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Mangelnde Mundgesundheit löst Krebs aus

25. Juni 2019Klassische MedizinMinge

(pte) – Erkrankungen im Mund erhöhen das Risiko für Leberkrebs um 75 Prozent, so Forscher der Queen’s University Belfast in einer Langzeitstudie mit 469.000 Briten. Zu den Risikofaktoren gehören schmerzendes oder häufig blutendes Zahnfleisch, Geschwüre im Mund und lockere Zähne. Die Forscher versuchten Zusammenhänge zwischen den Risikofaktoren im Mund und verschiedenen Krebsarten nachzuweisen, darunter Erkrankungen des Dickdarms, des Enddarms, der Bauchspeicheldrüse und eben der Leber.

4.069 Probanden erkrankt
Fündig wurden sie nur im so genannten hepatobiliären System, das Leber, Gallenwege und Gallenblase umfasst. „Erkrankungen im Mundbereich hat man bisher vor allem mit Herzerkrankungen, Schlaganfällen und Diabetes in Verbindung gebracht“, sagt Haydée WT Jordão vom Zentrum für öffentliche Gesundheit der Universität. Jetzt kommt das Krebsrisiko hinzu.

Während der Studie, die über einen Zeitraum von sechs Jahren lief, erkrankten 4.069 Probanden an Leberkrebs. 13 Prozent davon berichteten von gesundheitlichen Problemen im Mundbereich. Das Team um Jordão stellte darüber hinaus fest, dass vor allem jüngere, weibliche und sozioökonomisch benachteiligte Probanden von Gesundheitsproblemen im Mundbereich betroffen sind. Außerdem die, die wenig Gemüse und Obst verzehren.

Ursache noch nicht geklärt
Der Grund dafür, dass mangelnde Mundgesundheit einen Zusammenhang mit Leberkrebs hat, ist noch nicht erfasst. Eine mögliche Erklärung sei der potenzielle Einfluss des Mikrobioms – also der Gesamtheit der Mikroorganismen – im Mund und im Darm, so die Expertin. Die Leber sei daran beteiligt, Bakterien aus dem Körper zu entfernen. Wenn sie angegriffen sei, reduziere sich die Funktion. Mikroorganismen können mehr Schaden anrichten.

Eine andere mögliche Erklärung seien die Essgewohnheiten von Menschen mit oralen Beschwerden. Sie nähmen mehr weiche Nahrung zu sich, die zu wenig Nährstoffe enthalten. Leberkrebs ist in der EU eine der häufigsten Todesursachen. Pro Jahr sind es 60.000 Menschen, die daran sterben. Jordão glaubt, dass die Hälfte der Erkrankungen vermeidbar sei, wenn die Risiken minimiert würden, zu denen Übergewicht, Rauchen, Alkoholgenuss und jetzt auch mangelnde Mundgesundheit gehörten.

Ist die batteriebetriebene Elektromobilität auf dem Holzweg ? Mit einem Vorwort von Jean Pütz

25. Juni 2019Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, TechnikMinge

Liebe Besucher meiner Homepage,
der unten stehende interessante Artikel bestätigt meine These, dass mit Batterie betriebene Elektroautos die CO2-Bilanz weltweit leider nicht verbessern werden.

Schon seit vielen Jahren bemühe ich mich, eine Alternative zu finden, die unmittelbar einsetzbar ist und der Elektromobilität auf andere Weise Vorschub leisten könnte. Sie kostet trotzdem ebenso wie das reine Elektroauto 100%ig die geniale Erfindung des neuen elektromotorischen Antriebs aus. Ein weiterer Vorteil: Ein Getriebe wird überflüssig und die Batteriekapazität kann auf ein Drittel reduziert werden. Selbstverständlich kann die Bewegungsenergie beim Bremsen spritsparend regeneriert werden. Dazu ist nichts anderes notwendig, als ein Abgas-optimierter Lademotor – ob Diesel, Benziner oder Turbine. Eine Technologie, die in Perfektion vorhanden ist. Die Umdrehungszahl des Lademotors kann auf den besten Wirkungsgrad eingestellt werden und seine Abwärme löst auch das Problem der Heizung und des Klimaaggregats, das sonst die Reichweite reiner Elektroautos erheblich verringert.

Im Übrigen könnte der Motor demnächst mit regenerativem Treibstoff angetrieben werden. Diese sogenannte modifizierte Hybrid-Lösung ermöglicht es, extrem leichte Autos zu konstruieren, die bestenfalls ein bis drei Liter – je nach Größe – Treibstoff auf 100 Kilometern benötigen.

Eine langfristige Perspektive bildet der mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellen-Antrieb.
Ihr Jean Pütz

(STIMME DES WESTENS) – In Deutschland verengt sich die Diskussion über die Antriebe der Zukunft auf die höchst problematischen Batterieautos. In China, dem globalen Leitmarkt für Elektromobilität, steuert man bereits um. Das sollten wir auch.

Vielleicht liefe in Deutschland einiges anders, wenn im Land der Ingenieure auch mal ein Ingenieur Minister würde. So einer wie Wan Gang. In der 80ern studierte er in Deutschland Antriebstechnik, bevor er zehn Jahre lang in der Entwicklungsabteilung bei Audi arbeitete. Dann kehrte er nach China zurück und wurde 2007 zum Minister für Wissenschaft und Technologie berufen. In der Autobranche hat Wan einen Ruf wie Donnerhall: Er ist der Architekt der chinesischen Elektroauto-Revolution.

In nur einer Dekade entwickelte sich unter Wans Ägide in China dank massiver staatlicher Subventionen und gezielter Gesetzgebung der weltgrößte Markt für batteriebetriebene Fahrzeuge. Deutsche Politiker werden nicht müde, auf das Beispiel China zu verweisen, wenn es darum geht, die Elektromobilität zu preisen. Und auch Herbert Diess, Chef des weltgrößten Autokonzerns Volkswagen, hat sich nicht zuletzt mit Blick auf China, wo VW 40 Prozent seiner Produktion absetzt, voll dem Batterieantrieb verschrieben und will Milliarden in diese Technologie investieren.

Derweil wird in China das Ruder schon wieder herumgeworfen, und ausgerechnet Wan Gang gab im April am Rande einer Automesse in Shanghai das Signal dafür. Nicht der der Lithium-Ionen-Batterie, sondern der mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzelle gehöre die Zukunft, sagte der 66-Jährige, der im vergangenen Jahr aus der Regierung ausschied und jetzt Präsident einer Wissenschaftsvereinigung ist. Kurz darauf bestätigte ein Sprecher des Industrieministeriums die neuen Prioritäten in Peking: Man werde die Markteinführung der Brennstoffzelle forcieren, denn der Batterieantrieb sei auf lange Sicht für längere Distanzen sowie den Schwerlastverkehr ungeeignet.

Bereits Ende März hatte die Regierung die bisher üppigen Subventionen für Batterieautos um zwei Drittel gekürzt. Im kommenden Jahr soll die Förderung dann ganz gestrichen werden, während sie für Brennstoffzellenautos vorerst weiterläuft. Für einige Hersteller dürfte das extrem schmerzhaft werden. Allein BYD, Chinas Marktführer bei Batteriefahrzeugen, hat nach Schätzungen in den vergangenen fünf Jahren vom Staat fast eine Milliarde Euro für sein Elektroprogramm erhalten.

Nach Einschätzung von Beobachtern sind es aber nicht allein technische Gründe, die zu einem Umdenken der Regierung geführt haben. Immer stärker sei den chinesischen Behörden auch bewusst geworden, wie schlecht die Ökobilanz der Batterieautos in Wirklichkeit sei. Vor allem die extrem umweltschädliche und ressourcenverschlingende Gewinnung der nötigen Schwermetalle für die Batteriefertigung wie auch die spätere Entsorgung giftiger Abfälle bereite zunehmend Sorgen. Und dann gibt es da noch das Problem mit den Batteriebränden bei E-Autos: Mehr als 40 solcher Vorfälle wurden im vergangenen Jahr in China registriert.

Nun ist ja auch der Umgang mit Wasserstoff keine banale Angelegenheit, was die Explosion einer Wasserstofftankstelle in Norwegen erst unlängst wieder in Erinnerung gerufen hat. Trotzdem, so berichtete die „China Daily News“, habe die Regierung in Peking ehrgeizige Infrastrukturpläne. So werden zur Versorgung von einer Million Wasserstoffautos, die bis 2030 auf Chinas Straßen fahren sollen, Dutzende „Wasserstoffkorridore“ entstehen.

Eine flächendeckende Versorgung mit dem extrem flüchtigen Gas bleibt die größte Herausforderung, um der Wasserstoff-Mobilität zum Durchbruch zu verhelfen. Und da steht Deutschland mit seiner starken chemischen Industrie gar nicht so schlecht da. Hierzulande existiert mit derzeit 70 öffentlich zugänglichen Standorten das weltweit zweitgrößte Netz an Wasserstofftankstellen. Nur in Japan gibt es mit 96 noch mehr; in China sind es bisher nur ein gutes Dutzend. Bezogen auf die Bevölkerungszahl hat aber Dänemark mit acht Zapfsäulen das dichteste Netz. Geplant ist in Deutschland der Ausbau auf 400 Standorte, aber bei systematischer Aufrüstung klassischer Tankstellen ließe sich diese Zahl schnell erhöhen. Es ist eine Frage des Geldes: Die Kosten für den Bau einer Wasserstofftankstelle beginnen bei einer Million Euro.

Die Frage, wie der Wasserstoff am effizientesten zum Kunden transportiert werden kann, ist noch nicht abschließend geklärt. Am gängigsten ist bisher die Methode, das Gas mit 700 Bar Druck zu verdichten und in Tanks zu füllen oder es unter minus 253 Grad Celsius abzukühlen, um es zu verflüssigen. Deutsche Forscher haben zudem eine Methode entwickelt, den Wasserstoff an eine Trägersubstanz zu binden, so dass eine sicher transportierbare dieselähnliche Flüssigkeit entsteht. In Skandinavien setzt man dagegen zunehmend auf Wasserstofftankstellen, die das Gas direkt vor Ort per Elektrolyse herstellen. Benötigt werden dafür lediglich Wasser und Strom – idealerweise geliefert direkt von einem nahe gelegenen Windpark.

Keines dieser Verfahren kommt bisher ohne größere Effizienzverluste aus, aber solange in Deutschland große Mengen Wind- und Solarstrom wegen drohender Netzüberlastung nicht verwertet werden können (und die Verbraucher dafür auch noch Hunderte Millionen Euro bezahlen müssen), wäre die Herstellung von Wasserstoff per Elektrolyse immerhin eine elegante Form der Speicherung der überschüssigen Energie.

Wie Wan Gang glauben daher auch deutsche Ingenieure an eine große Zukunft des Wasserstoffs. In einer im Mai publizierten Studie des Vereins Deutscher Ingenieure und des Verbands der Elektrotechnik warnen die Autoren eindringlich davor, einseitig auf die batteriebetriebene E-Mobilität zu setzen. Die gleichberechtigte Förderung der Wasserstoff-Technologie sei unverzichtbar, um Deutschlands energie- und umweltpolitische Ziele zu erreichen. Man könnte auch sagen: VW-Chef Diess ist schwer auf dem Holzweg.
MATTHIAS BEERMANN

INFO
Sauber, sehr effizient, aber auch noch sehr teuer. Eine Brennstoffzelle ist kein Energiespeicher wie eine Batterie, sondern ein Energiewandler. In der Zelle reagiert Wasserstoff mit dem Sauerstoff aus der Luft. Dabei entstehen Wasser, Strom und Wärme. Diese Reaktion wird auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet.

Anwendung Brennstoffzellen eignen sich auch für stationären Einsatz (z.B. zum Heizen von Gebäuden). Autos mit solchen Zellen sind erheblich leichter als Batteriefahrzeuge. Sie lassen sich ebenso schnell betanken wie konventionelle Autos, auch ihre Reichweite ist vergleichbar. Der Verbrauch beträgt etwa ein Kilogramm Wasserstoff auf 100 Kilometer.

Kosten Ein Kilogramm Wasserstoff kostet an der Tankstelle 9,50 Euro. Vier bis fünf Kilogramm fasst der Tank der meisten Fahrzeuge. Noch gibt es nur sehr wenige Wasserstoff-Pkw, die entsprechend teuer sind. Der Toyota Mirai kostet rund 78.000 Euro.

Herstellung Der größte Teil der heutigen Wasserstoffproduktion entsteht als Nebenprodukt in der chemischen Industrie, vor allem aus Erdgas. Daneben ist die Elektrolyse von Wasser am gebräuchlisten.

Prekäre Bedingungen gefährden IT-Standort Deutschland

25. Juni 2019Computer, TV, MedienMinge

(Gesellschaft für Informatik e.V.) – Mit der Stellungnahme zur „Lage und Zukunft des wissenschaftlichen Nachwuchses“ weist der Beirat des Wissenschaftlichen Nachwuchses in der Gesellschaft für Informatik (GI-WiN) auf die prekäre Lage vieler Nachwuchstalente im akademischen Mittelbau hin. Zunehmende finanzielle und strukturelle Defizite in der deutschen Hochschullandschaft würden die Informatik-Forschung vieler Promovierenden und Postdoktoranden zu einem Kraftakt machen, so Dr. Jens-Martin Loebel, Dr. Kerstin Lenk, Dr. Mario Gleirscher und Prof. Dr. Simon Nestler, die die Stellungnahme gemeinsam verfasst haben.

Dr. Kerstin Lenk, stellvertretende Sprecherin des Beirats sieht in dieser Vernachlässigung des wissenschaftlichen Mittelbaus durch die Politik eine massive Gefahr für den Wissenschafts- und Innovationsstandort Deutschland: „Die vielen Promovierenden und Postdoktoranden sind das Rückgrat der deutschen Informatikforschung. Doch prekäre Beschäftigungsverhältnisse, unzureichende Vereinbarkeit von Beruf und Familie oder mangelndes Qualitätsmanagement machen den Hochschulstandort Deutschland für viele herausragende IT-Talente zunehmend unattraktiv. Wenn wir bei wegweisenden Zukunftsthemen wie Künstlicher Intelligenz, autonomen Fahren oder Data Science international konkurrenzfähig bleiben wollen, dann müssen wir die Verhältnisse unter denen der wissenschaftliche Nachwuchs heute arbeitet nachhaltig aufwerten.“

Um die Abwanderung herausragender IT-Talente (Brain Drain) an deutschen Hochschulen mittelfristig zu verlangsamen und langfristig zu stoppen schlägt der Beirat insgesamt acht konkrete Maßnahmen vor: Hierzu zählen:

1. die Trennung von Betreuung und Begutachtung sowie die externe unabhängige Begutachtung von Dissertationen,
2. der flächendeckende Einsatz von Promotionskomitees mit unabhängigen Mitgliedern und der Dokumentation deren Arbeit zur Qualitätssicherung,
3. die klare Definition der Rolle von Betreuern sowie die Unterstützung von Promovierenden/Postdoktoranden bei der zukünftigen beruflichen Orientierung und den Schutz der körperlichen und psychischen Gesundheit,
4. die Beseitigung von negativen Einflüssen der vertraglichen Rahmenbedingungen auf das Betreuungsverhältnis,
5. den Nachweis pädagogischer Weiterbildungen in der Betreuung vor Antritt einer Tenure-Track-Stelle und/oder einer Professur.

Der Beirat fordert darüber hinaus administrative und organisatorische Maßnahmen zur Strukturierung und Schaffung weiterer Karrierewege für den wissenschaftlichen Nachwuchs. Hierzu zählen:

6. die Abschaffung des WissZeitVG (Gesetz über befristete Arbeitsverträge in der Wissenschaft),
7. die Schaffung von Dienstvereinbarungen, nach Vorbild der Viadrina. Dazu gehören u.a., dass Erstverträge mit dem wissenschaftlichen Nachwuchs über mindestens drei Jahre geschlossen werden. Die Arbeitszeit muss mindestens 50% betragen, wobei angestellte Promovierende und Postdoktoranden mindestens 40 % der Arbeitszeit für ihre eigenen Qualifikationsarbeiten zur Verfügung haben müssen. Familienpolitische Komponenten wie die Verlängerung des Arbeitsverhältnisses um zwei Jahre je Kind müssen berücksichtigt werden.
8. die Schaffung von unbefristeten Positionen in oder nach der Postdoktoranden-Phase zum Beispiel in der Lehre oder reine Forschungsstellen nach dem Vorbild des angelsächsischen Systems.

Über die Gesellschaft für Informatik e.V.
Die Gesellschaft für Informatik e.V. (GI) ist mit rund 20.000 persönlichen und 250 korporativen Mitgliedern die größte und wichtigste Fachgesellschaft für Informatik im deutschsprachigen Raum. 2019 feiert die GI ihr 50-jähriges Gründungsjubiläum. Seit 1969 vertritt sie die Interessen der Informatikerinnen und Informatiker in Wissenschaft, Wirtschaft, öffentlicher Verwaltung, Gesellschaft und Politik. Mit 14 Fachbereichen, über 30 aktiven Regionalgruppen und unzähligen Fachgruppen ist die GI Plattform und Sprachrohr für alle Disziplinen in der Informatik.

Zum 80. Geburtstag von Ernst Ulrich von Weizsäcker

25. Juni 2019Erde, Klima, UmweltschutzMinge

(VDW) – Der international bekannte Vordenker für Nachhaltigkeit und Umweltthemenfeiert seinen 80. Geburtstag. Sein Ansatz „Faktor 4: Doppelter Wohlstand –
halbierter Ressourcenverbrauch“ und die damit verbundene Forderung nach
einer ökologischen Steuerreform haben in Deutschland und auf der ganzen Welt
zahlreiche Persönlichkeiten inspiriert. Als verantwortlicher Wissenschaftler
und brückenbauender Politiker hat er sich weltweit einen Namen gemacht.
Seine Ideen sind angesichts des Artensterbens und der Klimakrise sowie dem
Ringen um Lösungen hochaktuell und von höchster Bedeutung. Er setzt sich
unermüdlich, aber dennoch optimistisch für Ressourceneffizienz,
wirtschaftliches Umdenken und die Entlastung unserer Ökosysteme ein. Diese
Themen treibt auch die Vereinigung Deutscher Wissenschaftler (VDW) mit
voran.

Am Tag seines Geburtstags veranstaltet die Vereinigung Deutscher
Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit dem Wuppertal Institut für Klima,
Umwelt, Energie und der Deutschen Gesellschaft Club of Rome ein
interdisziplinäres Symposium in Berlin. Auf diesem werden Politiker,
Wissenschaftler und Teilnehmende aus allen Generationen an den genannten
Themen arbeiten und Lösungsstrategien entwickeln. Neben
Bundesumweltministerin Svenja Schulze, dem früheren Bundespräsidenten Horst
Köhler und dem Fernsehjournalisten und Mediziner Eckart von Hirschhausen
wird auch Ernst Ulrich von Weizsäcker selbst sprechen.

„Wir brauchen weniger Untergangs- sondern Übergangsszenarien. Übergänge in
eine Welt, die mehr Freude macht als die jetzige. Wir brauchen eine
ansteckende positive Vision von einer Welt, für die wir nicht verzichten
„müssen“, sondern gerne loslassen von dem, was uns eh nicht glücklich macht.
Und genau dafür steht Ernst Ulrich von Weizsäcker“, sagt Eckart von
Hirschhausen.

„Ernst Ulrich von Weizsäcker liefert immer Neues zu Lösungen – und das
druckreif“, sagt Hartmut Graßl, ehemaliger Direktor am Max-Planck-Institut
für Meteorologie und Vorsitzender der Vereinigung Deutscher Wissenschaftler,
die Themen von Ernst Ulrich von Weizsäcker in ihrer Agenda vorantreibt.

„Die Preise müssen die ökologische Wahrheit sagen“, ist eine der
Forderungen, von denen Ottmar Edenhofer, Direktor am Potsdam-Institut für
Klimaforschung (PIK) inspiriert wurde. „Auch wenn wir noch weit entfernt
davon sind, muss es uns gelingen das umzusetzen, um eine sozial verträgliche
und ökologische Marktwirtschaft aufbauen zu können, sagt er und dankt Ernst
Ulrich von Weizsäcker für seine Erdpolitik, die dringender ist denn je.

„Ernst Ulrich von Weizsäcker hat tiefe Spuren in der deutschen Umwelt- und
Klimapolitik hinterlassen“, sagt Alexander Bonde, Generalsekretär der
Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), die von Weizsäcker bereits 2008 mit
ihrem Deutschen Umweltpreis auszeichnete. Bonde lobt auch seine
herausragende Leistung als Wissenschaftler: „Er hat stets die Nähe zur
Öffentlichkeit und praktischen Umsetzung seiner Ideen gesucht.“

Bei der Vereinigung Deutscher Wissenschaftler gingen viele
Geburtstagswünsche per Videobotschaft ein, von Ministern, Wissenschaftlern,
Unternehmern und Journalisten. Diese unterstreichen auf vielfältige Weise
die Bedeutung und Gestaltungsmacht von Ernst Ulrich von Weizsäcker.

Über Ernst Ulrich von Weizsäcker
Weizsäcker ist langjähriges und engagiertes Mitglied in der Vereinigung
Deutscher Wissenschaftler, die er viele Jahre als Vorstandsvorsitzender
leitete. Er war Gründungspräsident des Wuppertal Instituts für Klima,
Umwelt, Energie und gab dem Club of Rome als Ko-Präsident gemeinsam mit
Anders Wijkman und der vielbeachteten Publikation „Come on“ (Deutsch: Wir
sind dran) in den letzten Jahren eine klare Ausrichtung auf die großen
Herausforderungen in Wirtschaft, Gesellschaft und Ökologie.

Steroide riskant bei entzündlichen Krankheiten – Mit einem Vorwort von Jean Pütz

25. Juni 2019Klassische MedizinMinge

Liebe Besucher meiner Homepage,
das wichtigste Steroid ist das Cholesterin in allen seinen Wirkungen und Nebenwirkungen. Dieses ist in tierischen aber nicht in pflanzlichen Fetten und Ölen enthalten. Aber auch Stoffe, die auf Cholesterin aufbauen nennt man Steroide z. B. das männliche Testosteron, das u. a. in der Prostata gebildet wird. Synthetisch hergestelltes Testosteron und Verwandte sind nicht nur wirksame Medikamente, sondern befinden sich auch in vielen Muskelaufbau-Präparaten und angeblichen Stärkungs- und Doping-Mitteln, die vielfach in Fitness-Studios gereicht werden.
Ihr Jean Pütz

(pte) – Steroide bei Partienten mit entzündlichen Erkrankungen wie Polymyalgia rheumatica und/oder Riesenzellarteriitis erhöhen laut einer Studie der University of Leeds das Risiko einer Infektion deutlich. Dieses nimmt laut den in „CMAJ“ veröffentlichten Studienergebnissen mit der Höhe der Dosis zu.

70 Prozent mehr Infektionen
Die groß angelegte Studie mit fast 40.0000 erwachsenen Patienten mit Polymyalgia rheumatica oder Riesenzellarteriitis belegt ein erhöhtes absolutes Infektionsrisiko bei der Einnahme von oralen Steroiden. Das Durchschnittsalter der Teilnehmer lag bei 73 Jahren. Das Risiko einer Infektion nahm mit höheren Dosierungen zu. Es war auch bei geringen täglichen Dosen von weniger als fünf mg Prednisolon erhöht.

Laut Forschungsleiterin Mar Pujades-Rodriguez war das Risiko der Patienten während der Einnahme der Steroide um 50 Prozent erhöht. „Die Erhöhung des Risikos reichte von 48 Prozent bei Pilzinfektionen bis zu 70 Prozent bei bakteriellen Infektionen. Mit 56 Prozent litten mehr als die Hälfte der Patienten während der 138.412 Personenjahre des Follow-ups unter Infektionen. Mit 27 Prozent kam es am häufigsten zu Infektionen der unteren Atemwege. Neun Prozent erkrankten an einer Bindehautentzündung und sieben Prozent an Gürtelrose.

Mehr Informationen über Risiken
Mit 27 Prozent wurde mehr als ein Viertel der Patienten ins Krankenhaus eingeliefert. Sieben Prozent starben binnen einer Woche nach der Diagnose einer Infektion. Laut den Studienautoren sollten Patienten und Ärzte über das Infektionsrisiko informiert, Symptome identifiziert und rasch behandelt werden. Dazu gehörten auch rechtzeitige Impfungen und die Dokumentation einer Vorgeschichte chronischer Infektionen wie Gürtelrose. Sie schlagen vor, dass Schätzungen des Ausmaßes des Risikos in Zusammenhang mit der Dosierung für Entscheidungsträger nützlich sein können, um den Einsatz von Glukokortikoid sparenden Medikamente bei Patienten mit diesen entzündlichen Erkrankungen zu beurteilen.

Nicht nur Geburtstag, sondern hervorragende Fusionsforschung in Greifswald

25. Juni 2019Physik, Chemie, TechnikMinge

Das IPP Greifswald feiert 25-jähriges Jubiläum

(IPP) – Am 19. Juli 2019 feiert das IPP Greifswald sein 25jähriges Bestehen. Vor einem Vierteljahrhundert wurde es als zweiter Standort des im bayerischen Garching beheimateten Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) gegründet. Im IPP Greifswald wird Wendelstein 7-X betrieben, die weltweit größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator.

Vor 25 Jahren, am 19. Juli 1994, schlossen das Land Mecklenburg-Vorpommern und die Max-Planck-Gesellschaft den Rahmenvertrag zur Errichtung des IPP-Teilinstitutes in Greifswald. Hier, mehr als 800 Kilometer vom Stamminstitut im bayerischen Garching entfernt, gründete das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik im Zuge des „Forschungsaufbaus Ost“ einen zweiten Standort. Dort sollte die bereits ab den 1980er-Jahren geplante Forschungsanlage Wendelstein 7-X entstehen, die weltweit größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator.

Mit unterschiedlichen Anlagen verfolgt man an beiden IPP-Standorten das gleiche Ziel: ein Kraftwerk, das – ähnlich wie die Sonne – Energie aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnt. Brennstoff ist ein ionisiertes Wasserstoffgas, ein „Plasma“. Zum Zünden des Fusionsfeuers muss es in Magnetfeldern nahezu berührungsfrei eingeschlossen und auf hohe Temperaturen über 100 Millionen Grad aufgeheizt werden. Dabei erarbeitet die Forschungsanlage ASDEX Upgrade in Garching die Grundlagen für ein Fusionskraftwerk vom Typ Tokamak; Wendelstein 7-X in Greifswald soll die Kraftwerkstauglichkeit der Stellaratoren zeigen.

Rück- und Ausblick
Die damalige Kultusministerin Mecklenburg-Vorpommerns Steffie Schnoor betonte 1994 anlässlich der Vertragsunterzeichnung: „Dieses junge Bundesland wird mit dem Rahmenvertrag, den wir heute hier unterzeichnen, in den europäischen Forschungsverbund eingebunden und der Forschungsstandort Mecklenburg-Vorpommern wird nachhaltig gestärkt. Nicht zuletzt wird hier und heute auch ein Stück Deutsche Einheit vollzogen.“ Ähnlich sah es der damalige Bundesforschungsminister Dr. Paul Krüger: „Die Angleichung der Lebensverhältnisse zwischen Ost und West, also auch im Bereich von Forschung und Technologie, ist und bleibt eine vorrangige Aufgabe.“ Mit dem Stellarator-Projekt entstünde in Greifswald eine Stätte europäischer Forschung.

Zwei Jahre später bestätigte die Europäischen Union, 45 Prozent der Investitionskosten zu übernehmen, und die ersten Aufträge konnten europaweit ausgeschrieben werden. Im Jahr 2000 zog man aus gemieteten Büroräumen in den Institutsneubau in der Wendelsteinstraße um. Parallel zur industriellen Fertigung der Bauteile startete 2005 der Zusammenbau des Großexperiments. Nach zehn Jahren und weit über einer Million Montagestunden war der Aufbau von Wendelstein 7-X abgeschlossen. Daran hatten sich zahlreiche Forschungseinrichtungen im In- und Ausland beteiligt. Die von Bund, Land und EU bis heute getragenen Investitionskosten zur Errichtung von Wendelstein 7-X belaufen sich auf netto rund 400 Millionen Euro. Aufträge im Wert etwa 100 Millionen gingen dabei an Unternehmen im Land Mecklenburg-Vorpommern.

2015 erzeugte Wendelstein 7-X das erste Helium-Plasma, 2016 startete mit dem ersten Wasserstoff-Plasma der wissenschaftliche Experimentierbetrieb. Schon ein Jahr später erzielte Wendelstein 7-X den Stellarator-Weltrekord für das Fusionsprodukt. Die gegenwärtig für etwa zwei Jahre laufende Aufrüstung der Anlage soll statt der bislang erreichten rund zehn bis hundert Sekunden bis zu dreißig Minuten andauernde Plasmen möglich machen. Damit wird überprüfbar, ob Wendelstein 7-X ein heißes Wasserstoff-Plasma auch dauerhaft aufrechterhalten kann. Ziel ist es, das große Plus der Stellaratoren zu demonstrieren, die Möglichkeit des Dauerbetriebs.

„Die Hoffnungen des damaligen IPP-Direktor Professor Klaus Pinkau, der die Gründung des neuen Standorts in Greifswald maßgeblich befördert hatte, haben sich erfüllt. Der wissenschaftliche Erfolg hat sich voll und ganz eingestellt“, meint Projektleiter Professor Thomas Klinger: „Wendelstein 7-X ging als nationales und europäisches Projekt an den Start. Inzwischen hat die Anlage internationale Aufmerksamkeit und Kooperationspartner in aller Welt gefunden“. Zum Wendelstein-Team gehören über 400 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, davon etwa die Hälfte aus den Laboratorien des Europäischen Fusionsforschungsprogramms, aus den USA, Japan und Australien.
Isabella Milch

24.06.2019 Macht uns die Industrie nicht kaputt !

25. Juni 2019VideosMinge

Macht uns die Industrie nicht kaputt ! Sie ist die Milchkuh für einen hohen Lebensstandard und eine geringe Arbeitslosigkeit. Heute findet im Bundeskanzleramt in Berlin der sogenannte Automobil-Gipfel statt.
Hier ein positiver Kommentar der es ermöglicht die deutsche Volkswirtschaft vor dem Einfluss egozentrischer Trump-Politik und chinesischem Einfluss zu schützen.
Folge 22. Mit Vernunft in die Zukunft, oder ?

Mehr Trinkwasser durch neue Nano-Hotspots

24. Juni 2019Physik, Chemie, TechnikMinge

(pte) – Forscher der Rice University haben eine neue, besonders leistungsfähige Entsalzungsanlage entwickelt, die ihre Energie aus der Sonne bezieht. Es handelt sich um eine Fortentwicklung der sogenannten Membrandestillation. Bei diesem Verfahren trennt eine nur für Dampf, nicht jedoch für Wasser durchlässige Membran von der Sonne erwärmtes Salzwasser von kühlem Frischwasser. Der Dampf passiert die Sperre aufgrund des Druckunterschieds und kondensiert zu sauberem Trinkwasser.

Nanopartikel statt Konzentratorlinsen
Die von den Fachleuten eingesetzten Membranen sind aus einem wasserabweisenden Kunststoff gefertigt und haben einen Porendurchmesser von 0,1 bis 0,5 Mikrometern. Um die Ausbeute zu verbessern, lässt sich die Sonneneinstrahlung durch Konzentratorlinsen erhöhen. Das Salzwasser wärmt sich schneller auf, sodass mehr Dampf die Membran passiert. Das Team um Alessandro Alabastri, Assistenzprofessor am Institut für Elektrotechnik und Computerwissenschaften, Pratiksha Dongare, die ihr Studium abgeschlossen hat, und Oara Neumann, entschied sich für einen anderen Weg, um mehr solare Wärme einzufangen.

Die Experten haben Nanopartikel entwickelt, die so designt sind, dass sie Wärme einfangen, wenn sie von den infraroten Strahlen der Sonne getroffen werden. Diese klebten sie auf die Seite der Membran, die der Salzwasserseite zugewandt ist. Diese Hotspots, die einen Wirkungsgrad von 80 Prozent haben, geben ihre Energie an das umliegende Wasser ab, das sich dadurch schneller erhitzt. Die Partikel lassen sich kostengünstig herstellen und auf die Membran kleben.

Schnelle Hilfe für Dritte-Welt-Länder
Physikalisch gesehen, haben die Forscher aus einem linearen einen nicht linearen Prozess gemacht. Die schnellere Erwärmung sorgt für eine überproportional stärker ansteigende Druckdifferenz, die den Transport von Dampfmolekülen durch die Membran beschleunigt. Es habe sich herausgestellt, dass Hotspots wirkungsvoller sind als flächige Wärmeabsorber.

Das Verfahren lässt sich möglicherweise auch auf andere Solartechniken übertragen, etwa die fotokatalytische Wasserspaltung, bei der Wasserstoff entsteht. Millionen Menschen, vor allem in der Dritten Welt, haben nur eingeschränkten Zugang zu sauberem Trinkwasser, außerdem keinen oder kaum Strom. Die Rice-Forscher wollen ihre Verfahren jetzt massentauglich machen, sodass es in diesen Regionen als Trinkwasserspender eingesetzt werden kann.

22.06.2019 Mit Vernunft die Klimakrise bewältigen

23. Juni 2019VideosMinge

Den „Hambacher-Forst-Aktivisten und -Protestierern“, ebenso wie den „Friday-for-Future-Jugendlichen“ ins Gästebuch geschrieben:
Bitte berücksichtigt die Nebenwirkungen und Risiken. Leider lässt sich die Natur nicht durch Gefühle manipulieren. Trotzdem, mit Vernunft können wir gemeinsam die Klimakrise bewältigen.
Folge 21. Mit Vernunft in die Zukunft, oder?

Neuronale Netze in der Wettervorhersage

23. Juni 2019Erde, Klima, UmweltschutzMinge

(KIT) – Gewitter, Sonne, Kälte, Hitze – wie unbeständig das Wetter sein kann, zeigte der diesjährige Mai. Verantwortlich ist das „chaotische System“ Atmosphäre: physikalische Eigenschaften wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Bewölkung ändern sich ständig. Wetterprognosen versuchen, das Chaos vorherzusehen und zuverlässige Aussagen zu machen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Meteorologie und Mathematik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben gemeinsam eine neue Methode entwickelt, die auf Basis von Künstlicher Intelligenz Fehler in der Wettervorhersage unter Berücksichtigung nicht-linearer Zusammenhänge korrigiert.

Luftmassen, die ständig in Bewegung sind, Temperaturen, die schwanken und sich ändernde Luftdruckverhältnisse machen die Atmosphäre über uns schwer berechenbar. Doch eben dies tun Meteorologen, um verlässliche Wettervorhersagen zu treffen. Als Grundlage nutzen sie dabei Messungen vom aktuellen Zustand der Atmosphäre und simulieren ausgehend davon alternative Szenarien: Sie verändern bewusst zum Beispiel die Temperatur oder die Luftfeuchtigkeit, und berechnen, wie sich diese Modifikation auf das Wetter auswirken könnte. Für jede Messgröße vergleichen sie bis zu 50 Szenarien. „Ähneln sich die Ergebnisse, deutet das darauf hin, dass eine Prognose mit diesen Werten relativ sicher und der Zustand der Atmosphäre in diesem Bereich stabil und gut vorhersagbar ist“, sagt Peter Knippertz vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT.

Diese Methode unterliegt jedoch systematischen Unsicherheiten, welche die Ergebnisse verzerren: „Die Computerszenarien können manche physikalischen Zusammenhänge nicht in der notwendigen Detailtiefe oder räumlichen Auflösung abbilden“, sagt Sebastian Lerch vom Institut für Stochastik des KIT, der eng mit Knippertz zusammenarbeitet. So fallen beispielsweise Vorhersagen über die Temperatur an bestimmten Orten stets zu mild, an anderen zu hoch aus, weil lokale, teils zeitlich variable Gegebenheiten den Modellen nicht mitgegeben werden können. Deshalb sei es nötig, die Ergebnisse der Simulationen mit aufwendigen statistischen Verfahren und Expertenwissen nachzubearbeiten, um bessere Prognosen und Eintrittswahrscheinlichkeiten für Wetterereignisse zu erhalten.

„Wir haben einen Ansatz entwickelt, der bessere Vorhersagen als etablierte Standardverfahren liefert“, so Lerch, der zugleich auch am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) in der Gruppe von Tilmann Gneiting arbeitet, der am KIT einen Lehrstuhl innehat. Grundlage hierfür sind neuronale Netze, also Computerprogramme, die Informationen nach dem Vorbild des Gehirns verarbeiten. Die künstlichen Neuronen sind in Schichten angeordnet. So können die Mathematiker dem Netzwerk „antrainieren“, wie es bestimmte Daten optimal verarbeiten kann. Mit jeder Information, die in der Trainingsphase durch das Netzwerk fließt, sammelt es „Erfahrung“, kann sich kontinuierlich verbessern und so beispielsweise die Eintrittswahrscheinlichkeit von lokalen Wetterereignissen präzise bestimmen.

„Wir haben in unser Netzwerk eine Zwischenschicht eingefügt, in der die Neuronen die chaotischen, nicht-linearen Wechselwirkungen zwischen den Daten aus den Wettermessstationen und den physikalischen Zuständen der Atmosphäre in der Simulation analysieren und bewerten“, sagt Lerch. „So kann es eigenständig lernen, wie sich Veränderungen beispielsweise auf die Temperatur an einer bestimmten Messstation auswirken.“ Um ihr Netz zu trainieren, nutzen die Mathematiker Wetterdaten aus Deutschland, die 537 Wetterstationen von 2007 bis 2016 aufzeichneten. Eingangsgrößen für das neuronale Netz waren unter anderem die Bewölkung, Bodenfeuchte und Temperatur.

Die Prognosen, die das Netz getroffen hat, haben die Mathematiker mit Prognosen aus etablierten Techniken verglichen. „Unser Ansatz hat für fast alle Wetterstationen deutlich genauere Vorhersagen getroffen und ist wesentlich weniger rechenaufwendig“, fasst Lerch zusammen. Die Vorteile von neuronalen Netzen als Nachbearbeitungsverfahren lägen vor allem darin, dass sie nicht-lineare Zusammenhänge eigenständig erkennen und ihr Wissen darüber kontinuierlich anpassen können. Zudem können sie schneller große Datenmengen verarbeiten als bisherige Methoden und menschliche Experten. „Wir konnten so erstmals zeigen, dass sich neuronale Netze bestens dafür eignen, Wettervorhersagen zu verbessern und Informationen über meteorologische Prozesse zu erhalten.“

Überregionale Forschung für bessere Wettervorhersagen
Lerchs Forschung ist Teil des SFB/Transregios 165 „Waves to Weather“ (W2W), dessen Ko-Sprecher Knippertz ist. Wissenschaftler des KIT, der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München als Koordinator und der Johannes-Gutenberg-Universität (JGU) arbeiten hier überregional und interdisziplinär zusammen, um Wettervorhersagen noch genauer und zuverlässiger zu machen. Damit stellt sich W2W der aktuell größten Herausforderung in der Wettervorhersage: die Grenzen der Vorhersagbarkeit in verschiedenen Situationen zu identifizieren und jeweils die physikalisch bestmögliche Prognose zu erstellen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert den SFB seit 2015 und hat seine Förderung vor einigen Wochen für weitere vier Jahre verlängert.