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SARS-CoV-2: So tötet das Coronavirus Gehirnzellen ab

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 16. September 2020 - 20:45

In den letzten Monaten wurde die Wirkung der von dem Virus SARS-CoV-2 ausgelösten Krankheit Covid-19 im Körper mehr und mehr erforscht. Ob und wenn ja inwiefern das Coronavirus auch Hirnzellen und Nerven befallen kann, war bislang unklar. Eine Testreihe mit menschlichen Hirn-Organoiden konnte nun zeigen, dass das Virus sehr wohl in Hirnzellen eindringt und großflächig Neuronen abtöten kann.

SARS-COV-2 führt zu neurologischen Symptomen und Spätfolgen

Dass eine Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 im Körper langfristig Schäden anrichten kann, unter anderem in der Lunge, dem Darm oder den Blutgefäßen, ist bereits seit einer Weile bekannt. Und auch dafür, dass das Gehirn in Mitleidenschaft gezogen werden kann, gab es hinreichend Hinweise. Diese Hinweise beginnen mit den Riechstörungen als Symptom einer Covid-19-Erkrankung und enden mit teilweise schweren Spätfolgen wie Hirnentzündungen, Nervenschäden oder Hirnschlägen – alles Komplikationen, die sogar bei asymptomatischen Infektionen auftreten können.

Ob diese neurologischen Symptome und Spätfolgen direkt vom Coronavirus verursacht werden oder eher auf die Immunreaktion des Körpers oder andere indirekte Effekte zurückgehen, war bislang unklar. Ebenso, wie die Wissenschaft nicht wusste, ob das Virus die Hirnzellen direkt angreifen kann. Ein Team rund um Eric Song von der Yale University sind dieser Frage nun nachgegangen.

Test an Organoiden

Dazu züchteten die Forscher aus neuronalen Stammzellen vorerst menschliche Mini-Gehirne, sogenannte Organoide. Nach neun Wochen setzten sie diese SARS-CoV-2 aus. Bereits nach 24 Stunden waren erste Neurone mit dem Wird infiziert. „Nach 96 Stunden beobachteten wir eine weitverbreitete Infektion, die vor allem auf die Regionen mit einer hohen Dichte an kortikalen Zellen konzentriert war“, so die Forscher.

Mittels eines Elektronenmikroskops ließ sich dann nachweisen, dass das Virus tatsächlich in die Zellen eingedrungen war und sich dort vermehrte. Die Forscher fanden auch Hinweise darauf, dass SARS-CoV-2 die neuronale Zellmaschinerie nutzen kann, um sich zu vermehren. Für den Befall der Zellen nutzt das Virus offenbar auch im Gehirn den ACE2-Rezeptor, der in der grauen Hirnsubstanz sowie auf anderen Zellen des Zentralen Nervensystems oft auf der Oberfläche von Zellen zu finden ist. Als die Forscher den Rezeptor blockierten, kam es nicht mehr zu einer Infektion der Neuronen.

Neuronensterben in beachtlichem Ausmaß

Die Folgen der Infektion waren immens: Die Neuronen in den Organoiden starben reihenweise ab, wobei überraschenderweise nicht die infizierten Zellen am stärksten betroffen waren, sondern die unmittelbar an diese angrenzenden. Die Infektion mit SARS-CoV-2 führt also auch bei den Nachbarzellen zu Veränderungen des Zellstoffwechsels und final zum Zelltod, der durch lokalen Sauerstoffmangel verursacht wird. „ „Dies trägt dazu bei, Gewebeschäden bei einem ohnehin schon sauerstoffarmen Zustand zu fördern“, so die Forscher.

In Experimenten mit Mäusen untersuchten die Wissenschaftler dann die Folgen der Infektion für einen lebenden Organismus. Dafür verwendeten sie einen genetisch modifizierten Mäusestamm humanen ACE2-Rezeptoren auf den Zellen. Die Tiere wurden dann mit SARS-CoV-2 infiziert.

Sieben Tage nach der Infektion war das Virus bereits großflächig in den Neuronen des Vorderhirns präsent. Die meisten Hirnregionen enthielten eine hohe Dichte infizierter Zellen – mit der bemerkenswerten Ausnahme des Kleinhirns“, so die Forscher. Mäuse, die den ACE2-Rezeptor im Gehirn trugen, erlitten einen signifikanten Gewichtsverlust mit anschließendem Tod. Eine Kontrollgruppe, die den Rezeptor nur auf der Lunge trug, überlebte die Infektion hingegen.

Covid-19 greift das Gehirn direkt an

Die Experimente der Forscher belegen nach deren Ansicht klar, dass das Coronavirus Gehirnzellen direkt angreifen kann. „ Unsere Studie ist eine klare Demonstration, dass Neuronen Ziel der SARS-CoV-2-Infektion werden können – mit der verheerenden Konsequenz lokalisierter Ischämien und einem Zellsterben im Gehirn“, schließen Song und sein Team.

Ungeklärt ist jedoch, in welchem Maße das Virus bei Menschen ins Gehirn eindringt. Die Nase bietet zwar einen recht direkten Zugang ins Gehirn, aber das Virus scheint bei längst nicht allen Infektionen diesen Zugang zu instrumentalisieren.

via

Project Natick: Microsofts Unterwasser-Rechenzentrum erweist sich als Erfolg

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 16. September 2020 - 19:44

Weltweit müssen immer mehr Daten verarbeitet und gespeichert werden. Dementsprechend werden auch immer mehr Rechenzentren benötigt. Aus Sicht von Umwelt und Klima ist dies nicht unbedingt eine gute Entwicklung. Denn die Rechenzentren verbrauchen viel Energie und müssen rund um die Uhr gekühlt werden. Bei Microsoft, das für die hauseigene Azure-Cloud viel Rechenleistung benötigt, kam daher im Rahmen der sogenannten ThinkWeek eine etwas ungewöhnliche Idee auf: Warum das Rechenzentrum nicht einfach im Meer versenken und so eine natürliche Kühlung erreichen? Im normalen Rahmen wäre der Gedanke wohl schnell wieder verworfen worden. Doch bei der Veranstaltung ging es eben genau darum: Auch einmal außergewöhnliche Ideen zu entwickeln. Vor zwei Jahren wurde dann tatsächlich eine Röhre vor der Küste Schottlands im Meer versenkt.

Bild: Microsoft Deutlich weniger Geräte gaben den Geist auf

Darin enthalten: 864 Server in zwölf Racks. Nun ist die erste Testphase abgelaufen und die wasserdichte Röhre wurde wieder aus dem Meer geholt. Anschließend kamen zunächst einmal die Hochdruckreiniger zum Einsatz. Denn auf der Außenseite hatte sich eine dicke Schicht an Algen und anderen Pflanzen gebildet. Im Inneren bot sich allerdings ein deutlich anderes Bild: Dort arbeiteten die meisten Server zuverlässig und ohne Ausfälle. Konkret stellte sich heraus, dass achtmal weniger Geräte ausgefallen sind als zu erwarten gewesen wäre. Die Forscher führen dies zum einen auf die besondere Atmosphäre in der Röhre zurück. Denn dort gab es weniger Feuchtigkeit in der Luft als an Land. Dadurch wiederum konnte die Korrosion der elektrischen Elemente verringert werden. Hinzu kommt: Es waren auch keine Menschen vor Ort, die Beschädigungen verursachen konnten.

Erneuerbare Energien sind für die Stromversorgung zuständig

Die Server befinden sich nun auf dem Weg in das Firmenzentrale von Microsoft in den Vereinigten Staaten. Dort werden sich Experten die Auswirkungen der Tiefsee noch einmal im Detail anschauen. Insbesondere soll untersucht werden, wie sich die Wärmeentwicklung innerhalb der Röhre auf die Leistungsfähigkeit auswirkt. Generell ist angedacht, dass die benötigte Energie mithilfe von Erneuerbaren Energien gewonnen wird. Dazu soll entweder ein Solar- oder ein Windpark in das Projekt integriert werden. Außerdem werden zum Start mehr Server verbaut als eigentlich benötigt werden. Denn natürlich kann die Röhre nicht bei jedem einzelnen Ausfall an Land gezogen werden. Stattdessen werden kaputte Server schlicht abgeschaltet. Nach fünf Jahren wird die Konstruktion dann aus dem Wasser geholt und vollständig neu ausgestattet.

Via: Microsoft

Im Bio-Kaffee fehlen gesundheitsfördernde Säuren: Bremer Forscher analysieren 67 brasilianische Bohnen

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 16. September 2020 - 17:30

Ein kurios anmutendes Forschungsergebnis präsentieren Chemiker der Jacobs University in Bremen. Sie haben herausgefunden, dass herkömmlich angebauter Kaffee mehr gesundheitsfördernde Moleküle enthält als Bio-Kaffee. Genauer gesagt sind es Chlorogensäuren, das sind so genannte Antioxidatien, die vor Schäden am Erbgut schützen. Außerdem wirken sie blutdrucksenkend und in Laborversuchen zeigte sich, dass diese Säuren Krebszellen zerstören können. Allerdings haben sie eine unangenehme Nebenwirkung bei Menschen mit empfindlichem Magen: Sie wirken reizend.

Nikolai Kuhnert, Professor für Chemie, ist vor allem von einer Nebenwirkung begeistert. „Bei Kaffeetrinkern lässt sich eine dramatische Abnahme der Diabetes Typ 2 feststellen2, so der Forscher, der seit zwei Jahrzehnten die Wirkung von Kaffee auf den Menschen erforscht. Bei der aktuellen Forschungsarbeit.

Foto: dumping into portafilter, David Joyce, Flickr, CC BY-SA 2.0 Kaffee ist die wichtigste Quelle

Chlorogensäuren kommen zwar in vielen Obst- und Gemüsearten wie zum Beispiel Äpfeln, Birnen, Hülsenfrüchten oder Artischocken vor, doch der Hauptlieferant für die menschliche Ernährung ist die Kaffeebohne. Allein im Arabica-Kaffee befinden sich rund 40 verschiedene Chlorogensäuren. Durchschnittlich nimmt ein Kaffeetrinker dadurch täglich zwischen ein und zwei Gramm dieser Naturstoffe zu sich. Jede Tasse Kaffee enthält, so die Bremer Forscher, rund 200 Milligramm der Säure.

Die 67 Proben, die in Bremen untersucht wurden, lieferte Daniel Granato, Professor für Lebensmittelchemie an der Universität Ponta Grossa in Brasilien. Er sammelte und klassifizierte die Proben mit Blick auf die Anbaumethoden auf entsprechend vielen Kaffeeplantagen in seinem Land. Die Mengen an Chlorogensäuren, die jede Kaffeeart enthielt, ermittelte ein Forscherteam um Sabur Badmos, Kuhnerts Doktorand.

Konventionelle Pflanzen bilden Abwehrstoffe

Für das Phänomen, dass biologisch angebauter Kaffee weniger gesundheitsfördernde Säuren enthält als der aus konventionellen Plantagen, haben die Forscher noch keine endgültige Erklärung. „Ganz genau können wir das nicht sagen“, sagt Kuhnert. Sehr wahrscheinlich sei aber, dass konventionelle Pflanzen zum Schutz vor Fressfeinden wie Mikroorganismen, Pilzen oder Bakterien Abwehrstoffe bilden, die für den Menschen gesundheitsfördernd wirken. „Der Bio-Kaffee scheint das nicht nötig zu haben, er ist weniger gestresst“, sagt der Experte.

via Jacobs University

eCitaro G: Der elektrische Gelenkbus von Mercedes fährt mit neuartigen Festkörperakkus

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 16. September 2020 - 9:54

Auch der öffentliche Personennahverkehr wird über kurz oder lang elektrifiziert werden müssen. Bisher allerdings ist dies noch mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Denn die Busse müssen mehr oder weniger den ganzen Tag im Einsatz sein, um sich wirtschaftlich betreiben zu lassen. Da bleibt nur wenig Zeit für lange Ladezyklen. Die Hersteller arbeiten daher kontinuierlich daran, die Leistungsfähigkeit der Akkus zu erhöhen. Mercedes ist nun das erste Unternehmen, dass einen Bus mit einer möglicherweise bahnbrechenden Veränderung auf den Markt bringt: Der eCitaro G fährt dank der Energie eines sogenannten Festkörperakkus. Wie es der Name bereits vermuten lässt, verfügt die Batterie dabei nicht über einen flüssigen Elektrolyten, sondern über einen festen. In der Regel wird dafür Keramik oder Polymer genutzt.

Bild: Daimler Festkörperakkus bestechen durch drei große Vorzüge

Diese Konstruktionsweise bringt drei wichtige Vorteile mit sich: Zum einen kann dadurch die Energiedichte deutlich erhöht werden. Mercedes spricht bei dem nun vorgestellten Gelenkbus beispielsweise von einer Steigerung um ein Viertel. Zum anderen ist die Herstellung auch deutlich umweltfreundlicher, weil komplett auf Kobalt, Nickel und Mangan verzichtet werden kann. Hinzu kommt: Der Akku verfügt über eine besondere Langlebigkeit. Von diesem Punkt ist Mercedes so überzeugt, dass sogar eine entsprechende Garantie eingeräumt wird. Diese gilt für zehn Jahre oder einem Energiedurchsatz von 280 Megawattstunden (MWh) pro Batteriepack. Die Auslieferung der ersten Modelle mit Festkörperakku steht den Angaben des Unternehmens zufolge unmittelbar bevor. Der Konzern sieht sich dadurch als federführend bei der neuen Akku-Technologie – und zwar nicht nur bei Omnibussen, sondern auch im Automobilbau.

Noch sind Elektrobusse deutlich teurer als Alternativen mit Dieselantrieb

Diese Formulierung in der Pressemitteilung könnte darauf hindeuten, dass Festkörperakkus zukünftig auch in den Mercedes Autos zum Einsatz kommen sollen. Konkrete Pläne in diese Richtung wurden bisher aber noch nicht kommuniziert. Der Einsatz ist zudem auch nicht ohne Nachteile. Denn die festen Elektrolyten sind für Schnellladungen nicht besonders gut geeignet. Wenn man so möchte sorgt die Technik also dafür, dass die Reichweite steigt, während sich gleichzeitig die Ladedauer erhöht. In manchen Einsatzszenarien kann dies durchaus sinnvoll sein. Einige Kunden wollen aber offenbar auf die Möglichkeit des Schnellladens nicht verzichten. Deswegen bietet Mercedes den eCitaro G alternativ auch mit einer neuen Generation an konventionellen Akkus an. Ein Preis für die verschiedenen Varianten wurde bisher nicht bekannt gegeben. Es gilt aber die Faustregel, dass Elektrobusse rund doppelt so teuer in der Anschaffung sind wie solche mit Dieselmotor.

Via: Daimler

Maut zur Stauvermeidung: Sechs Euro könnten die Verkehrsprobleme in Münchens Innenstadt lösen

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 15. September 2020 - 19:26

Das Konzept der City-Maut ist bereits aus Städten wie London, Singapur oder Stockholm bekannt. Und dort ist die Maut bei der Vermeidung von Staus in der Innenstadt durchaus effektiv. Eine Studie des Ifo-Instituts und der Beratungsgesellschaft Intraplan kam nun zu dem Schluss, dass eine derartige Gebührenerhebung auch im staugeplagten München dazu beitragen könnte, die Verkehrsprobleme in den Griff zu bekommen.

Tagesgebühr zur Stauvermeidung

Wer in Münchens Innenstadt mit dem Auto unterwegs ist, der weiß, dass die Verkehrssituation in der bayrischen Landeshauptstadt wirklich alles andere als rosig ist. Staus sind sozusagen an der Tagesordnung. Laut der Studie könnte eine Gebühr von sechs Euro pro Tag diese Probleme in den Griff bekommen, ohne dass man negative Auswirkungen auf den Einzelhandel oder den Tourismus befürchten müsse. Beauftragt hat die Studie die Industrie- und Handelskammer. Durch die Maut würde auch die Attraktivität der Innenstadt wieder steigen, so die Autoren.

Die Tagesgebühr sollte dabei einheitlich und pro bewegtem Kraftfahrzeug (LKW, Auto oder Motorrad) gelten und würde den Verkehr innerhalb des etwa 28 Kilometer langen Mittleren Rings um durchschnittlich 23 Prozent senken – in der Rush Hour sogar um 33 Prozent. Würde man die Gebühr auf 10 Euro festsetzen, wären es sogar 30 bzw. 41 Prozent. Dabei gehen die Studienautoren davon aus, dass viele Verkehrsteilnehmer aufgrund der Gebühr auf andere Verkehrsmittel wie den ÖPNV oder das Fahrrad umsteigen würden.

Jeder muss die Maut zahlen

Die Maut soll dabei nicht zwischen Anwohnern und von außen kommenden Besuchern unterscheiden, sondern konsequent erhoben werden, sobald ein Kraftfahrzeug bewegt wird. Die Bewohner seien in München für etwa 30 Prozent des Kraftverkehrs Innerhalb des Mittleren Rings verantwortlich, so die Autoren. In Ihren Augen wäre die Maut auch deutlich effektiver als eine Anhebung der Parkgebühren. Allerdings geben sie zu, dass eine Maut wahrscheinlich politisch schwieriger durchsetzbar ist.

Dabei sollten nach Ansicht der Autoren auch keine Ausnahmen gelten – die Maut sollte also auch für gehbehinderte Person gelten. Soziale Härte durch die Erhebung der Gebühren könnte etwa durch Sozialtickets für den ÖPNV gemildert werden. Die Mauteinnahmen sollen dabei auch in den Netzanbau des öffentlichen Nahverkehrs fließen.

Kritik aus dem Handelsverband und der Politik

Die Autoren machen auch vor Städten wie Düsseldorf, Berlin, Hamburg, Stuttgart, Nürnberg und Köln nicht halt und legen diesen eine solche Gebühr ans Herz. Diese müsste natürlich an die lokalen Begebenheiten wie etwa das Durchschnittseinkommen angepasst werden.

Beim Handelsverband Bayern wird der Vorschlag der Autoren eher kritisch betrachtet. „ Wenn man jetzt auch noch für die Fahrt in die Innenstadt Wegezoll zahlen muss, dann ist das der Tod für den innerstädtischen Einzelhandel. Wir leben von der Erreichbarkeit der Geschäfte“, so Ohlmann.

Auch die Autoren sehen eine solche Gebühr nun nicht unbedingt morgen als spruchreif an, sondern rechnen mit einer Umsetzung wenn überhaupt erst Mitte des Jahrzehnts. Bis dahin sei die Vernetzung von Autos wahrscheinlich auch soweit fortgeschritten, dass eine Umsetzung der Maut auch ohne Überwachung durch Kamerasysteme möglich sein sollte. Für ältere Fahrzeuge wäre eine Umsetzung über eine Smartphone-App denkbar.

In der Politik stieß der Vorschlag auf gemischte Reaktionen. Während die Grünen die Idee einer City-Maut befürworten, wenn es Ausnahmen für Mobilitätseingeschränkte gäbe, sieht die SPF eine solche Maßnahme als Ultima Ratio. Die CSU hingegen sieht keine rechtliche Grundlage für eine City-Maut.

Mutig oder vorsichtig: Paracetamol beeinflusst die Risikobereitschaft

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 15. September 2020 - 15:41

Paracetamol gehört neben Aspirin zu den am meisten eingenommen Schmerzmedikamenten Deutschlands. Es lindert körperliche Schmerzen, hat aber scheinbar auch eine unerwartete Nebenwirkung: Wie eine Studie herausfand, erhöht die Einnahme von Paracetamol die Risikobereitschaft. Menschen, die das Medikament einnehmen, neigen zu vorschnellen Entscheidungen, statt die Gefahren und möglichen Gefahren einer Handlung abzuwägen. Als Ursache identifizierten die Forscher einen Einfluss des Wirkstoffes auf die Risikowahrnehmungen.

Paracetamol als Volksmedikament

Egal ob es um Kopf- oder Rückenschmerzen geht: Viele Menschen greifen im Falle von körperlichen Schmerzen auf das Mittel Paracetamol zurück. Dieses lindert den Schmerz, hat aber auch Nebenwirkungen. Bereits eine leichte Überdosis kann zu akutem Leberversagen führen. Die regelmäßige Einnahme von Paracetamol erhöht außerdem das Risiko für einen Herzinfarkt und einer Astmaerkrankung.

Paracetamol ist nicht nur ein verbreitetes Schmerzmittel, sondern auch Bestandteil von mehr als 600 Medikamenten. Neben den rein körperlichen Nebenwirkungen sind auch pychische bekannt, etwa die Dämpfung von Trauer, Freude sowie des Mitgefühls für Dritte.

Ein Team rund um Alexis Keaveney von der Ohio State University stellte sich die Frage, ob Paracetamol auch Einfluss auf die Risikobereitschaft nimmt. „Weil Risikoeinschätzung und Entscheidungen auf positiven und negativen Affekten basieren, ist es naheliegend, dass Paracetamol auch auf sie wirkt“ erklären die Forscher. Um dieser Frage nachzugehen, entwarfen sie drei Experimente, an denen je etwa 150 Studenten teilnahmen. Dabei erhielt die Hälfte der Probanden mit 1000 mg Paracetamol eine handelsübliche Dosis, die andere Hälfte erhielt ein Placebo.

Probanden zeigten deutliche Veränderungen

Für eines der Experimente nutzten die Forscher das Computerprogramm „The Balloon Analog Risk Task (BART). Dieses wird auch zur Untersuchung der Wirkung von Drogeneinnahme genutzt. Dabei müssen die Probanden per Mausklick entscheiden, wie weit sie einen virtuellen Ballon aufblasen wollen. Übertreiben sie es, platzt der Ballon. Bei steigender Größe des Ballons erhalten die Teilnehmer einen virtuellen Geldbetrag. Platzt der Ballon, geht dieser verloren.

Außerdem analysierten die Forscher in zwei Befragungen die Risikowahrnehmung mit einer Reihe von standardisierten Fragen und Entscheidungsaufgaben, bei denen die Studenten verschiedene Aktivitäten auf einer Risikoskala einordnen sollten.

Paracetamol beeinflusst die Bereitschaft zum Risiko

Bei dem Ballon-Experimenten zeigten sich deutliche Auswirkungen auf die Risikobereitschaft: Die Probanden, die das Paracetamol erhalten hatten, pumpten den Ballon im Schnitt fast 40 mal auf. Die Kontrollgruppe kam auf etwa 33 mal. „Diejenigen, die Paracetamol eingenommen hatten, empfanden weniger Angst und negative Emotionen, als der Ballon größer wurde und zu platzen drohte“, so die Forscher.

Diese Ergebnisse spiegelten sich auch in den anderen Experimenten wieder: Die Probanden, die Paracetamol eingenommen hatten, schätzten riskante Aktivitäten im Vergleich zu der Kontrollgruppe als deutlich weniger risikoreich ein.

Gesellschaftsweite Auswirkungen

Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass die Einnahme von Paracetamol zu einer veminderten Risikowahrnehmung führen kann, was zu unbedachten Entscheidungen führen kann – mit möglicherweise weitreichenden Folgen. Dies könne durchaus auch Folgen für den Alltag haben. So seien etwa beim Autofahren regelmäßig Entscheidungen zu treffen, die auf der Risikoeinschätzung beruhen und direkten Einfluss auf die Sicherheit im Straßenverkehr haben. In den USA etwa nehmen fast 25 Prozent der Bevölkerung wöchentlich Paracetamol zu sich – die Auswirkungen dieser Nebenwirkung könnten also immens sein.

Wir müssen die Effekte von Paracetamol und anderen frei verkäuflichen Arzneimitteln hinsichtlich ihrer Risiken besser erforschen“, fordern die Forscher.

via

Selbst BP räumt ein: Das Ende des Öl-Zeitalters könnte erreicht sein

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 15. September 2020 - 9:38

Der US-Geologe Marion King Hubbert prägte den Begriff des „Peak Oil“ und versuchte schon in den 1970er Jahren den Zeitpunkt des globalen Ölfördermaximums zu berechnen. Seine Prognose damals: Ab dem Jahr 1995 wird die Menge an gewonnenem Rohöl beständig sinken. Die Geschichte widerlegte seine Berechnungen allerdings und Angebot und Nachfrage legten auch danach weiter zu. Ganz ähnlich ging es auch vielen weiteren Wissenschaftlern, die einen konkreten Zeitpunkt für das Ende des Öl-Booms benannten. Doch nun könnte es tatsächlich so weit sein. Zu dieser Einschätzung kommt zumindest jemand, der durchaus unverdächtig ist, die Ölindustrie schlecht reden zu wollen. Denn Spencer Dale verdient seine Brötchen als Chefökonom des britischen Ölmultis BP. In seinem jährlichen Energy Outlook macht er der Branche aber nur wenig Hoffnung.

Bild: Gemeinfrei Die Corona-Pandemie beschleunigt die Entwicklung

Spätestens ab dem Jahr 2040 werde das Zeitalter der Erneuerbaren Energien beginnen. Dies wiederum würde eine Premiere in der modernen Menschheitsgeschichte darstellen. Denn bisher wurden fossile Energieträger zwar teilweise durch andere fossile Energieträger ersetzt – beispielsweise Kohle durch Öl oder Öl durch Gas – insgesamt nahm der Verbrauch aber immer weiter zu. Ausgerechnet die Corona-Pandemie könnte nun dafür sorgen, dass der Umschwung in Richtung Erneuerbare Energien noch schneller vorangeht als gedacht. Denn zum einen hat sich das Verhalten der Menschen geändert: Weniger Flüge und weniger Fahrten ins Büro lassen die Nachfrage nach Öl sinken. Zum anderen sind zahlreiche Länder, die in den letzten Jahren die Nachfrage nach Öl stark angetrieben haben, nun von der Krise besonders hart getroffen – beispielsweise Brasilien und Indien.

BP hat sich einen radikalen Umbau verordnet

Im – aus Sicht von BP – negativsten Szenario des Berichts wird daher sogar davon ausgegangen, dass der Höhepunkt der Ölnachfrage bereits überschritten sei. Die optimistischste Version geht hingegen davon aus, dass sich die Nachfrage zunächst auf hohem Niveau stabilisieren werde, bevor dann ab dem Jahr 2040 tatsächlich ein massiver Umschwung einsetzen wird. So oder so wird BP gezwungen sein, das bisherige Geschäftsmodell zu überdenken. Tatsächlich hat Vorstandschef Bernard Looney bereits im Sommer einen entsprechenden Umbau angekündigt. So soll die Öl- und Gasproduktion des Unternehmens in den nächsten zehn Jahren um vierzig Prozent sinken. Im Gegenzug sollen jährlich fünf Milliarden Dollar in den Geschäftsbereich der Erneuerbaren Energien fließen. Die Zukunft wird zeigen, ob dies ausreicht, um tatsächlich auch zukünftig noch große Gewinne einzufahren.

Via: Handelsblatt

SARS-CoV-2: So kam Corona nach Europa und in die USA

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 14. September 2020 - 20:01

Im Januar 2020 traten in Deutschland die ersten Fälle von Covid-19 auf. Wie Forscher herausfanden, war dies aber nicht der Startpunkt der europäischen Corona-Pandemie. Genanalysen bestätigten, dass erst eine zweite Einschleppung zu der Pandemie führte. Ähnlich sieht es in den USA aus.

Forscher verfolgen den Weg des Virus

Ihren Ursprung hatte die Corona-Pandemie im chinesischen Wuhan. Seitdem verbreitet sie sich über die gesamte Welt. Während dieser Ausbreitung sind zahlreiche leicht unterschiedliche Variationen des Virus SARS-CoV-2 entstanden – obwohl der Erreger eine relativ niedrige Mutationsrate hat. Die Unterschiede sind eher subtil, ermöglichen es Forschern aber, den Weg zu verfolgen, den das Virus während seiner Ausbreitung nahm.

Ein Team rund um Michael Worobey von der University of Arizona hat sich der Frage angenommen, wie SARS-CoV-2 nach Europa und in die USA kam. Um diese Frage zu beantworten, verglichen die Forscher die virale RNA Sequenz einiger sehr früh aufgetretenen Covid-19-Fällen in beiden Regionen. In den USA wurde ein Infektionscluster im Bundesstaat Washington ab dem 15. Januar 2020 untersucht, in Europa Fälle von Ende Januar 2020 aus Bayern.

Das Team simulierte dann verschiedene Ausbreitungsszenarien für das Virus. Diese Simulationen verglichen die Forscher dann mir den vor Ort gewonnenen Daten.

Das erlaubte es uns, sozusagen das Band zurückzuspulen und wieder und wieder zu schauen, wie sich die Epidemie entfaltete. So konnten wir die in den Simulationen ermittelten Szenarien mit den Mustern vergleichen, die wir in der Realität gesehen haben“, so Worobey.

Bayern: Infektionskette konnte unterbrochen werden

Die Arbeit der Forscher kommt zu dem Ergebnis, dass die neu in die USA und Europa eingeschleppten Viren initial nicht etablieren konnten, da frühzeitig Eindämmungsmaßnahmen ergriffen wurden. Die ersten Infektionsnetzwerke entstanden den Erkenntnissen der Forscher zufolge erst bei späterer Einführung des Virus aus China nach Italien und Washington.

Die am 20. Januar von einer chinesischen Mitarbeiterin des Automobilzulieferers Webasto nach Bayern eingeschleppte Virusvariante war letztlich zwar für eine kurze Infektionskette verantwortlich. Diese konnte jedoch noch schnell und effektiv isoliert werden, sodass es gelang, die Ausbreitung des Virus zu stoppen. Spätere Fälle in Deutschland und Europa zeigten Erreger mit einer anderen Gensignatur.

Das Virus kam nicht aus Deutschland nach Italien

Die Forscher konnten auch herausfinden, wo der erste große europäische Ausbruch in Italien seinen Ursprung hatte. Ursprünglich kursierte die Theorie, dass der erste Infektionscluster in Bayern unterschwellig nach Italien gelangen konnte. Den Daten zufolge ist dies jedoch unwahrscheinlich. Die Forscher fanden bei dem Ausbruch in Italien nicht ein einziges Virus, das mit dem Stamm identisch ist, der für den Ausbruch in Bayern verantwortlich war.

Unsere Daten und Simulationen stützen das Szenario einer unabhängigen Einschleppung des Virus aus China erst nach Deutschland und dann nach Italien“, so die Forscher. Der Ausbruch in Italien begann nach ihren Analysen mit der Einschleppung von SARS-CoV-2 aus Hubei um den 28. Januar 2020 herum. Von Italien aus kam das Virus dann über Reisende zurück nach Deutschland und breitete sich auch in anderen europäischen Ländern aus. Diese Virusvariante gelangte dann auch am 12. Februar von Europa nach New York und war dort für den schweren Ausbruch verantwortlich.

Frühes Eingreifen in den USA und in Europa war vorerst erfolgreich

In den USA stellt die Situation sich ähnlich da. Die erste Einschleppung von SARS-CoV-2 geschah durch eine Chinesisch, die am 15 Januar von Wuhan nach Seattle reiste. Diese Virusvariante konnte sich aber nicht großartig vermehren oder halten, so die Forscher. „Wir haben nicht ein einziges Szenario der Epidemie simulieren können, das mit den realen Virenabstammungslinien übereinstimmt“, so die Forscher.

Der erste Ausbruch in den USA wurde den Forschern zufolge wahrscheinlich um den 01. Februar 2020 durch eine weitere aus China eingeschleppte Variante verursacht.

Die Forscher betonen, dass die Ergebnisse zeigen, dass die schnelle Reaktion der Behörden in Bayern und in Seattle den Beginn der Pandemie in Europa und den USA zumindest verzögert haben. Erst weitere Reisende aus China, die das Virus dann wiederholt einschleppten, brachten die Pandemie ins Rollen.

Die frühen Maßnahmen führten dazu, dass die ersten Funken noch erfolgreich ausgetreten werden konnten. Auch wenn die Epidemie letztlich doch durchkam, waren dies frühe Siege, die uns zeigen, wie es geht: Umfangreiches Testen und die Fallverfolgung sind machtvolle Waffen“, so die Forscher.

via University of Arizona

Grenze im Himalaja: Warum ein Krieg zwischen Indien und China wahrscheinlicher wird

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 14. September 2020 - 19:42

Indien und China sind die zwei bevölkerungsreichsten Länder der Welt. Beide Staaten verfügen zudem über ein ansehnliches Arsenal an Atomwaffen und ringen um die Vorherrschaft in Südostasien. Besonders brisant ist dies, weil es zudem auch eine mehrere tausend Kilometer lange gemeinsame Grenze gibt. Wo genau diese allerdings verläuft, ist umstritten. Im Jahr 1962 brach über diese Frage ein kurzer und heftiger militärischer Konflikt aus. Dieser endete mit einem militärischen Sieg Chinas. Politisch allerdings veränderte sich nicht besonders viel. Beide Seiten einigten sich auf eine sogenannte „Line of Actual Control“, die bis heute Bestand hat. Ein formeller Vertrag, der diesen Grenzverlauf festschreiben würde, wurde allerdings nicht unterzeichnet. Genau dies wird nun zum Problem.

Foto: Alexander Trisko Indien wehrt sich gegen den Einfluss der chinesischen Wirtschaft

Denn der wirtschaftliche und politische Konkurrenzkampf hat das Misstrauen zwischen den beiden Atommächten ansteigen lassen. So ergriff man in Indien eine ganze Reihe an protektionistischen Maßnahmen gegen chinesische Firmen. Beispielsweise wurde es diesen erschwert, indische Unternehmen aufzukaufen, die aufgrund der Corona-Krise aktuell recht günstig zu haben gewesen wären. Außerdem verbot die indische Regierung mehr als einhundert chinesische Apps – darunter auch das populäre soziale Netzwerk TikTok. Die Beziehungen beider Länder verschlechterten sich dadurch weiter. Dies wiederum führte in der Grenzregion zu neuen Spannungen. Denn dort begann die indische Armee im Galwan-Tal mit dem Bau von Straßen. Da es sich um eine eher unwirtschaftliche Region handelt, konnte dies eigentlich nur militärischen Zwecken dienen.

Das Tabu des Schusswaffengebrauchs ist schon gefallen

Auf der anderen Seite gibt es auch Berichte, dass die chinesische Armee versuchte, den Grenzverlauf zu den eigenen Gunsten zu verschieben. Letztlich entluden sich diese Spannungen im Juni dieses Jahres. Indische und chinesische Soldaten gingen mit Knüppeln und Stöcken aufeinander los. Am Ende dieser etwas ungewöhnlichen Schlacht beklagte die indische Armee den Verlust von zwanzig Soldaten. Ministerpräsident Narenda Modi sah sich anschließend gezwungen, zu versprechen, dass diese nicht umsonst gestorben seien. In der vergangenen Woche wiederum wurden erstmals seit mehreren Jahrzehnten Schüsse in der Grenzregion abgegeben. Zwar handelte es sich um Warnschüsse in die Luft. Dennoch stellte dies eine massive Eskalation dar. Denn eigentlich hatten beide Staaten vereinbart, dass die Soldaten im Grenzgebiet auf den Einsatz von Schusswaffen verzichten.

China wird immer aggressiver gegenüber den Nachbarstaaten

Die Corona-Krise verschlimmert die Situation zudem noch. Denn die chinesische Regierung fühlt sich durch den erfolgreichen Kampf gegen die Infektionskrankheit gestärkt. Außerdem hofft sie, dass die Weltgemeinschaft aktuell mit anderen Themen beschäftigt ist. Die Politik gegenüber umstrittenen Regionen wie Tibet, Hongkong oder Taiwan hat sich daher massiv verschärft. Selbiges gilt für das Auftreten gegenüber den Nachbarländern. Indien hingegen leidet noch immer unter den Folgen der Pandemie und hat weltweit mit die meisten Fälle zu berichten. Die Regierung kann es sich vor diesem Hintergrund nicht erlauben, all zu schwach zu wirken. Wenn aber zwei aufstrebende Mächte aneinander geraten, bei denen die eine Seite nicht zurückstecken möchte und die andere nicht kann, steigt die Gefahr von weiteren militärischen Auseinandersetzungen.

NZZ

Schweiz: Faltbares Solardach sorgt für Schatten und sauberen Strom

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 14. September 2020 - 17:44

Auch in der Schweiz gilt die Solarenergie als wichtige Zukunftstechnologie. Allerdings ist es dort gar nicht so einfach, Flächen zu finden, auf denen noch größere Anlagen installiert werden können. Im Osten der Schweiz am Fuße der Luftseilbahn Jakobsbad-Kronberg setzt man daher auf einen neuen Ansatz. Der dort ohnehin schon seit vielen Jahren vorhandene Parkplatz wurde mit einem faltbaren Solardach versehen. Für die Autofahrer bringt dies im besten Fall zwei Vorteile mit sich. Zum einen erhöht sich dadurch die Chance auf einen Schattenparkplatz massiv. Zum anderen können Elektroautos auch direkt mit dem preiswert vor Ort erzeugten Ökostrom aufgeladen werden. Bei Stürmen oder sonstigen Ereignissen, die zu einer Beschädigung der Module führen könnten, wird das Dach schlicht eingezogen und sicher in einem Depot verstaut.

Bild: SAK / Kronberg Das Faltdach soll jährlich 350.000 Kilowattstunden Solarstrom produzieren

Zum Einsatz gebracht wird die Konstruktion durch die St. Gallisch-Appenzellischen Kraftwerke (SAK). Den Angaben des Unternehmens zufolge handelt es sich um ein weltweit einmaliges Modellprojekt. Der große Vorteil besteht darin, dass auf diese Weise bereits versiegelte Flächen vergleichsweise unkompliziert doppelt genutzt werden können. Die Anlage in Kronberg mit einer Fläche von 4.000 Quadratmetern soll ersten Prognosen zufolge immerhin 350.000 Kilowattstunden Solarstrom pro Jahr erzeugen. Diese Menge wird zunächst vor allem den Verbrauch direkt vor Ort abdecken. Theoretisch wäre es aber denkbar, entsprechende Faltdächer über fast allen Parkplätzen in der Schweiz zu errichten. Dadurch stünde dann auf jeden Fall ausreichend Ökostrom zur Verfügung, um die Elektrifizierung des Straßenverkehrs so sauber wie möglich zu gestalten.

Die Bürger vor Ort können sich finanziell beteiligen

Interessant an dem Projekt an der Luftseilbahn ist zudem, dass sich auch die Bürger vor Ort beteiligen können. So können Einheimische die Nutzungsrechte an den Solarmodulen für 15 Jahre erwerben. Für 200 Schweizer Franken gibt es immerhin schon ein Viertel eines Solarmoduls. Im Gegenzug wird allerdings kein Geld direkt ausgezahlt. Stattdessen gibt es lokale Erlebnisgutscheine im Wert des produzierten Ökostroms. Diese Form der Schwarmfinanzierung ist ein wenig ungewöhnlich. Ein gewisses Interesse scheint aber schon zu bestehen. So wurden bereits 820 der insgesamt 1.320 zur Verfügung stehenden Beteiligungen verkauft. Wenn die Module jetzt noch so viel Strom produzieren wie von den Köpfen hinter dem Projekt prognostiziert, könnten sich die faltbaren Solardächer zu einem echten Exportschlager entwickeln. Denn auch in vielen anderen Ländern gibt es zahlreiche große und bisher unüberdachte Parkplätze.

Via: Kronberg

Auf DNA gespeichert: Forscher sichern TV-Serie für die Ewigkeit

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 14. September 2020 - 10:11

Im traditionellen Ranking der Wirtschaftszeitung „The Economist“ haben Daten bereits vor einiger Zeit das Öl als wichtigsten Rohstoff der Welt abgelöst. Durch diese Entwicklung gewinnt aber auch eine bisher noch ungelöste Frage an Bedeutung: Wie kann es der Menschheit gelingen, den immer größer werdenden Berg an wichtigen Daten dauerhaft zu sichern? Die im Alltag genutzten Formate sind dafür keineswegs geeignet. Wer beispielsweise vor einigen Jahrzehnten einen Film auf VHS-Kassette aufgenommen hat, dürfte heute schon Probleme haben, diesen noch einmal anzuschauen. Bei anderen Datenträgern wie Festplatten, CDs oder USB-Sticks sieht es nicht viel besser aus. Forscher der TU München setzen daher auf einen besonderen Ansatz: Sie wollen künstliche DNA als dauerhaftes Speichermedium nutzen.

Aus Einsen und Nullen wurden Nukleotide

Vereinfacht ausgedrückt basiert das Verfahren auf folgender Idee: Computer-Daten bestehen aus einer schier endlosen Aneinanderreihung von Einsen und Nullen. Erst die korrekte Aneinanderreihung sorgt dafür, dass auch die gewünschte Information gespeichert wird. Ähnlich funktioniert dies auch bei der DNA. Nur dass es hier die Nukleotiden Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) sind, die in die richtige Reihenfolge gebracht werden müssen. Die Forscher haben nun den verschiedenen Buchstaben jeweils eine Zahlenkombination zugeteilt. Auf diese Weise lässt sich die klassische Datenspeicherung in das DNA-System übersetzen. Wenn man diese DNA-Stränge dann auch noch in kleine Silikat-Kapseln einschließt, erhält man einen extrem langlebigen Datenspeicher: Die Forscher gehen davon aus, dass auf diese Weise Informationen für mehr als tausend Jahre gesichert werden können.

Die richtige Sequenzierung ist von entscheidender Bedeutung

Ausgelesen werden die DNA-Datenspeicher mit handelsüblichen automatisierten DNA-Sequenzern, die schon heute in vielen Laboren zu finden sind. Allerdings kommt hier eine Problematik des Ansatzes ins Spiel. So ist die Länge von künstlichen DNA-Strängen begrenzt. Es ist also nicht möglich, große Datenmengen einfach auf einem riesigen einzelnen Strang zu speichern. Stattdessen müssen die Informationen auf vielen kleinen Sequenzen gespeichert und vor dem Auslesen wieder in die richtige Reihenfolge gebracht werden. Damit ist aber die Gefahr relativ groß, dass bei der Speicherung, der Sequenzierung oder dem Auslesen Fehler passieren. Die Münchener Forscher haben daher einen Algorithmus entwickelt, der kleine Fehler schlicht überliest. Vergleichbar ist dies mit der menschlichen Fähigkeit, bestimmte Worte zu erkennen, obwohl einzelne Bucshtaben vertauscht sind.

Das Kostenproblem muss noch gelöst werden

Um unter Beweis zu stellen, dass ihr Ansatz tatsächlich funktioniert, haben die beteiligten Wissenschaftler nun die erste Folge der TV-Serie „Biohackers“ auf künstlichen DNA-Strängen gespeichert. Die rund 100 Megabyte konnten auf einem sogenannten Picogram DNA gespeichert werden. Dies entspricht einem Millionstel Gramm. Das Projekt verlief so erfolgreich, dass die beteiligten Wissenschaftler von einem „Meilenstein“ auf dem Weg zu einer erfolgreichen Kommerzialisierung sprachen. Ihr Ziel ist so klar wie ambitioniert: Sie wollen so viel Wissen der Menschheit wie möglich, sammeln und dauerhaft speichern. Bisher allerdings ist die sogenannte „DNA Data Storage“ noch vergleichsweise kostenintensiv, weil die Herstellung der DNA und das spätere Auslesen sehr aufwändig sind. Die Forscher sind sich aber sicher, auch hier noch wichtige Durchbrüche erzielen zu können.

Via: TU München

Wechsel zwischen Diesel und Strom: Die Deutsche Bahn kauft 400 Hybrid-Güterzugloks

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 13. September 2020 - 11:03

Hybridfahrzeuge, die mal elektrisch, mal von einem Elektromotor angetrieben werden, können auch auf Schienen rollen, sagte sich die Deutsche Bahn (DB) und bestellte bei Siemens Mobility 100 Güterzug-Lokomotiven, die mit beiden Motoren ausgestattet sind. Die Baureihe 248 fährt auf elektrifizierten Strecken elektrisch, auf den übrigen sorgt ein Dieselmotor für den Vortrieb. An den Rädern beträgt die Leistung 2000 Kilowatt. Das reicht für eine Höchstgeschwindigkeit von 160 Kilometern pro Stunde. Auf Wunsch wird die Vectron Dual Mode, wie Siemens seine Hybridlok nennt, auch mit Stromrichtern ausgestattet, die neben dem 15.000 Volt Gleichstrom, der in den deutschen Fahrdrähten und denen einiger Nachbarländer fließt, auch 25.000 Volt Wechselstrom sowie 1500 Volt- sowie 3000-Volt Gleichstrom verwerten können. Damit ist Europa weitgehend abgedeckt.

By Johannes Martin Conrad (selbst fotografiert) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons Kraftstoffeinsparung von acht Millionen Litern

Die ersten Hybridloks werden 2023 ausgeliefert. Im Endeffekt will die Deutsche Bahn 400 dieser Loks kaufen, die deutlich mehr als eine Milliarde Euro kosten werden. „Diese Lok passt zu uns, denn sie ist wie wir als DB Cargo: groß, grün und leistungsfähig,“ juxt Ralf Günter Kloß, Vorstand Produktion bei DB Cargo. Mit den neuen Lokomotiven spart die DB jährlich rund acht Millionen Liter Kraftstoff und 17.000 Tonnen Kohlendioxid ein. Ziel von DB Cargo ist es, bis 2030 rund 70 Prozent der Diesellokomotiven mit innovativen Antrieben auszustatten.

60 Prozent des Netzes sind elektrifiziert

Das Schienennetz der Eisenbahnen in Deutschland hat derzeit eine Streckenlänge von rund 38.500 Kilometern. 60 Prozent davon sind elektrifiziert. Wenn auf einer Strecke ein Teilstück ohne Fahrdraht befahren werden muss, wird generell eine Diesellok vorgespannt. Das kostet unnötig Dieseltreibstoff und sorgt für ebenso unnötige Emissionen. Elektroloks emittieren weniger Schadstoffe, wenn die Stromproduktion in den verschiedenen Kraftwerkstypen mitberücksichtigt wird. Das verbessert sich noch, wenn der Anteil an grünem Strom weiter wächst.

Tests mit alternativen Kraftstoffen

Hybridloks sind nicht die einzige Option der DB, die Emissionen zu senken. Sie will auch normale Dieselloks klimaneutral fahren lassen. Dazu erprobt sie alternative Kraftstoffe, die aus Kohlendioxid und Ökostrom oder aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Der Versuchszug Advanced TrainLab fährt bereits mit Öko-Diesel, der die CO2-Emissionen um 90 Prozent reduziert, wenn man die Emissionen bei der Treibstofferstellung mitberücksichtigt. Ab Oktober wird der Sylt Shuttle zwischen Westerland und Niebüll testweise mit klimafreundlichem Öko-Diesel unterwegs sein.

Elektrische Triebwagen, die ihren Strom aus Brennstoffzellen beziehen, hat die DB noch nicht getestet. Der Coradia iLint von Alstom pendelt für den Nahverkehrsbetreiber Elbe-Weser-Verkehrsbetriebe zwischen Buxtehude und Cuxhaven. Brennstoff ist Wasserstoff, das Abgas ist reiner Wasserdampf.

Spezialrakete für Mikrosatelliten von der Isar: Ausgründung aus der TU München begann mit dem Bau

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 12. September 2020 - 17:20

In den nächsten Jahren werden tausende Mikrosatelliten ins All geschossen. Das sind künstliche Himmelskörper, die of nur ein Volumen von wenigen Litern haben. Meist sind sie für eine einzige Aufgabe ausgelegt, etwa die Erdbeobachtung auf einer bestimmten  Frequenz oder als Verstärker für die Nutzung des Internet. Möglicherweise werden viele davon mit einer deutschen Rakete auf ihre Positon im All gebracht. Die baut Isar Aerospace Technologies aus Otobrunn bei München, ein Unternehmen, das aus der Technischen Universität München hervorgegangen ist.

Bild: Isar Aerospace Jungfernflug im kommenden Jahr

Im nächsten Jahre soll das erste Projektil namens Spektrum starten, gleich mit Mikrosatelliten an Bord. Der Startplatz „steht noch nicht fest, wir sind mit einem halben Dutzend Launch sites in Kontakt“, sagt Daniel Metzler, einer der drei Gründer des Unternehmens. „Die erste Rakete wird aber definitiv aus Europa starten.“ Er rechnet sich gute Chancen aus, ins Raumfahrtgeschäft zu kommen, denn bisher gibt es keine Spezialraketen für den Transport von Mikrosatelliten. Die jetzt genutzten sind zu groß und zu teuer.

Das Start-um rechnet mit 100 Millionen Euro

Das Unternehmen hat gerade mit dem Bau der ersten Rakete begonnen. Eine Reihe von teils prominenten Investoren wie der von Susanne Klaten unterstützte Gründerfonds Unternehmertum, Airbus, Bulent Altan der ehemalige Chefngenieur des US-Raketenbauers SpaceX und der Risikofonds Earlybird wollen laut „Handelsblatt bis zum Jahresende insgesamt rund 100 Millionen Euro in das Startup investeren. Die Rakete ist für Satelliten mit einem Gewicht von bis zu 1000 Kilogramm ausgelegt. Sie wird 27 Meter lang sein und einen Durchmesser von zwei Metern haben. Für den Schub sorgen in der ersten Stufe neun Triebwerke des Typs Aquila SL, die weitgehend per 3D-Druck hergestellt werden und daher besonders kostengünstig sind. Die zweite Stufe verfügt über ein einziges Triebwerk der gleichen Bauart. Die Triebwerke der ersten Stufe sorgen für einen Schub von 675 Kilonewton.

Relativ hohe Umweltverträglichkeit

Metzler bescheinigt „seiner“ Rakete eine relativ hohe Umweltverträglichkeit, weil sie von einem leichten Kohlenwasserstoff angetrieben wird. Damit er brennt ist flüssiger Sauerstoff an Bord. Zu den Kohlenwasserstoffen zählen Erdöl, Methan, Propan und hunderte weitere Brennstoffe, darunter auch solche, die in der Natur erzeugt werden. Welcher genau die Rakete antreibt sagt Metzler nicht.

Molekulare Legosteine zerstören Tumore: Neue Methode zur Behandlung von Krebs in Sicht

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 12. September 2020 - 12:00

Möglicherweise haben Forscher am Max-Planck-Insttut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz eine neue Wafe gegen Krebstumore gefunden. Sie entwickelten Moleküle, die in alle Körperzellen eindringen können. In gesunden Zellen haben sie keine Wirkung. In Krebszellen mit ihrem sauren Umfeld dagegen werden die Moleküle aktiv. Sie klammern sich wie Legosteine aneinander und  bilden ein molekulares Netz. Dieses Netz ist äußerst stabil und verformt die Krebszellen von innen heraus. Unfähig, die physikalische Belastung zu verkraften, aktivieren sie ihren Selbstzerstörungsmechanismus, sodass sie absterben. „Wir greifen die Krebszelle also auf eine Weise an, gegen die sie sich nicht wehren kann“ sagt David Ng, Gruppenleiter im Arbeitskreis von Tanja Weil, Direktorin am MPIP.

Bild: MPI für Polymerforschung Aktuelle Krebstherapien belasten den Körper

Bei der Behandlung von Krebs gibt es immer wieder neue Möglichkeiten für die Medizin: Einen Tumor operativ zu entfernen, ist oft der erste Schritt. Darauf folgen genau auf einander abgestimmt eine Chemotherapie, eine Strahlenbehandlung und seit einigen Jahren auch die Immuntherapie, die die Abwehrmechanismen des eigenen Köreers unterstützt. Bei der Chemotheraeie beeinfussen Chemikalien verschiedene biochemische Prozesse im Körper, sodass vor allem Tumorzellen absterben. Doch eine Chemotheraeie ist für den Körper besonders belastend. Sie geht mit Übelkeit und Haarausfall einher. Während der Behandlung, die manchmal über eine längere Zeit nötg ist, können sie ihre Wirkung verlieren, weil die Krebszellen gegen das Gift immun werden. Dann haben sie die Möglichkeit, weiter zu wachsen. „Wir haben nun versucht einen anderen Weg einzuschlagen und den Krebs nicht durch Eingriffe in die biochemischen Prozesse zu beeinflussen, sondern seine Struktur direkt anzugreifen“ sagt Ng.

Reihe von chemischen Reaktonen

Die saure Umgebung in den Krebszellen setze eine Reihe von chemischen Reaktonen in Gang, sagen die Forscher. „Darfber hinaus finden sich in diesen Krebszellen auf Grund der erhöhten Stoffwechselaktvität des Krebses viel mehr hochreaktve oxidative Moleküle – und das machen wir uns zunutze“ so Ng.
Die Forscher haben die Methode bisher an Krebszellen in einer Laborkultur untersucht und wiesen nach, dass die Zellen innerhalb von etwa vier Stunden absterben. Ehe es klinische Studien gibt, wollen Ng und Weil die „Legosteine“ so modifzieren, dass sie nach getaner Arbeit vom Körper abgebaut werden.

 

via

Klimakatastrophe: USA und Europa tragen die Verantwortung fast allein

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 11. September 2020 - 19:50

Dass die USA und Europa klimatechnisch nicht gerade eine reine Weste haben, ist längst kein Geheimnis mehr. Eine Studie des Wissenschaftsanthropologen Jason Hickel von der Universität London kommt aber dennoch zu einem etwas überraschenden Ergebnis. Ihr zufolge sind die USA und Europa für mehr als 80 Prozent der übermäßigen CO2-Emissionen seit 1850 verantwortlich. Auf den globalen Süden entfallen lediglich 8 Prozent der Emissionen. Das Ergebnis ist deutlich: Die Hochlohn-Staaten sind in hohem Maße für den Klimawandel und die damit verbundenen Schäden verantwortlich.

Wir stoßen viel zu viel CO2 aus

Hickels Analyse basiert auf die Annahme, dass die Atmosphäre der Erde ein gemeinsames Gut ist, an der jede Nation auf Basis ihrer Einwohnerzahl einen fairen Anteil haben sollte. Das würde zu der logischen Folgerung führen, dass bevölkerungsreiche Länder mehr CO2 ausstoßen dürfen als bevölkerungsarme. Insgesamt sollte der Grenzwert von 350 ppm (parts per million) CO2 nicht überschritten werden. Dies geschah allerdings schon 1990 – Hickel spricht in diesem Zusammenhang vom Klima-Zusammenbruch. Inzwischen liegen die Messwerte bei mehr als 400 ppm. Hickel hat berechnet, dass maximal 830,1 Gigatonnen CO2 hätten ausgestoßen werden dürfen. Insgesamt seien es aber zwischen 1850 und 2015 1516,2 Gigatonnen gewesen.

Der Forscher hat weiter berechnet, wie viele dieser 1,5 Billionen Tonnen CO2 in der Zeit von 1850 bis 1969 aus welchem Land stammen bzw. in der Zeit zwischen 1970 und 2015 auf den Konsum in bestimmten Ländern zurückgehen. Das Ergebnis setzte er dann zu dem Budget ins Verhältnis, dass den einzelnen Staaten auf Basis ihrer Bevölkerungszahlen zustünden. Durch die Verlagerung des Fokus auf den Konsum der Länder konnte Hicks die Auslagerung der Produktion im Zuge der Globalisierung abbilden. Es habe sich gezeigt, dass die3 reichsten Industrienationen einen noch stärkeren Anteil am Klimawandel haben als bisher angenommen wurde.

Deutschland auf Platz 3

Am unverantwortlichsten gegenüber dem Klima verhalten sich der Analyse zufolge die USA. Das Land hätte eigentlich nur 41,5 Gigatonnen CO2 ausstoßen dürfen – 2015 waren es bereits 420,4 Gigatonnen. Das Land der unbegrenzten Möglichkeiten hat sein Budget also um den Faktor 10 überstiegen. Insgesamt ist die USA damit für 40 Prozent der übersteigerten CO2-Emissionen verantwortlich. Danach folgt Russland mit 105 statt 27 Gigatonnen. Den dritten Platz belegt Deutschland mit 91,3 statt 18,4 Gigatonnen. Bezüglich der Gesamtmenge an zu viel ausgestoßenem CO2 landet Deutschland damit sogar von Großbritannien.

Indien bildet das Schlusslicht der Liste. Aufgrund der großen Bevölkerung hätte das Milliardenvolk eigentlich 133,4 Gigatonnen CO2 ausstoßen dürfen. Bisher sind es aber nur 43,2 Gigatonnen. China hat ein Budget von 189 Gigatonnen und brachte es bis 2015 auf 159,6 Gigatonnen. Man kann aber davon ausgehen, dass das Reich der Mitte sein Budget inzwischen ausgeschöäpft und auch überstiegen hat. Zu den Ländern, die unter ihrem Budget geblieben sind, zählen auch Bangladesch, Pakistan, Nigeria, Vietnam und Äthiopien.

Der globale Süden ist am meisten beeinträchtigt

Laut Hickel sind die EU-Staaten inklusive Großbritannien damit für 29 Prozent des zu viel ausgestoßenen CO2 verantwortlich. Der Rest Europas steuert weitere 13 Prozent hinzu. Zusammen mit den USA ergeben sich damit 72 Prozent des übermäßigen CO2-Ausstoßes – das ist eine ganze Menge. Die anderen Staaten des globalen Nordens, zu dem Hickel noch Kanada, Australien, Neuseeland, Japan und Israel zählt, kommen auf weitere 10 Prozent. Somit verbleiben 8 Prozent für den Rest der Welt. Hickel spricht daher von einer atmosphärischen Kolonialisierung – die reichsten Staaten der Welt sind auch für den erschlagenden Anteil der CO2-Emissionen verantwortlich. Die Folgen diesen laxen Umgangs mit dem Klima treffen aber vorerst vor allem den globalen Süden.

Video: Flugzeug mit neuartigem V-Design hebt erstmals ab

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 11. September 2020 - 10:33

Die Idee geht zurück auf den Studenten Justus Benad von der TU Berlin. Anschließend haben Forscher der TU Delft das Thema aufgenommen und treiben es nun gemeinsam mit der niederländischen Fluggesellschaft KLM voran: Sie wollen das Design von Flugzeugen radikal verändern. Bisher bestehen diese im Wesentlichen aus dem Rumpfwerk, in dem die Passagiere sitzen, sowie den daran angebrachten Flügeln. Dies ist aus aerodynamischer Sicht nicht ganz optimal. Der Ansatz der niederländischen Forscher besteht nun darin, einen sogenannten Nurflügler zu bauen. Wie der Name schon sagt, besteht das Flugzeug dabei im Prinzip nur aus den Flügeln, die in Form eines großen Vs miteinander verbunden sind. Bis Anfang September existierte das Konzept allerdings lediglich in Simulationen am Computer. Dann aber gelang ein erfolgreicher Jungfernflug.

Bild: Malcom Brown Nach fünf Minuten war der Akku leer

Allerdings setzten die Forscher dabei auf ein deutlich verkleinertes Modell. Mit einer Länge von 2,76 Metern und einer Spannweite von 3,06 Metern konnte das Geräte problemlos auf die Startbahn getragen werden. Anschließend setzte das große Hoffen ein. Denn der Start gilt bei dieser Konstruktionsweise als besonders anspruchsvoll. Ungewünschte aerodynamische Effekte – sogenannte Gierschwingungen – können das Abheben verhindern. Tatsächlich gelang der Start aber weitgehend problemlos. Anschließend blieb der V-Flieger für rund fünf Minuten in der Luft und absolvierte verschiedene Flugmanöver. Bis hierhin konnte der Testflug als voller Erfolg gelten. Bei der Landung traten dann allerdings doch noch die unerwünschten Gierschwingungen auf und es kam zu einer Art Mini-Crash, bei dem das Bugfahrwerk abgebrochen ist. Die Forscher wissen aber bereits, wie sie so etwas zukünftig verhindern können.

Der Kerosinverbrauch soll um ein Fünftel niedriger ausfallen

Denn das dahinter stehende aerodynamische Problem ist in der Luftfahrt bereits bekannt. Sogenannte Gier-Dämpfer können trotz der Turbulenzen für eine sichere Landung sorgen. Die während des Testflugs gewonnenen Daten werden nun genutzt, um ein digitales Modell des Flugzeugs zu entwerfen. Damit kann für die nächsten Entwicklungsschritte ein Flugsimulator genutzt werden und es muss nicht jedesmal ein Prototyp gebaut werden. In Originalgröße soll der V-Flieger später einmal eine Länge von 55 Metern und eine Höhe von 17 Metern erreichen. Die Flügelspannweite wird bei stolzen 65 Metern liegen. In den Flügeln wiederum ist Platz für 314 Passagiere. Warum aber will man das Design überhaupt so radikal verändern? Die Köpfe hinter dem Projekt hoffen, auf diese Weise den Kerosinverbrauch um rund zwanzig Prozent reduzieren zu können. Daran ist nicht zuletzt KLM interessiert. Denn der Treibstoff ist einer der Hauptkostentreiber von Fluglinien.

Via: TU Delft

90 Prozent weniger Emissionen: Schwedisches Segelschiff soll 7000 Autos über den Atlantik transportieren

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 10. September 2020 - 20:50

Windenergie gehört zu den nützlichsten Formen erneuerbarer Energie und wird schon seit längerem genutzt, um unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Wenn es um Windenergie geht, erfordert die häufigste Nutzungsform große Turbinen, mit deren Hilfe die Energie des Windes in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese Energie findet dann ihren Weg ins Stromnetz. Ein schwedisches Konsortium will die Energie des Windes nun deutlich direkter nutzen: Mit einem großen Segel-Frachtschiff soll Fracht über die Ozeane transportiert werden – spezifischer Fahrzeuge.

Bild: Wallenius Marine Zurück zu den Wurzeln der Seefahrt

In dem Konsortium sind das KTH Royal Institute of Technology in Stockholm, die maritime Beratungsfirma SSPA sowie die Schiffdesigner von Wallenius Marine vereint. Gemeinsam haben diese Unternehmen ein Segel-Frachtschiff mit dem Namen Wind Powered Car Carrier entwickelt – kurz wPCC.

Bei dem Schiff handelt es sich um einen transatlantischen Segler, der bis zu 7000 Fahrzeuge transportieren kann und dabei die Emissionen im Vergleich zu herkömmlichen Frachtschiffen um 9ß Prozent verringert.

Atlantiküberquerung in 12 Tagen

Die Jungfernfahrt des wPCC ist für das Jahr 2024 geplant. Die Überquerung des Atlantiks wird dabei etwa zwei Mal so lange dauern wie mit herkömmlichen Frachtschiffen – statt sieben Tagen mit einem normalen Frachter wäre der wPCC etwa 12 Tage unterwegs.

Zur Sicherheit und zur Fortbewegung in Häfen hat das 200 Meter lange und 40 Meter breite Segelschiff traditionelle Maschinen. Scheinbar besteht diesbezüglich noch Unklarheit, aber sollten die Entwickler des Schiffs auf Elektromotoren zurückgreifen, könnten sie ihrer nachhaltigen Linie treu bleiben. Inklusive der 80 Meter hohen Masten bringt der wPCC es auf 100 Meter Höhe.

Während auf Verbraucherebene inzwischen ein deutlicher Trend zu nachhaltiger Mobilität vorherrscht, hinkt der kommerzielle Sektor hier deutlich hinterher – insbesondere auf dem Meer. Der wPCC könnte diesbezüglich ein Schritt in die richtige Richtung sein.

via Wallenius Marine

Österreichische Forscher setzen auf ökologisches Kunstleder aus Pilzen

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 10. September 2020 - 14:34

Leder ist ein Nebenprodukt der Fleischindustrie. Es werden also in der Regel keine Tiere nur wegen ihrer Haut geschlachtet. Dennoch sehen immer mehr Menschen den Einsatz von tierischen Produkten in Mode und Design kritisch. Tesla beispielsweise hat daher schon vegane Autositze im Angebot. Viele andere Unternehmen arbeiten mit Kunstleder. Ganz unproblematisch ist dies bisher aber nicht. Denn die Ersatzprodukte basieren zumeist auf fossilen Rohstoffen. Ein Team von Forschern der Universität Wien hat nun einen Überblick über mögliche weitere Alternativen veröffentlicht. Darin besonders hervorgehoben: Leder auf Basis von Pilzen. Konkret geht es um die fadenförmigen Zellen, die einen Großteil eines Pilzes ausmachen – das sogenannte Mycel.

Foto: Pilze; Powerhauer CC BY-SA 3.0 (VIA WIKIMEDIA COMMONS) Die Pilze lassen sich in großen Hallen züchten

Die Herstellung ist vergleichsweise simpel. Die Masse muss lediglich entwässert und gepresst werden. Dabei kommen auch Chemikalien zum Einsatz. Diese sind aber aus Sicht der Umwelt unproblematisch. Anschließend erhält man ein Mycelgeflecht, das aussieht wie Leder, sich so anfühlt und auch über ähnliche Eigenschaften verfügt. Um an den benötigten Grundstoff zu gelangen, muss auch niemand in den Wald gehen und Pilze sammeln. Vielmehr lassen diese sich vergleichsweise einfach auf Industrieabfällen – etwa Sägemehl – züchten. Besondere Ansprüche an Temperatur und Licht haben die Pilze nicht. Teilweise schon nach zwei Wochen können die Gewächse dann geerntet und verarbeitet werden. Allerdings gilt hier: Je dicker das Pilz-Leder sein soll, desto länger dauert die Wachstumsphase.

Die Preise entsprechen denen von hochwertigem Naturleder

Grundsätzlich besteht in diesem Punkt auch noch ein gewisser Optimierungsbedarf. Denn es konnte noch kein Verfahren etabliert werden, bei dem die Produktion zu einhundert Prozent konsistent verläuft. Stattdessen kommt es immer mal wieder zu kleineren Abweichungen vom gewünschten Ergebnis. Die Forscher sind sich trotzdem sicher, dass das aus Pilzen gewonnene Leder eine große Zukunft hat. Denn die Vorgehensweise ist nicht nur ökologisch, sondern auch preislich noch im Rahmen. Aktuell werden Preise von rund fünf Dollar pro Quadratfuß aufgerufen. Das entspricht in etwa den Kosten für hochwertiges Naturleder. Sollten die Prozesse weiter standardisiert und industrialisiert werden, dürften zukünftig auch noch deutlich niedrigere Preise möglich sein.

Via: Der Standard

Importe nötig: Der Kongo soll grünen Wasserstoff nach Deutschland liefern

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 10. September 2020 - 12:04

Die Mathematik ist an dieser Stelle unbarmherzig: Laut der Wasserstoff-Strategie der Bundesregierung besteht in Deutschland langfristig ein jährlicher Bedarf an Wasserstoff mit einer Gesamtleistung von 90 bis 110 Terawattstunden. Tatsächlich dürften in Deutschland aber wohl nur rund 14 Terawattstunden produziert werden können. Die Lücke muss mit Importen gefüllt werden. Nötig dafür sind internationale Partnerschaften. Folgerichtig hat die Bundesregierung insgesamt zwei Milliarden Euro zur Verfügung gestellt, um entsprechende Projekte zu fördern. Günter Nooke, Afrikabeauftragter der Regierung, hat nun eine erste Idee ins Spiel gebracht. Er will in der Demokratischen Republik Kongo grünen Wasserstoff produzieren und diesen nach Deutschland exportieren. Ausreichend Erneuerbare Energien sollen dabei durch ein Mega-Projekt gewonnen werden: Der Kongo plant den Bau eine riesigen Wasserkraftwerks namens „Inga 3“.

Bild: I, Alaindg / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) Im Idealfall entsteht eine Win-Win-Situation

Von grünem Wasserstoff spricht man, wenn dieser mithilfe von nachhaltigen Energiequellen gewonnen wurde. Denn nur dann ist der Einsatz auch wirklich klimaneutral. Der Plan des Afrikabeauftragten sieht nun vor, dass Deutschland den Kongo zunächst beim Bau des Staudamms unterstützt. Dies wäre auch aus geopolitischer Sicht nicht unvorteilhaft. Denn auch China und die USA haben bereits ihre Hilfe angeboten und wollen so ihren Einfluss in dem Land ausbauen. Der Staudamm soll dann später nicht nur die Einwohner des Landes mit sauberem Strom versorgen. Vielmehr soll ein Teil davon für die Produktion von grünem Wasserstoff reserviert werden. Dieser wiederum könnte dann günstig nach Europa verkauft werden. Im besten Fall entstünde so eine Win-Win-Situation: Deutschland bekäme günstigen Wasserstoff und der Kongo eine regelmäßige Einnahmequelle.

Einige Fragen müssen noch geklärt werden

Noch allerdings wird das Projekt selbst innerhalb der Bundesregierung mit einer gewissen Skepsis betrachtet. So verweist das Bundesentwicklungsministerium darauf, dass zunächst geprüft werden müsse, ob der Bau auch tatsächlich den Menschen vor Ort diene. Der Hintergrund: Lokale Aktivisten kritisieren schon seit längerem, dass für den Staudamm 37.000 Menschen umgesiedelt werden sollen, ohne dass diesen bisher eine Zukunftsperspektive aufgezeigt wurde. Das Bundeswirtschaftsministerium wiederum spricht von einem „herausforderndem“ Projekt. Die Beamten dort verweisen in diesem Zusammenhang auf die politisch und wirtschaftlich instabile Situation im Kongo. Noch lässt sich daher nicht seriös abschätzen, ob der Kongo tatsächlich ein wichtiger Partner in der Wasserstoff-Strategie der Bundesregierung wird. Klar ist aber: Ganz ohne solche Kooperationen dürfte es nicht gehen.

Via: Süddeutsche Zeitung

Weder Akku noch Brennstoffzelle: Porsche setzt auf den dritten Weg in Sachen Antrieb

Simon Bertsch - trendsderzukunft.de - 10. September 2020 - 9:33

Auch Porsche hat mit dem Taycan inzwischen ein Elektroauto auf dem Markt. Der Wagen verkauft sich sogar so gut, dass kürzlich einige Mitarbeiter von Audi ausgeliehen werden mussten, um die Nachfrage bedienen zu können. Gleichzeitig ist man in der Konzernführung aber überzeugt, dass es noch sehr lange auch Autos mit Verbrennungsmotor geben wird. Denn zum einen fahren Autos, die heute verkauft werden, noch viele Jahre über die Straßen. Zum anderen ist das Thema gerade bei Käufern von Sportwagen sehr sensibel. Teilweise wollen diese schlicht nicht auf den Sound eines Verbrennungsmotors verzichten. Porsche hat sich daher nun entschieden, in eine neue Art des Antriebs zu investieren: Sogenannte E-Fuels bieten das Potenzial, Verbrennungsmotoren klimaneutral zu betreiben.

Bild: Fueling, faungg, Flickr, CC BY-SA 2.0 CO2 wird erst eingefangen und dann wieder freigesetzt

Die grundsätzliche Vorgehensweise ist bereits seit langem erforscht. Zunächst wird mithilfe von viel Energie Wasserstoff gewonnen. Durch die Zugabe von Kohlenstoffdioxid wird daraus dann eine Flüssigkeit. Diese unterscheidet sich nicht groß von fossilen Kraftstoffen und kann in allen modernen Motoren verwendet werden. Der Clou: Wenn das benötigte CO2 zuvor aus der Atmosphäre gefiltert wird, entsteht ein Kreislauf, bei dem keine zusätzlichen Emissionen verursacht werden. Aus Sicht des Klimas handelt es sich also um ein Nullsummenspiel – was deutlich besser ist als die aktuelle Bilanz von Verbrennungsmotoren. Porsche sucht nun nach Partnern in der Industrie und Forschung, um Pilotanlagen zu errichten und eine Prozesskette zu etablieren, die dann beinahe beliebig skaliert werden kann.

Umweltschützer setzen eher auf reine Elektroautos

Ganz uneigennützig ist dieses Engagement von Porsche nicht. Denn der Konzern will dadurch Einfluss auf die sich etablierenden Standards nehmen. Besonders wichtig: Die E-Fuels müssen leistungsfähig genug sein, um damit auch Hochleistungsmotoren antreiben zu können. Umweltschützer betrachten die synthetischen Kraftstoffe allerdings mit einer gewissen Skepsis. Der Hintergrund: Aus ihrer Sicht ist es deutlich effizienter, den sauberen Strom direkt zum Antrieb eines Elektromotors zu verwenden. Grundsätzlich ist dies durchaus richtig. Das Argument verliert aber an Bedeutung, sobald ausreichend Erneuerbare Energien zur Verfügung stehen. Langfristig will Porsche dann auf drei Antriebsarten setzen: Verbrennungsmotoren mit E-Fuels, Hybrid-Fahrzeuge und reine Elektroautos. Wasserstoff-Autos spielen in den Überlegungen der Konzernlenker aktuell hingegen keine Rolle.

Via: Porsche

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