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E-Zigaretten auch nicht ohne: Neue Gesundheitsaspekte

(pte) – Das Dampfen von E-Zigaretten mit Nikotin beeinträchtigt den Abtransport von Schleim aus den Atemwegen, wie eine Studie der University of Kansas , der University of Miami  und des Mt. Sinai Medical Center zeigt. Werden menschliche Zellen im Labor dem Dampf mit Nikotin ausgesetzt, führt das zu einer eingeschränkten Fähigkeit, Schleim oder Auswurf über die Oberfläche zu bewegen.

Zilienschlagfrequenz leidet
Die Forscher konnten diese sogenannte mukoziliäre Dysfunktion auch bei lebenden Schafen nachweisen, deren Atemwege ähnlich wie beim Menschen auf den Dampf von E-Zigaretten reagieren. Die mukoziliäre Dysfunktion ist ein Merkmal zahlreicher Lungenerkrankungen, wie Asthma, COPD und Mukoviszidose. Das Dampfen mit Nikotin beeinträchtigt die Zilienschlagfrequenz, dehydriert die Atemwegsflüssigkeit und führt dazu, dass der Schleim zähflüssiger oder klebrig wird. Diese Veränderungen machen es für die Bronchien schwieriger, Infektionen oder Verletzungen abzuwehren.

Eine aktuelle Studie hat ergeben, dass junge Nutzer von E-Zigaretten, die zuvor nie geraucht haben, über ein erhöhtes Risiko einer chronischen Bronchitis verfügen. Charakteristisch für diese Krankheit ist die chronische Produktion von Schleim, die sich auch bei Rauchern beobachten lässt. Laut Seniorautor Matthias Salathe von der University of Kansas bestätigen die jetzt im „American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine“ veröffentlichten Daten nicht nur diese Ergebnisse, sondern erklären sie auch.

Bronchien länger belastet
Das Dampfen kann mehr Nikotin in die Atemwege transportieren als das Rauchen einer Zigarette. Außerdem ist laut Salathe die Aufnahme in den Blutstrom langsamer. Damit werden die Atemwege möglicherweise länger hohen Nikotinkonzentrationen ausgesetzt. Die Studie hat auch gezeigt, dass Nikotin diese negativen Auswirkungen durch das Stimulieren des Ionenkanals TRPA1 hervorruft.
Das Blockieren von TRPA1 verringerte die Auswirkungen des Nikotins auf den Abtransport von Schleim. Das galt für die Zellkulturen und die Schafe. Salathe betont, dass das Dampfen nicht, wie vielfach von Anfängern angenommen, harmlos ist. „Zumindest steigt dabei das Risiko einer Bronchitis. Unsere Studie könnte gemeinsam mit anderen sogar infrage stellen, ob E-Zigaretten für Raucher eine Alternative zur Schadensbegrenzung sein können.“

Gift im Boden lässt sich einfach auswaschen

(pte) – Mit Schwermetallen verseuchte Böden lassen sich mit einer Chemikalie namens Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) vollkommen reinigen. Das haben Forscher der Stanford University herausgefunden. Bisher werden solche Böden, die auch in Deutschland vor allem auf früheren Industriegeländen zu finden sind, meist in Deponien gelagert.

Schneller und viel billiger
Das Team um Materialwissenschaftler Yi Cui vermischt EDTA mit Wasser. Der dann folgende Prozess ähnelt dem Aufbrühen von Kaffee, witzelt der Forscher. Die Flüssigkeit rieselt wie Wasser durchs Kaffeemehl hindurch den verseuchten Boden. Das EDTA bindet Metallionen an sich und reißt sie mit. Sie sammeln sich, wie der Kaffee in der Kanne, in einem Gefäß unterhalb des Erdreichs.

„Das ist ein neuer Ansatz, verseuchten Boden zu reinigen“, sagt Cui. Bisher funktioniert das Verfahren nur im Labor. Im nächsten Schritt wollen die Forscher eine Pilotanlage bauen, um die Technik unter realen Bedingungen zu erproben. „Dann finden wir auch heraus, wie teuer die Bodenreinigung ist“, so Cui. Wobei er jetzt schon überzeugt ist, dass es billiger ist als alle bisher getesteten Verfahren – und schneller geht.

Blei, Cadmium und Kupfer
Die Forscher haben bisher Böden gereinigt, die mit den hochgiftigen Schwermetallen Blei und Cadmium sowie mit Kupfer verseucht waren, das nur in hohen Konzentrationen gesundheitsgefährdend ist. Diesem ersten Schritt musste ein zweiter folgen, die Rückgewinnung von Wasser, EDTA und Schwermetallen. Dabei kam den Experten zugute, dass EDTA negativ geladen bleibt, auch wenn die positiv geladenen Ionen darauf fixiert waren.

In einem elektrischen Feld konnten die beiden Materialien voneinander getrennt werden. Übrig blieb EDTA in Wasser gelöst, das erneut zur Bodenreinigung verwendet werden kann. Cui will es jetzt mit anderen noch gefährlicheren Metallen versuchen, etwa mit Quecksilber, das so giftig ist, dass die experimentierenden Forscher Schutzkleidung tragen müssen.

Flexible Nanoröhren als Antennen für 5G-Handys

(pte) – Antennen aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen sind genauso effektiv wie solche aus Kupfer. Dazu sind sie flexibel, robust und lassen sich auf Unterlagen drucken, etwa auf Bauteile von Smartphones der nächsten Generation (5G). Entwickelt worden sind sie von Forschern der Ingenieurschule an der Rice University .

Acht Meter lange Nanotubes
Chemie- und Biomolekular-Ingenieur Matteo Pasquali arbeitet mit speziell ausgerichteten Filmen aus Nanoröhren. Diese sind wie aufgerolltes Graphen. Die daraus hergestellten Antennen sind den herkömmlichen nicht nur ebenbürtig, sie sind auch dünner und können hohe Frequenzen besser empfangen, wie sie im 5G-Netz verwendet werden. Ein solches ist derzeit weltweit im Aufbau, allerdings mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Pasquali hat eng mit dem National Institute of Standards and Technology (NIST) zusammengearbeitet, das die neuartigen Antennen auch testet. Federführend war hier Amram Bengio, der bei Pasquali seine Doktorarbeit schrieb. Er gründete unterdessen ein Unternehmen, um die Antenne weiterzuentwickeln und zur Serienreife zu bringen.

Um die Filme herzustellen, haben die Forscher bis zu acht Meter lange Nanotubes in eine saure Flüssigkeit gegeben. Diese sprühten sie auf eine Unterlage. Scherkräfte sorgten dort dafür, dass sich die Röhrchen eigenständig zu einem Film formierten. Dieses Phänomen hatte Pasquali bereits früher beschrieben.

Auch für Drohnen gut nutzbar
Oft wird zur Herstellung dünner Filme die Gasphasenabscheidung genutzt. Sie ist in diesem Fall aber weniger gut geeignet, so Pasquali. Die Abscheidung aus der Flüssigphase sei besser skalierbar und ermögliche eine kontinuierliche Herstellung. Die Filme sind zwischen einem und sieben Mikrometer dick. Die Röhrchen werden von Van-der-Waals-Kräften zusammengehalten, die dem Material bessere Eigenschaften verleihen, als Kupfer sie ausweist.

Den Forschern zufolge sind die Antennen nicht nur für 5G-Handys geeignet, sondern auch für die Kommunikation mit unbemannten Luftfahrzeugen, bei denen Gewicht eine wichtige Rolle spielt. Auch sei die Neuentwicklung für die Exploration von Öl und Gas nutzbar. „Ohne die wissenschaftliche Kompetenz und die experimentellen Möglichkeiten des NIST hätten wir unser Ziel nie erreicht“, sagt Pasquali. Unterstützung gab es auch von gleich drei Forschungseinrichtungen des US-Militärs.

Ausgewogene Ernährung: Frohe Botschaft für uns Männer

(BZfE) – Gesund altern, bedeutet auch mobil sein und für sich selbst
sorgen zu können. Wenn sich ältere Männer ausgewogen ernähren, bleiben
sie eher fit und entwickeln seltener körperliche Einschränkungen. Das
lässt eine Studie des “Brigham and Women’s Hospital”in Boston, USA
vermuten. Die Mediziner hatten die Daten von über 12.000 Männern aus den
Jahren 2008 bis 2012 ausgewertet. Zu Beginn der Untersuchung waren sie
über 60 Jahre alt und körperlich fit.

Die Probanden protokollierten regelmäßig ihre physischen Fähigkeiten.
Der Fokus lag auf alltäglichen Dingen wie sich Baden und Anziehen, um den
Block spazieren, mehr als anderthalb Kilometer gehen, Kniebeugen machen,
Treppen steigen und Besorgungen im Supermarkt erledigen. Die
Nahrungsqualität wurde anhand von elf verschiedenen Kategorien beurteilt.
Wenn viel Obst, Gemüse, Vollkorn, Nüsse und Hülsenfrüchte gegessen
wurden und der Verzehr von zuckerhaltigen Getränken und Fruchtsaft, rotem
und verarbeitetem Fleisch gering war, gab es besonders hohe Werte auf der
Punkte-Skala.

Mit einem hohen Punktewert blieben die Probanden eher mobil. Die
Wahrscheinlichkeit für altersbedingte, körperliche Beeinträchtigungen
war bei einer hohen Nahrungsqualität um 26 Prozent geringer –
unabhängig von Alter und Energieaufnahme. Ein insgesamt positives
Ernährungsmuster hatte dabei einen größeren Einfluss als einzelne
Nahrungskomponenten.

Da es sich um eine reine Beobachtungsstudie handelt, können keine
ursächlichen Beziehungen nachgewiesen werden. Aus diesem Grund sind die
Resultate mit Vorsicht zu interpretieren. Es wäre auch möglich, dass
bessere körperliche Fähigkeiten eine gesunde Ernährung begünstigen.
Allerdings gibt es gute Gründe für die positive Wirkung einer
ausgewogenen Kost. Wer viel Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte, Fisch und
Vollkorn isst, hat geringere Entzündungswerte im Blut. Antioxidanzien in
Obst und Gemüse reduzieren das Risiko für chronische Erkrankungen wie
Herz-Kreislauf-Beschwerden und erhöhen damit die Chancen für körperliche
Fitness im Alter, schreiben die Wissenschaftler im „Journal of Nutrition,
Health and Aging“.

Immer mehr kristallisiert sich CO2 als regenerativer Wertstoff heraus

(pte) – Eine Matte aus zahlreichen nebeneinander angeordneten, ringförmigen Resonatoren verwandeln einen mittelstarken Magnetresonanztomografen (MRT) in eine Supermaschine. Das Kunststück ist Xin Zhang, Stephan Anderson und ihrem Team vom Photonic-Center der Boston University  gelungen. Die Röhrchen bestehen aus Kunststoff und Kupfer. Diese Materialien sind so miteinander verbunden, dass es dafür kein Vorbild in der Natur gibt. Es handelt sich folglich um ein Metamaterial mit magnetischen Eigenschaften.

Radiosignale stören Ordnung
MRT werden vor allem im medizinischen Bereich genutzt, um Bilder vom Inneren des Körpers zu erzeugen. Das Verfahren ist auch für die Industrie interessant, etwa, um das Innere von Werkstoffen sichtbar zu machen. Der Tomograf erzeugt ein starkes Magnetfeld, beispielsweise 1,5 Tesla. Das ist das 30.000-Fache des Erdmagnetfelds. Das Magnetfeld richtet Wasserstoffatome so aus, dass sie alle in eine Richtung zeigen. Diese schöne Ordnung stört ein kurzes Radiosignal. Danach kehren die Wasserstoffatome zur alten Ordnung zurück. Dabei senden sie ihrerseits Signale aus, die von Sensoren registriert werden. Aus einer Vielzahl solcher Signale errechnet ein Computer dann ein Bild.

Damit eine hohe Auflösung erreicht wird und aussagekräftig ist, dauert die Aufnahme bis zu eine Stunde lang. Der neuartige Resonator halbiert die Zeit, die zur Erstellung von Bildern mit der gleichen Auflösung benötigt wird. Er wirkt gewissermaßen wie ein Signalverstärker. Das erleichtert es nicht nur den Patienten, es senkt auch die Kosten für den Betrieb der teuren Geräte. Den gleichen Effekt kann man auch mit MRT erreichen, die stärkere Magnetfelder erzeugen. Doch diese sind weitaus teurer. Umgekehrt können MRT mit weit kleineren Magnetfeldern gebaut werden, um in der Industrie eingesetzt zu werden. Das kann den Anwendungsbereich dieser Technologie stark erweitern.

Kunststoffstruktur aus 3D-Drucker
Die Resonatoren in der Matte sind drei Zentimeter hoch. Die Kunststoffstruktur wird per 3D-Druck hergestellt. Dazu kommt feiner Kupferdraht. Die Matten sind flexibel, sodass sie sich an die Körperteile anschmiegen, die per MRT untersucht werden, etwa an Knie oder Bauch. Die Resonatoren treten in eine Wechselwirkung mit dem Magnetfeld. Das verbessert die Signalstärke und damit die Auflösung des Bildes. „Viele Menschen sind erstaunt über die Einfachheit der Innovation. Dabei ist es kein Wundermaterial. Die Magie liegt im Design und in der Idee“, so Zhang.

Wie Sport hilft, verloren geglaubte Herzmuskelzellen zu regenerieren

(DSIM)– Säugetierherzen haben eine große Schwäche: Sind sie erst einmal ausgewachsen, können sie kaum noch neue Muskelzellen bilden. Schäden am Herzmuskel – etwa nach einem Infarkt – gelten daher als irreversibel und sind für eine hohe Zahl von Todesfällen verantwortlich. Bei Untersuchungen an Mäusen konnten Wissenschaftler um die Heidelberger Kardiologin Dr. med. Carolin Lerchenmüller nun jedoch zeigen, dass die Zahl neu gebildeter Kardiomyozyten sich durch Ausdauersport deutlich steigern lässt. Für die Forschungsarbeit, die im vergangenen Jahr im Wissenschaftsjournal Nature Communications erschienen ist, wurde Lerchenmüller mit dem Präventionspreis ausgezeichnet. Den mit 10.000 Euro dotierten Preis verleiht alljährlich die Deutsche Stiftung Innere Medizin (DSIM) gemeinsam mit der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin e.V. (DGIM) auf dem Internistenkongress.

Dass Sport gut für das Herz ist, kann als Gemeinplatz gelten – wissenschaftlich zu beweisen oder gar zu quantifizieren ist die Aussage jedoch nur schwer. Der diesjährigen Preisträgerin ist dies nun in aufwändigen Versuchsreihen gelungen. Im Rahmen der ausgezeichneten Studie stellte sie der Hälfte ihrer Versuchstiere über acht Wochen hinweg ein Laufrad zur Verfügung, der anderen Hälfte nicht. Während der gesamten Zeit erhielten die Mäuse per Infusion DNA-Bausteine, die anstelle von normalem Stickstoff (14N) dessen „schwere“ Variante 15N enthielten. Per Massenspektrometrie ließ sich daher neu gebildetes von bereits zuvor bestehendem oder lediglich repariertem Erbgut unterscheiden – und damit auch neu entstandene Herzmuskelzellen identifizieren

Wie sich am Ende der achtwöchigen Versuchsspanne zeigte, waren die Herzen der trainierten Tiere nicht nur größer und schwerer geworden, sie hatten auch mehr als viermal so viele neue Kardiomyozyten, also Herzmuskelzellen, gebildet wie die Herzen der untrainierten Tiere. In einer zweiten Versuchsreihe konnten Lerchenmüller und ihr Team diesen Befund auch bei Mäusen bestätigen, die vor Beginn der Trainingsphase einem künstlich verursachten Herzinfarkt ausgesetzt worden waren

Den Forschern gelang es darüber hinaus, ein biochemisches Bindeglied zu identifizieren, dem offenbar eine Mittlerrolle zwischen sportlicher Aktivität und Regeneration des Herzmuskels zukommt: Eine als miR-222 bezeichnete mikro-RNA wird unter Training vermehrt gebildet. Als die Forscher diese mikro-RNA blockierten, verhinderte das den positiven Effekt des Sports auf die Entstehung neuer Herzmuskelzellen. Ob sich hieraus mögliche Ansätze für eine medikamentöse Unterstützung des Regenerationsprozesses ergeben, muss in weiteren Studien untersucht werden.

Die Preiskommission begründet ihre Entscheidung unter anderem mit der vielfältigen Methodik der Studie, die ein breites Spektrum von der Erfassung des Verhaltens – die Laufrad-Mäuse liefen im Schnitt 5,5 Kilometer am Tag – über klinische Parameter bis hin zu histologischen und biochemischen Untersuchungen umfasst. „Die Arbeit zeigt, dass die Neubildung von Kardiomyozyten in einem Rahmen gesteigert werden kann, der durchaus gesundheitsrelevant sein kann“, sagt Professor Dr. med. Jürgen Schölmerich, Vorsitzender der DSIM aus Wiesbaden. Dass dieser Prozess sowohl in gesunden, als auch in vorgeschädigten Herzen angestoßen werden konnte, belege die große Bedeutung, die dem Sport sowohl in der Primär- als auch in der Sekundärprävention von Herzerkrankungen zukomme.

Deutschlands Bedarf an Reserve-Kraftwerken verdoppelt sich

(WELT) – Die Zahl der Kraftwerke, die als Folge von Energiewende und Atomausstieg ausschließlich für den Notfall bereitgehalten werden müssen, steigt in den nächsten Jahren erneut auf Rekordwerte. „Es gibt nach wie vor einen Bedarf an Netzreserve, um das deutsche Stromnetz in kritischen Situationen stabil zu halten“, kommentierte Jochen Homann, Präsident der Bundesnetzagentur, die neueste Prognose. „Das macht die Bedeutung eines zügigen Netzausbaus deutlich.“

Laut der Bonner Behörde steigt der Bedarf an Reservekraftwerken bis zum Winter 2022/2023 auf den Rekordwert von 10.647 Megawatt. Damit muss eine Erzeugungskapazität, die umgerechnet der von zehn Atomkraftwerken entspricht, nur zum Zwecke der Stromnetzstabilisierung in Betrieb gehalten werden.

Zwar hatte es im Winter 2017/2018 einen noch höheren Reservebedarf von 11.400 Megawatt gegeben: Damals war allerdings auch noch Österreich Teil einer gemeinsamen Netzzone mit Deutschland. Durch den vom europäischen Netzbetreiberverband verfügten Hinauswurf Österreichs aus dem gemeinsamen Marktgebiet sank der Reservebedarf in Deutschland seither – ein Rückgang, der aber offenbar nur kurzfristig Bestand hat, wie sich jetzt zeigt.

Bei hoher Stromnachfrage und gleichzeitig hoher Erzeugung aus Windkraftanlagen muss das überlastete Netz in der Regel stabilisiert werden. Dann wird die Erzeugungsleistung vor dem Engpass vermindert und gleichzeitig die Erzeugungsleistung hinter dem Engpass erhöht. Das geschieht meist, indem die Stromnetzbetreiber Kraftwerke nördlich der Mainlinie drosseln und Anlagen südlich des Mains hochfahren.

In 27 Fällen hat Netzagentur Abschaltung untersagt
In der Regel greifen Netzbetreiber wie Amprion oder Tennet dabei auf Kraftwerke zu, die am normalen Strommarkt teilnehmen. In manchen Situationen reichen diese jedoch als Re-Dispatch-Kapazitäten nicht aus. Dann müssen Kraftwerke aus der eigens vorgehaltenen Netzreserve einspringen.

Diese Netzreserve besteht aus Kraftwerken, die von ihren Betreibern aus Wirtschaftlichkeitsgründen eigentlich stillgelegt werden sollten. Die Bundesnetzagentur kann die Stilllegung jedoch untersagen, wenn die Anlagen für den Betrieb des Stromnetzes unverzichtbar sind. Die Turbinen müssen dann gegen eine reine Kostenentschädigung ständig in Betriebsbereitschaft gehalten werden.

Bislang haben Energiekonzerne 110 Kraftwerksblöcke mit einer Kapazität von 22.000 Megawatt zur Stilllegung angemeldet. In 27 Fällen hat die Bundesnetzagentur die Abschaltung bereits untersagt. Aus diesem Pool wird auch die Netzreserve für den kommenden Winter gebildet, die von der Regulierungsbehörde mit 5126 Megawatt angegeben wird.

Für den Winter 2022/2023 rechnet die Bundesnetzagentur nun allerdings mit einer Verdopplung des Netzreservebedarfs auf den besagten Rekordwert von 10.647 Megawatt. Denn wenn Ende 2022 das letzte deutsche Atomkraftwerk abgeschaltet wird, vergrößert sich das Gefälle der installierten Stromerzeugungskapazitäten zwischen Nord- und Süddeutschland. Entsprechend häufiger muss mit Re-Dispatch in den Markt eingegriffen werden, um die Überlastung der Leitungen zu vermeiden.

Zudem verlangt eine neue Stromhandelsverordnung der EU, dass die Netzbetreiber mehr grenzüberschreitende Leitungen dem internationalen Stromhandel zur Verfügung stellen müssen. Auch dadurch steigt der Re-Dispatch-Bedarf.

Kurzfristig ausländische Kraftwerke anmieten
Woher die nötigen Reservekraftwerke im Winter 2022 kommen sollen, ist einstweilen noch unklar. Der Bedarf von mehr als zehn Gigawatt übersteigt bei Weitem das, was an inländischen Kraftwerken zu diesem Zeitpunkt der Netzreserve zur Verfügung stehen wird. Womöglich müssen dann erneut ausländische Kraftwerke zur Sicherung des deutschen Stromnetzes angemietet werden.

Die deutschen Stromnetzbetreiber sollen allerdings noch warten, heißt es bei der Bundesnetzagentur. Schließlich sei der tatsächliche Bedarf im Winter 2022/2023 noch mit Unsicherheiten behaftet. Auch wisse man noch nicht, ob der „Aktionsplan Stromnetze“, der aktuell von der Bundesregierung erarbeitet wird, bis dahin das Problem abmildert. „Die Bundesnetzagentur hält daher an der Praxis fest, Netzreserve im Ausland erst zu kontrahieren, wenn die Bedarfsanalyse für den unmittelbar folgenden Winter einen entsprechenden Bedarf ergibt.“

Dem Grundwasserspiegel mit vereinfachten Methoden auf der Spur

(KIT) – Wasser ist eine lebenswichtige Grundlage für Mensch und Umwelt. Eine der wichtigsten Quellen ist Grundwasser, das von Niederschlägen oder oberirdischen Gewässern erneuert wird. Bevölkerungswachstum sowie Landwirtschaft und Industrie beeinflussen stark die Menge und Qualität des Grundwassers. Um Grundwasserressourcen kostengünstiger, einfacher und flächendeckender als bisher untersuchen zu kann, haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruhers Institut für Technologie (KIT) gemeinsam mit australischen Kollegen eine neue Methode entwickelt, die sie nun im Fachmagazin Reviews of Geophysics vorstellen.

Mehr als 70 Prozent des Trinkwassers stammen laut Umweltbundesamt allein in Deutschland aus Grundwasser. Weltweit nimmt die Gewinnung so rasant zu, dass die Grundwasserspiegel fallen, sich die Qualität verschlechtert und ganze Städte absinken. Dementsprechend wichtig ist es, die Untergrundeigenschaften zu erforschen um die Reserven nachhaltiger zu bewirtschaften.

„Derzeitige Testmethoden wie etwa der klassische Pumpversuch erfordern, dass Wasser aus speziell angelegten Brunnen aktiv abgepumpt und gleichzeitig der Wasserstand in nahegelegenen Brunnen beobachtet wird“ sagt Dr. Gabriel Rau vom Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) des KIT. Hierfür müssten zwei bis drei Personen eine entsprechenden Pumpversuch einrichten und für einen längeren Zeitraum für Messungen betreuen. Dieses Verfahren ist äußerst kostspielig, kann je nach Untergrundeigenschaften von einigen Stunden bis zu mehreren Monaten dauern und das Ergebnis ist nur für den getesteten Standort gültig. „Unterirdische Grundwasserspeicher unterscheiden sich jedoch räumlich stark voneinander und es wäre viel zu teuer und umständlich, überall Förderbrunnen zu bauen.“

Gemeinsam mit den australischen Universitäten University of New South Wales (UNSW) in Sydney und der Deakin University in Melbourne hat das KIT nun eine neue Methode entwickelt. Diese wertet Informationen über die Gezeiteneinwirkung auf den Grundwasserspiegel aus. Ähnlich wie bei Ebbe und Flut im Ozean, verändern die Gezeiten auch den Grundwasserstand: So drückt die sich ändernde Gravitation beispielsweise poröse Gesteine im Untergrund zusammen und beeinflussen dadurch den Porendruck. Zusätzlich gibt es atmosphärische Gezeiten, die den Druck im Untergrund zyklisch verändern. „Diese Veränderung können wir mit geringem technischem, personellem und finanziellem Aufwand messen, um die Beschaffenheit des Untergrunds zu quantifizieren“, sagt Rau. Hierfür müssen die Ingenieure keine speziellen Gewinnungsbrunnen anlegen, sondern können einen automatischen Wasserdruck-Datenlogger in eine gewöhnliche Grundwassermessstelle platzieren. Der Drucksensor misst dann für mindestens einen Monat regelmäßig den Grundwasserspegel. Anhand der Messungen können die Forscher die physikalischen Eigenschaften des Untergrundes wie zum Beispiel Porösität, hydraulische Leitfähigkeit und Kompressibilität berechnen und die Erkenntnisse in eine nachhaltige Nutzung der Grundwasserressourcen umsetzen. „Da die Bohrungen der Beobachtungsstellen deutlich günstiger sind als das Anlegen von ganzen Brunnen, können wir an mehr Standorten messen und somit die Anzahl der bestimmten Untergrundeigenschaften deutlich und flächendeckend erhöhen“, so Rau.

Für ihre Methode haben die Forscher internationale Studien und Fachartikel aus verschiedenen Disziplinen untersucht und zusammengefasst: „Dabei haben wir gesehen, dass die jüngsten Fortschritte in der Grundwasserforschung das Potenzial für wesentlich kostengünstigere Langzeituntersuchungen des Grundwassers aufzeigen“, sagt Timothy McMillan vom Connected Waters Initiative Research Centre der UNSW Sydney. „Mit unserer Methode kombinieren wir Ingenieurwesen, Naturwissenschaften und Mathematik und können so durch die Auswirkungen der Gezeiten auf das Grundwasser die Untergrundeigenschaften berechnen.“ Diese Erkenntnisse können auch dazu beitragen, räumliche und zeitliche Schwankungen des Klimasystems und dessen Einfluss auf die Grundwasserreserven vorherzusagen. „Hier stehen wir in Zukunft vor gewaltigen Herausforderungen. Mit unserer Methode können wir die Ressourcen unter der Oberfläche einfacher untersuchen und damit auch nachhaltiger verwalten“, sagt Rau.

14.06.2019 Sägen wir in der Umweltdiskussion den Ast ab, auf dem wir sitzen ?

Liebe Besucher meiner Homepage !

Eine Stellungnahme eines intelligenten Facebook-Freundes möchte ich Ihnen nicht vorenthalten. Felix Küdde ist ein ehemaliger Manager der Firma Hösch, einem bekannt Stahlwerk der deutschen Industrie, das aber im Laufe der Ruhrgebiets-Umgestaltung entsorgt wurde. Danach hat er eine Firma im Bausektor aufgebaut, die seinesgleichen sucht. Er nennt sich Gaubenmeister und es ist ihm gelungen, mit neuen Methoden sowohl kreative Dächer als auch Dachausbau handwerklich in alter Zimmermann-Manier in unnachahmlicher Weise im Münsterland mit weitem Aktionsradius bis hin nach Köln sich einen Namen zu machen.
Außerdem ist er Innungsmeister in der Zimmermannszunft, die immer noch tradionell ihre Handwerksgesellen ein bis zwei Jahre wie im Mittelalter auf Wanderschaft schickt. Gelegentlich begegnet man einem solchen mit breitem Hut, schmucker Weste und Beinkleid mit breitem Schlag. Er hat eine philosophische Antwort auf unseren Zeitgeist gegeben.
Ihr Jean Pütz

Selektive Wahrnehmung – Das Pippi Langstrumpf Prinzip
Unsere Welt bietet uns einmalige Informations- Meinungsäußerungs- und Gestaltungsmöglichkeiten. Dennoch scheint es so, dass wir immer einfacher in den Sog von vermeintlich einfachen Wahrheiten ziehen lassen und damit Rattenfängern nachlaufen. Pippi Langstrumpfs scheinbar einfache wie bestechende Lebenseinstellung ist: „Ich mach mir meine Welt, wie sie mir gefällt“. – Da kann man schon neidisch werden. Wer möchte nicht der Held im eigenen Film sein? Auch ist es doch schön, wenn man Schwarz und Weiß, Gut und Böse einfach sortieren kann. Verschiedene Influencer im Internet und manche Politiker suggerieren uns dieses. Instrument dazu ist eine Lupe oder sogar ein Mikroskop, womit man einen isolierten Teilaspekt der Wirklichkeit zoomt und beleuchtet, bis er Schwarz oder Weiß ist.
Mit dieser vermeintlich gewonnenen einfachen Wahrheit lässt sich ordentlich Rabatz machen. Und wenn sich der Protestzug dann einmal in Bewegung gesetzt hat, ist es ein Einfaches, die öffentliche Meinung zu kapern. Dass so manches Gewächs am Wegesrand im Sinne der vermeintlich guten Sache platt getreten wird, ist folglich als Kollateralschaden anzusehen. Wenn dieses selektiv gewonnene Weltbild noch in Staatsräson gegossen wird, dann zeigt das, wie viel Geisel wir alle in dem Spiel geworden sind. Da ist die Forderung, „der Vernunft eine Chance“ zu geben, wie es in dieser Zeit zum Beispiel der Wissenschaftsjournalist Jean Pütz mit Verve fordert, wichtiger denn je. Glauben wir nicht den vermeintlich einfachen Wahrheiten. Würde Karl Marx heute leben, so würde er mit Sicherheit konstatieren, dass nicht Religion, sondern Internet Opium für das Volk ist.

Übrigens: Pippi Langstrumpf ist bei genauerem Hinsehen nicht eindimensional, sondern vielschichtig und klug: „Nicht?“, sagte Pippi. „Aber genau das tu ich. Ich lüge so, dass meine Zunge schwarz wird, hörst du das nicht? Du musst doch merken, dass das gelogen ist. Du darfst dir doch nicht alles Mögliche von den Leuten einreden lassen!“
Felix Küdde