bei Bioanbau

(pte003/14.11.2018/06:10) – Apfelbauern sollten für mehr Blumen im
Umfeld ihrer Obstgärten sorgen, denn das kann den Ertrag steigern. Das
hat eine Untersuchung von Obstgärten in Deutschland, Schweden und
Spanien ergeben. Die Blumen locken nämlich mehr Bestäuber an. Eine
weitere Erkenntnis der Studie ist, dass chemische Pestizide zwar im
Mittel den Ertrag steigern – es aber offensichtlich möglich ist, auch
mit Bioanbau herausragende Ergebnisse zu erzielen.

Blumen helfen Bäumen

"Viele Obstgärten haben nicht viele blühende Pflanzen. Bauern könnten
davon profitieren, das zu ändern", sagt Peter Hamböck, Professor am
Institut für Ökologie, Umwelt und Botanik der Universität Stockholm http://su.se/english . Denn wie die Studie ergeben hat, locken Blumen wilde Bestäuber wie
Bienen und Schwebfliegen an. Dadurch steigt auch die Chance einer
Bestäubung bei den Obstbäumen und somit der mögliche Ertrag. Zudem
könnte es den Forschern zufolge sein, dass durch bessere Bestäubung die
Zahl der Kerne in einem Apfel steigt, was womöglich die Lagerfähigkeit
verbessert. Das sei allerdings noch genauer zu erforschen.

Die Untersuchung hat auch ergeben, dass die Produktion in Obstgärten,
die auf chemische Pestizide setzen, im Schnitt tatsächlich größer ist
als bei Bioanbau. "Ein überraschendes Ergebnis der Studie war
allerdings, dass der Ertrag im Bio-Obstgarten mit der höchsten
Produktion signifikant über dem Durchschnitt der Obstgärten lag, die
chemische Pestizide nutzen", betont allerdings Hamböck. Das zeige, dass
es durchaus Potenzial für umweltfreundliche Anbaumethoden gibt, die
gleichzeitig zu einem höheren Ertrag führen.

Hoher Ertrag ohne Nachteil

Bei vielen Nutzpflanzen, wie beispielsweise Getreide, besteht das
Problem, dass mit höheren Erträgen eine Verringerung der Biodiversität
einhergeht. Das kann mit dem Einsatz chemischer Pestizide
zusammenhängen, aber auch damit, wie größere Flächen sehr dicht
bewirtschaftet werden. Zwar ist auch bei Äpfeln Bioanbau besser für die
Biodiversität, es gibt also mehr wilde Bestäuber und auch räuberische
Insekten. "Ein größerer Apfelertrag behindert die Biodiversität jedoch
nicht", betont Hamböck.

Medikament heilt Rückenmarksverletzungen

Klassische Medizin

Neues Medikament heilt Rückenmarksverletzungen

Wissenschaftliche Tests mit Ratten erfolgreich – Nervenzellen wachsen

Wirbelsäule: Medikament heilt Verletzungen (Foto: pixelio.de, Dieter Schütz)
Wirbelsäule: Medikament heilt Verletzungen (Foto: pixelio.de, Dieter Schütz)

Cleveland (pte014/04.12.2014/10:30) –

Ein Medikament, das die Nerven im Rückenmark zum Wachsen bringen und
damit Verletzungen heilen kann, haben Wissenschaftler der Case Western
Reserve University School of Medicine http://casemed.case.edu entwickelt. Eine Studie mit Ratten hat gezeigt, dass ein Teil der
Bewegungsfähigkeit und die Kontrolle über die Blase wiederhergestellt
werden können. Die Wirkung des Medikaments beruht auf der Unterbrechung
der klebrigen Substanz, die verhindert, dass Nervenzellen während einer
Verletzung wachsen.

Blasenkontrolle wieder möglich

Laut dem Team um Jerry Silver verhindert das sich nach
einer Rückenmarksverletzung bildende Narbengewebe die Heilung.
Zuckerhaltige Proteine werden durch das Narbengewebe freigesetzt. Sie
wirken wie Klebstoff. Axone, die langen schlauchartigen
Nervenzellfortsätze, verfangen sich im Klebstoff, wenn sie versuchen,
die Verletzung zu überwinden.

Die Wissenschaftler injizierten eine Chemikalie unter
die Haut über dem Rückenmark und unterbrachen die Aktivität des
Klebstoffes. Laut Silver begannen die Axone anschließend zu wachsen. Bei
ersten Tests zeigten 21 von 26 Ratten ein gewisses Ausmaß an Gesundung.
Es bezog sich entweder auf die Beweglichkeit oder auf die Funktion der
Blase.

Versuche mit großen Tieren nötig

Laut Silver war die Wirkung bei einigen Tieren so
ausgeprägt, dass eine Verletzung kaum noch zu erkennen war. Weitere
Tests mit größeren Tieren seien jedoch nötig, bevor klinische Studien
durchgeführt werden könnten. In Zukunft wäre der neue Ansatz in
Kombination mit Nerventransplantationen und elektrischer Stimulation
möglich. Die Forschungsergebnisse wurden im international beachteten
Fachmagazin "Nature" http://nature.com veröffentlicht.

Achtsamkeit in der Verhaltenstherapie

Psychologie

fzm – Wesentlichstes Kennzeichen der "dritten Welle" der Verhaltenstherapie ist der Versuch, die bisher angestrebte Verhaltensänderung (kognitive Umstrukturierung des Patienten) mit der Förderung von Akzeptanz in Bezug auf inneres Erleben sowie mit Achtsamkeit zu verbinden. Damit werden qualitativ neue Prinzipien in die Psychotherapie eingeführt, die zum Teil erhebliche Akzentverschiebungen mit sich bringen. Während sich Verhaltenstherapie ursprünglich ausschließlich auf eine Modifikation des Verhaltens konzentrierte, erweiterte die zweite Phase seit den frühen siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts die Verhaltenstherapie um kognitive Prozesse, wie Gedanken und Überzeugungen. Ein Aufsatz in der Zeitschrift "PPmP Psychotherapie, Psychosomatik, Medizinische Psychologie" (Georg Thieme Verlag, Stuttgart) sieht in diesen jüngsten Veränderungen der "dritten Welle" mit aller Vorsicht einen Paradigmenwechsel, handelt es sich doch um eine zum Teil diskontinuierliche Veränderung von Grundüberzeugungen. Der Begriff "Achtsamkeit" bezeichnet ein zentrales Prinzip buddhistischer Meditationspraxis, in welchem die Aufmerksamkeit ganz bewusst und absichtsvoll auf die Hier-und-jetzt-Erfahrung gelenkt wird. Wenn man beispielsweise achtsam duscht, dann duscht man, und denkt nicht an die bevorstehenden Aufgaben des Arbeitstages.

Stattdessen verlangt das Prinzip der Achtsamkeit, dass man sich gegenwärtig bewusst ist, dass man duscht. Man spürt das Wasser auf der Haut, den Geruch der Seife etc. Im Rahmen der Kultivierung von Achtsamkeit wird versucht, eine achtsame Haltung in allen Lebenslagen zu entwickeln, sowohl in als angenehm als auch in als unangenehm empfundenen Situationen. Akzeptanz meint in diesem Zusammenhang eine Bereitschaft, Ereignisse ohne innerliche oder äußerliche Ablehnung oder Vermeidung aktiv und offen aufzunehmen und zu erleben, so wie sie sind, etwa Gedanken, körperliche Empfindungen. Das bedeutet nicht, Erfahrungen oder Dinge einfach zu ertragen oder mit einer passiv-resignativen Haltung zu erleben und gutzuheißen. Psychisches Leiden ist demnach nicht die Folge schwieriger Emotionen, irrationalen Denkens oder dysfunktionaler Schemata, sondern entsteht, wenn wir unser Verhalten darauf ausrichten, aversives inneres Erleben "nicht zu haben2, das heißt wenn wir krampfhaft versuchen, ungewolltes Erleben zu kontrollieren oder zu reduzieren. Jede Maßnahme, subjektives Leiden absichtsvoll zu reduzieren, führt zu der natürlichen Paradoxie, dass der Versuch, es zu beseitigen, das Leiden aufrecht erhält und seine Bedeutsamkeit erhöht. Patienten werden zu Akzeptanz motiviert, indem sie die Hoffnungslosigkeit bisheriger Kontrollversuche erfahren, die zugleich die Botschaft vermitteln, dass Akzeptanz eine mögliche Alternative ist.

Fakultät Soziale Arbeit, Gesundheit und Pflege.
Balance von Veränderungen und achtsamer Akzeptanz: Die dritte Welle der Verhaltenstherapie.
PPmP Psychotherapie, Psychosomatik, Medizinische Psychologie 2007; 57 (12);
S. 475-486

Startschuss für den Allergieinformationsdienst

Klassische Medizin

Am Donnerstag, 13. April 2017, wird mit dem Allergieinformationsdienst (www.allergieinformationsdienst.de)
ein onlinebasiertes Informationsportal rund um das Thema Allergien
freigeschaltet. Das Helmholtz Zentrum München hat dieses Angebot mit
Unterstützung des Bundesministeriums für Gesundheit (BMG) entwickelt. Es
ist Teil eines Forschungsprojekts zur Erstellung und Evaluierung eines
qualitätsgesicherten und allgemeinverständlichen Informationsangebots
zum Thema Allergien.

Bundesgesundheitsminister Hermann Gröhe
erklärt dazu: „Mehr als jeder Fünfte leidet in Deutschland unter eine
Allergie. Gerade jetzt in der Pollenzeit erleben besonders viele
Menschen, wie belastend Allergien sein können und wie sie das tägliche
Leben auf vielfältige Weise beeinträchtigen. Der neue
Allergieinformationsdienst im Internet bietet eine wertvolle
Orientierungshilfe zum Thema Allergien. Damit stärken wir durch
verbesserte Informationen die Patientinnen und Patienten und bringen
Prävention und Versorgung weiter voran.“

Professor Dr. Günther
Wess, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz Zentrums München:
„Trotz des drastischen Anstiegs allergischer Erkrankungen in den
letzten Jahrzehnten ist deren Erforschung bislang nur unzureichend
vorangekommen. Das Helmholtz Zentrum München hat zusammen mit seinen
Partnern ein Allergieforschungsprogramm entwickelt und wird dessen
Umsetzung in den nächsten Jahren voranbringen. In diesem Zuge ist es uns
ein großes Anliegen, mit dem Allergieinformationsdienst das Wissen
aktuell, unabhängig und direkt aus der Wissenschaft weiterzugeben an die
Betroffenen, für die wir letztendlich forschen.“
Die  Freischaltung
des onlinebasierten Angebots stellt den ersten Schritt zu einem
umfassenden Informationsangebot dar. Die Informationen auf der
Internetseite etwa zu Krankheitsbildern und Therapien werden in den
nächsten zwei Jahren nach und nach weiter ausgebaut. Zusätzlich sollen
ein monatlicher Newsletter, eine Nachrichten-App, Erklärvideos und eine
Plattform für klinische Studien erstellt sowie Patienteninformationstage
und Telefonaktionen durchgeführt werden.

Weitere Informationen

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt
als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel,
personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit
verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und
Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken
von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums
liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München
beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und ist Mitglied
der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und
medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten
angehören. 

Allergieinformationsdienst – www.allergieinformationsdienst.de (ab 13. April 2017)

Bundesministerium für Gesundheit – www.bundesgesundheitsministerium.de

Demokratie in der Digital-Welt

Computer, TV, Medien

"Erklärung zu den Bedingungen der Demokratie in der Digital-Welt"

Die Vereinigung Deutscher Wissenschaftler, VDW e. V. wendet sich mit einer „Erklärung zu den Bedingungen  der Demokratie in der Digital-Welt“ an die Öffentlichkeit, in der sie die Sorge der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um die weitere Entwicklung unseres demokratischen Gemeinwesens ausdrückt. Darin fordert die VDW einen nationalen Gipfel unter Beteiligung von Wissenschaft und Zivilgesellschaft und die Einrichtung von Enquetekommissionen des Bundestages und des Europäischen Parlaments.

Edward Snowden, dem am 30. August der Whistleblower-Preis verliehen wird, hat mit seinen Enthüllungen den Blick auf die neue Realität der Digital-Welt für uns alle freigegeben. Aus diesem Anlass erklärt Prof. Dr. Ulrich Bartosch, Vorsitzender der VDW:  „In einer monströsen Melange von ökonomischer Logik, militärischem Sicherheitsdenken und politischer Naivität lösen sich die Grundlagen unseres freiheitlichen liberalen Demokratieverständnisses nahezu unbemerkt und schmerzfrei auf. Als süßes Gift verabreichen wir uns täglich selbst die schleichend wirksame Dosis. Unsere freie Kommunikation durch die elektronischen Medien ist unbestreitbare Grundlage der modernen politischen und wirtschaftlichen Gemeinwesen. Zugleich ist die rechtliche Verfassung, die unsere Freiheit als Grundordnung bewahrt, offensichtlich für die neue Realität der Digital-Welt nicht mehr wirksam.

Uns beunruhigt zutiefst die neue Art von „Apokalypse-Blindheit“, die uns umgibt. Mit dieser Umschreibung hatte Günther Anders vor Jahrzehnten die beängstigende Naivität der Öffentlichkeit gegenüber den großen existentiellen Fragestellungen des Atomzeitalters bezeichnet. Unsere Sorge ist nicht minder fundamental.“ 

Die Unterzeichnenden sehen ein demokratisches Gemeinwesen als nötige Basis zur Lösung unserer existentiellen Fragestellungen. Dessen Fundamente werden aktuell staatsgefährdend unterhöhlt.

In der Erklärung heißt es u.a.:

„Als Expertinnen und Experten für die wissenschaftliche Analyse der sozialen und natürlichen Lebensbedingungen unserer modernen Gesellschaft wissen wir, dass die rechtlich verfasste soziale Demokratie ein zerbrechliches Gebilde ist. Sie muss täglich verteidigt und immer wieder neu erkämpft werden. Wenn die Menschen- und Bürgerrechte unter den Händen der Geheimdienste zerrieben werden, sind Freiheit und Verantwortung als die Grundlagen unseres Zusammenlebens in Gefahr. Die Demokratie wird nicht nur von außen bedroht, sie stellt sich auf diesem Wege selbst in Frage.“

Die VDW steht in der Tradition der „Göttinger Erklärung“ zu den Gefahren einer atomaren Bewaffnung von 1957. Geschäftsführer Reiner Braun: „Es ist dringend nötig, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jetzt Gehör und Aufmerksamkeit mit ihrer Sorge um die Zukunft unserer Demokratie finden. Es ist unsere Pflicht, dass wir uns an dieser Stelle melden.“

Die VDW wird in Berlin ab Oktober mit interessierten Kooperationspartnern ein Diskurs-Forum einrichten, das über die grundlegenden Fragestellungen für eine Enquete-Kommission „Zum Schutz der Privatsphäre und der bürgerlichen Freiheiten“ berät.

Behandlung von Infektionen kann Augen schädigen

Klassische Medizin

München – Medikamente gegen Infektionen können Sehstörungen auslösen. Um dauerhafte Schäden an den Augen zu vermeiden, sollten Patienten Sehstörungen beachten und sich rechtzeitig vom Augenarzt untersuchen lassen. Darauf verweist die Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft (DOG) anlässlich eines Artikels in der Fachzeitschrift DMW „Deutsche Medizinische Wochenschrift“ (Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2012).

Medikamente gegen Infektionen erreichen über den Kreislauf auch die Augen. „Dort haben oft kleinste Veränderungen schwere Funktionsstörungen zur Folge“, erläutert Professor Dr. med. Klaus-Peter Steuhl, Präsident der DOG aus Essen. Nebenwirkungen von Arzneimitteln am Auge entwickeln sich jedoch oft langsam, warnt der Mediziner. Die Patienten sprechen deshalb den Arzt erst spät darauf an. „Viele von ihnen können keine genaueren Angaben machen, da sie auf der Intensivstation behandelt werden oder ihnen die notwendigen Informationen über derartige Medikamente fehlen“, so Professor Steuhl. Um Schäden zu vermeiden, müsste das medizinische Personal auf Sehstörungen achten und gezielt danach fragen, fordert der Experte. Bei einigen Medikamenten rät er zu routinemäßigen augenärztlichen Untersuchungen.

Sehr häufig treten Sehstörungen bei der Behandlung von Pilzinfektionen mit Voriconazol auf, schildert Dr. med. Matthias Huber vom Institut für Klinische Pharmakologie und Toxikologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Diese können verschwommenes Sehen, Störungen des Farbensehens, oder Scheue vor Licht umfassen. Die Störungen gehen meist innerhalb von einer Stunde zurück. Sind sie sehr ausgeprägt oder halten länger an, rät Dr. Huber zu einer augenärztlichen Untersuchung. Eine mögliche Ursache sieht der Experte in hohen Medikamentenspiegeln im Blut, bei einzelnen Patienten auch aufgrund der Einwirkung durch andere Arzneimittel.

Bei der Behandlung bakterieller Infektionen können ebenfalls Sehstörungen auftreten. Das Antibiotikum Telithromycin, welches auch zur Behandlung von Lungenentzündungen eingesetzt wird, kann die Motorik der Augen stören. Dies verzögert mitunter den Wechsel von Fern- auf Nahsicht oder erzeugt Doppelbilder. Auch wenn sich die Beschwerden während oder nach Ende der Therapie zurückbilden, rät Dr. Huber zu einer augenärztlichen Kontrolle, um andere Ursachen auszuschließen. Das Antibiotikum Linezolid kann dauerhafte Schäden des Sehnervs verursachen – bis hin zum Verlust des Sehvermögens. Dieses Antibiotikum kommt bei Infektionen durch den Problemkeim MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) zum Einsatz. Vor allem bei längerer Therapiedauer könne es zu dieser Neuropathie kommen, weshalb Dr. Huber zu vorsorglichen augenärztlichen Untersuchungen rät. Denn früh erkannt ließe sich die Therapie anpassen und eine – wenn auch meist langsam verlaufende – Besserung der Sehfunktion erreichen.

Bestimmte, auch häufig eingesetzte Medikamente gegen Infektionen können zu Sehstörungen führen, warnt die Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft (DOG). Insofern seien Nebenwirkungen am Auge frühzeitig in die Therapieplanung einzubeziehen. Augenärztliche Kontrollen, etwa auch im Rahmen der Tuberkulosetherapie, seien möglichst vorab zu planen. Die DOG rät Ärzten, Pflegern und Patienten, auf Hinweise für Sehstörungen zu achten und frühzeitig einen Augenarzt hinzuzuziehen.

Quelle:

M. Huber, R. Stahlmann: Arzneimittelnebenwirkungen am Auge bei systemischer Therapie mit Antiinfektiva; Deutsche Medizinische Wochenschrift 2012 137 (03)

Abwasser wird zur echten Stromquelle

Physik, Chemie, Technik

Abwasser wird zur echten Stromquelle
Hightech erzielt mehr Ausbeute als Aufbereitungsanlagen verbrauchen
 
Brennstoffzelle: Gewinnt per Abwasser Energie (Foto: Oregon State University)

Corvallis (pte002/16.08.2012/06:05) – Forschern an der Oregon State University (OSU) ist ein Durchbruch bei mikrobiellen Brennstoffzellen, die Strom aus der Abwasseraufbereitung gewinnen, gelungen. "Wenn unsere Technologie auf kommerziellen Skalen so funktioniert, wie wir annehmen, kann die Abwasseraufbereitung ein großer Stromlieferant werden statt ein großer Energieverbraucher", sagt Hong Liu, Extraordinarius am OSU Department of Biological and Ecological Engineering http://bee.oregonstate.edu . Denn die Stromausbeute liegt bis zu 100 Mal höher als bei bisherigen mikrobiellen Brennstoffzellen.

Bekannter Ansatz, neue Dimension

Die Idee, mithilfe mikrobieller Brennstoffzellen Strom aus Abwasser zu gewinnen, ist nicht neu. Britische Forscher beispielsweise wollen mit diesem Ansatz zur Energieversorgung von Freiluftveranstaltungen beitragen (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20100729004 ). Auch das OSU-Team arbeitet bereits seit Jahren an seinem Ansatz, bei dem Bakterien organisches Material oxidieren und Elektronen freisetzen, die von der Anode zur Kathode laufen.

Diese Technologie haben die Forscher verfeinert und so einen Durchbruch erzielt. Mithilfe eines veränderten Anoden-Kathoden-Abstands, effektiverer Mikroben und neuen Trennmaterialien liefert der Ansatz jetzt mehr als zwei Kilowatt Leistung pro Kubikmeter flüssigen Materials. Das ist laut OSU zehn bis 100 Mal mehr, als bisher mit mikrobiellen Brennstoffzellen erreicht wird. Damit hofft das Team die Tür zu einer Zukunft aufzustoßen, in der Aufbereitungsanlagen mehr Strom produzieren, als sie selbst im Betrieb verbrauchen – also Energielieferanten werden.

Pilotprojekt angestrebt

Im Labor hat sich die Technologie bereits bewährt, jetzt werden Geldgeber und Partner für ein Pilotprojekt gesucht. Ein guter Kandidat ist Liu zufolge eine Anlage der Nahrungsmittelindustrie, da hier in einem geschlossenen System laufend bestimmte Abwässer anfallen, aus denen viel Strom zu gewinnen wäre. Weitere Forschung sollte dem Team zufolge auch noch bessere Mikroben finden, Materialkosten senken und ein effizienteres Funktionieren der Technologie in kommerziellen Anwendungen sichern.

Derzeit sind die Initialkosten für eine Anlage mit der OSU-Technologie noch hoch, doch die Forscher gehen davon aus, dass die Baukosten längerfristig auf ein Niveau gedrückt werden können, das mit gängigen Belebtschlamm-Kläranlagen vergleichbar ist.

Gesundheit der Meere: Nur 60 von 100 Punkten

Landwirtschaft, Tier- Pflanzenwelt

Gesundheit der Meere: Nur 60 von 100 Punkten
Deutsche Küsten so sauber wie Seychellen, zeigt weltweiter Index
 
Zustand der Küsten: Meist Frage des Wohlstands (Grafik: Halpern et al.)

Santa Barbara/Kiel (pte015/16.08.2012/11:16) – Die Meere vor Deutschland zählen zu den gesündesten, vergleicht man sie mit jenen der weltweiten Küstenländer. Das zeigt der "Ocean Health Index" http://oceanhealthindex.org , der erstmals die Beziehung zwischen Meer und Mensch in Zahlen fasst. 73 von 100 Punkten erreicht Deutschland auf dieser Skala, was für Platz vier von 171 reicht. Beurteilt wurden ökologische, soziale, wirtschaftliche und politische Faktoren – darunter Wasserqualität, Artenreichtum, Küstenschutz, Tourismus oder die Rolle Meeres für Wirtschaft und Fischerei.

Zeigen, was vor der Küste passiert

"Man kann nur managen, was man misst", begründet Studienleiter Ben Halpern von der University of California in Santa Barbara http://ucsb.edu sein Projekt. Der in der Zeitschrift "Nature" veröffentlichte Index gibt auf Basis nationaler Statistiken Auskunft über die Wirtschaftszone der Länder, die von den Küsten bis 200 Seemeilen ins Meer hinausreicht. Durch regelmäßige Aktualisierung will Halpern den künftigen Wandel beobachten und somit zeigen, wie sich Maßnahmen aller Art auf die Ozeane auswirken.

Als "äußerst hilfreich für den Küsten- und Meeresschutz" lobt Martin Visbeck vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel http://geomar.de gegenüber pressetext den Index. "Er hält den Ländern vor Augen, was in den Gewässern passiert, für die sie zuständig sind, und motiviert zum Handeln." Visbeck arbeitet im Exzellenzcluster "Ozean der Zukunft" http://futureocean.org an einer ähnlichen Bewertung, die neben Küsten auch das offene Meer umfasst und auf Grundlagenforschung und integrativer Meeresforschung beruht.

Meere der Industrieländer sauberer

Weltweit liegt der durchschnittliche "Gesundheitswert" der Meere bei 60. Nur fünf Prozent der Länder erreichen mehr als 70 Gesamtpunkte, wobei die unbewohnte Südpazifik-Insel Jarvis Island mit 86 Punkten Rekordhalter ist. Deutschland schneidet ähnlich gut ab wie die Seychellen, auch Kanada, Japan und Australien sind vorne mit dabei. Allgemein dominieren Industrieländer dank ihrer Infrastruktur und strengerer Gesetze die besten Positionen, nur Singapur (48 Punkte) und Polen (42 Punkte) sind Ausreißer nach unten.

Kein Zurücklehnen

"60 von 100 ist wenig. Ein Durchschnittswert in den oberen 70ern wäre auf Dauer anzustreben", urteilt Visbeck. Ins Gewicht fallen vor allem niedrige Werte in vielen Staaten Westafrikas, Lateinamerikas und des Mittlerer Ostens, wobei Sierra Leone mit 36 Punkten Schlusslicht ist. "Ärmere Länder sind oft so in die Enge getrieben, dass sie zur Ernährung der Bevölkerung die Überfischung vorantreiben müssen. Zudem haben sie oft technisch keine Möglichkeiten für besseren Küstenschutz", gibt der Kieler Meeresforscher zu bedenken.

Deutschland liefert auf seinen kleinen Küstenabschnitten gute Ergebnisse, darf sich aber nicht zurücklehnen, so Visbeck weiter. "Wir übersehen meist, dass wir viele Probleme in die Entwicklungsländer exportieren, etwa indem schmutzige Energie- oder Produktionsprozesse ausgelagert werden. Dadurch sind die Industrieländer auch am schlechten Zustand der Küsten anderswo beteiligt."