Große Pläne mit dem Elektroauto – Fahrzeugbau: „Formula-Student“-Team tüftelt nun an zwei Wagen – Neuer Rennwagen ähnelt einem Strandbuggy
(Darmstädter Echo, 4. November 2011)
Gefahren wird auch mit dem F11 Formula Student: Team der Hochschule Darmstadt konstruiert neuen Rennwagen – Was zählt, ist die Erfahrung
(Darmstädter Echo, 10. Juni 2011)
Treibhausgas-Forschung auf der Lichtwiese – Klimaschutz: In einer neuen Großanlage wollen TU-Forscher Abscheidung des Treibhausgases Kohlendioxid erproben. (Darmstädter Echo, 4. November 2010)
Als wär’s die saudische Wüste – Geologie: Wie Niederschlag im Sand versickert, untersucht die TU auf dem Euler-Flugplatz bei Griesheim. (Damrstädter Echo, 12. Juni 2010)
Neue Wetter-Satelliten für Europa
Jason-Programm: Europäische Organisationen bringen in Darmstadt die Satelliten der nächsten Generation auf den Weg
Europäische Satelliten der dritten Generation sollen für die Atmosphärenüberwachung ausgerüstet werden – als Teil der Globalen Umwelt- und Sicherheitsüberwachungs- initiative der Europäischen Union und ihrer Weltraumorganisation ESA. Der Rat der Europäischen Organisation zur Nutzung von meteorologischen Satelliten (kurz Eumetsat) billigte vergangene Woche in Darmstadt unter anderem eine Vereinbarung mit der ESA über geplante Wettersatelliten.
Der Rat verlängerte die Zeichnungsfrist des Jason-3-Programms für Mitgliedsstaaten bis Ende Januar 2010. Satelliten der Jason-Reihe messen die Meeresspiegelhöhe mittels Radar, Mikrowellen, GPS sowie Laser. Der aktuelle Jason-2-Satellit fliegt seit 2008 in 1336 Kilometer Höhe. Im Jason-Programm arbeiten das französische Zentrum für Weltraumforschung (Centre National d´etudes Spatiales, CNES) und die US-Weltraumbehörde NASA zusammen.
Die Satelliten der Jason-Reihe messen die Meereshöhe, die seit 1992 durchschnittlich um 3,3 Millimeter pro Jahr gestiegen ist. Der Anstieg kann zum größten Teil auf durch Erderwärmung abschmelzende Polkappen zurückgeführt werden, 1,3 Millimeter werden der Ausdehnung infolge der Erwärmung zugeschrieben. Computergrafik: NASA/JPL-Caltech
Eumetsat und die National Oceanic and Atmospheric Administration der USA sichern und verteilen die Messdaten. Messungen der Vorläufer-Satelliten Topex sowie Jason-1 ergaben, dass der Meeresspiegel seit 1992 durchschnittlich um 3,3 Millimeter pro Jahr steigt, so Eumetsat-Projektmanager François Parisot. Daran schuld sei zum größten Teil das Abschmelzen der Polkappen durch die Erderwärmung. Allerdings sind die Wasserspiegel der Ozeane nicht gleich hoch. Ihre Pegel werden unter anderem beeinflusst von Gegebenheiten des Meeresbodens, Erwärmung durch Sonneneinstrahlung, Wind und Wasserströmungen. So stieg der Spiegel im Westpazifik um zwölf Millimeter, während er vor der Küste Mexikos um drei Millimeter sank.
Die Satelliten sollen auch helfen, Wetterlagen vorherzusagen und Veränderungen auf den Ozeanen mit Dürren, Fluten oder Wirbelstürmen auf den Kontinenten zu korrelieren. Schon jetzt wird das tropische Sturm-Wärme-Potenzial überwacht (Tropical Cyclone Heat Potential, TCHP), um frühzeitig zu warnen, wenn sich ein Hurrikan in der Karibik aufbaut.
Ab 2015 soll die dritte, weiterentwickelte Meteosat-Generation (Meteosat Third Generation, MTG) ihre Vorgänger ergänzen und ab 2018 ablösen, kündigte Ernst Koenemann, Eumetsat-Direktor für die Programmentwicklung, an. Sechs MTG-Satelliten sollen nacheinander und teilweise gleichzeitig bis 2035 in geostationärer Bahn in 36.000 Kilometer Höhe über Europa und Afrika Daten sammeln.
Wetterentwicklungen beobachten die Satelliten der ESA aus der Erd-Umlaufbahn in 36.000 Kilometern Distanz, wie in dieser Computergrafik ein Meteosat MTG-I. Computergrafik: ESA
Die neue Generation kann innerhalb von zehn Minuten ein Bild aufbauen – fünf Minuten schneller als die derzeitigen und volle 20 Minuten schneller als die Meteosat-Satelliten der ersten Generation. Möglich ist das, weil die neuen Satelliten dank Dreiachsen-Stabilisierung nicht mehr erst rotieren müssen, um sich zu stabilisieren.
Diese Zeitersparnis ist hilfreich für Unwetterwarnungen, die mit bis zu zwölf Stunden Vorlauf erfolgen könnten. Ein neues Messgerät soll Hinweise auf die Art bevorstehender Gewitter geben. ,,Es gibt durchaus verschiedene Blitzarten”, erläutert Koenemann: Die gewaltigen Elektrizitäts-Entladungen können beispielsweise auch innerhalb einer Wolke oder zwischen Wolken verlaufen. Mit entsprechenden Daten zur voraussichtlichen Unwetterentwicklung können unter anderem Flughäfen vor Gewittern gewarnt werden.
Vier MTG-Satelliten (MTG Imaging) werden hauptsächlich Bilder liefern, zwei arbeiten mit Sondierungs- und Peilungssystemen (MTG-Sounding). Darunter sind auch ein Ultraviolett- und Infrarot-Spektrometer, die Wasserdampf, Wind und Gase (Ozon) oder Abgase (Stickoxide, Schwefeldioxid) in verschiedenen Höhen messen können. Durch die sechs Satelliten soll sichergestellt werden, dass über 20 Jahre hinweg mindestens je ein Imaging-Satellit und ein Sounding- Satellit zusammen die Erde beobachten. Die geplanten Dienstzeiten der Imaging-Satelliten lassen immer zwei davon drei bis vier Jahre parallel arbeiten.
Der erste MTG-Imaging-Satellit soll im Dezember 2015 starten, gefolgt von einem MTG-Sounding- Satellit im Juni 2017. Die Erdtrabanten werden acht Jahre arbeiten. Dezember 2020 und Januar 2024 starten dann der zweite und dritte Imaging-Satellit. Der zweite Sounding-Satellit folgt im Juni 2025, ein vierter Imaging-Satellit soll im Dezember 2028 starten. Im ersten Quartal 2010 soll sich entscheiden, ob die EADS-Tochter Astrium oder die französisch-italienische Thales Alenia Space-Gruppe den Zuschlag für den Bau der Satelliten erhalten. (Darmstädter Echo – 9. Dezember 2009)
Schnuppertag im rollenden Biotechnik-Labor
Bildung – Spezialfahrzeug auf dem Luisenplatz soll für naturwissenschaftliches Studium oder Lehre werben
„Stellt mal zehn Mikroliter ein“, fordert Biologe Niklas Nold ein Dutzend Schülerinnen auf. Diese drehen daraufhin an Pipettenrädchen. Erste Schritte in den biotechnischen Laboralltag mit Mikroliterpipetten (Preis je 300 Euro) machte am Montag eine neunte Klasse der Georg-Christoph-Lichtenberg-Schule aus Ober-Ramstadt auf dem Luisenplatz. Dort steht bis morgen das „Biotechnikum“, ein 16,5 Meter langes Spezialfahrzeug mit Ausstellung im Obergeschoss und Biochemie-Labor, in dem Schüler experimentieren können. Zwei Wissenschaftler betreuen die Experimente und beantworten Fragen. Nächste Station ist Bensheim.
Das „Biotechnikum“ ist Teil der Hightech-Initiative der Bundesregierung. Der Lastwagen wird ein Dutzend hessische Städte besuchen. Initiiert und finanziert wird die Tour vom Hessischen Wirtschaftsministerium, dem Verband der Chemischen Industrie (VCI) und der Arbeitsgemeinschaft hessischer Industrie- und Handelskammern.
Staatssekretär Steffen Saebisch aus dem Wirtschaftsministerium und Bernd Reckmann vom VCI-Hessen sehen die Biotechnologie wachsend. Saebisch geht davon aus, dass bis 2020 in der Branche bundesweit 600.000 Arbeitsplätze entstehen. Die Landesregierung unterstütze das Biotechnikum, um Abiturienten für ein naturwissenschaftliches Studium zu interessieren.
Uwe Vetterlein, IHK-Geschäftsführer, erinnerte mit Konfuzius an die Bedeutung praktischer Experimente: „Was du mir sagst, das vergesse ich. Was du mich tun lässt, das verstehe ich.“ Wenn man Forschung nicht gezeigt bekomme, wachse die Schar der Kaufleute und naturwissenschaftliche Kräfte fehlten.
Inwieweit sich das Werben für die Biotechnologie auch in steigenden Auszubildenden- oder Studentenzahlen äußert, ist unbekannt. Daten dazu werden in Hessen offenbar nicht erhoben. „Bisher evaluieren wir diese Programme nicht“, sagte Saebisch. Auch Reckmann und Vetter konnten aus Industrie- oder Kammersicht keinen Trend aufgrund der Hightech-Initiative bestätigen. Ein Sprecher des Bundesforschungsministeriums in Berlin erklärte auf Nachfrage, dass Initiativen wie diese nicht überprüft würden. Jens Krüger, Biotechnologie-Referatsleiter im Hessischen Wirtschaftsministerium, sieht das Projekt in Schulbefragungen positiv bestätigt. Das Biotechnikum sei dreifach überbucht.
Gerhard Zankl, Lehrer an der Lichtenbergschule in Ober-Ramstadt, freut sich über den Praktikumsvormittag im Biotechnikum, weil dort Laborpraxis vermittelt werden könne. In den Schulen gebe es nur eine Wochenstunde für Biologie bedauerte der Biologielehrer, da bleibe nur Zeit für Kleinversuche.
Auch er wolle Kindern früh Naturwissenschaften vermitteln, sagte Zankl, aber das Biotechnikum könnte unterhalb von Klasse 9 nur eingeschränkt besucht werden: Bis zur achten . Klasse müssten zusätzliche Aufsichtspersonen dabei sein, eine für jeweils acht Schüler, erklärte er.
Zankl fände es zudem besser, wenn das Biotechnikum direkt zu den Schulen komme. „Der breit angelegte Charakter geht verloren, wenn die Veranstaltung so zentral wie am Luisenplatz stattfindet.“ Zumal interessierte Besucher während der Praktika vor verschlossenen Türen stehen. (Darmstädter Echo – 2. November 2009)
Keine Chance für mutierte Zellen
Wissenschaft: Merck und TU Darmstadt zeichnen Biochemiker Axel Ullrich aus
Fragt man nach einem berühmten Wissenschaftler, fällt den Menschen meistens der Physiker Albert Einstein ein. Dabei hat sich Biochemiker Axel Ullrich, Preisträger der Emanuel-Merck-Vorlesung 2009, auch einen Platz in der wissenschaftlichen Ruhmeshalle verdient. Ullrich hat die Krebs-Therapeutika Herceptin (gegen Brustkrebs) und Sutent (gegen Nieren und Magen-Darm-Krebs) entwickelt.
Der Molekularbiologe und Krebsforscher Ullrich (65) ist der zehnte Preisträger seit 1993, der eine halbe Woche Vorlesungen am Fachbereich Chemie der TU Darmstadt hält. Mit dem mit 10 000 Euro dotierten Preis würdigen Merck und die TU Darmstadt Naturwissenschaftler, die exzellente Beiträge zur chemischen und pharmazeutischen Forschung geleistet haben.
Thema des Direktors der Molekularbiologie-Abteilung des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried sind neue Krebstherapien. Unter Ullrichs Leitung wurden 500 wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht, darunter waren rund 100 Doktorarbeiten seiner Mitarbeiter am Max-Planck-Institut.
„Ich habe das Glück gehabt, als junger Doktorand in die Biotechnologie hineinzukommen“, erinnert sich der Wissenschaftler, der von 1975 bis 1988 in Amerika arbeitete. An der Universität von Kalifornien in San Francisco gelang es Ullrich und Kollegen 1977 das menschliche Insulin-Gen in Bakterien zu übertragen. Damit konnte man erstmals ein menschliches Protein gentechnisch herstellen. Für Diabetiker bedeutete dies, nicht mehr auf tierische Insulinpräparate angewiesen zu sein.
Der Biochemiker, der in Tübingen studiert hatte, wechselte von der Uni zu Genentech, einer der ersten Biotechnologie-Firmen. Dort erforschte er Wachstumsfaktoren, „und plötzlich war da die Verbindung zu Krebs“, sagt Ullrich. Es entstanden erste Ansätze zu neuartigen Krebsmedikamenten, die im Gegensatz zur schrotschussähnlichen Chemotherapie gezielter wirken können.
Axel Ullrich und seine Mitarbeiter zeigten, dass ein Gen, das Japaner in Tumorzellen entdeckt hatten, eine stark mutierte Form eines gesunden Moleküls war. In seiner normalen Form erkennt es Wachstumsfaktoren und reagiert darauf ganz normal mit einer Zellteilung. Die Mutante hingegen sendet laufend Zellteilungssignale, was den Krebs wuchern lässt.
Diese Ergebnisse führten schließlich zu dem ersten Medikament, einem Antikörper, das gezielt den mutierten Rezeptor, ein Krebszellenmerkmal, blockiert und gesunde Zellen weitgehend schont. Das Brustkrebs-Medikament mit dem Markennamen Herceptin wurde 2000 in Deutschland zugelassen.
Ullrich wurde aber auch Unternehmer und gründete bislang vier Firmen, von denen drei später von großen Pharmaunternehmen wie Pfizer gekauft wurden. „Es war immer mein Anliegen zu zeigen, dass Grundlagenforschung auf hohem Niveau und angewandte Forschung zusammen möglich sind“, sagt er, der über 40 Patente hält.
Eine spätere Entwicklung, an der Ullrich beteiligt war, hemmt ein Protein, das andere Proteine normalerweise aktiviert. Durch diese Hemmung wachen keine Blutgefäße mehr in einen Tumor, so dass dieser quasi verhungert. Das Medikament mit dem Handelsnamen Sutent kann gegen Nierenkrebs und einen bestimmten Magen-Darm-Krebs eingesetzt werden.
Der breite Sieg gegen Krebs liege aber in weiter Ferne, schätzt Ullrich. Krebs habe sich als komplexer erwiesen als erwartet. Herceptin wirkt beispielsweise nur bei einem Viertel aller Patientinnen. „Genomanalysen haben gezeigt, dass es keine Hotspots für Mutationen gibt.“ Ullrich geht davon aus, dass Krebs eine Folge verschiedener abnormal arbeitender Gene ist, die zum selben Krankheitsbild führen.
„Jeder Krebstumor ist einzigartig“, sagt Ullrich. „Aber es wird keine individuellen Medikamente geben.“ Man werde eher aus einem Arsenal einen Cocktail zusammen stellen. Damit könne man den Krebs unterdrücken und zu einer chronischen Erkrankung machen, mit der der Patient sein normales Alter erreicht. (Darmstädter Echo – 15.6.2009)
GVO-Handelskonflikt zwischen EU und USA vertagt?
Die USA verzichten vorerst auf eine Klage gegen das europäische GVO-Moratorium vor der
Welthandelsorganisation (World Trade Organisation, WTO). Nach einem Bericht der New York Times vom 5. Februar 2003 wollen die USA vor dem Hintergrund der aktuellen Meinungsunterschiede in der Irak-Frage weitere Diskrepanzen vermeiden. Ein namentlich nicht genannter US-Regierungsmitarbeiter sagte, dass „es gerade jetzt zwecklos ist, die Europäer in ihrer Haltung zu transgenen Lebensmittel herauszufordern, während sie maßgeblich in der Irak-Politik gefordert sind“. Die Tatsache, dass die USA eine gemeinsame Haltung mit den Europäern in der Irak-Frage zumindest anstreben, verringert damit die Gefahr eines kurz bevorstehenden Handelskonflikts in Sachen Grüner Biotechnologie.
Doch aufgeschoben ist nicht aufgehoben. Der republikanische Vorsitzende des Finanzausschusses im US-Senat, Charles Grassley, und sein Ausschusskollege Max Baucus von den Demokraten setzen sich für ein baldiges WTO-Verfahren ein, da in ihren Augen „jeder Verzögerung nur Schwäche bedeutet“. Senator Charles Grassley sieht in einem Aufschub des WTO-Verfahrens nur „die übliche Zurückhaltung des State Departments, das mehr auf internationale Empfindlichkeiten als auf die amerikanischen Farmer Rücksicht nimmt.“
Bei einem Treffen des österreichischen EU-Agrarkommissar Franz Fischler mit der US-Landwirtschaftsministerin Ann Veneman und ihrem Handelsbeauftragten Robert Zoellick vor dem Hintergrund der nächsten WTO-Verhandlungen Ende März, rückten neben dem EU-Moratorium auch die umstrittenen Agrarsubventionen in den Blickpunkt der Gespräche. Fischler äußerte sich gegenüber seinen amerikanischen Kollegen positiv zu einem bald bevorstehenden Ende des EU-Moratoriums. Er gehe davon aus, dass das Moratorium schon in drei bis vier Monaten fallen könnte. Im Vorfeld der Gespräche hatte die US-Regierung die Haltung amerikanischer Landwirtschaftverbände sowie einiger Kongressmitglieder deutlich gemacht, die ein sofortiges Ende des EU-GVO-Moratoriums fordern, das ihren Angaben gemäß zu jährlichen Exportausfällen der US-Agrarwirtschaft in Höhe von 300 Millionen Dollar führe. US-Vertreter sehen in der europäischen Ablehnung auch die Ursache für die negative Haltung afrikanischer Staaten gegenüber Nahrungsmittelhilfen aus den USA, die beispielsweise Körner von insektenresistenten Bt-Mais enthalten. EU-Handelskommissar Pascal Lamy wies dagegen in einem Schreiben jegliche Einflussnahme auf afrikanische Staaten entschieden zurück.
War die Ankündigung eines WTO-Verfahren bisher vor allem eine Drohkulisse gegen die zögerliche Europäische Politik werfen nun auch auf höchster Ebene US- Regierungsmitglieder wie Robert Zoellick und Ann Veneman den Europäern Wirtschaftsprotektorismus vor. Sie sehen daher gute Chancen für einen amerikanischen Sieg vor der WTO. Auch zeigen sich die USA optimistisch, weitere Partner für eine Klage vor der WTO zu finden, wie Robert Zoellicks Stellvertreter Peter Allgeier der Presse mitteilte. Der irische Verbraucherkommissar David Byrne warnte dagegen die USA, transgene Lebensmittel mit „Gewalt“ auch in Europa einführen zu wollen. Das würde seiner Ansicht nach die Ablehnungstendenzen europäischer Verbraucher eher fördern als abbauen.
Auch die EU-Kommission selbst rechnet seit geraumer Zeit mit einem drohenden Verfahren und appellierte bereits vor einem Jahr an die Mitgliedstaaten, Schritte für ein Moratoriumsende einzuleiten. Tatsächlich scheint sich die EU langsam von alleine in Richtung Ende des seit 1998 geltenden defacto-Moratorium zu bewegen: Im Dezember 2002 einigten sich die EU-Ministerräte auf Vorschläge zur GVO-Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit. Mit einer abschließenden Entscheidung des Parlaments wird bis Mitte 2003 gerechnet. Angesichts der jüngsten US-Ankündigungen hatte EU-Verbraucherschutzkommissar David Byrne die europäischen Regierungen noch einmal aufgefordert, jede weitere Verzögerung bei der Zulassung von GVO-Nutzpflanzen zu vermeiden, um ein drohendes WTO-Verfahren doch noch abzuwenden. (Bio-Scope, 6.2.2003)
Klonierte Mäuse – blockierte Gene
Das Klonen von Säugetieren feiert immer neue Erfolge. Der Preis wird jedoch oft nicht erwähnt, denn oft führt nur einer von vielen hundert Versuchen zu einem lebensfähigen Klon. Die meisten Klone sterben bereits während der Embryonalentwicklung ab oder werden tot geboren. Auch die, die das Licht der Welt scheinbar gesund erblicken, zeigen oft ungewöhnliche Abnormalitäten. So soll selbst die berühmte Dolly an einer Form der Fettleibigkeit und einem etwas schwachen Geist leiden – was bei einem Schaf beim bloßen Hinschauen natürlich kaum auffällt. Rudolf Jaenisch, Entwicklungsbiologe am renommierten Massachusetts Institute for Technology, glaubt, daß diese Probleme in epigenetischen Faktoren begründet liegen. In der “Science”- Ausgabe vom 6. Juli 2001 berichtet Jaenisch über vergleichenden DNAUntersuchungen, die auf unterschiedliche epigenetische Verhältnisse hinweisen.
Die Epigenetik umschreibt den Zustand der Gene auf der DNA. Chemische Modifikationen der DNA-Abschnitte (Methylierungsmuster) bestimmen, ob und wie stark ein Gen abgelesen werden wird oder nicht. Jeder Zelltyp hat also ein bestimmtes Aktivitätsmuster. So sind bsp. in einer Leberzelle andere Gene aktiv als in einer Hautzelle. Auch Spermien und Eizellen haben ein bestimmtes Aktivitätsmuster. Sie stammen aus Vorläuferzellen, die über viele Jahre hinweg heranreifen. Sie sind natürlicherweise in der Lage, die Entwicklung von Leben in Gang zu bringen. Das Klonen versucht diesen jahrelangen Prozess der Reifung durch das einfache Einbringen des Zellkerns einer Körperzelle in eine vorher entkernte Eizelle zu umgehen. Die Eizelle ist zwar wohl in der Lage die Reprogrammierung des implantierten Zellkerns in Richtung Embryonalentwicklung zu übernehmen, jedoch scheinen sich dabei Fehler einzuschleichen. So sind wahrscheinlich oft einige für frühe Entwicklungsstadien unentbehrliche Gene einfach nicht aktiv. Oder es trifft Gene, die erst in der späteren Wachstumsphase von Bedeutung sind.
Zwar können wahrscheinlich viele während der Reprogrammierung auftretende Fehler kompensiert werden, jedoch niemals alle. Werden es statistisch gesehen zu viele, gerät das gesamte System aus dem Gleichgewicht, und es kommt zu schweren Fehlern in der Embryonalentwicklung, die oft zum Tod führen. Auch lebend geborene und anscheinend gesunde Klone leiden oft an allgemeinen Entwicklungsstörungen und organischen Fehlfunktionen.
In seiner jüngsten Publikation verglich der 1942 in Deutschland geborene Rudoph Jaenisch einzelne Gene der embryonalen Stammzellen von Spendertieren mit denen der geklonten Tiere. Tatsächlich konnte Jaenisch Unterschiede in den Methylierungsmustern nachweisen, was indirekt auch auf unterschiedliche Aktivitätsmuster der verglichenen Gene hinweist. Jaenisch bezeichnet das als epigenetische Instabilität. Stimmen diese Aussagen, ist der Erfolg des Klonens keine Frage des angewandten technischen Verfahrens. Es ist bereits das Prinzip, aus einer ausdifferenzierten Körperzelle ein neues Lebewesen klonen zu wollen, das einem Erfolg im Wege steht. Bisher sind die molekularen Mechanismen nur sehr unzureichend verstanden, so dass in naher Zukunft wahrscheinlich kein wesentlich verbessertes Verfahren etabliert werden kann.
Die Publikation führt auch deutlich vor Augen, dass es außerordentlich ratsam ist, bis auf weiteres auf das Klonen von Menschen nicht nur aus ethischen, sondern auch aus reinen wissenschaftlichen und technischen Gründen zu verzichten. Die Wahrscheinlichkeit, durch Klonen einen vollkommen gesunden Menschen zur Welt zu bringen, ist äußerst gering. In einem Interview mit der Basler Zeitung bezeichnet Jaenisch deshalb auch Leute, die das Klonen von Menschen vorantreiben wollen als “unverantwortlich und wissenschaftlich völlig unqualifiziert”. (LifeScience.de – 9.7.2001)
