Technologie

Informationsdienst Technologie und Innovationen: KW 08

Materialwissenschaften:
1. Plastik aus Kohlenstoffdioxid anstatt Erdöl
2. Verfahren zum Aufsprayen von Solarzellen
3. Weltweit modernste Recyclinganlage in Nürnberg
4. Klebstoff nach Vorlage von Muschelprotein für Unterwassertechnik

ITK-Technologie:
5. Warnung vor „Massenvernichtungswaffe“ des Internets
6. Intel baut 5-Mrd.-Dollar-Chipfabrik in Arizona
7. Wasserstoff-Ladegerät für mobiles Aufladen von Akkus

Medizin:
8. Hoffnung auf Alzheimer-Therapien
9. Einzig Niederlande trotzen resistenten Krankenhauskeimen
10. Gegen die konservativen Widerstände bei Präimplantationsdiagnostik

Luft- und Raumfahrt:
11. Discovery startet am Donnerstag zum letzten Rondevouz mit der ISS
12. Neuer Planet unseres Sonnensystems entdeckt – viermal so groß wie Jupiter

Automotive:
13. Renault präsentiert Prototypen seines E-Autos „Zoe“

Sonstiges:

14. 2 Mrd. Jahre isoliertes Ökosystem in 3 km Tiefe entdeckt

 

Materialwissenschaften:

 

Plastik aus Kohlenstoffdioxid anstatt Erdöl
Der Chemiekonzern Bayer hat ein Verfahren vorgestellt, mit dem hochwertiger Kunststoff auf der Basis des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid (CO2) anstatt auf Erdöl produziert wird. Der genaue chemische Prozess in der Pilotanlage wird allerdings geheim gehalten. Da bei dem Verfahren nicht nur Erdöl vermieden, sondern zugleich das klimaschädliche CO2 gebunden wird, lassen sich im entsprechenden Umfang auch Emissionszertifikate für Kohlendioxid verkaufen. Eine Anlage im industriellen Maßstab soll bis 2015 realisiert werden. Das CO2 kommt derzeit von dem benachbarten Kohlekraftwerk Niederaußen des Stromkonzerns RWE auf der anderen Rheinseite.

 

Verfahren zum Aufsprayen von Solarzellen
An der University of Texas arbeiten Wissenschaftler an einem Verfahren, mit dem sich künftig Solarzellen auf flexible Trägermaterialen aufsprayen lassen. Dabei werden winzige Partikel von Kupfer, Indium, Gallium und Selenid mit einem Lösungsmittel vermengt, wodurch sich entsprechende Nanokristalle bilden. Diese lassen sich dann auf beinahe beliebige Materialien wie Kunststoffe, Folien, Glas oder Gewebe aufsprühen. Anschließend werden zwei Metallkontakte hinzugefügt, wodurch die Flächen zu Kollektoren werden, die eine elektrische Spannung erzeugen. Der Effizienzgrad liegt derzeit bei ausbaufähigen 3%. Eine Vermarktung sei laut den Wissenschaftlern ab ca. 10% rentabel.

 

Weltweit modernste Recyclinganlage in Nürnberg
Die weltweit modernste Recyclinganlage der mittelständischen Adamec Recycling GmbH für Elektronik- und Elektro-Altgeräteverwertung nimmt in Nürnberg ihren Testbetrieb auf. Mit der selbstentwickelten Anlage können deutlich mehr Metalle und Kunststoffe als bislang üblich zurück gewonnen werden. Das Investitionsvolumen beträgt rund 10 Millionen Euro. Die vollständige Inbetriebnahme ist für Mitte 2011 vorgesehen, die Recyclingquote liegt bei über 95 %, die jährliche Verarbeitungskapazität bei mehr als 35.000 Tonnen Elektroaltgeräte. Auch können zudem erstmals mit halogenhaltigen Flammschutzmitteln belastete Kunststoffe identifiziert und ausgeschleust werden. Das Ergebnis sind unbelastete Kunststoffe, die wieder problemlos stofflich zu verwerten sind.

 

Klebstoff nach Vorlage von Muschelprotein für Unterwassertechnik
Ein US-amerikanisch-deutsches Wissenschaftsteam hat ein Polymer entwickelt, das dem Aufbau von Muschelproteinen ähnelt: Es ist dehnbar, fest und kann sich zudem selbst heilen. Dabei vernetzen Eisenatome das Protein zu einem äußerst stabilen Metallproteinkomplex, wodurch es abriebfest und dehnbar gemacht werden kann. Synthetische Polymere nach dem Vorbild des Muschelproteins könnten sich somit als neue Klebstoffe in der Unterwassertechnik und der Medizin eignen. Diese flexiblen Klebstoffe sind zudem biologisch abbaubar und ungiftig.

 

ITK-Technologie:

 

Warnung vor „Massenvernichtungswaffe“ des Internets
Wissenschaftler der University of Minnesota haben vor einer neuen Cyberwaffe gewarnt, die das Potential habe, das komplette Internet außer Gefecht zu setzen. Bereits 250.000 durch Schad-Software zusammengeschlossene Computer würden ausreichen, um einen konzentrierten Angriff auf die Knotenpunkte des Internets auszuführen, die dann deren Stärke, ausgefallene Verbindungen zu umgehen (Border Gateway Protocol), gegen sich selbst richten. Dadurch könnte das gesamte Internet außer Gefecht gesetzt werden. Die Wissenschaftler rufen nach der Aufdeckung dieses entscheidenden Risikos dazu auf, dass die Internet-Infrastruktur durch Gegenmaßnahmen vor Angriffen dieser Art geschützt wird.

 

Intel baut 5-Mrd.-Dollar-Chipfabrik in Arizona
Das IT-Unternehmen Intel plant seine US-Produktion massiv auszubauen. Rund 5 Mrd. Dollar werden in ein neues Chipwerk in Arizona investiert. Das neue Werk „Fab 42“ soll die modernste Halbleiter-Massenherstellungs-Fabrik der Welt werden. Weitere 6-8 Mrd. Dollar werden zur Modernisierung weiterer US-Werke investiert. Alleine für 2011 hat Intel rund 9 Mrd. Dollar für Investitionen reserviert. Bereits heute stammten drei von vier Prozessoren aus Fabriken in den USA. Intel hatte 2010 einen Rekordgewinn von 11,7 Mrd. Dollar erwirtschaftet.

 

Wasserstoff-Ladegerät für mobiles Aufladen von Akkus
Der Akku von mobilen Geräten wie Mobiltelefonen, Kameras oder MP3-Player müssen regelmäßig an die Steckdose zum Aufladen – was in entlegenen Gegenden oftmals ein Problem darstellt. Einen Ausweg soll das neu entwickelte Brennstoffzellen-Ladegerät des New Yorker Unternehmens Signa Chemistry und der schwedischen Firma myFC bieten. Die taschengroße „Power Trekk“-Station greift dabei auf Wasserstoff zur Stromerzeugung zurück: Der Station muss lediglich Wasser zugeführt werden, in der Folge erzeugt das enthaltene Natriumsilicid Wasserstoff, der wiederum in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung genutzt wird. Die Leistungsfähigkeit reicht dabei nicht nur für Handys, sondern auch für das Aufladen von Laptops u.ä. aus.

 

Medizin:

 

Hoffnung auf Alzheimer-Therapien
Die Alterskrankheit Morbus Alzheimer entsteht durch charakteristische Ablagerungen im Gehirn, die eine giftige Wirkung entfalten, wodurch das zentrale Nervensystem – derzeit noch irreparabel – angegriffen wird. Max-Planck-Forscher haben nun ein entsprechendes Gen identifiziert (Tau-Protein). Bei Alzheimer wird Tau durch zu viele Phosphatgruppen funktionsunfähig und verklumpt. Dadurch bricht der Nährstofftransport zusammen, die Nervenzellen und ihre Synapsen sterben ab. Dies ist der Beginn des Gedächtnisverlustes. Wird nun das entsprechende Gen unterdrückt, kehrt bei vormals „dementen“ Mäuse die Lernfähigkeit und Erinnerung zurückkehrt und Synapsen bilden sich teilweise neu. Nun werden entsprechende Wirkstoffe getestet. Sie könnten dazu führen, dass möglicherweise der Gedächtnisverlust bei Alzheimer im frühen Stadium zumindest teilweise wieder rückgängig gemacht werden kann. Es wurden bereits durch Screening von 200.000 Substanzen zwei Wirkstoffklassen gefunden, die Tau-Aggregate wieder in lösliches Tau verwandeln können. Diese werden nun im Tierversuch getestet.

 

Einzig Niederlande trotzen resistenten Krankenhauskeimen
Allein in Deutschland sterben jedes Jahr fast 20.000 Menschen an resistenten Krankenhauskeimen (Staphylokokken und Enterokokken). Betroffen sind vor allem Menschen mit schwachem Immunsystem, wie Ältere und Patienten nach schweren Operationen. Bislang fehlen auch effiziente neue Antibiotika. Einzig die Niederlande würden laut Experten aufzeigen, dass man mit strengster Hygiene weit kommt und die Keime ganz gut abwehren kann. So sei die Situation mit Ausnahme der Niederlande in ganz Europa sehr besorgniserregend. Zwischen 1950 und 1980 waren 200 neue Antibiotika auf den Markt gekommen, zwischen 1980 bis 2010 nur noch 55, darunter gerade einmal sieben in dem letzten Jahrzehnt. Laut den Experten dauert es Jahre, um dieses Forschungsfeld zu revitalisieren. Vielversprechend hat sich nun auch die Rotalge erwiesen: Sie tötet nicht nur Malariaerreger ab, sondern auch den gefürchteten resisten Krankenhauskein MRSA. 

 

Gegen die konservativen Widerstände bei Präimplantationsdiagnostik
Bundesjustizministerin Sabine Leutheusser-Schnarrenberger (FDP) will die umstrittene Präimplantationsdiagnostik (PID) in engen Grenzen zulassen. Vor allem die CDU/CSU hatte einen entsprechenden Ansatz kürzlich verhindert. PID bedeutet, dass mit Hilfe künstlicher Befruchtung entstandene Embryonen per Gentest auf Krankheiten untersucht werden dürfen. Denn der Schwangerschaftsabbruch bei schwerwiegenden Defekten ist innerhalb der ersten Schwangerschaftswochen erlaubt. Es grenzt jedoch an Irrsinn, dass sich die Frauen zuerst einmal die Eizelle einpflanzen lassen müssen, um sie dann untersuchen lassen zu können und dann gegebenenfalls das beginnende Leben schließlich wieder abtreiben. Eine vorherige Untersuchung auf schwerwiegende Defekte ist somit das humanste und auch ethisch verantwortungsvollste für Mütter und ihren gewünschten Nachwuchs. Eine völlige Freigabe der PID ist jedoch unwahrscheinlich, da man verhindern möchte, dass sich die Eltern die Eizellen heraussuchen, von denen sie sich die beste genetische Veranlagung erhoffen („blond, blauäugig und sportlich“).

 

Luft- und Raumfahrt:

 

Discovery startet am Donnerstag zum letzten Rondevouz mit der ISS
Am Donnerstag wird das US-Space-Shuttle „Discovery“ zu seiner letzten Mission zur Internationalen Raumstation ISS aufbrechen (mit an Bord ein humanoider Roboter). Danach werden nur noch zwei weitere Shuttle-Starts folgen, bis das Space-Shuttle-Programm noch in diesem Jahr eingestellt wird. Anfang März wird dann ein einmaliges Foto- und Videoshooting bei der ISS stattfinden: Es werden Raumfrachter aller ISS-Partner an der Station angedockt sein. Eine russische Sojus-Kapsel wird dann die ISS umrunden und spektakuläre Fotos und Videoaufnahmen machen, während die „Discovery“ (USA), ein „Sojus“- und ein „Progress“-Raumschiff (Russland), „Johannes Kepler“ (EU) und „HTV-2“ (Japan) an der ISS angedockt sein werden.

 

Neuer Planet unseres Sonnensystems entdeckt – viermal so groß wie Jupiter
Er ist rund viermal so groß wie Jupiter, zwölfmal größer als unser Heimatplanet Erde – und rund 15.000 Mal weiter von der Sonne entfernt als unser blauer Planet. Dem riesigen Abstand von 150 Mio. Kilometer zur Sonne sei es auch geschuldet, dass der riesige Gasplanet „Tyche“ (benannt nach der griechischen Göttin des Schicksals, der Fügung und des Zufalls), der größte Planet des Sonnensystems, in vollkommener Dunkelheit bislang unentdeckt blieb. Allerdings sei seine Existenz an den Umlaufbahnen der Planeten und vor allem der äußeren Kometen erkennbar. Nun sollen die modernsten Messinstrumente bis zum April Klarheit schaffen.

 

Automotive:

 

Renault präsentiert Prototypen seines E-Autos „Zoe“
Im Sommer 2012 soll das E-Auto „Zoe“ von Renault in Serie gehen. 60 kW/82 PS Leistung, max. Drehmoment von 222 Nm, Spitzengeschwindigkeit 135 km/h, Batteriekapazität 22 kWh, Reichweite ca. 160 km, zu einem vergleichsweise günstigen Preis von ca. 21.000 Euro. In Frankreich gibt es zudem noch 5.000 Euro Subvention für Elektrofahrzeuge. Die Lithium-Ionen-Akkus sollen sich innerhalb von 4-8 Stunden zuhause aufladen lassen, innerhalb von 30 min. über eine Schnellladestation, oder innerhalb von 3 min. an speziellen Quickdrop-Stations ausgetauscht werden können. Die entsprechende Infrastruktur entlang der Hauptverkehrsachsen gilt es jedoch indes noch aufzubauen.


Sonstiges:

 

2 Mrd. Jahre isoliertes Ökosystem in 3 km Tiefe entdeckt
Geologen haben in dem goldreichen südafrikanischen Witwatersrand-Beckens ein Wasser-Aquifer in drei Kilometer Tiefe angebohrt, das das älteste bislang bekannte fossile Wasser sein dürfte. Sein Alter wird auf zwei Milliarden Jahre datiert. Die Besonderheit: Es fehlen Mikroben durch extensive Besiedelung (einsickerndes Regenwasser). Dadurch ist das Becken ein einzigartiges Archiv der Erdgeschichte. Neben einem ungewöhnlichen Profil des Edelgases Neon entdeckten die Wissenschaftler in den Spaltensystemen in drei Kilometern Tiefe Mikrobenökosysteme, die für ihren Energiestoffwechsel gelöste Verbindungen aus dem umgebenden Gestein nutzen. Sie ähneln genetisch den Mikroorganismen, die von Hydrothermalquellen in der Tiefsee bekannt sind, so dass sie wohl nicht vor Ort autonom entstanden sind. Wahrscheinlich kolonisierten sie das Gestein schon vor sehr langer Zeit und wurden dann später aufgrund der geologischen Prozesse von der Außenwelt isoliert.

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