Projekt Zukunft: Das Wissenschaftsmagazin
PROJEKT ZUKUNFT ist das aktuelle Wissenschaftsmagazin auf DW-TV. Die Sendung spricht alle an, die sich für Forschung und Wissenschaft in Deutschland und Europa interessieren. Verständlich formuliert, spannend dargestellt und immer nah dran: die neuesten Trends aus Wissenschaft und Forschung. Matin Qaim ist Experte für Landwirtschaft, ...
PROJEKT ZUKUNFT ist das aktuelle Wissenschaftsmagazin auf DW-TV. Die Sendung spricht alle an, die sich für Forschung und Wissenschaft in Deutschland und Europa interessieren. Verständlich formuliert, spannend dargestellt und immer nah dran: die neuesten Trends aus Wissenschaft und Forschung. Matin Qaim ist Experte für Landwirtschaft, Professor für Welternährungswirtschaft an der Universität Göttingen. DW-TV: Herr Qaim, Präzisionsackerbau, so wie wir es gerade gesehen haben, ist gut für deutsche Bauern. Ist der auch genau so gut für, sagen wir mal, indonesische? Matin Qaim: Wir haben in Indonesien und in anderen Entwicklungsländern natürlich andere Agrarstrukturen. Das heißt, die Betriebe sind meistenteils sehr viel kleiner. Die Kleinbauern bewirtschaften weit kleinere Flächen. Dort ist es demzufolge auch nicht unbedingt so günstig, solche großen Maschinen, wie sie für die Präszisionslandwirtschaft benötigt werden, einzusetzen. DW-TV: Das heißt, es ist gut für große Betriebe. Was aber brauchen die Kleinen? Matin Qaim: Es geht hier zum Teil auch um Hightech. Es geht aber aus meiner Sicht vor allen Dingen um biologische, genetische Forschung, um Pflanzenzüchtungen, um Pflanzensorten hervor zu bringen, die hohe Erträge liefern und widerstandsfähig gegen Insekten, Schädlinge, gegen Krankheiten und gegen Dürre und andere Stressfaktoren sind. DW-TV: Sie sagen, man braucht nur 150,-Dollar in Agrarforschung zu investieren, um einen Menschen in einem Entwicklungsland aus der Armut zu holen. Können Sie mir das erklären? Matin Qaim: Ja, diese Zahlen stammen aus aktuellen Studien, die aufzeigen, dass es sinnvoll ist, in Agraforschung für den Kleinbauernsektor zu investieren. Diese Ausgaben sind wirklich sehr sozial hilfreich. Die aktuellen Zahlen stammen z.B. aus dem internationalen Reisforschungsinstitut, wo errechnet wurde, dass pro eine Million US-Dollar in den Neunziger Jahren 6000 bis 7000 Menschen in Indien und China aus der Armut befreit werden konnten. Insgesamt über die 90er Jahre waren das über hundert Millionen Menschen. DW-TV: Achtzig Prozent der Agrarforschung findet in Europa statt. Also fast alles. Sind Sie denn damit zufrieden? Wird da auch im Sinne der nicht-industrialisierten Länder geforscht? Matin Qaim: Es gibt auch interessante Projekte, die in Deutschland und Europa mit Bezug zu Entwicklungsländern laufen, aber insgesamt ist ein Trend zu beobachten, dass letztlich Forschung, die heute stattfindet in Europa, immer weniger Relevanz für Entwicklungsländer hat. DW-TV: Die Bevölkerung auf der Erde wächst und wächst und wächst. Wie werden wir alle satt? Matin Qaim: Wir müssen mehr produzieren. Bis 2050 muss die Nahrungsmittelproduktion etwa verdoppelt werden, wenn man Prognosen anstellt. Und das wird vor allen Dingen auf der vorhandenen Fläche passieren müssen. Das heißt, wir müssen pro Ackerfläche, die heute bewirtschaftet wird, die Erträge verdoppeln. Hier werden neue Technologien, vor allen Dingen Pflanzenzüchtungen, eine ganz bedeutende Rolle spielen. DW-TV: Haben Sie da ein Beispiel? Matin Qaim: Ja, wir sehen z.B., dass neue Reissorten, wie sie in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurden, die Erträge seit 1960 teilweise verdreifacht und vervierfacht haben. Solche Arten von Züchtungserfolg brauchen wir auch in Zukunft. Leider ist aber zu beobachten, dass die Ertragszuwächse in den letzten 10 bis 15 Jahren zurückgegangen sind. D.h., hier werden wir auch auf neue Technologien, wie unter anderen die Bio- und Gentechnik, zurückgreifen müssen. DW-TV: Matin Qaim, ganz ganz herzlichen Dank für Ihren Besuch.
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Talk: Energiespeicher im Bergwerk
Solar-und Windenergie im Kohlebergwerk? Mit Jochen Bard, Diplom-Physiker am Fraunhofer-Institut ...
Solar-und Windenergie im Kohlebergwerk? Mit Jochen Bard, Diplom-Physiker am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, sprechen wir über Speichermöglichkeiten für regenerative Energien. Welche Speichertechnologien wird es in Zukunft geben und wie viel Energie werden wir überhaupt speichern müssen? DW: Herr Bard, 2018 ist Schluss mit dem Steinkohlebergbau in Deutschland. Nun beschäftigen sich Wissenschaftler damit, ob in so ein Bergwerk ein Pumpspeicherkraftwerk eingebaut werden kann. Ist so ein System wirklich sinnvoll? Was glauben Sie? Jochen Bard: Wir wollen die erneuerbaren Energien immer weiter ausbauen, insbesondere Photovoltaik und Windenergie. Aber Sonne und Wind stehen uns nicht ständig in einer kontinuierlinen Intensität zur Verfügung. Das heißt, wir haben hier eine fluktuierende Einspeisung. Und der Verbrauch passiert nicht zur gleichen Zeit. Das bedeutet, zukünftig werden wir immer mehr Energie speichern müssen. Heute nutzen wir ja schon Pumspeicherkraftwerke. Aber dafür gibt es nicht mehr ausreichend Standorte. Deswegen ist es wichtig, neue Optionen zu entwickeln, in Form neuartiger Pumpspeicherkraftwerke. Beim Speichern geht ja auch immer Energie verloren. Wie effizient ist so ein System? Wie viel Energie bleibt oder wie viel geht verloren? Pumspeicherkraftwerke nutzen wir heute schon, weil sie besonders effiziente Energiespeicher sind, die es uns erlauben, auch große Energiemengen zu speichern und auch eine sehr hohe Haltbarkeit haben. Solche Anlagen kann man über Jahrzehnte betreiben. Andere Speichertechnologien sind unter Umständen wesentlich weniger effizient. Wie viel Energie könnte ein Pumspeicherkraftwerk tatsächlich erzeugen? Ein großes Pumspeicherkraftwerk kann durchaus eine Großstadt über mehrere Stunden mit elektrischer Energie versorgen. Welche Speichermöglichkeiten gibt es, die weniger effizient oder vielleicht sogar effizienter sind? Ähnlich effizient wie ein Pumspeicherkraftwerk sind auch Batterien, zum Beispiel Bleibatterien oder Lithium-Ionen-Batterien. Also neuere Technologien. Dann gibt es andere Speicherformen, wie zum Beispiel die chemische Speicherung in Form von Wasserstoff oder Methan. Dort ist der Speicherwirkungsgrad nicht so hoch, aber dort kann man eben wesentlich größere Energiemengen speichern, zum Beispiel im vorhandenen Erdgasnetz. Wie viel Speicherbedarf wird in der Zukunft tatsächlich nötig sein? Unser Ziel sollte sein, Energie möglichst direkt zu verbrauchen. Und das hängt davon ab, wie intelligent wir unser Energiesystem in Zukunft gestalten. Zum einen kommt es da auf den Mix der Erneuerbaren an, den wir umsetzen. Hier spielt auch die Biomasse eine wichtige Rolle, weil die eben kontrolliert und geregelt einsetzbar ist. Darüber hinaus hängt es auch davon ab, wie wir den Verbrauch an die Erzeugung anpassen können. Neue Energieverbrauchsarten wie Wärmepumpen oder Elektrofahrzeuge weisen eine hohe Flexibilität auf im Verbrauch. Das heißt, man kann sie gut an die fluktuierende Erzeugung aus den Erneuerbaren anpassen. Und das reduziert dann den tatsächlichen Speicherbedarf auf wenige Prozent. Das heißt jeder Mensch hat auch einen Einfluss darauf? Zum einen ist es ganz wichtig, Energie einzusparen. Energieeffizienz ist auch eine ganz wichtige Maßnahme dabei. Und das kann jeder von uns zu Hause tun, indem er beim Einkauf darauf achtet, energiesparende Geräte zu beschaffen. Damit kann man den Energieverbrauch schrittweise sehr stark reduzieren. Wir haben das zu Hause auch so umgesetzt und verbrauchen viel weniger Energie als der Durchschnitts-Haushalt. Darüber hinaus kann man durch den Einsatz von Wärmepumpen und Elektrofahrzeugen auch in privaten Haushalten einen wesentlichen Beitrag leisten. Also kommt es auf eine intelligente Nutzung der Energie an. Vielen Dank für das Gespräch. (Interwiew: Carolina Chimoy)
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Nanopartikel gegen Malaria - Erreger in die Falle gelockt
Knapp 200 Millionen Menschen sind nach Angaben der WHO an ...
Knapp 200 Millionen Menschen sind nach Angaben der WHO an Malaria erkrankt. Hilfe ist immer schwieriger, denn die Erreger werden zunehmend gegen Medikamente resistent. Eine neue Idee im Kampf gegen die Tropenkrankheit kommt aus Basel: Wissenschaftler wollen mit winzigen Kunststoff-Bläschen im Nanomaßstab den Erreger überlisten. Der dringt normalerweise in Rote Blutkörperchen ein, um sich darin zu vermehren. Mit ihren Nano-Bläschen imitieren die Forscher die Oberfläche der Roten Blutkörperchen: Bindet ein Parasit an diese Bläschen, ist er sogleich der körpereigenen Immunabwehr ausgesetzt. Im Reagenzglas hat die Strategie schon funktioniert, jetzt hoffen die Forscher, ihre Wirksamkeit auch an Mäusen und später am Menschen beweisen zu können. Zum Patent haben sie ihre Idee bereits angemeldet.
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Ebola-Impfstoff - Tests in Westafrika
Rund 10.000 Menschen sind in den letzten Monaten in Westafrika ...
Rund 10.000 Menschen sind in den letzten Monaten in Westafrika an Ebola gestorben. Unter Hochdruck haben Forscher an einem Impfstoff gegen die Seuche gearbeitet. Jetzt bereits werden neue Impfstoffe in Westafrika getestet. Die Zeit drängt, denn die Zahl der Neuerkrankungen sinkt. In Lambarene, im westafrikanischen Gabun testen Tübinger Wissenschaftler ihren neuen Impfstoff auf Verträglichkeit.
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Interview: Chancen und Risiken der Ebola Impfung
"Ich habe keine Zweifel, dass diese Impfung funktionieren wird", sagt ...
"Ich habe keine Zweifel, dass diese Impfung funktionieren wird", sagt Professor Günther Schönrich, Virologe von der Berliner Charité. Mit ihm sprechen wir über die Chancen, die Impfstoffe trotz der sinkenden Ebola-Fälle erfolgreich testen zu können und über die Konsequenzen der Ebola-Epidemie für die generelle Bekämpfung von Epidemien weltweit. DW: Herr Schönrich, haben Sie Zweifel, dass diese Impfung funktioniert? Prof. Günther Schönrich: Ich habe keine Zweifel, dass diese Impfung funktionieren wird, weil diese Impfstoffe schon relativ lange auch im Tiermodell erprobt wurden. Und es gibt bereits Untersuchungen an 20 bis 60 Freiwilligen, die zum Beispiel auch in England stattgefunden haben. Und die haben gezeigt, dass diese Impfstoffe, es geht ja insbesondere um zwei, doch sicher sind. Allerdings muss man das jetzt noch bei einer größeren Zahl von Freiwilligen bestätigen. Und natürlich schließt sich daran noch die Frage an, ob diese Impfstoffe dann tatsächlich im Ernstfall, wenn man dem Ebola-Virus in freier Wildbahn begegnet, das tun, was sie tun sollen, nämlich schützen. Diese Notwendigkeit könnte ja bestehen. Wir haben in der vergangen Woche von der WHO gehört, dass die Zahl der Neuinfektionen z.B. in Sierra Leone und Guinea wieder angestiegen ist. Müssen wir da mit einem weiteren Ausbruch rechnen? Das kann durchaus sein, dass das Virus sich zunächst ruhig verhält, weniger Fälle auftreten und dann wieder plötzlich die Zahl der Infizierten ansteigt. Das ist im Moment überhaupt nicht abzusehen. Also wir dürfen uns jetzt nicht zurücklehnen und sagen, das Ganze ist ausgestanden, sondern es muss hart weiter gearbeitet werden. Und was wir unbedingt brauchen, sind diese Impfstoffe. Denn genau die Menschen, die am ehesten mit dem Virus konfrontiert werden - das sind Menschen, die im Gesundheitssystem arbeiten, die sich um die Kranken, um die Siechen kümmern - müssen geschützt werden. Denn von diesen 800 Mitarbeitern im Gesundheitswesen in Westafrika, die infiziert waren, sind auch 500 gestorben. Das ist etwas, was unbedingt verhindert werden muss. Und dazu dienen auch in Zukunft diese Impfstoffe. Das heißt, um eine solche Epidemie, ein solches Virus wirklich unter Kontrolle zu kriegen, um es vielleicht sogar auszurotten, brauchen wir auf jeden Fall eine Impfung. Das wird sich nicht von allein erledigen? Definitiv. Wie gesagt, insbesondere die Menschen im Gesundheitswesen, dann auch die Menschen, die bei den Beerdigungen dafür sorgen, dass sich keine weiteren Menschen infizieren, zum Beispiel die Fahrer der Notfallambulanzen - all diese Menschen sind hoch gefährdet. Und wenn die nicht geschützt sind, wird auch bei einem zukünftigen Ausbruch die Anzahl der Opfer wieder sehr hoch sein. Also, es ist ganz wichtig, dass wir diese Impfstoffe bekommen. Aber die Viren können sich relativ schnell verändern und mutieren. Bei Influenza brauchen wir jedes Jahr wieder einen neuen Impfstoff. Wäre das dann bei Ebola genauso? Würde man bei dem nächsten Ausbruch mit der Impfstoff-Entwicklung wieder von vorn anfangen? Es ist sicherlich nicht so schlimm wie bei den Grippeviren, die sich von Jahr zu Jahr ganz schnell verändern. Aber nichts desto trotz ist es sehr wahrscheinlich, dass auch Ebola-Viren sich verändern. Sie gehören zu einer bestimmten Klasse von Viren, und die neigen tatsächlich dazu, ihre Bauanleitung im Laufe der Zeit etwas zu verändern. Das kann dazu führen, dass das Immunsystem, auch wenn es gut trainiert ist, plötzlich das Virus nicht mehr erkennt und ins Leere greift. Und das muss man im Auge behalten. Deswegen gibt es Wissenschaftler, die Proben sammeln und die Bauanleitungen der Ebola-Viren lesen und feststellen können, was passiert: Verändern sie sich im Laufe der Zeit? Das ist ein ganz wichtiger Punkt, den man im Auge behalten muss. Haben Sie vielen Dank für das Gespräch, Herr Prof. Schönrich. (Interview: Ingolf Baur)
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Superröntgenlaser XFEL - Lebensbausteine im Blick
Forscher würden gern die räumliche Struktur komplexer Biomoleküle kennen und ...
Forscher würden gern die räumliche Struktur komplexer Biomoleküle kennen und bei chemischen Reaktionen jeden einzelnen Schritt beobachten. Noch geht das nicht. Der XFEL, der größte Freie-Elektronen-Röntgenlaser soll das aber in der Zukunft möglich machen. Eine Art Kamera und Mikroskop, die Einblicke in ganz neue Welten eröffnet. Der XFEL wird in Hamburg Schenefeld gebaut. Bis zu 27:000 Röntgenblitze soll der XFEL erzeugen, pro Sekunde! In einem rund 7 Kilometer langen unterirdischen Tunnel werden schon die ersten Komponenten zusammengebaut - Techniker und Ingenieure testen Bauteile wie Magnete und den ersten Detektor für ein "Molekül-Kino". 2017 soll der XFEL in Betrieb gehen.
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Was passiert in Zukunft mit der Internationalen Raumstation ISS?
Wir sprechen mit dem Raumfahrtingenieur Jürgen Herholz, der das ISS ...
Wir sprechen mit dem Raumfahrtingenieur Jürgen Herholz, der das ISS Programm vorbereiten half, über den russischen Plan, bis 2024 an Bord der Weltraumstation zu bleiben und was danach aus der ISS werden könnte. DW: Herr Herholz, wie geht es weiter mit der ISS? Die Russen wollen ab 2024 aus der ISS aussteigen. Könnte das auch daran liegen, dass die Russen und Amerikaner wegen der Ukraine-Krise gerade ein so angespanntes Verhältnis haben? Jürgen Herholz: Davon bin ich überzeugt, dass das so ist. Denn 2024 soll das Program ja sowieso enden. Das heißt für alle Seiten ergibt sich ja die Frage: wie geht es weiter? Die politische Dimension überschattet dann auch die internationale Raumfahrt? Ja. Aber die gute Nachricht ist ja, immerhin bis 2024 bleibt die ISS in Betrieb und wir haben auch gehört, es sollen viele neue Labore da oben noch eingerichtet werden. Welches dieser Labore ist aus Ihrer Sicht am vielversprechendsten? Ich finde am interessantesten ein freifliegendes Labor auf dem man ganz störungsfrei, noch viel störungsfreier als auf der ISS, Versuche machen könnte. Das wäre sehr interessant für bestimmte Technologie-Untersuchungen. Welche Versuche könnte man dort machen? Zum Beispiel materialwissenschaftliche, Kristallwachstum. Also Bereiche wo man wirklich sehen will, wie ohne jeden Einfluss der Erdbeschleunigung sich zum Beispiel Schmelzen verhalten oder Kristalle verhalten beim Wachstum. Dafür muss das Labor wirklich komplett unabhängig von der ISS fliegen? Ja, das würde abgekoppelt, würde dann ein Stück entfernt fliegen, wäre wohl auch unbemannt, weil die Mannschaft Störungen bringen würde. Und würde später nach einem halben Jahr etwa wieder angekoppelt, die Experimente würden dann zur Erde transportiert, untersucht bzw. auch in Echtzeit Daten übertragen zum Boden. Ab 2024 wollen die Russen ihre Hightechmodule von der ISS abkoppeln. Das ist ein relativ großer Teil. Und die Frage ist: Wenn das 2024 abgekoppelt wird, ist das das Aus für die ISS? Erstmal wäre die Frage wie überhaupt das Programm weiterlaufen soll. Aber das wäre nicht das Aus für die ISS, denn das was man verlieren würde durch den russischen Teil könnte man mit vertretbarem Aufwand ersetzen. Also zum Beispiel der bemannte Transport. Den werden die Amerikaner sicher spätestens 2019, 2020 selber haben. Also die Raumtaxis? Die Raumtaxis. Ja. Und die Lageregelung der Raumstation geht weitgehend jetzt schon. Die ist verteilt über die verschiedenen Teile. Also das, was am Anfang der russische Teil gemacht hat, könnte die Raumstation ersetzen. Brauchen wir überhaupt noch eine bemannte Raumstation nach 2024? Warum ist das so notwendig? Man muss sich ansehen was bei den wissenschaftlichen Untersuchungen herausgekommen ist bis dahin. Und bisher sieht es so aus, dass die Wissenschaftler immer noch Schlange stehen und gern Experimente machen würden. Und wenn das so weiter geht... Aber eben auch als politisches Signal. Ich finde diese internationale Raumstation, es zeigt sich ja, ist doch ein ganz wichtiges Element der internationalen Zusammenarbeit. Dann hoffen wir mal, dass es weiterhin funktioniert. (Interview: Maria Grunwald)
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Russland bleibt länger - Mehr Zukunft für die ISS
Russland will bis 2024 an Bord der Internationalen Raumstation ISS ...
Russland will bis 2024 an Bord der Internationalen Raumstation ISS bleiben. Das könnte bedeuten, dass nicht - wie eigentlich von den Partnern vereinbart - schon 2020 Schluss ist. Nach 2024 aber wollen sich die Russen selbstständig machen und ihre modernsten Module zu einer eigenen Raumstation zusammenfügen. Nach dem die amerikanischen Raumfähren stillgelegt wurden, brachten die Russen Menschen zur ISS und wieder zurück. Wenn sie aussteigen, muss die NASA wieder so weit sein, bemannte Transporte selbst durchführen zu können.
