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Ursache deutscher Innovationen

Politik Gesellschaft

GERMAN U15 E. V. I 02. Mai 2019

Die Zukunft darf nicht verspielt werden

Die Innovationskraft Deutschlands ist der beste Garant des Wohlfahrtsstaates und des sozialen Friedens. Die Qualität von Ausbildung und Bildung und die Forschungsstärke unseres Wissenschaftssystems bilden die Grundlage unserer Innovationsstärke und weltweiten Wettbewerbsfähigkeit. Wer dies aufs Spiel setzt, handelt fahrlässig.

Entscheidend für die Qualität von Bildung und Forschung sind die Wissenschaftspakte. Die Verhandlungen über die Zukunft dieser Pakte treten heute und morgen in  die entscheidende Phase ein. Die Pakte stehen für die Zusammenarbeit von Bund und Ländern bei der Finanzierung des deutschen Wissenschaftssystems. Diese Zusammenarbeit hat in den letzten Jahren zur Leistungsstärke des deutschen Wissenschaftssystems, zu dessen weltweiter Konkurrenzfähigkeit und Attraktivität entscheidend beigetragen. Die U15-Universitäten appellieren an die Verantwortlichen bei Bund und Ländern, dieses Erfolgsmodell nicht aufs Spiel zu setzen.

Die Universitäten sind auf die Wissenschaftspakte dringend angewiesen, um weiterhin als Zentren des Wissenschaftssystems fungieren zu können. Ein Scheitern der Verhandlungen würde alle Bemühungen von Bund und Ländern im Rahmen der Exzellenzstrategie konterkarieren.

Für das Nachfolgeprogramm des Hochschulpakts sind ein über die Laufzeit wachsendes Finanzvolumen und transparente Parameter für die Verteilung der Mittel erforderlich: Nur eine Dynamisierung oder verbindlich zugesagte regelmäßige Aufwüchse ermöglichen es den Universitäten, unbefristete Beschäftigungsverhältnisse zu schaffen. Für die zeitgemäße Weiterentwicklung spezifisch universitärer Karrierewege und deren Attraktivität ist dies von entscheidender Bedeutung. Transparente, wenige und klare Parameter für die Verteilung der Mittel bilden die Voraussetzung für möglichst schwankungsarme und optimal planbare Mittelflüsse.

Die Förderung innovativer Ideen im Bereich der Lehre durch den Qualitätspakt Lehre hat zu zahlreichen Qualitätsverbesserungen geführt. Um die Qualität der Lehre auch in Zukunft systematisch zu verbessern und gleichzeitig bewährte Konzepte und Strukturen weiterentwickeln zu können, ist ein Nachfolgeprogramm für den Qualitätspakt Lehre unerlässlich. Neue Institutionen sind dabei weniger hilfreich als verlässliche  und mutige Förderprogramme.

Die enge Zusammenarbeit zwischen forschungsstarken Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen prägt das deutsche Wissenschaftssystem und macht es stark. In den letzten Jahren sind, insbesondere durch Exzellenzinitiative und Exzellenzstrategie, in diesem Zusammenhang an einer Vielzahl von Wissenschaftsstandorten in ganz Deutschland wichtige Entwicklungen angestoßen worden. Eine diesen Entwicklungen angemessene Fortführung des Pakts für Forschung und Innovation liegt im Interesse der forschungsstarken Universitäten.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft ist ein Motor der universitären Grundlagenforschung. Sie muss im  Pakt für Forschung und Innovation den außeruniversitären Forschungseinrichtungen gleichgestellt bleiben.

Ohne Programmpauschalen ist universitäre Spitzenforschung, der das deutsche Wissenschaftssystem die wichtigen Impulse verdankt, nicht möglich. Die Programmpauschale muss erhalten und erhöht werden, ansonsten werden gerade die forschungsstärksten Universitäten für ihre Erfolge bestraft.

Hans-Jochen Schiewer, Vorstandsvorsitzender von German U15 und Rektor der Universität Freiburg: „Es geht in der entscheidenden Phase der Paktverhandlungen um die Leistungsstärke des Wissenschaftssystems im kommenden Jahrzehnt. Eine Kürzung bei den Ausgaben des Bundes für Bildung und Forschung wäre unverantwortlich. Nur mit einer verlässlichen und steigenden Finanzierung wird das deutsche Wissenschaftssystem seine Leistungsfähigkeit weiter steigern und damit zum zukünftigen Wohlstand unseres Landes einen wesentlichen Beitrag leisten können.“

Über German U15

German U15 ist die strategische Interessenvertretung forschungsstarker und international sichtbarer deutscher Universitäten. Die U15-Universitäten bilden fast ein Drittel aller deutschen und internationalen Studierenden in Deutschland aus. Sie betreuen die Hälfte aller in Deutschland abgeschlossenen Promotionsvorhaben. Die U15-Universitäten werben zwei Fünftel der öffentlichen Drittmittel ein, im Medizinsektor sogar 60 Prozent.

Fortschritt bei Quantencomputer

Computer, TV, Medien

Auf quantenmechanischen Prinzipien basierende Computer können bestimmte Aufgaben besonders effizient lösen. Ihre Informationsträger – die Qubits – verfügen nicht nur über die Werte „0“ und „1“, sondern auch über Zustände dazwischen. Einen solchen Zustand aufrechtzuerhalten, ist allerdings schwierig. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben nun granulares Aluminium, kurz grAl, für Quantenschaltungen eingesetzt und gezeigt, dass dieses supraleitende Material großes Potenzial besitzt, die bisherigen Grenzen der Quantencomputer zu überwinden. Die Forscher berichten in der Zeitschrift Nature Materials. (DOI: 10.1038/s41563-019-0350-3)

Quantencomputer gelten als die Rechner der Zukunft. Sie können große Datenmengen unter bestimmten Voraussetzungen schneller verarbeiten als ihre klassischen Pendants. Während klassische Computer einen Rechenschritt nach dem anderen ausführen, nehmen Quantencomputer viele Rechenschritte parallel vor. Informationsträger des Quantencomputers ist das Quantenbit, kurz Qubit. Bei Qubits gibt es nicht nur die Informationen „0“ und „1“, sondern auch Werte dazwischen, die über die quantenmechanische Überlagerung von Zuständen realisiert werden, das ist das sogenannte Superpositionsprinzip. Ihre Verarbeitung geschieht nach quantenmechanischen Prinzipien wie beispielsweise der Verschränkung, die selbst für räumlich weit voneinander getrennte Teilchen eine Wechselbeziehung ohne zeitliche Verzögerung ermöglicht.

„Die Herstellung von Qubits, die klein genug sind und sich schnell genug schalten lassen, um Quantenkalkulationen auszuführen, stellt eine enorme Herausforderung dar“, erklärt der Physiker Dr. Ioan Pop, Leiter der Forschungsgruppe Kinetic Inductance Quantum Systems am Physikalischen Institut (PHI) und am Institut für Nanotechnologie (INT) des KIT. Als vielversprechende Option gelten supraleitende Schaltungen. Supraleiter sind Materialien, die bei extrem niedrigen Temperaturen keinen elektrischen Widerstand aufweisen und daher elektrischen Strom verlustfrei leiten. Dies ist entscheidend, um den Quantenzustand der Qubits zu erhalten und sie effizient miteinander zu verbinden. So arbeiten große Unternehmen wie IBM, Intel, Microsoft und Google bereits daran, supraleitende Quantenprozessoren hochzuskalieren.

Eine wesentliche Schwierigkeit besteht allerdings darin, den Quantenzustand aufrechtzuerhalten. Wechselwirkungen mit der Umgebung können zum Zerfall des Quantenzustands führen, der sogenannten Dekohärenz. Je mehr Qubits verwendet werden, desto schwieriger ist es, die Kohärenz zu bewahren. Forscherinnen und Forscher am PHI, am INT und am Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE) des KIT sowie an der Nationalen Universität für Forschung und Technologie MISIS in Moskau haben nun erstmals granulares Aluminium als supraleitendes Material für Quantenschaltungen mit hoher Kohärenz eingesetzt. Wie das Team in der Zeitschrift Nature Materials berichtet, hat es ein sogenanntes Fluxonium-Qubit mit granularem Aluminium hergestellt, mit einer Kohärenzzeit von bis zu 30 Mikrosekunden – das ist die Zeit, in der sich ein Qubit in einem Zustand zwischen „0“ und „1“ befinden kann. Obwohl die gemessene Zeit sehr kurz erscheint, können innerhalb dieser Zeitspanne mehr als tausend logische Operationen durchgeführt werden. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass granulares Aluminium eine neue Klasse von komplexen Qubit-Designs erschließen und dazu beitragen kann, die derzeitigen Grenzen der Quanteninformationsverarbeitung zu überwinden“, erklärt Ioan Pop.

Originalpublikation:

Lukas Grünhaupt, Martin Spiecker, Daria Gusenkova

06.05.2019 Brennstoffzelle für die Zukunft ?

Gedanken

Liebe Besucher meiner Homepage,

die Brennstoffzelle wird gelegentlich auch im Zusammenhang mit der Elektromobilität (Elektroauto) als bessere Alternative gegenüber der Batterie genannt. Grundsätzlich stimme ich dem zu, allerdings gibt es ein Problem, denn als Treibstoff benötigt die Zelle reinen Wasserstoff. Dieser ist ohne Zweifel und mit angemessenem Wirkungsgrad über die Photovoltaik regenerativ herstellbar. Dieser Wasserstoff lässt sich jedoch nur unter großem Aufwand speichern. Die Verflüssigung ist nur bei so tiefen Temperaturen (in der Nähe des absoluten Nullpunkts) möglich, dass dies ausfällt. Auch weil dazu enorme Energien notwendig sind, bleibt nur noch die Komprimierung. Bei 500 bar wird das Speicher-Volumen auf den 500. Teil reduziert, aber auch dazu braucht man Komprimierungsenergie.

Nun hat der Wasserstoff eine Eigenschaft, die auch nicht besonders verbrauchsfreundlich ist. Auf das Gewicht bezogen bringt nur die Hälfte der Energie wie zum Beispiel Dieseltreibstoff. Das bedeutet, dass ein Tank, der bei Diesel 35 Liter fasst, für Wasserstoff – bei gleichem Energieinhalt – 70 Liter benötigt. Selbst wenn man modernste Gefäße aus extrem stabilen Kohlekunstfaserstoffen ansetzt, sind diese 500 bar Kompression der Sache nicht besonders dienlich und vor allen Dingen auch mit zusätzlichem Gewicht verbunden. Aber das ist noch nicht alles. Bei der  Umsetzung des Wasserstoffs in der Brennstoffzelle in elektrischen Strom entstehen ebenfalls große Verluste, die als Wärme abgeführt werden müssen. Das hat zwar den Vorteil, dass damit auch geheizt und gekühlt werden kann – im Gegensatz zur Batterie – aber wenn man alles zusammenrechnet, dann beträgt der Gesamtwirkungsgrad bestenfalls 30-40%.

Man könnte zwar auch eine Brennstoffzelle mit Methan (Erdgas) oder Ethanol (Alkohol) betreiben, aber dann entstehen wieder CO2-Abgase. Ich halte deshalb die Euphorie, die der Brennstoffzelle im folgen Artikel (Bosch setzt auf die Brennstoffzelle) entgegengebracht wird, für nicht angebracht. Deshalb plädiere ich immer noch für ein modifziertes Hybrid-Auto mit einem mit konstanter Tourenzahl laufenden Dieselmotor, der ausschließlich die Batterie läd und erst dann anläuft,  wenn sie auf 40% entladen ist. diese Batterie braucht nur die Hälfte der Kapazität eines reinen Elektroautos besitzen. Der Dieselmotor kann selbstverständlich auch mit regenerativem Treibstoff betrieben werden. Von der Ökobilanz wäre diese modifizierte Hybridlösung wesentlich besser. Insbesondere auch, weil die Heizung und Kühlung ohne kostbare elektrische Energie möglich ist.

Ihr Jean Pütz

Brennstoffzelle für die Zukunft ? Mit einem Vorwort von Jean Pütz

Physik, Chemie, Technik

Liebe Besucher meiner Homepage!
Die Brennstoffzelle wird gelegentlich auch im Zusammenhang mit der Elektromobilität (Elektroauto) als bessere Alternative gegenüber der Batterie genannt. Grundsätzlich stimme ich dem zu, allerdings gibt es ein Problem, denn als Treibstoff benötigt die Zelle reinen Wasserstoff. Dieser ist ohne Zweifel und mit angemessenem Wirkungsgrad über die Photovoltaik regenerativ herstellbar. Dieser Wasserstoff lässt sich jedoch nur unter großem Aufwand speichern. Die Verflüssigung ist nur bei so tiefen Temperaturen (in der Nähe des absoluten Nullpunkts) möglich, dass dies ausfällt. Auch weil dazu enorme Energien notwendig sind, bleibt nur noch die Komprimierung. Bei 500 bar wird das Speicher-Volumen auf den 500. Teil reduziert, aber auch dazu braucht man Komprimierungsenergie.
Nun hat der Wasserstoff eine Eigenschaft, die auch nicht besonders verbrauchsfreundlich ist. Auf das Gewicht bezogen bringt nur die Hälfte der Energie wie zum Beispiel Dieseltreibstoff. Das bedeutet, dass ein Tank, der bei Diesel 35 Liter fasst, für Wasserstoff – bei gleichem Energieinhalt – 70 Liter benötigt. Selbst wenn man modernste Gefäße aus extrem stabilen Kohlekunstfaserstoffen ansetzt, sind diese 500 bar Kompression der Sache nicht besonders dienlich und vor allen Dingen auch mit zusätzlichem Gewicht verbunden. Aber das ist noch nicht alles. Bei der  Umsetzung des Wasserstoffs in der Brennstoffzelle in elektrischen Strom entstehen ebenfalls große Verluste, die als Wärme abgeführt werden müssen. Das hat zwar den Vorteil, dass damit auch geheizt und gekühlt werden kann – im Gegensatz zur Batterie – aber wenn man alles zusammenrechnet, dann beträgt der Gesamtwirkungsgrad bestenfalls 30-40%.
Man könnte zwar auch eine Brennstoffzelle mit Methan (Erdgas) oder Ethanol (Alkohol) betreiben, aber dann entstehen wieder CO2-Abgase. Ich halte deshalb die Euphorie, die der Brennstoffzelle im folgen Artikel  entgegengebracht wird, für nicht angebracht. Deshalb plädiere ich immer noch für ein modifziertes Hybrid-Auto mit einem mit konstanter Tourenzahl laufenden Dieselmotor, der ausschließlich die Batterie läd und erst dann anläuft,  wenn sie auf 40% entladen ist. diese Batterie braucht nur die Hälfte der Kapazität eines reinen Elektroautos besitzen. Der Dieselmotor kann selbstverständlich auch mit regenerativem Treibstoff betrieben werden. Von der Ökobilanz wäre diese modifizierte Hybridlösung wesentlich besser. Insbesondere auch, weil die Heizung und Kühlung ohne kostbare elektrische Energie möglich ist.
Ihr Jean Pütz

Bosch setzt auf die Brennstoffzelle – Fünf Gründe, warum sich das auszahlen wird

Bosch will auch Stacks für Brennstoffzellen fertigen – und so einen Zukunftsmarkt besetzen. Es spricht einiges dafür, dass sich diese Entscheidung lohnen wird.

StuttgartGemeinsam mit dem schwedischen Partner Powercell will Bosch in die Entwicklung und Produktion von Brennstoffzellen einsteigen, die als Herzstück des Wasserstoff-Autos gelten. Der Automobilzulieferer entwickelt dafür sogenannte Stacks, also „Stapel“ an Brennstoffzellen, mit denen Elektrofahrzeuge angetrieben werden.

Automobil- und Lkw-Hersteller setzen große Hoffnungen in die Technologie. Denn anders als Autos mit großer Batterie können Fahrzeuge mit Brennstoffzelle innerhalb weniger Minuten tanken. Anders aber als beim Verbrenner entstehen keine CO2-Emissionen. Für die deutsche Autoindustrie ist der Einstig von Bosch in das Feld daher eine wichtige Entscheidung. Fünf Gründe, warum der Optimismus von Bosch gerechtfertigt ist.

Grund 1: Bosch ist früh genug dran

Generell ist es ein positives Signal, dass Bosch die technische Herausforderung annimmt und eine ambitionierte Zukunftstechnologie führend vorantreiben will. Anders als bei Solarzellen und Batteriezellen ist der Markt noch in einem sehr frühen Stadium und noch nicht von asiatischen Wettbewerbern besetzt. Das verringert bei überschaubaren Anfangsinvestitionen das Risiko für das Unternehmen.

Außerdem fängt Bosch nicht bei null an. Wichtiges Know-how hat sich das Unternehmen mit dem schwedischen Partner Powercell gesichert. Dessen Technologie ermöglicht prinzipiell eine breite Abdeckung vom Pkw bis zum Lkw mit den gleichen Bauteilen. Denn die Module der Stacks werden im Baukastenprinzip aneinandergereiht.

Grund 2: Die deutsche Autoindustrie braucht einen Plan B

Es ist wichtig, dass Bosch das Thema Mobilität von morgen technologieoffen und mit einem weiten Planungshorizont angeht. Volkswagen setzt mit seiner Festlegung auf batteriebetriebene Elektroautos alles auf eine Karte. Das mag für VW richtig sein, für Bosch noch lange nicht.

Denn was passiert, wenn der E-Auto-Boom durch Engpässe bei Rohstoffen für Batterien gebremst wird oder die Ladeinfrastruktur nicht rechtzeitig steht? Dann könnte die Brennstoffzelle eine mögliche Alternative sein – wenn sich die Technologie jetzt schnell genug weiterentwickelt.

Grund 3: Das Potenzial bei Nutzfahrzeugen ist riesig

Den Fokus bei der Brennstoffzelle zunächst auf große Nutzfahrzeuge zu legen ist richtig. Wenn es darum geht, den Güter- und Personentransport klimafreundlicher zu machen, ist die Brennstoffzelle einem reinen Batterie-Brummi überlegen.

Denn für einen batteriebetriebenen E-Lastwagen sind die benötigten Batterien zu schwer und nehmen viel Platz weg. Das geht auf Kosten der zulässigen Zuladung und damit der Wirtschaftlichkeit. Zudem ist die benötigte Menge an Batterien zu teuer, um die benötigten Reichweiten zu erreichen.

Die Nachfrage nach emissionsfreien Nutzfahrzeugen dürfte in den kommenden Jahren deutlich steigen. Denn die Hersteller stehen unter hohem politischem Druck. In Europa müssen sie bis 2025 die CO2-Emissionen um im Schnitt 15 Prozent und bis 2030 um 30 Prozent senken.

Gelingt es Bosch, in drei Jahren leistungsfähige Brennstoffzellen in Großserie zu bauen, würden Lastwagen langstreckentauglich ohne CO2-Emissionen fahren. Bei einem Investitionsgut wie einem Lkw lässt sich die teure Technologie leichter verkraften als bei einem Privatfahrzeug. Große Logistikunternehmen oder öffentliche Busunternehmen können sich eigene Wasserstofftankstellen leisten und sind nicht so auf ein flächendeckendes Tankstellenangebot angewiesen, wie es Privatautos wären.

Grund 4: Die Brennstoffzelle wird auch bei Autos konkurrenzfähig

Bislang ist die Brennstoffzelle noch zu teuer für die meisten Autokäufer. Man sieht es am Toyota Mirai, der mit einem Preis von 70.000 Euro deutlich teurer ist als die Verbrennerkonkurrenz. Doch mit mehr Unternehmen, die Brennstoffzellen entwickeln und bauen, wird auch der Preis sinken. Dafür muss vor allem der Platinanteil an den Brennstoffzellen deutlich gesenkt werden.

Wenn Bosch Aufträge bekommt und die Stückzahlen steigen, werden auch Brennstoffzellen tendenziell günstiger. Spätestens dann können sich die entsprechend angetriebenen Fahrzeuge mit Verbrennern und der batterieelektrischen Konkurrenz messen lassen – besonders bei großen und leistungsfähigen Autos, wie sie von den deutschen Herstellern gebaut werden.

Grund 5: Asien setzt ebenfalls auf die Brennstoffzelle

Die Regionen der Welt entwickeln ihre Mobilität unterschiedlich. Japan und Korea setzen auf die Brennstoffzelle. Auch die Chinesen haben die Technik trotz ihrer Batterie-Strategie im Blick. Als internationaler Zulieferer muss Bosch den Markt global betrachten.

Wenn es Ländern gelingt, den Wasserstoff aus regenerativen Quellen CO2-arm oder gar CO2-frei zu gewinnen und ein Tankstellennetz aufzubauen, werden sich auch Europa und die USA daran orientieren. Erst dann einzusteigen, wäre zu spät.

Daher ist es klug von Bosch, die Fehler bei den Batteriezellen nicht zu wiederholen. Deren Weiterentwicklung hat die gesamte Industrie vor 20 Jahren verschlafen. In Deutschland wurde zwar eine Brennstoffzelle entwickelt, ihr wurde aber lange wenig Beachtung geschenkt.

 

Alzheimer sehr früh erkennen im Blut

Klassische Medizin

Die Alzheimerkrankheit, häufigste Ursache für Demenz, kann mit derzeitigen Techniken erst erkannt werden, wenn sich die typischen Plaques im Gehirn gebildet haben. Aber dann scheint keine Therapie mehr möglich. Die ersten Veränderungen durch die Alzheimerkrankheit finden auf Proteinebene schon bis zu 20 Jahre früher statt. Mit einem an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) entwickelten zweistufigen Verfahren kann die Erkrankung allerdings schon früher erkannt werden. Die Bochumer Forscher berichten in der März-2019-Ausgabe der Fachzeitschrift „Alzheimer’s and Dementia: Diagnosis, Assessment and Disease Monitoring“.

„Damit ist ein neuer Weg für sehr frühe Therapieansätze geebnet, bei dem die bisher erfolglosen Medikamente und einstigen Hoffnungsträger vielleicht doch noch wirken könnten“, so Prof. Dr. Klaus Gerwert vom Lehrstuhl für Biophysik der RUB.

Protein faltet sich falsch

Schon lange vor den ersten Symptomen faltet sich das Protein Amyloid-Beta bei Alzheimerpatienten auf krankhafte Weise falsch. Diese Fehlfaltung konnte ein Forscherteam unter Leitung von Klaus Gerwert mittels eines einfachen Bluttests diagnostizieren und damit im Mittel acht Jahre vor dem Auftreten erster klinischer Symptome die Erkrankung feststellen. Für die klinische Anwendung war der Test allerdings noch nicht geeignet, denn er erkannte zwar 71 Prozent der Alzheimerfälle in symptomlosen Stadien, jedoch wurden neun Prozent der Studienteilnehmerinnen und -teilnehmer falsch positiv diagnostiziert. Um die Anzahl der korrekt erkannten Alzheimerfälle zu erhöhen und die der falsch positiven Diagnosen zu reduzieren, arbeiteten die Forscher mit Hochdruck an einer Optimierung des Tests.

Zweiter Biomarker

Das ist ihnen jetzt mit dem zweistufigen Diagnostikverfahren gelungen. Dabei nutzen sie den ursprünglichen Bluttest zur Identifizierung von Hochrisiko-Personen. Bei allen Probanden, die in diesem Test positiv auf die Alzheimerkrankheit getestet wurden, nehmen sie einen weiteren demenzspezifischen Biomarker dazu, das Tau-Protein. Zeigen beide Biomarker ein positives Ergebnis, ist die Alzheimererkrankung hoch wahrscheinlich. „Durch die Kombination beider Messungen wurden in unserer Studie 89 von 100 Alzheimererkrankte richtig erkannt“, fasst Klaus Gerwert zusammen. „Die falsch positiv getesteten Gesunden konnten wir sogar auf 3 von 100 reduzieren.“ Die zweite Messung erfolgt an Nervenwasser, das dem Rückenmark entnommen wird, dem sogenannten Liquor.

„Jetzt können neue klinische Studien mit Probanden in sehr frühen Krankheitsstadien starten“, so Gerwert. Er hofft, dass die vorhandenen therapeutischen Antikörper vielleicht doch noch greifen. „Kürzlich sind zwei sehr große vielversprechende Studien gescheitert – nicht zuletzt, weil die Therapie vermutlich zu spät begonnen wurde. Der Test eröffnet ein neues Behandlungsfenster.“

„Sobald sich die Amyloid-Plaques gebildet haben, scheint die Erkrankung nicht mehr therapierbar zu sein“, so Dr. Andreas Nabers, Arbeitsgruppenleiter und Mitentwickler des Alzheimersensors. „Sollte es uns nicht gelingen, Alzheimer aufzuhalten, droht unserer alternden Gesellschaft eine enorme Belastung.“

Sensortest ist einfach und robust

Der Bluttest wurde am Lehrstuhl für Biophysik der RUB zu einem voll automatisierten Verfahren ausgebaut. „Der Sensor ist einfach zu nutzen, robust gegen Konzentrationsschwankungen von Biomarkern und standardisiert“, erklärt Andreas Nabers. „Wir arbeiten jetzt intensiv daran, auch den zweiten Biomarker, das Tau-Protein, im Blut zu detektieren, um künftig ein rein blutbasiertes Testverfahren anzubieten“, so Klaus Gerwert.

wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Klaus Gerwert
Lehrstuhl Biophysik
Fakultät für Biologie und Biotechnologie
Ruhr-Universität Bochum

Brustkrebs: Test sagt Erfolg von Chemo vorher

Klassische Medizin

Bei einem geringeren genetischen Risiko kann auf eine solche Therapie verzichtet werden

(pte021/30.04.2019/11:30) – Ein neuer Brustkrebs-Test hilft laut einer Studie der Queen Mary University of London http://qmul.ac.uk Ärzten dabei, bessere Therapien für einen Teil der Patientinnen zu wählen. Der „EndoPredict“-Test kann vorhersagen, ob eine Chemotherapie bei der am häufigsten auftretenden Art der Erkrankung, Östrogenrezeptor-positivem, Her2-negativem Brustkrebs, Vorteile bringt. Patientinnen mit einem hohen Metastasenrisiko erhalten in der Folge eine Chemotherapie. Patientinnen mit einem niedrigeren Risiko hingegen können darauf verzichten.

Daten von 3.746 Frauen analysiert

Forscher aus Großbritannien, Österreich und Spanien haben eine kombinierte Analyse von drei großen klinischen Studien durchgeführt, an denen 3.746 Frauen teilgenommen hatten. Zur Behandlung gehörten Hormontherapie und Chemotherapie. Patientinnen mit hohen Testergebnissen bei EndoPredic, die eine Chemotherapie zusätzlich zur Hormontherapie erhielten, verfügten statistisch über bessere Zehn-Jahres-Ergebnisse als jene, die nur mit einer Hormontherapie behandelt wurden.

Laut der Studie ist EndoPredict nicht nur prognostisch. Es konnte auch erstmals gezeigt werden, dass er eine Fähigkeit zur Vorhersage bei der Chemotherapie hat. Traditionell werden klinische Merkmale wie die Tumorgröße, Beschaffenheit des Krebsgewebes und die Beteiligung der Lymphknoten für die Feststellung von Prognose und Behandlung eingesetzt. In Fällen, bei denen diese Merkmale keine eindeutige Beurteilung erlauben, ob das Risiko zur Behandlung mit einer Chemotherapie hoch genug ist, kann der Test zusätzlich für die Prognose und indirekt als Vorhersagewert für die Vorteile einer Chemotherapie eingesetzt werden. Die Ergebnisse wurden in „Breast Cancer Research and Treatment“ veröffentlicht.

Influencer geben oft falsche Ernährungstipps

Ernährung Genussmittel

Blogger präsentieren Meinung als Fakten – Diät-Ratschläge nicht wissenschaftlich belegt

(pte027/30.04.2019/13:30) – Influencer in sozialen Medien sind keine verlässliche Quelle für Tipps zu Diät und Gewichtsabnahme. Die meisten populären Blogger in Großbritannien verbreiten in diesem Bereich meist Fehlinformationen. Nur einer von zehn Influencern gibt akkurate und vertrauenswürdige Tipps, wie eine neue Studie der University of Glasgow http://gla.ac.uk zeigt.

Blogger erfüllen Kriterien nicht

„Es ist immer schwierig, wenn einzelne Personen allgemeine Ernährungsratschläge geben. Influencer geben persönliche Tipps, die bei ihnen vielleicht funktionieren, aber nicht auf die breite Masse anwendbar sind. Sie meinen das sicherlich gut und denken, dass sie nützliche Informationen weitergeben können, aber das ist nicht so einfach. Eine Diät muss individuell sein, eine Methode kann nicht für alle gleich gut funktionieren. Es braucht eine genaue Anamnese“, sagt Ernährungsexpertin Samantha Peyke http://hsperform.de im Gespräch mit pressetext.

Für die Studie wurden die populärsten Blogger in Großbritannien, die auf zumindest einem sozialen Netzwerk über 80.000 Follower haben, auf zumindest zwei Seiten wie Twitter verifiziert sind und einen aktiven Blog über Gewichtskontrolle betreiben. Laut Studienautorin Christina Sabbagh präsentieren die meisten Influencer ihre Meinung als Fakten und erreichen dabei nicht die Standards für gute Ernährung in Großbritannien.

Verantwortung versus Popularität

Blogs von neun Influencern wurden im Zeitraum von Mai bis Juni 2018 analysiert und mit zwölf Ernährungskriterien verglichen. Wenn die Blogger 70 Prozent der Kriterien erfüllten, hatten sie den Test „bestanden“. Nur einer von ihnen, ein registrierter Ernährungsexperte, erfüllte die Kriterien. Den Forschern zufolge müssen Influencer aufgrund ihrer Popularität mehr Verantwortung dafür tragen, welche Informationen sie verbreiten. Es sei wegen ihrem Einfluss schwierig, Blogger dazu zu bringen, sich an medizinische und wissenschaftliche Standards zu halten.

Neuer Kunststoff leitet Wärme besser als Metall

Physik, Chemie, Technik

Innovative Polymerverbindungen des MIT sind nicht nur leichter, sondern auch korrosionsfest

(pte025/30.04.2019/12:30) – Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT)  haben einen dünnen Kunststofffilm entwickelt, der Wärme besser als viele Metalle leitet. Stahl beispielsweise übertrifft er problemlos. Damit könnten die Polymere Materialien ersetzen, die beispielsweise die Wärme von Mikroprozessoren in Laptops ableiten, sodass die Halbleiter keinen Schaden nehmen. Auch in Kühlern von Autos oder anderen Wärmetauschern könnte der neue Film eingesetzt werden.

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit des neuen Films liegt bei 60 Watt pro Meter und Kelvin. Zum Vergleich: Stahl kommt auf 15 bis 50, Keramik auf 30. Kupfer ist unter den Metallen allerdings der Champion mit einem Wert von 380. „Wir haben eine Vision: Wir wollen Metalle durch Kunststoffe ersetzen“, sagt Gang Chen, Professor für Energietechnik am MIT. Das hätte vor allem zwei Vorteile: Polymere seien weitaus leichter als Metalle und korrosionsfest.

Schon vor neun Jahren gelang es einem Team um Yanfei Xu, zu dem Chen gehört, hauchdünne Fasern aus Polyethylen herzustellen, die Wärme bestens leiten. Technische Anwendungen waren damit allerdings nicht möglich. Wie auch immer die Forscher daraus Bauteile herstellten: Die Wärmeleitfähigkeit ging verloren. Der Weg bis zur Herstellung des heute verfügbaren wärmeleitenden Kunststofffilms sei äußerst mühsam gewesen, sagt Chen. Es gelang ihnen mit kommerziellem Polyethylen-Pulver.

Durchbruch dank Kälte

Normalerweise ähnelt die Struktur dieses Kunststoffs einem Gewirr aus Molekülketten. Wärme hat große Mühe, die Zwischenräume zu überwinden. Das erklärt die gute Isolationswirkung. Xu und ihre Mitarbeiter suchten dann nach einem Weg, die Molekülketten zu entwirren und parallel zueinander auszurichten. Das gelang ihnen, indem sie das Polyethylen-Pulver in ein spezielles Lösungsmittel einrührten.

Diese Mixtur spritzten die Forscher auf eine Platte, die mit flüssigem Stickstoff auf eine Temperatur von minus 196 Grad Celsius gekühlt war. Darauf bildete sich ein kontinuierlicher dicker Film. Diesen walzten und streckten die Wissenschaftler, bis er hauchdünn war. Ganz nebenbei gewann er bei dieser Behandlung seine Fähigkeit, Wärme zu leiten. Die neue Struktur wurde mithilfe der Hochleistungs-Röntgenquelle am Argonne National Laboratory  in Lemont im US-Bundesstaat Illinois sichtbar gemacht.

25.04.2019 Das Mobilfunknetz der fünften Generation

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5G ! Das Mobilfunknetz der fünften Generation.
Bringt es den Überwachungsstaat? Steht Big Brother vor der Tür ?
Ein Kommentar zu den sozialen und kulturellen Auswirkungen.
Für uns Bürger reicht das Netz der vierten Generation genannt LTE . Milliarden von Ausbaukosten für 5G verhindern die notwendige Breitbandverkabelung durch sichere Glasfasern. Folge 9: Mit Vernunft in die Zukunft.