Alle Beiträge von Minge

Coronameldung über Abwasser

Erde, Klima, Umweltschutz, Klassische Medizin

(DWA) – Wasser als zentraler Baustein der lebenswerten Zukunftsstadt und Coronamonitoring über den Abwasserpfad – mit zwei hochaktuellen Themen beteiligt sich die DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall an der vom Bundespräsidenten und der DBU Deutschen Bundesstiftung Umwelt ausgerichteten „Woche der Umwelt“. Unter dem Motto „So geht Zukunft!“ findet die Woche der Umwelt dieses Jahr am 10. und 11. Juni digital statt. „Wir bedauern, dass es dieses Jahr nicht möglich ist, den Bürgern die Themen der Wasserwirtschaft im direktem Kontakt im Park des Schloss Bellevue näher zu bringen. Gleichzeitig freuen wir uns aber, durch das digitale Format bundesweit Menschen für die wasserbewusste Zukunftsstadt begeistern und über die vielfältigen Möglichkeiten des Coronamonitorings über den Abwasserpfad informieren zu können“, betont Johannes Lohaus, Sprecher der DWA-Bundesgeschäftsführung. „Zudem sind wir sehr stolz, zum vierten Mal in Folge von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt als Aussteller für die Woche der Umwelt ausgewählt worden zu sein.“

Fachforum Corona auf der Spur
Genmaterial von Coronaviren – nicht das Virus selbst, das Coronavirus kann als behülltes Virus im Abwasser nicht überleben – ist im Abwasser nachweisbar. Dies bietet der Pandemiebekämpfung vielfältige Möglichkeiten. Über den Abwasserpfad können Änderungen im Infektionsgeschehen bereits fünf bis zehn Tage vor den offiziell ermitteln Fallzahlen erkannt werden. Auch asymptomatisch Infizierte werden über den Abwasserpfad erfasst, Mutationen des Virus können frühzeitig nachgewiesen werden. Zudem ist auch eine Rückverfolgung über das Kanalnetz zu Corona-Hot-Spots möglich. Aufgrund dieser Möglichkeiten hat die EU-Kommission bereits im Frühjahr allen Mitgliedsstaaten den Aufbau eines entsprechenden Monitoringsystems dringend empfohlen. In Deutschland laufen aktuell zahlreiche Pilotprojekte, um das System in der Praxis zu etablieren. Die DWA vernetzt die Forschung und Praxis im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt CoroMoni.
Diese umfassenden Möglichkeiten und konkrete Praxiserfahrungen stehen im Mittelpunkt des Fachforums „Corona auf der Spur“, das die DWA am 10. Juni von 14.00 bis 15.00 Uhr auf der Woche der Umwelt anbietet. Das Fachforum beginnt mit einem kurzen Filmbeitrag, der den gesamten Prozess des Abwassermonitorings darstellt und erläutert. Anschließend belegen zwei Vorträge, wie ein solches Überwachungssystem in der Pandemiebekämpfung eingesetzt werden kann. Prof. Jörg Drewes zeigt anhand des von ihm koordinierten Projektes „Berchtesgadener Land“, wie ein abwasserbasiertes Überwachungs- und Frühwarnsystem in ein pro-aktives Krisenmanagement münden kann – eine Blaupause für andere Kommunen in Deutschland! Welche Möglichkeiten das Coronamonitoring über den Abwasserpfad für das Aufspüren und den Nachweis von Virusmutationen bietet, analysiert Prof. Susanne Lackner, TU Darmstadt. Abschließend stehen die Experten für Fragen im Chat zur Verfügung.

Wasserbewusste Zukunftsstadt

Schöner Wohnen, mehr Grün in der Stadt, bestmöglich geschützt vor Starkregen – und gleichzeitig eine sichere Wasserversorgung der Grünanlagen sowie ein wesentlicher Beitrag zur Milderung des Hitzestresses an heißen Sommertagen. Die wasserbewusste Zukunftsstadt bietet viele Vorteile. Die DWA nutzt das Ausstellerforum der Woche der Umwelt, um die Bürger über die zahlreichen Vorteile einer wasserbewussten Zukunftsstadt zu informieren. Im Fokus stehen konkrete und einfach realisierbare Maßnahmen für Bürger und Kommunen. Grün auf dem Balkon, auf dem Dach, auf der Garage und vor dem Haus schafft nicht nur Lebensräume für Insekten und Kleinstlebewesen, sondern auf diesen Grünflächen versickert der Regen und die Verdunstung der Pflanzen bringt Kühlung. Die Fassadenbegrünung ist nicht nur etwas fürs Auge, sondern der Feinstaub wird durch die Vegetation merklich reduziert. Die DWA stellt Kommunen und Bürgern umfassendes Informationsmaterial zur wasserbewussten Zukunftsstadt zur Verfügung.

 

Auf dem Weg zur unendlich verfügbaren Energie? – Mit einer Einleitung von Jean Pütz

Physik, Chemie, Technik

1971 habe ich der Fusions-Energie im Rahmen meiner Sendereihe ‚Energie, die treibende Kraft‘ eine der 13 Folgen gewidmet. Sollte es möglich sein, die Energie-Prozesse in der Sonne, das heißt, die Fusion von Wasserstoff und Helium auf die Erde zu holen, ist der Verfügbarkeit der Energie keine Grenzen mehr gesetzt. Damals, Anfang der 70er Jahre erklärten die Wissenschaftler mir, man bräuchte noch etwa 40 Jahre, um diesen Traum zu verwirklichen. Um eine Fusion in Gang zu setzen, benötigt man mindestens Temperaturen von 150 bis 200 Millionen Grad Celsius. Dem können keine Materialien Stand halten. Aber, ähnlich wie in der Sonne, gibt es das Plasma, das heißt, Gase, in denen sich Elektronen unabhängig von ihrem Kern bewegen. Ein Plasma ist deswegen durch magnetische oder elektrische Felder beeinflussbar. Die Forschungen laufen darauf hinaus es so zu beeinflussen, dass es wie in einem Behälter, sogar unter höchstem Druck, eingefangen wird. Das war wissenschaftlich so schwierig, dass die Vorhersage mehr Wunschdenken als Realität entsprach, denn die Geometriefelder so zu gestalten, das dies möglich wird, zieht so komplizierte Rechenvorgänge nach sich, dass erst heute extreme Super-Computer dazu in der Lage sind, das zu simulieren. Dies scheint nun gelungen zu sein, z. B. in dem man 100 Millionen Grad heißes Plasma gezielt bündeln kann. Darüber berichtet die folgende Mitteilung des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik in Greifswald und Garching. Um dies real umzusetzen, gibt es dort riesige Apparaturen, bei einem dieser Versuche, die einen Weltrekord von über 50 Millionen Grad Celsius heißes Plasma realisierte, war ich als Beobachter dabei.

Die weitere Forschung in ganz Europa macht Hoffnung, dass der Fusionsreaktor realisierbar ist. Die größten Super-Computer der Welt sind dabei involviert, aber mindestens 30 Jahre müssen wir uns noch gedulden, so lange sind wir verpflichtet, die Sonnenenergie noch durch Fotovoltaik, Solarthermie, Wind oder Wasserkraft in herkömmlicher Weise einzufangen.

Jean Pütz

Eine aktuelle Veröffentlichung aus dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) zur theoretischen Vorhersage einer neuartigen Transportbarriere im Plasma und ihrer anschließenden experimentellen Bestätigung (Physical Review Letters) zeigt beispielhaft, wie dramatisch die Leistungsfähigkeit von Plasma-Simulationen und -Modellierungen in den letzten Jahren gewachsen ist. Ein europaweites Projekt zu Plasmatheorie und Simulation soll diese Entwicklung verstärken. Ziel sind virtuelle Plasma-Modelle als digitale Zwillinge wirklicher Plasmen.

Eine neuartige Transportbarriere in Fusionsplasmen, die den magnetischen Einschluss des Plasmas verbessert, hatte ein Theoretiker-Team des IPP mit Hilfe modernster Simulationen vorhergesagt. Hervorgerufen durch schnelle Plasma-Teilchen, sollte die Barriere Turbulenzen im Plasma lokal stark unterdrücken können. Ein nach entsprechenden Vorgaben geplantes Experiment in der Garchinger Fusionsanlage ASDEX Upgrade konnte diese theoretische Prognose anschließend bestätigen: Schnelle Teilchen, die durch die zielgenau eingesetzte Heizung des Plasmas mit Radiowellen erzeugt wurden, ließen im Zentrum des Plasmas einen Bereich mit den erwarteten verbesserten Einschlusseigenschaften entstehen. Die Arbeit wurde jetzt von der Fachzeitschrift Physical Review Letters zur Veröffentlichung angenommen (A. Di Siena et al.,

„Dieser große Erfolg der Theorie“, sagt Professor Frank Jenko, Leiter des Bereichs Tokamaktheorie im IPP in Garching, „ist nur eines von zahlreichen Beispielen dafür, wie dramatisch sich Plasma-Simulationen und -Modellierungen in den letzten Jahren verbessert haben.“ Auch die zur Verfügung stehende Computerleistung hat stark zugenommen, so dass raffinierte Modelle die komplexe Plasmaphysik inzwischen rechnerisch gut beschreiben können. Möglich werden damit quantitative Vorhersagen – ein „Riesenfortschritt“ im Vergleich zu den vergangenen zwanzig Jahren: „Statt wie früher bloße Interpretation von Messdaten“, so Frank Jenko, „liefern Theorie und Simulation inzwischen auf vielen Themenfeldern Modelle mit verlässlicher Vorhersagekraft“. Außerdem kann die Theorie bislang getrennt untersuchte Erscheinungen – wie die Physik schneller Teilchen und die Turbulenz – jetzt im Supercomputer zusammenbringen und so immer komplexere Zusammenhänge aufklären.

Im europäischen Fusionsprogramm, das durch das EUROfusion-Konsortium koordiniert wird, will man die neuen Möglichkeiten nutzen, um den Betrieb des internationalen ITER-Experiments und den Entwurf des nachfolgend geplanten Demonstrationskraftwerks DEMO optimal vorzubereiten. Mit strategisch ausgewählten Projekten gibt dazu die E-TASC-Initiative (EUROfusion – Theory and Advanced Simulation Coordination) diesem Teil der Forschung eine neue Struktur. Ein europaweit abgestimmtes Arbeitsprogramm zu offenen Schlüsselfragen in Theorie, Simulation, Verifizierung und Validierung soll – unterstützt durch neu zu entwickelnde Standard-Software – die Entwicklung der Vorhersagekraft in Plasmaphysik, Materialwissenschaft und Ingenieurwesen vorantreiben.

Von den in diesem Rahmen für den Arbeitsplan von 2021 bis 2025 ausgewählten vierzehn Forschungsprojekten, die EUROfusion an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ganz Europa vergeben hat, gingen fünf an das IPP nach Garching und Greifswald. Auch eines der fünf Expertenteams für Hochleistungsrechnen und Codeoptimierung wird hier angesiedelt. „Das ehrgeizige Ziel, das wir mit E-TASC verfolgen, sind virtuelle Plasma-Modelle als digitale Zwillinge wirklicher Plasmen“, erklärt Frank Jenko, einer der beiden Vorsitzenden des Wissenschaftlichen Beirats von E-TASC. Zu diesem „Plasma im Computer“ sollen schrittweise Modelle weiterer DEMO-Teilsysteme hinzukommen, um nach und nach eine möglichst umfassende digitale Entwurfs- und Simulationsfähigkeit für das Kraftwerk aufzubauen.

Antwort an einen Kollegen, der sich um den Fortbestand unserer Deutschen Demokratie sorgt – Mit einer Einführung von Jean Pütz

Politik Gesellschaft

Sehr geehrter Kollege,

zu Ihrer intelligenten Analyse möchte ich Ihnen gratulieren. Als ehemaliger Oberstudienrat für Mathematik und Physik an Berufsfachschulen musste ich auch Pädagogik studieren, im Gegensatz zum Kurrikulum für gymnasiale Studienräte. Davon habe ich später enorm profitiert, auch weil ich freiwillig ein Parallel-Studium der empirischen Soziologie absolviert habe. Es war nicht geplant, wurde aber zum Fundament meiner wissenschaftsjournalistischen Berufung durch den WDR als Quereinsteiger.

Im Geheimen müssen Sie mir zustimmen, dass das, was Sie und ich unter Demokratie verstehen, sich leider auf dem absteigenden Ast befindet. Ihre Beschreibung wirkt auch als Resignation, denn die Selbstorganisations-Mechanismen, die meine Generation nach dem 2. Weltkrieg geprägt haben, wurden bestimmt durch Mangel, Kreativität zum Überleben und dem Bewusstsein, dass es bergauf ginge. Aber unsere Gesellschaft ist sich der Ursache des Wohlstands nicht mehr bewusst, alles wird als Selbstverständlich hingenommen. So erzeugen selbst die kreativsten Ideen, die uns das Leben erleichtern, nur ein müdes Lächeln. Warum auch nur einen Gedanken darauf verlieren, wenn der ausufernde Sozialstaat einen jederzeit auffängt, die Neugier, die Jugendliche so getrieben hat, hat das Zeitliche gesegnet. Zur Information reichen die Bildzeitungs-Überschriften nach dem Prinzip: Bad News is good News – mehr als drei Zeilen zu lesen, macht sich kaum jemand die Mühe. So verlieren die Zusammenhänge immer mehr  ihre Überzeugungskraft.

Nun gibt es im privaten als auch im sozialen Leben allein schon deshalb Probleme, die die uns umgebende Natur erzeugt. Das Wissen über Naturgesetze könnte das Verständnis verbessern. Aber warum? Wie im Mittelalter herrscht immer noch das tief in uns verankerte Prinzip, dass nicht sein darf, was nicht sein kann, kein Wunder, das Verschwörungstheorien bei einem Drittel der Bevölkerung fruchtbaren Boden finden. Hinzu kommt, dass in der Schwarmintelligenz der Deutschen und Europäer das komplexe Wissen abhanden gekommen ist. Lineares Denken herrscht vor, Verzweigungen passen nicht mehr in das Oberflächliche unserer Zeit.

Gestatten Sie mir zwei Beispiele:

1. Berechtigterweise ist CO2 als eine der Ursachen für die Klimaproblematik identifiziert. Lineares Denken heißt, dass das dann zum Teufel deklariert wird. Vermutete Teufel hat man früher auf dem Scheiterhaufen verbrannt. Dass es aber auch ein Wertstoff sein könnte, wenn man nicht populistisch linear, sondern verzweigt denkt, wird vehement abgestritten.  In die grün-ideologische Vermeidung von CO2 werden dann Milliarden von staatlichen Investitionen gesteckt. Das korrumpiert sogar die Wissenschaft und wird dann zum Dogma erhoben. Jemand, der dann auf Nebenwirkungen und Risiken aufmerksam macht, wird politisch und sozial an den Pranger gestellt. Hinzukommt, dass das dem Volk so eingebläut wurde, weil es ja so einfach verständlich ist, dass sich die Populisten sich dem bemächtigt haben. ein Politiker, die das ablehnen und die Vernunft in den Vordergrund stellen, was die Demokratie ja fordert, haben keine Chance mehr. So passiert es, dass die Demokratie nicht mehr in der Lage ist, Probleme zu lösen. Die müssten ja zumindest auf ein Minimum eines rationalen Fundamentes aufbauen. Was können sie gegen die Behauptungen machen, dass das Elektro-Auto die Welt retten kann, denn hinten kommt ja kein CO2-strotzendes Abgas heraus …..

2. Oder, noch einmal nach dem Prinzip, dass nicht sein darf, was nicht sein kann: Die Natur der Verteilung der elektrischen Energie beruht auf dem Angebotsprinzip. Wird auch nur im geringsten die Nachfrage übertroffen, also mehr verbraucht als angeboten, bricht das Netz zusammen. Ein GAU von nicht nur Stunden, sondern Tagen kann die Folge sein. Kann das unsere Volkswirtschaft überstehen? Aber CO2-Vermeidung  erfordert ja, und da besteht offenbar demokratischer Konsens, weg mit den Kraftwerken. Die Atomkraftwerke sind ja schon in Form von strahlenden Denkmälern in der Landschaft verschwunden.

Doch da gibt es ja noch die Sonne und den Wind und das angeblich reichlich, also müssen diese die Lücken ausfüllen. Ist ja auch plausibel, jeder, der die Nase in die Sonne oder den Wind hält, stimmt dem emotional zu. Nun ist nur noch jemand erforderlich, der dem Volk weiß macht, diese Energie würde selbst in unseren mittleren Breiten ausreichen, unsere gesamte Wirtschaft mit der notwendigen Energie zu versorgen. Das ist leider der Grünen-Ideologie gelungen, verbunden mit dem Vorbild-Prinzip: Am deutschen Wesen muss die Welt genesen. Es wird unisolo behauptet, unser Beispiel würde die ganze Welt so schlüssig überzeugen, dass sie uns alles nachmachen – bei nur 2% Anteil weltweit. In den berühmten Weltklima-Konferenzen und der EU sind wir so in Sachen Klimarettung die Stars geworden. Viele von uns propagierte Grenzwerte wurden dort angenommen und beschlossen. Nach meinem Wissen aber hat sich nur Deutschland dazu verpflichtet. Wer weiß, ob das für viele andere Länder nur reine Lippenbekenntnisse sind, Stichwort China, Brasilien, Indien – neuerdings die Hauptverursacher. Wenn es hart auf hart kommt, werden sie darauf pfeifen. Doch Deutschland hat die weiße Weste. So wurde zum Beispiel vieles schon vom Bundestag in Gesetzesform gebracht, Nebenwirkungen und Risiken spielten keine Rolle. So wird ab 2030 das Erdgas, welches heute vorwiegend das Wohlbefinden in unseren Wohnungen und Gebäuden mit Wärme und Kälte und die dafür notwendige Energie sichert, abgeschafft. Das soll durch elektrische Energie geleistet werden, was physikalisch gesehen natürlich der größte Schwachsinn ist. Dem Volk wird auch vorenthalten, dass schon allein das gepriesene Elektroauto so viel Strom benötig, dass für die Gebäude gar nichts mehr übrig bleiben kann. Wie gesagt, dass selbst bei kleinster Überlastung der Total-Ausfall nicht zu verhindern ist, aber das ist offenbar den Ideologen kein Problem.

Unsere Demokratie scheitert an diesen Hunderten von Widersprüchen, die im Wunschdenken der Politiker verschwinden. Zum Schluss möchte ich noch zwei dieser besonders schwerwiegenden Widersprüche herausstellen:

a) Das Volk stöhnt bereits, wenn der Bezinpreis um 10 Cent steigt, und zwar nur, weil die Länder, die das Erdöl aus der Erde fördern, einmal eben auf Reduzierung der Produktion geschaltet haben. Milliarden von Barrel bestimmen heute und in der näheren Zukunft die Weltpolitik. Glaubt wirklich jemand, dass das von heute auf morgen verhindert werden kann?

b) Welchen politischen Wirbel hat die sogenannte Nordtrasse der Erdölpipeline durch die Ostsee ausgelöst. Wenn ich mich richtig erinnere, kostet sie mindestens 10 Milliarden und soll bei Greifswald Deutschland beglücken. (Darauf freut man sich schon. In Greifswald gibt es übrigens auch ein Forschungs-Institut, welches mit großem Erfolg nach der Möglichkeit sucht, aus der Fusion von Wasserstoff zu Helium grenzenlose Energie zu gewinnen. Vor 40 Jahren hat man mir gesagt, das sei so um 2020 der Fall, heute rechnet man immer noch mit weiteren 40 Jahren.) Mit dieser Pipeline – und einigen weiteren z. B. die politisch gewünschte durch die Ukraine – werden Milliarden Kubikmeter Erdgas fließen, die  ja irgendwo sinnvoll verbraucht werden müssen und CO2 erzeugen, wenngleich auch viel geringer als von Kohle. Hoffentlich entstehen nicht zu viele Leckagen, denn Methan beeinfluss  über 50 mal stärker das Klima als CO2.

c) Um die Amerika zu besänftigen, insbesondere unter der Trump-Ära, hat sich Deutschland zusätzlich zum russischen Erdgas verpflichtet, große Terminals an unserer Nordsee-Küste zu errichten, wo die großen Flüssiggas-Tanker anlegen, die das in Texas aus der Erde gepresste Fracking-Gas anliefern können. Von dort aus wird es dann vorwiegend als Methan-Gas in das tausende von Kilometer verzweigte deutsche Erdgasnetz eingespeist.

Eigenartig, denn ab 2030 soll das Erdgas ja ausgedient haben. Wolkenkuckucksheime über Wolkenkuckucksheime. Die katastrophale Nebenwirkung: Deutschland macht seine eigene Zukunft kaputt, ohne dass eine Chance besteht, auch nur minimal zur Senkung der Atmosphären-Temperatur aus Deutschland heraus beizutragen.

Ob das unsere Demokratie übersteht, ist die Frage. Nicht nur die AFD bietet Anlass zur Sorge, sondern auch die populistischen Parolen der aus der SED hervorgegangenen aber angeblich geläuterten Linken, die aber trotzdem sich immer noch der Kollektivierung verschworen haben.

Jean Pütz

(Demokratie Plus) – Irgendwie ist es noch mal glimpflich ausgegangen. Das ist zumindest die überwiegende Meinung in Medien und den meisten Parteien.

Wir sprechen von der Landtagswahl in Sachsen-Anhalt. Dort wurde ein selbst innerhalb der AfD besonders rechtslastiger Landesverband mit über 20% der Stimmen „nur“ zweitstärkste Partei und (fast) alle zeigen sich erleichtert.

So sieht unsere demokratische Wirklichkeit im Jahr 2021 aus. Zumindest an der Oberfläche.

Denn schauen wir ein wenig genauer hin, sind die Ergebnisse noch weitaus dramatischer: Nahezu in jedem Jahrgang unterhalb von 45 Jahren war die AfD stärkste Partei oder lag mit der CDU gleichauf.

Was treibt junge Menschen in Teilen Deutschlands heute dazu, mehrheitlich eine Partei zu wählen, deren zentrales Führungspersonal mit völkisch-nationalistischen und rassistischen Positionen auffällt und eng mit Alt- und Neonazis verbandelt ist?

Die Erklärungsmuster, die dazu kursieren, sind wenig überzeugend.

Wenn der Ostbeauftragte der Bundesregierung, Marco Wanderwitz, davon spricht, viele Ostdeutsche seien eben „diktatursozialisiert“ und nicht in der Demokratie angekommen, so könnte dies möglicherweise das Wahlverhalten der Älteren in Sachsen-Anhalt erklären, faktisch haben jedoch genau jene den völligen Erfolg der AfD verhindert.

Dass nun ausgerechnet deren Kinder, weit überwiegend Jahre nach dem Ende der DDR geboren, von jener „sozialisiert“ worden sein sollen, scheitert schon an den Gesetzen der Logik.

Eine andere Erklärung bekam ich jüngst von einer ostdeutschen Politik-Professorin angeboten. Wir hatten eine kleine Debatte darüber, wie rechtes, „queres“, demokratieverachtendes Denken entsteht – und was die Demokratie unternehmen kann und muss, um wieder an Attraktivität zu gewinnen.

Ihre Diagnose: Es läge vor allem am „demokratischen Analphabetismus“.

Es fehle schlicht an der Kenntnis unserer elementaren demokratischen Institutionen und Prozesse. Ihre logische Schlussfolgerung: Auch die Angebote neuer Beteiligungsformate – bis hin zu den gerade beliebten Bürgerräten – bräuchte zunächst einmal eine Bildungsphase für die Teilnehmenden, um vernünftige Debatten und Ergebnisse erwarten zu lassen.

Das klingt zunächst einmal sehr attraktiv. Auch weil es uns einen vermeintlich klaren Weg aufzeigt, wie wir unsere Demokratie stärken können: Mit mehr Wissen.

Doch leider ist dieser Weg einer Sackgasse. Wer glaubt, Demokratie sei eine Frage der Bildung hat weder Demokratie noch Bildung wirklich verstanden. Dieser Ansatz hat keine Aussicht auf Erfolg. Denn:

Demokratie ist keine Frage des Wissens.

In den USA hat es eine lange Tradition, die Reihenfolge der bislang 46 Präsidenten auswendig zu lernen, abzufragen und die Unterrichtsräume mit ihnen zu dekorieren. Nummer 45 wurde dennoch ein gewisser Donald Trump. Und es ist durchaus möglich, dass er auch wieder die Nummer 47 sein wird.

Wenn unsere Schülerinnen und Schüler also in Zukunft die Liste unserer ehemaligen Bundeskanzler*innen aufsagen, die Rolle des Bundespräsidenten erklären und souverän die D’Hondtsche Höchstzahl genauso erläutern, wie das Kumulieren und Panaschieren, wird das die Wahlergebnisse kaum verändern. Denn:

Demokratie ist keine Frage des Wissens.

Sondern der Haltung.

Demokratische Haltung ist in der Tat keine Frage des Wissens. Sie ist aber auch keine genetische Disposition. Sie kann nicht gelehrt und durch Klausuren gefestigt werden. Sie ist keine Frage des Lehrens, sehr wohl aber eine des Lernens.

Demokraten werden wir aus Erfahrungen. Weil wir als akzeptierte Mitglieder einer Gemeinschaft Respekt und Selbstwirksamkeit erfahren. Weil wir lernen, im respektvollen Konflikt mit anderen unsere Interessen zu artikulieren und Lösungen anzustreben. Das müssen wir erleben, reflektieren und so die Sicherheit gewinnen, dass dies der Weg ist, indem wir in einer freien Gesellschaft Gemeinwohl generieren.

Es ist also durchaus eine Frage unseres Bildungssystems. Wenn wir in Ländern wie Sachsen-Anhalt nachhaltig über Jahre hinweg zu großen Teilen Wähler*innen mit Präferenzen für demokratieverachtende Positionen produzieren, dann müssen wir dieses Bildungssystem kritisch hinterfragen.

Mehr Politik-Wissen in den Lehrplan zu schreiben, wird da aber nicht genügen.

Beteiligungspraktiker*innen wissen, dass Belehrungen zum Anfang von Beteiligungsprozessen die Debatten ganz schnell ins Kippen bringen können. Auch Lehrer*innen wissen, dass Betragensnoten keine besseren Menschen produzieren. Warum sollten dann Demokratienoten bessere Demokrat*innen produzieren?

Es geht nicht darum, Demokratie zu lehren und zu prüfen. Es geht darum, Demokratie zu erleben. Dazu gehören Diskurse, Debatten, aber eben auch demokratisch getroffene Entscheidungen über viele Alltagsfragen im schulischen Kontext. Es geht um demokratische Wirksamkeit der Schüler*innen in ihrem schulischen Alltag. Doch das sind wir nicht gewöhnt.

Bereits der Gedanke daran irritiert uns.

Stattdessen praktizieren wir noch heute ein Schulkonzept, das in all seinen Grundlagen noch aus dem Kaiserreich stammt. Wir können wir da ernsthaft glauben, dass wir so Demokrat*innen produzieren?

Wenn wir langfristig eine starke Demokratie wollen, dann müssen wir demokratische Haltung von den jungen Menschen nicht einfordern, sondern sie ihnen ermöglichen. Dann müssen wir Selbstwirksamkeit ermöglichen und Autorität hinterfragen lassen. Dann müssen wir über Lehrpläne sprechen, über die Lehrer*innenausbildung, vor allem aber: Über das Konzept Schule.

Über ein neues, ein demokratisches Konzept von Schule.

Wie das aussehen kann, darüber sprechen wir in einigen der folgenden Ausgaben von demokratie.plus. Ihre Gedanken dazu interessieren mich – wie immer – sehr.

Herzlichst, Jörg Sommer 

Methanol-Produktion mit CO2-Recycling

Physik, Chemie, Technik

(Fraunhofer) – TotalEnergies hat gemeinsam mit dem Elektrolyseur-Hersteller Sunfire, dem Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP und dem Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS das e-CO2Met-Projekt im Hydrogen Lab Leuna gestartet. Dort kann Methanol aus kohlenstoffarm produziertem Wasserstoff und abgetrenntem Kohlendioxid hergestellt werden, was ein wichtiger Ansatz zur Reduzierung klimaschädlicher Treibhausgasemissionen ist. Mit dem Anspruch, klimaneutrales Methanol vor Ort zu produzieren, werden in diesem Demonstrationsprojekt die verschiedenen dafür notwendigen Bausteine, wie z. B. die Nutzung erneuerbarer Energien, integriert.

TotalEnergies produziert derzeit in der TotalEnergies Raffinerie Mitteldeutschland in Leuna rund 700.000 Tonnen Methanol pro Jahr auf Basis fossiler Rohstoffe und ist damit der größte Methanolproduzent in Europa. Das Projekt e-CO2Met ist daher ein wichtiger Schritt in Richtung Klimaneutralität. Es zielt darauf ab, das Zusammenspiel von drei innovativen Prozessen zu testen – die Nutzung von CO2 aus der Raffinerie, die Verwendung von grünem Wasserstoff, der durch Hochtemperatur-Elektrolyse erzeugt wird, und die anschließende Methanolsynthese auf der Skalierungsplattform Hy2Chem.

„Das F&E-Programm von TotalEnergies zur CO2-Abscheidung und -Speicherung entwickelt Ansätze für die wirtschaftlich sinnvolle Wiederverwendung von CO2, die im Einklang mit den Klimaambitionen des Unternehmens stehen. e-CO2Met ist das erste Pilotprojekt von TotalEnergies zur Umwandlung von CO2 mit erneuerbarer elektrischer Energie in Methanol. Während dieses Methanol selbst bereits als E-Fuel betrachtet werden kann, kann es vor allem als Ausgangsstoff für eine weitere Veredelung zu Produkten wie nachhaltigen Flugzeugtreibstoffen genutzt werden“, erklärt Marie-Noelle Semeria, Technologievorständin bei TotalEnergies.

„Mit der innovativen Herstellung von synthetischem Methanol können Erdöl und Erdgas in der chemischen Industrie ersetzt und die benötigten Rohstoffe klimaneutral produziert werden. Damit leisten wir einen Beitrag zur Dekarbonisierung der Grundstoffchemie“, sagt Thomas Behrends, Geschäftsführer TotalEnergies Raffinerie Mitteldeutschland.

Hocheffiziente Elektrolyse zur Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energien
Ein Kernstück von e-CO2Met ist der 1-MW-Hochtemperatur-Elektrolyseur des Dresdner Elektrolyseurherstellers Sunfire. Der Wirkungsgrad der Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aus erneuerbarem Strom und Wasserdampf ist mit über 80 Prozent weitaus höher als der von konventionellen Elektrolyseuren. Dadurch benötigt die Anlage deutlich weniger Strom, um ein Kilogramm Wasserstoff zu erzeugen.

„Unsere innovative Elektrolyse-Technologie ist der Schlüssel zur Dekarbonisierung aller Industriesektoren, die heute noch von fossilen Brennstoffen abhängig sind. Besonders in der Raffinerie- und Chemieindustrie braucht es saubere und nachhaltige Lösungen, um die ambitionierten Klimaziele der EU zu erreichen. Wir freuen uns auf eine starke Partnerschaft im e-CO2Met Projekt“, sagt Sunfire-Geschäftsführer Nils Aldag.

Grünes Methanol aus regenerativem Wasserstoff und Abgas-CO2

Im nächsten Schritt werden der durch Elektrolyse gewonnene grüne Wasserstoff und hochkonzentriertes CO2 aus den Produktionsprozessen der Raffinerie zu grünem Methanol umgesetzt. Hierzu planen das Fraunhofer CBP und TotalEnergies eine Pilotanlage, die im neuen Fraunhofer Hydrogen Lab im Chemiepark Leuna aufgebaut wird. Die Pilotanlage ist das erste Projekt der vom Land Sachsen-Anhalt über EFRE-Mittel geförderten Skalierungsplattform Hy2Chem. „Mit der Hy2Chem-Plattform können wir die Nutzung des regenerativ erzeugten Wasserstoffs zur Herstellung von Basischemikalien und Kraftstoffen in nachhaltigen Syntheseprozessen erstmals im großen Maßstab erproben – auch unter den Bedingungen eines fluktuierend anfallenden Wasserstoffstroms“, erläutert Gruppenleiterin Dr. Ulrike Junghans, die das Projekt am CBP koordiniert.

Eine Grundvoraussetzung für die industrielle Umsetzung derartiger Prozesse ist die Weiterentwicklung von Elektrolyseuren und Syntheseverfahren. Hierfür bietet das Fraunhofer IMWS mit dem Hydrogen Lab Leuna eine einzigartige Testinfrastruktur im industriellen Maßstab sowie umfangreiche wissenschaftliche Begleitung. Das Hydrogen Lab simuliert unterschiedliche Lastprofile der Einspeisung von erneuerbaren Energien, bildet die Fluktuation im Tageslauf und zu unterschiedlichen Jahreszeiten ab und liefert damit wichtige Erkenntnisse zur Auslegung und zur Kostenschätzung der Systeme.

„Mit dem Hydrogen Lab Leuna betreiben wir die deutschlandweit ersten System-Teststände, die vollständig in ein Infrastrukturnetz der Chemieindustrie integriert sind und somit Projekte im Bereich der Power-to-X-Prozesse ermöglichen. Wir können technologieoffen industrielle Elektrolyseure im Realbetrieb testen, gemeinsam mit der Industrie weiterentwickeln und gleichzeitig wertvolle Erfahrungen zur Wasserstoff-Einspeisung in das Pipelinesystem unseres Kooperationspartners Linde sammeln – und das bis zunächst fünf Megawatt“, sagt Dr. Moritz Kühnel, der die Forschungsaktivitäten zur Elektrolyse am Fraunhofer IMWS koordiniert.

Der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg zum Erreichen der Klimaneutralität in Deutschland und Europa. Vor allem in Verbindung mit der Nutzung des Wasserstoffs als Chemierohstoff bieten sich zudem erhebliche Potenziale für die Gestaltung des Strukturwandels. Gerade am Industrie- und Chemiestandort Leuna kann auf Basis langjähriger Erfahrung, vorhandener Infrastruktur und des Zusammenspiels zwischen innovativen Unternehmen und Forschungsinstituten eine Drehscheibe für grünen Wasserstoff und seine Folgeprodukte entstehen.

Methanol als Chance – Brief an den Präsidenten des Bundesumweltamtes, Prof. Messner

Gedanken

Sehr geehrter Professor Dirk Messner,

zunächst möchte ich Ihnen ein großes Kompliment aussprechen. Das beeindruckende Interview, welches Sie gestern dem Deutschlandfunk gewährt haben, hat Ihre Interessen und Ambitionen sehr gut wiedergegeben. Ich vermute, dass ich Ihnen als Gründer und langjähriger Leiter der Redaktion Wissenschaft und Technik im WDR-Fernsehen bekannt bin, Stichwort Hobbythek (trojanisches Steckenpferd), Wissenschaftsshow, Bilder aus der Wissenschaft und schon an der Wurzel des digitalen Zeitalters in den 70er Jahren: Sendereihen (je 13 Folgen) ‚Einführung in die Elektronik‘ und ‚Digitaltechnik, eine Einführung‘. Aber auch in den 90er Jahren habe ich ein Umweltmagazin, Thema: ‚Dschungel – Leben und leben lassen‘, entwickelt und moderiert. Nachdem ich mir Ihren Lebenslauf angeschaut habe, stellte ich fest, dass wir eine gewisse intellektuelle Verwandtschaft besitzen. Viele Ihrer Intentionen haben mich seit über 50 Jahren als Wissenschaftsjournalist ebenfalls getrieben – manchmal auch gegen die Volksmeinung – Mainstream genannt  – mit eigenem und früh erkannten Klimarettungs-Konzept.

Die Parteien behaupten stets, die Maßnahmen müssten sozialverträglich sein. Doch in meiner Abschätzung sind die teils mit Milliarden Subventionen geförderten und Gesetzes-Charakter erhaltenen Lösungsansätze summa summarum in der ausschließlich deutschen Version nicht zielführend, und beruhen teilweise auf einem Wunschdenken, das angebliche Ergebnisse der Wissenschaft und Technik vorwegnimmt. Vom deutschen Territorium aus ist in dieser strikten Begrenzung – auch schon aus physikalischen und soziologischen  Gründen – eine Reduktion der Welttemperatur nicht erreichbar, es sei denn, wir erweitern dies nicht nur auf Europa, sondern beziehen insbesondere die ärmeren Entwicklungs- und Schwellen-Länder in einer Win-Win-Konzeption mit ein.

Schon seit meiner Pensionierung im WDR, verknüpfe ich auch nicht nur von mir entwickelte Lösungsansätze mit Forderungen an die Politik und Gesellschaft und mische mich engagiert in die Diskussion ein. Um nicht ausschweifend zu werden, begrenze ich mich in meiner Mail an Sie auf eine Idee, die ich auf Grund von Forschungen des Leibniz-Instituts verfolgt habe. Den Instituten in Rostock und Strahlsund ist es gelungen, der von mir so deklarierte Zukunftsenergie ‚grüner Wasserstoff‘ in viel besser händelbares Methanol unter ebenfalls solarem Einfluss völlig regenerativ zu verwandeln. Als Physiker und Ingenieur erscheint mir Methanol in jeglicher Hinsicht fast alle fossilen Brennstoffe ersetzen zu können, und zwar ohne Milliarden Investitionen in die Anwendung. Selbst der Verbrennungsmotor würde wieder die in der Technik so wichtige Funktion behalten, und zwar unter erheblicher Verbesserung des thermodynamischen Wirkungsgrades. Das Hoffen auf die Entwicklung von leistungsfähigen Brennstoffzellen wird die Entwicklung nicht hemmen können, denn der  mit regenerativem Methanol betriebene alte Otto-Motor zeitigt auf Grund der Möglichkeit wesentlich höherer Explosions-Temperaturen im Zylinder bessere Wirkungsgrade, ist viel preiswerter und sofort verfügbar als Kombination mit einem intelligenten Generator und Elektro-Motoren als alleiniger mechanischer Antrieb. Ein sogenanntes Hyper-Hybrid-System, nicht zu verwechseln mit dem Überflüssigen Plug-in-Hybrid. Mit nur einem Siebtel der Batterie-Kapazität eines E-Autos, macht er sogar die individuell notwendige E-Mobilität der Zukunft für jedermann kostengünstig erschwinglich.  Eine kleine Technologie-Schmiede in Österreich hat zwei reale Prototypen entwickelt, die in Sachen Ökologie jedes Batterie-schwere E-Auto in den Schatten stellen, alles mit vorhandenen, sozial-verträglichen Ressourcen.

Sie werden es kaum glauben, auch die Wärme- und Kälte-Erzeugung in den Gebäuden und Privat-Häusern kann regeneratives Methanol  – teils mit vorhandenen technischen Geräten – erfüllen. Der Schwachsinn, wertvollen elektrischen Strom demnächst dafür zu verhunzen – selbst mit elektrischen Wärmepumpen – wäre damit obsolet. In der Beurteilung dieser Situationen kommt mir meine ehemalige Eigenschaft als Dipl. Ing der Elektrotechnik und Oberstudienrat für Mathematik und Physik zugute.

Bleibt natürlich die Frage, woher soll das Methanol kommen. Natürlich reicht die Kraft der Sonne in Deutschland oder Europa nicht aus, um aus Wasserstoff und dem Wertstoff CO2 im Recycling Methanol zu produzieren. Das ist für mich als engagierter ehemaliger Entwicklungshelfer die große Chance für die Länder, die viel mehr verwöhnt durch die Sonne werden als wir. Hinzu kommt, dass die Fotovoltaik demnächst auf eine extrem preiswerte Perowskit-Solarzelle zurückgreifen kann. Die anfangs technischen Probleme hat die Wissenschaft gelöst. Sie sind nicht nur kostengünstig in der Herstellung, die Perowskit-Methode fußt auch auf grenzenlos zur Verfügung stehenden Materialien.

Bleibt noch das Problem, dass die Notwendigkeit besteht, auf grenzenlose Boden-Flächen zurückgreifen zu können. Da viele Entwicklungsländer gerade jetzt im Zusammenhang mit der Klimakrise an Wüsten grenzen, stehen diese dort in großem Ausmaß zur Verfügung. Natürlich müssen dann auch an Ort und Stelle die Fabriken errichtet werden, die unmittelbar das Methanol in zwei Stufen produzieren: zunächst den grüne Wasserstoff und anschließend das regenerative Methanol, welches leicht überall hin transporteiert werden kann. Dieses Methanol würde auch sämtliche Erdöl-Raffinerien in Zukunft überflüssig machen.

Lieber Professor Dr. Messner,

ich bin kein Spinner, sondern halte eine Optimierung der bisherigen Maßnahmen für dringend notwendig. Besteht die Möglichkeit, einen Arbeitskreis zu schaffen, der dies unter die Lupe nimmt und nicht von vornherein die Möglichkeit dieser Idee infrage stellt. Die hunderte von Milliarden Subventionen, die in die bisherigen Maßnahmen geflossen sind, werden leider auch ein Hemmschuh sein. Wer gibt schon gerne zu, dass er sich finanziell, politische und soziologisch in einer Sackgasse verrannt hat? Nach dem Interview mit Ihnen, welches ich mit großem Interesse verfolgt habe, bin ich sicher, dass Sie dies nicht ad acta legen. Gerne bin ich bereit, überall hin zu kommen, wohin Sie es wünschen, allerdings verfüge ich über eine technische Ausrüstung, so dass ich jederzeit erreichbar bin.

Übrigens aus Überzeugung leben alle meine unmittelbaren Familien-Angehörigen CO2-neutral. Das Mehrfamilienhaus in dem mein Sohn Jörn, Professor für Biochemie an der Universität zu in Straßburg, lebt, verfügt mitten in der Stadt über eine elektrische Wärmepumpe, allerdings mit französischem Atomstrom gespeist. in meinem Mehrfamilienhaus in Köln habe ich eine 5,5KW-Kleinheiz-Kraftwerk installiert. Auf dem Land – einem 4 ha-Areal, leben wir in zwei Einfamilien-Energie-Plus-Häusern, die ich selbst konstruiert und umgebaut habe, das eine mit einer Gas-Wärme-Pumpe und großen Dachflächen, bestückt mit Fotovoltaik und Solarthermie, das andere, in dem ich persönlich wohne, mit einer Pelletheizung und natürlich auch Fotovoltaik und Solarthermie. Die Lüftung in beiden Häusern arbeitet mit Wärme-Rückführung. Außerdem verfügen beide Häuser über eine 10-Kubikmeter fassende Zisterne mit eigener Brauchwasser-Leitung. Selbstverständlich achte ich auch auf Biodiversität mit kleinem Öko-Wald, Streuobst-Wiese und einem großen Areal bienenfreundlicher Blumen für meine fünf Bienenstöcke.

Kurzum, ich bin auf den Klimawandel gerüstet, aber möchte, dass meine Kinder und Kindeskinder die gleichen Chancen haben wie meine Generation, die als Jugendliche noch den zweiten Weltkrieg erleben musste. Sie können verstehen, dass ich  auch großen Wert auf sozialen Frieden liberale Demokratie für die Zukunft lege, die mir meine Karriere vom Handwerker ausgehend ermöglicht hat.

In der Anlage finden Sie meine virtuelle Visitenkarte mit allen meinen Daten. Darin enthalten ist auch der Link meiner seit über 15 Jahren installierten wissenschaftlichen Homepage, www.jean-puetz.net , die von mir täglich aktualisiert wird. Unter einer Art ‚hippokratischem Eid‘ mit strikter Trennung von Nachricht und Kommentar und Quellenseriosität.

Hochachtungsvoll

Ihr Jean Pütz

 

Meeresverschmutzung durch Kunststoffe und insbesondere Mikroplastik

Erde, Klima, Umweltschutz

(AWI) – Übersichtsartikel zeigt Folgen von Verwitterungs- und Abbauprozessen auf und warnt vor potentiell irreversibler Verschmutzung

Die gegenwärtigen Raten der globalen Plastikemissionen könnten Effekte auslösen, die wir nicht mehr rückgängig machen können, berichten Forschende aus Deutschland, Schweden und Norwegen in einer neuen Studie, die am 2. Juli im renommierten Wissenschaftsmagazin Science erscheint. Nach Ansicht der Autorinnen und Autoren ist die Plastikverschmutzung eine globale Bedrohung und Maßnahmen zur drastischen Reduzierung der Plastikemissionen in die Umwelt seien „die rationale politische Antwort“.

Plastik ist überall auf dem Planeten zu finden: von Wüsten und Berggipfeln bis zu tiefen Ozeanen und arktischem Schnee. Im Jahr 2016 reichten die Schätzungen der weltweiten Emissionen von Plastik in Seen, Flüsse und Ozeane von 9 bis 23 Millionen Tonnen pro Jahr, wobei eine ähnliche Menge jährlich an Land emittiert wird. Es wird erwartet, dass sich diese Schätzungen bis zum Jahr 2025 fast verdoppeln werden, wenn die Weltbevölkerung weitermacht, wie bisher („Business-as-usual“-Szenario). Das berichtet Mine Tekman vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) gemeinsam mit drei weiteren Fachleuten in ihrem Übersichtsartikel im Wissenschaftsmagazin Science, das dem Thema Plastik in der aktuellen Ausgabe ein ganzes Kapitel widmet.

„Plastik ist tief in unserer Gesellschaft verwurzelt, und es sickert überall in die Umwelt, selbst in Ländern mit einer guten Infrastruktur für die Abfallbehandlung“, sagt Matthew MacLeod, Professor an der Universität Stockholm. Er führt aus, dass die Emissionen tendenziell steigen, obwohl das Bewusstsein für Plastikverschmutzung in Wissenschaft und Öffentlichkeit in den letzten Jahren deutlich zugenommen hat.

Für Mine Tekman, Doktorandin am Alfred-Wegener-Institut, ist diese Diskrepanz nicht überraschend, denn die Plastikverschmutzung ist nicht nur ein Umweltproblem, sondern auch ein „politisches und wirtschaftliches“. Sie glaubt, dass die derzeit angebotenen Lösungen wie Recycling und Reinigungstechnologien (Clean-up) nicht ausreichen und dass wir das Problem an der Wurzel packen müssen.

„Die Welt fördert technologische Lösungen für das Recycling und um Plastik aus der Umwelt zu entfernen. Als Verbraucher und Verbraucherinnen glauben wir, dass alles auf magische Weise recycelt werden kann, wenn wir unseren Plastikmüll richtig trennen. Technologisch gesehen hat das Recycling von Plastik viele Einschränkungen, und Länder, die über eine gute Infrastruktur verfügen, exportieren ihren Plastikmüll in Länder mit schlechteren Einrichtungen. Zudem gibt es ein grundsätzliches Problem mit biologisch nicht abbaubaren Materialien, die sich auch als Feinstäube und Fasern aus vielen Prozessen in der Umwelt verteilen. Daher sind drastische Maßnahmen erforderlich, wie neue abbaubare Materialien zu entwickeln, Wege um den Wert von recyceltem Kunststoff zu erhöhen, und das Verbot des Exports von Kunststoffabfällen, es sei denn, er erfolgt in ein Land mit besserem Recycling“, sagt Mine Tekman, die das AWI-Online-Portal litterbase.org mit entwickelt hat, das die wissenschaftliche Literatur zu Müll im Meer und dessen Auswirkungen laufend aktualisiert zusammenfasst.

Eine schwer umkehrbare Verschmutzung von abgelegenen Bereichen der Umwelt

Kunststoff reichert sich in der Umwelt an, wenn die emittierten Mengen diejenigen übersteigen, die durch Reinigungsinitiativen und natürliche Umweltprozesse entfernt werden. Letzteres geht durch einen mehrstufigen Prozess vonstatten, der als Verwitterung bekannt ist. „Die Verwitterung von Plastik geschieht aufgrund vieler verschiedener Prozesse, und wir sind bereits weit gekommen, um sie zu verstehen. Aber die Verwitterung verändert ständig die Eigenschaften der Kunststoffverschmutzung, was neue Fragen aufwirft“, sagt Hans Peter Arp, Forscher am Norwegischen Geotechnischen Institut (NGI) und Professor an der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie (NTNU). „Der Abbau ist sehr langsam und kann die Akkumulation nicht stoppen, so dass die Belastung durch verwitterten Kunststoff nur zunehmen wird“, sagt Hans Peter Arp. Plastik ist daher ein „schlecht reversibler Schadstoff“, sowohl wegen seiner kontinuierlichen Emissionen als auch wegen seiner Umweltpersistenz.

Abgelegene Gegenden sind besonders bedroht, wie Annika Jahnke, Wissenschaftlerin am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und Professorin an der RWTH Aachen, erklärt: „In abgelegenen Umgebungen kann Plastikmüll nicht durch Aufräumarbeiten entfernt werden, und die Verwitterung großer Plastikteile führt unweigerlich zur Entstehung einer großen Anzahl von Mikro- und Nanoplastikpartikeln sowie zur Auswaschung von Chemikalien, die dem Plastik absichtlich zugesetzt wurden, und anderen Chemikalien, die das Polymerrückgrat des Plastiks abbauen. Kunststoff in der Umwelt ist also ein sich ständig bewegendes Ziel von zunehmender Komplexität und Mobilität. Wo es sich anreichert und welche Auswirkungen es verursachen kann, ist schwierig oder vielleicht sogar unmöglich vorherzusagen.“

Ein potenzieller Auslöser für irreversible Umweltschäden

Zusätzlich zu den Umweltschäden, die Plastikverschmutzung allein durch das Verheddern von Tieren und toxische Wirkungen verursachen kann, könnte sie auch in Verbindung mit anderen Umweltstressoren in abgelegenen Gebieten weitreichende oder sogar globale Auswirkungen auslösen. Die neue Studie führt eine Reihe von hypothetischen Beispielen für mögliche Auswirkungen auf, darunter die Verschärfung des Klimawandels aufgrund der Störung der globalen Kohlenstoffpumpe und der Verlust der Artenvielfalt im Meer. Dort wirkt die Plastikverschmutzung als zusätzlicher Stressor zur Überfischung und zum fortschreitenden Lebensraumverlust aufgrund von Veränderungen der Wassertemperaturen, der Nährstoffversorgung und der chemischen Belastung.

Alles zusammengenommen sieht das Forschungsteam die Bedrohung, dass Plastik, das heute emittiert wird, in der Zukunft Auswirkungen von globalem Ausmaß auslösen kann, die kaum reversibel sind, als „zwingende Motivation“ für maßgeschneiderte Maßnahmen zur starken Reduzierung der Emissionen.

„Im Moment belasten wir die Umwelt mit immer größeren Mengen an schwierig umkehrbarer Plastikverschmutzung. Bis jetzt sehen wir keine weit verbreiteten Beweise für schlimme Folgen, aber wenn die Verwitterung von Plastik einen wirklich schlimmen Effekt auslöst, werden wir wahrscheinlich nicht in der Lage sein, ihn rückgängig zu machen“, warnt Matthew MacLeod. „Die Kosten, die entstehen, wenn man die Anhäufung von langlebiger Plastikverschmutzung in der Umwelt ignoriert, könnten enorm sein. Das Vernünftigste, was wir tun können, ist, so schnell wie möglich zu handeln, um den Eintrag von Plastik in die Umwelt zu reduzieren.“

Darm beeinflusst unser Gehirn, unsere Stimmung und Depressionen – Mit einer Einleitung von Jean Pütz

Klassische Medizin

Es stimmt tatsächlich, dass die Darmflora und das gesamte Mikrobiom einen Einfluss auf Darmsystem hat. Nach dem ich vor 40 Jahren – deutlich vorwissenschaftlich deklariert – in der Hobbythek verbreitet habe, hat sich diese Aussage wissenschaftlich immer mehr verdichtet und ist heute Stand der Wissenschaft. So etwas wird auch medizinisch als Gold-Standard bezeichnet. Mit Fug und Recht kann man behaupten: Ist der Darm gesund, ist auch sein Träger, der Mensch, gesund. Immerhin ist das Immunsystem die absolut beste Apotheke der Welt. Das Immunsystem wird auch durch Impfen generell gestärkt, egal um welches Impfserum es sich handelt. Diese Erkenntnis hat mir seinerzeit schon mein Freund, Prof. Dr. Gerd Uhlenbrock, emeritierter Immunologe an der Universität zu Köln, eingetrichtert, schon vor besagten 40 Jahren. Er hat Recht behalten und ist mit seinem Wissen über 90 Jahre alt. Daran ist bestimmt aber auch sein Humor beteiligt, denn er hat seine Weisheit in denkwürdigen Aphorismen nieder geschrieben. Vielleicht verhilft dies einigen generellen Impfgegnern zu Umdenken, denn mit modernen Impfstoffen ist das Risiko mittlerweile millionenfach geringer als von irgendeiner gefährlichen Viren-Erkrankung erwischt zu werden.

In der beigefügten Pressemitteilung distanziere ich mich allerdings von der darin enthaltenen Werbung. Ob das dort propagierte präbiotische Nahrungsergänzungsmittel JO2-Phyto wirksam ist, ist wissenschaftlich nicht bewiesen, aber ich persönlich ziehe meinen selbst hergestellten probiotischen Joghurt mit den in der Hobbythek vorgestellten gefriergetrockneten probiotischen Joghurt-Bakterien vor. Täglich 250 ml Joghurt mit Früchten der oder tiefgefroren, sind die Quelle meiner Gesundheit geworden. Ich weiß nicht, ob es daran liegt, aber mit 85 Jahren bin ich nicht einen Zentimeter kleiner geworden. Vielleicht liegt es auch an dem im Joghurt enthaltenem Calcium.

Jean Pütz

(pts) – Über den sogenannten Vagusnerv ist das menschliche Gehirn auf direktem Weg mit dem Darm verbunden. Die Kommunikation zwischen den beiden Organen ist aber komplexer und findet zusätzlich auf indirekten Wegen statt, nämlich mithilfe von Metaboliten. Das sind Stoffwechselprodukte der Darmbakterien, die das Verdauungsorgan verlassen, die Blut-Hirn-Schranke überwinden können und somit Einfluss auf unsere Stimmung nehmen. Die Darm-Hirn-Achse ist vielen Menschen zunächst einmal gar nicht bewusst. Dabei kennt eigentlich jeder das Gefühl, wenn psychischer Stress sprichwörtlich „auf den Magen schlägt“ oder man Ärger „runterschluckt“. Werden die Darmbewohner falsch ernährt, können auch unser Gehirn und unsere Psyche Schaden nehmen, bis hin zu Depressionen. Das Forschungsteam rund um PhytoEffekt Gründer Dr.-Ing. Henning Rosenfeld, hat das präbiotische Nahrungsergänzungsmittel JO2-Phyto entwickelt, das unseren Darm und die Darmflora rezeptfrei und auf pflanzlicher Basis unterstützt. Die guten Bakterien wachsen und gesundheitsfördernde Metabolite entstehen. Allen voran die kurzkettigen Fettsäuren (engl. SCFA – short chain fatty acids).

Unser Darm braucht Hilfe, um unserem Hirn zu helfen
Während eine gesunde Darmflora emotional ausgleichend auf den Menschen wirkt, können Störungen des Mikrobioms im Darm zu Gereiztheit und aggressiver Stimmung führen. „Probiotische Lactobacillen senken sowohl bei Mäusen als auch beim Menschen den Stresslevel deutlich. Immerhin werden vom Mikrobiom psychoaktive Substanzen produziert, wie zum Beispiel Neurotransmitter oder Hormone, die dann das Gefühlsleben beeinflussen“, so Dr. Ing. Henning Rosenfeld, dessen Forschungsteam das „ideale Futter“ für das Mikrobiom auf pflanzlicher Basis mit den Flavanonen Naringin, Naringenin und Apigenin entwickelt hat. Aufgrund der weitreichenden Einflüsse des Mikrobioms ist es sinnvoll, wenn man sich der Darmflora annimmt und sie wieder ins Gleichgewicht bringt.

Gestörte Darm-Hirn-Achse mit dem Phyto-Effekt wieder geraderücken
Serotonin wird allgemeinhin als Glückshormon bezeichnet. Für den gesamten körpereigenen Serotonin-Haushalt spielt der Darm die entscheidende Rolle. 95 Prozent des Serotonins im Körper werden vom Darm und vom Darmmikrobiom hergestellt. Hier ist das Serotonin unter anderem für die Regulation des Glukose- und Fettstoffwechsels, die Verhinderung von Darmentzündungen und die Steigerung der Darmmotilität verantwortlich. Kürzlich wurde auch gezeigt, dass es sogar schützend gegen das Eindringen pathogener Mikroorganismen wirkt, die Krankheiten verursachen.

Nur fünf Prozent des Serotonins findet man im Gehirn, wo es seine stimmungsaufhellende Wirkung entfaltet. Der direkte Weg ins Gehirn ist dem Serotonin aufgrund der Blut-Hirn-Schranke leider versperrt, sodass es dort selbst produziert werden muss. Das erfolgt über die Aminosäure Tryptophan, die direkter Vorläufer des Serotonins ist. Die Serotonin-Menge im Gehirn lässt sich über den Tryptophanspiegel beeinflussen – und dieser wiederum über die Ernährung – bzw. den Darm. Dass tryptophanhaltige Nahrungsmittel stimmungsfördernd wirken, kann man zum Beispiel beim Verzehr von Schokolade erfahren.

Kapsel zur Regulation des Serotonin-Systems
Da der Darm das Hauptreservoir für Serotonin darstellt und über die Tryptophanaufnahme entscheidet, spielt er zusammen mit seinen Mikrobiom-Wechselwirkungen eine fundamentale Rolle in der Regulation des Serotonin-Systems. Neueste Studien haben gezeigt, dass die Mikroben die serotoninproduzierenden Darmzellen entscheidend durch Metabolite zur Produktion anregen. Es sind die kurzkettigen Fettsäuren (SCFA), die maßgeblich an der Regulation des Serontonin-Systems mitwirken. Und die SCFA-Produzenten kann man durch die richtigen Pflanzenstoffe fördern.

Wasserstoff im Fokus der Politik

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

BMBF stellt für neue Kooperation zwischen Deutschland und Australien bis zu 50 Millionen Euro bereit

(BMBF) – Bundesforschungsministerin Anja Karliczek, Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier sowie der australische Energieminister Angus Taylor haben kürzlich eine bilaterale Absichterklärung zum „Deutsch-Australischen Wasserstoff Akkord“ unterzeichnet. Die gemeinsame Erklärung wurde von Bundeskanzlerin Angela Merkel und dem australischen Premierminister Scott Morrison auf dem G7-Gipfel in Cornwall als Element einer vertieften Zusammenarbeit zwischen beiden Ländern hervorgehoben. Eine zentrale Initiative der Wasserstoffpartnerschaft ist der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geplante Innovations- und Technologie Inkubator „HyGATE“, der sowohl als Plattform Akteure aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammenführt als auch innovative Forschungs- und Demonstrationsvorhaben zu grünen Wasserstofftechnologien ermöglicht.

Hierzu erklärt Bundesforschungsministerin Karliczek:

„Die deutsch-australische Kooperation zu Innovationen für Grünen Wasserstoff bietet unserem Land große Chancen. Mit ihr können wir einen Import von Grünem Wasserstoff in relevanten Mengen ermöglichen – ein zentraler Faktor, um unsere verstärkten Klimaziele zu erreichen. Wir können so unsere Energieversorgung auf eine breitere Basis stellen und Australien kann künftig Grünen Wasserstoff exportieren, als Alternative zu den bisherigen Kohleexporten. Die Kooperation bietet gleichzeitig deutschen Unternehmen die Möglichkeit für Technologieexporte.

Um diese Potenziale zu heben, plant das BMBF zusammen mit den australischen Partnern den Inkubator ‚HyGATE‘ aufzusetzen. Mit HyGATE bringen wir Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft aus beiden Ländern zusammen, um grüne Wasserstofftechnologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von der Erzeugung, über die Speicherung und den Transport bis hin zur Nutzung – zu entwickeln, zu demonstrieren und unter Realbedingungen zu erproben. So schaffen wir mit Forschung die Grundlage für eine deutsch-australische Lieferkette für Grünen Wasserstoff. Und so tragen wir einen weiteren wesentlichen Teil dazu bei, eine Grüne Wasserstoffwirtschaft wahr werden zu lassen – national und global.

Für die Kooperation wollen wir über einen Zeitraum von drei Jahren bis zu 50 Millionen Euro bereitstellen. Hierbei sind wir uns mit unseren australischen Partnern einig, dass wir HyGATE schnellstmöglich umsetzen wollen.“

Der Innovationsbeauftragte „Grüner Wasserstoff“ Dr. Stefan Kaufmann stellt fest:

„Australien ist auf einem guten Weg, weltweit einer der bedeutendsten Produzenten von Grünem Wasserstoff zu werden. Die entscheidende Grundlage hierfür ist die rasche und breite Etablierung innovativer und effizienter grüner Wasserstofftechnologien. Deutschland hat diese Technologien und arbeitet daran, diese noch weiter zu verbessern. Die verstärkte Kooperation bietet daher deutschen und australischen Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft großes Potenzial.

HyGATE bietet somit eine exzellente Chance für die Wissenschaft, direkt vor Ort anwendungsnah zu forschen. Und für die beteiligten Unternehmen eröffnet sich die Möglichkeit, maßgeschneiderte und effiziente grüne Wasserstofftechnologien ‚Made in Germany‘ zu entwickeln und deren Exzellenz direkt im Zusammenspiel mit dem Anwender unter Beweis zu stellen.“

Auch die australische Regierung wird bis zu 50 Millionen australische Dollar für diese weltweit führende Partnerschaft mit Deutschland zur Verfügung zu stellen, um ihre zukünftigen Wasserstoffindustrien voranzutreiben.

Minister Angus Taylor erklärt:

„Die Partnerschaft baut auf unseren jeweiligen Stärken auf, wobei Australien danach strebt Weltmarktführer bei sauberen Wasserstoff-Exporten zu werden, während Deutschland das Know-How in der Wasserstofftechnologie besitzt. Bis 2050 könnte eine zukünftige australische Wasserstoffindustrie 8.000 Arbeitsplätze und jährlich 11 Milliarden Dollar zum Bruttoinlandsprodukt generieren.

Das Erreichen einer Kostenangleichung neuer Energietechnologien wie Wasserstoff an die vorhandener Technologien, wird eine erhebliche Reduzierung der globalen Emissionen ermöglichen und gleichzeitig bestehende Industrien stärken sowie neue schaffen. In Australiens Roadmap für Technologie-Investitionen haben wir uns zum Ziel gesetzt, Wasserstoff für weniger als 2 australische Dollar pro Kilogramm – „H2 unter 2″ zu produzieren, dem Preis bei dem Wasserstoff im Vergleich zu höher emittierenden Alternativen wettbewerbsfähig wird.

Unsere Partnerschaft mit Deutschland wird einen wesentlichen Beitrag zu diesem Ziel leisten.“

KI-Hörhilfe liefert besseres Sprachverstehen – Mit einer Einführung von Jean Pütz

Klassische Medizin

Dass im Alter das Hörvermögen abnimmt, beruht nicht nur auf physikalischen Ursachen. Dass z. B. die Cochlea altert und daher höhere Sequenzen nicht mehr wahrgenommen werden. Hören ist viel mehr, weil es im Gehirn oft vernachlässigte komplizierte Prozesse auslöst. So ist z. B. das Hören auch mit dem Auge verbunden. Beim gesunden Menschen werden die Signale, die vom Gesichtsfeld herkommen, selektiv verstärkt. Wenn aber ein Sprachengewirr, verbunden mit Echo- und Nebengeräuschen anfallen, wird das Gehirn umso stärker gefordert, um z. B. Sprache verstehen zu können. Das nimmt im Alter einfach ab. Leider wird das sehr selten im Fernsehen, Hörfunk oder Film von den Regisseuren berücksichtigt. Selbst im modernen Hörgerät, dass ganz individuell per Computer  auf den jeweiligen Besitzer des Ohr einstellbar ist, und die höheren Frequenzen anhebt, verbessert nicht das Verständnis. Dem soll Künstliche Intelligenz Abhilfe leisten, vor allen Dingen Nebengeräusche so unterdrücken, dass das Alters-Handicap reduziert wird.

Dazu die folgende Pressemitteilung

Jean Pütz

(pte) – Forscher des Hörforschungslabors der Universität Bern und des Inselspitals haben in einer Machbarkeitsstudie gezeigt, wie der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) bei der Entwicklung von Hörimplantaten hilft und den „Cocktail-Party-Effekt“ ermöglicht. Damit soll der hörbeeinträchtigte Träger aus vielen Schallquellen gezielt Sprache herausfiltern können – normalerweise eine natürliche Fähigkeit des Gehirns. Konkret geht es bei dem neuen Ansatz um virtuelle Zusatzmikrofone, deren Signale mittels KI errechnet werden.

78.000 Audiodateien genutzt
Je mehr Mikrofone ein Audioprozessor zur Verfügung hat und je breiter diese verteilt sind, desto besser kann eine Hörhilfe den Schall aus einer bestimmten Richtung fokussieren, wie die Forscher festgestellt haben. Für den Studienaufbau haben die Ingenieure den „Bern Cocktail-Party-Datensatz“, eine Sammlung einer Vielzahl von Geräusch-Szenarien mit mehreren Schallquellen aus Multi-Mikrofon-Aufnahmen von Hörgerät- oder Cochlea-Implantat-Trägern genutzt.

Anhand von 65 Stunden Audioaufnahmen (über 78.000 Audiodateien) wurde das neuronale Netzwerk zur Verfeinerung eines oft eingesetzten Richtwirkungs-Algorithmus (Beamforming) trainiert. Für ein verbessertes Sprachverstehen errechnete der Deep-Learning-Ansatz zusätzliche virtuelle Mikrofon-Signale aus dem Audiodaten-Gemisch. 20 Probanden testeten das KI-verstärkte Hören in einem subjektiven Hörtest, begleitet von objektiven Messungen. Insbesondere in Cocktail-Party-Settings verbesserten die virtuell abgetasteten Mikrofonsignale die Sprachqualität signifikant, heißt es.

Neue Hörprothesen-Generation
Den Wissenschaftlern zufolge profitieren Hörgeräte- und Cochlea-Implantat-Nutzer besonders in lauten Umgebungen von dem vorgestellten Ansatz. „Künstliche Intelligenz stellt einen wichtigen Beitrag für die nächste Generation von Hörprothesen dar, da sie großes Potenzial für eine Verbesserung des Sprachverstehens, insbesondere in schwierigen Hörsituationen hat“, so Marco Caversaccio, Chefarzt und HNO-Klinikdirektor. Die neuartigen Ansätze kommen im Rahmen von Translationsstudien direkt den Patienten zugute, schließt der Mediziner.

Corona-Kakophonie

Klassische Medizin

Ulrich Trottenberg

Hat Deutschland in der Corona-Pandemie alles richtig, nicht alles, aber im Großen und Ganzen alles richtig, vieles falsch oder sogar fast alles falsch gemacht? Darüber gehen die Meinungen auseinander und für ein abgewogenes Urteil ist es sicher noch zu früh. Die überwiegende Mehrheit der Öffentlichkeit würde sich heute vermutlich auf eine mittlere Bewertung (im Großen und Ganzen richtig, aber Fehler im Einzelnen) einigen können.

Es sind die Politiker:innen, die Expert:innen und die Medien, die für die Bewältigung und den Umgang mit der Pandemie eine wesentliche, vielleicht entscheidende Rolle gespielt haben. Und wie die Rollen zu bewerten sind, auch da gibt es in der Öffentlichkeit sehr unterschiedliche Einschätzungen, die reichen von: Die Politik war beratungsresistent und alle Fehler sind gemacht worden, weil die Politik sich nicht nach den Expert:innen gerichtet hat – bis: Die Politik hat versucht, sich nach den Expert:innen zu richten, aber deren öffentlicher Streit hat kaum Klarheit, sondern ein überwiegend diffuses Bild ergeben. Und was die Medien angeht, gehen die Meinungen von „sie haben ihr bestes“ getan bis zu: Sie haben durch ihre Inkompetenz oder durch Berichterstattung nach dem Motto „Bad news is good news“ die Verunsicherung der Öffentlichkeit noch verstärkt.

Aus wissenschaftlicher Sicht ist vieles nicht gut gelaufen. Natürlich gibt es nicht „die Wissenschaft“, die sich über die Bewertung von Maßnahmen, von Entwicklungen und von Prognosen einig ist. Wissenschaft lebt vom Diskurs, auch bei sorgfältigster, den wissenschaftlichen Standards genügender Arbeit gibt es immer unterschiedliche Bewertungen und Einschätzungen, bisweilen auch Streit in der Wissenschaft, der dann nach festgelegten Regeln ausgetragen werden muss. Hätte sich aber in einer so schwierigen, angstbesetzten Zeit wie der Pandemie „die“ Wissenschaft nicht um eine einigermaßen einheitliche Bewertung der Situation bemühen und sich abstimmen müssen, bevor sie sich in der Öffentlichkeit äußert?

Das ist leider kaum geschehen. Jedenfalls haben wir in den Talkshows – und die sind neben den offiziellen Verlautbarungen eine sehr wichtige Informationsquelle für die Öffentlichkeit – zwar zunächst immer die gleichen „Expert:innen“ erlebt, deren Position und Auftreten man bei regelmäßigem Talkshow-Konsum schon voraussagen konnte, sind aber mit durchaus unterschiedlichen Einschätzungen konfrontiert worden: Da waren die warnenden, kritischen Stimmen und die weniger pessimistischen, die konkreten und die allgemeinen, die sachlichen und die selbstdarstellerischen. Es ist keine Frage, dass in manchen Talkshows durchaus hochkompetente Fachleute zu Wort gekommen sind. Viele der kompetentesten deutschen Fachleute, z.B aus der Statistik und aus dem Bereich der mathematischen Modellierung, sind gar nicht erst eingeladen worden – oder hatten auf den Talkshow-Zirkus keine Lust.