Large Hadron Collider (LHC) stellt sich neuen Herausforderungen

Nach zwei jährigen Bauarbeiten steht der größte Teilchenbeschleuniger der Welt seit dem 05.04.2015, Ostersonntag wieder zur Verfügung. Der Testlauf verlief wie erhofft. Eine offizielle Pressekonferenz mit allen Momenten vor und nach dem Start sowie mit ausführlichen Erläuterungen ist in englischer Sprache, unter https://cds.cern.ch/record/2006746/ zu sehen.



Freude über erfolgreichen Neustart

Rolf-Dieter Heuer, der Generaldirektor der Europäischen Organisation für Kernforschung (das CERN) betonte die Aufgabe des LHC; dem Nutzen der Physik-Gemeinschaft zu dienen. Er lobte die harte Arbeit der Mitarbeiter in den letzten Jahren. Unter Aufwendung beispielloser Energieressourcen sollen nun der Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble-Mechanismus, die Dunkle Materie, die Antimaterie und das Quark-Gluon-Plasma belegt und erforscht werden. Nach dem Beleg der Existenz der Higgs-Teilchen in 2012 durch die Teilchendetektoren ATLAS und CMS am LHC, werden nun weitere Theorien der Teilchenphysik auf die Probe gestellt. Die Suche nach neuem Verständnis um Teilchen und deren Verhalten beginnt. Geduld ist aber dennoch gefragt; die Feineinstellungen des Gerätes und die Auswertungen der Aufzeichnungen wird Jahre in Anspruch nehmen.

Der Large Hadron Collider (LHC)

Der LHC besteht aus einem 26,7 Kilometer langen Ringtunnel mit einem Durchmesser von etwa 3,80 Metern. Der Standort des Gerätes ist nahe Genf in der Schweiz, am Europäischen Kernforschungszentrum des CERN. Er ist ein Teilchenbeschleuniger, ein Gerät in dem elektrisch geladene Teilchen, wie ionisierte Atome, Moleküle, Elementarteilchen oder Atomkerne, durch ein Vakuum hindurch, mithilfe von Magnetfeldern beschleunigt werden. Blei-Kerne oder Protonen werden gegenläufig beschleunigt und zur Kollision gebracht. Detektoren zeichnen Spuren der bei den Kollisionen entstandenen Partikel auf. Anschließend werten Institute weltweit die erhebliche Datenmenge aus.

Das CERN

Die Europäische Organisation für Kernforschung (Cern; Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), ist eine Forschungseinrichtung bei Meyrin im Schweizer Kanton Genf. Die etwa 3200 Mitarbeiter werden von 21, meist europäischen Mitgliedsstaaten unterstützt. Hierzu gehört auch Deutschland, das dem Cern 2014 ein Budget von etwa 182 Mio. EUR. zukommen ließ. Die offizielle Gründung fand am 29. Juni 1953 statt. Ursprünglich zur Erforschung von Kernkraft erdacht verlegte das CERN seine Forschungstätigkeit in den Bereich der Teilchenphysik und nahm seitdem, in 5 Projekten Teilchenbeschleuniger in Betrieb; den Low Energy Antiproton Ring (LEAR), die Intersecting Storage Rings (ISR), das Synchro-Zyklotron, den Large Electron-Positron Collider (LEP) und den Large Hadron Collider (LHC). Ab Januar 2016 soll Fabiola Gianotti den Sitz der Generaldirektorin einnehmen. Die italienische experimentelle Teilchenphysikerin war bereits Sprecherin bei der ATLAS-Kollaboration am Large Hadron Collider, von 2009 bis 2013.

Wer sich intensiver in das Thema einlesen möchte sollte einen Blick auf die Webseite des CERN, unter http://run2firstbeam.web.cern.ch/about-lhc-restart werfen. Künftige Entwicklungen und Erkenntnisse in der Teilchenphysik werden vor allem durch das CERN und den LHC erwartet.



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Studien belegen: Gedächtnistechniken können den Alltag erleichtern

Nicht nur für Menschen, die bei ihrer Arbeit viel mit dem Kopf arbeiten müssen, ist es von hoher Bedeutung, ein funktionierende Namensgedächtnis zu haben. Generell lässt sich sagen, dass es Frauen auf Grund des neuronalen Aufbaus leichter fällt, sich Namen zu merken. Außergewöhnlichen Gedächtnisleistungen haben besondere neurale Grundlagen und ein Gedächtnis hat verschiedene Talente.



So fällt es dem einen leichter, sich Namen zu merken, als dem anderen. Hier wird von der Forschung derzeit unterteilt in Persinen, die sich sehr gut Namen merken können und Personen, die sehr gut Zahlen behalten können. Lediglich ein geringer Prozentsatz an Leuten kann beides Untersuchungen zufolge in etwa gleich gut. Studien zeigen, dass Männer und Frauen neuronal verschieden veranlagt sind. Zwar ist diese Differenz nicht so klaffend, wie man eventuell denken könnte, doch lassen sie sich deutlich zeigen. Frauen verfügen über ein besonderes Talent für das Lernen und Sprechen von Sprachen als Männer. Männliche Testpersonen konnten dagegen eine besondere Stärke in der Behaltensleistung von Dingen, sowie Zahlen zeigen. Neben Genetik können auch Erziehung, sowie Gewohnheit auf die Leistungsfähigkeit des Gedächtnisses nehmen. Hierbei können auch die Gewohnheiten der Eltern einen prägenden Einfluss haben: legen sie keinen Wert auf die Nennung von Namen kann dies einen Einfluss auf das Verhalten des Kindes haben.

Allerdings verwenden besonders Gedächtnissportler bestimmte Techniken, um sich Sachen einfacher zu merken: So transfomieren sie etwa Namen in Bilder und Emotionen. Die für Bilder und Emotionen zuständigen Hirnbereiche speichern wesentlich leichter Inhalte ab. Um sich Sachen einfacher zu merken, sollte man sich also zunächst ein Bild suchen, welches dann mit einem Namen verknüpft wird. Das Bild kann im Falle des Namenmerkens entweder ein Gegenstand sein, den man sich ausgedacht hat und der vielleicht ähnlich klingt oder eine Person, mit gleichem oder ähnlichklingendem Namen. Es kann leichter sein, wenn der Name auch ein Beruf ist, z. B. Schneider. Hierbei sollte man sich die Tätigkeit des Berufes bildlich genau vorstellen und es in der Folge gedanklich mit der Person verknüpfen, welche Namensträger ist. Vor allem lustige Bilder prägen sich gut in Gedächtnis ein. Um sich einen Namen richtig zu merken, ist es aber vor allem wichtig, den Namen akkustisch richtig aufzunehmen. Wichtig ist es, Namen zu wiederholen, da diese schon nach einem mittelfristigen Zeitraum von wenigen Monaten oder Wochen schon nicht mehr im Gedächtnis präsent sein könnten.

Da die zum Merken notwendigen Prozesse des Abspeicherns im Schlaf passieren, kann es hilfreich sein, neue Namen kurz vor dem Einschlafen zu wiederholen – besonders, wenn man weiß, dass man eine Person eine Weile nicht zu Gesicht bekommt. Die Technik zum Merken von Namen funktioniert im Übrigen auch beim Lernen von Vokabeln einer Fremdsprache. So können einzelne Wörter – ähnlich, wie beim Lernen von neuen Namen – mit Bildern oder Emotionen verknüpft werden. Ein ähnlich klingendes Wort kann bildhaft verbunden werden mit dessen tatsächlicher Bedeutung. Derartige Merktechniken können insbesondere vor wichtigen Prüfungen in der Schule, während des Studiums oder auch in einem geistig anspruchsvollen und / oder lernintensiven Beruf sehr hilfreich sein. Es findet sich eine Vielzahl an Litertur zu den unterschiedlichen Merktechniken, die detailliert auf besondere Kniffe beim Merken und Lernen eingehen.



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Auf der Suche nach der Zukunft

Während Wissenschaftler nun endgültig den Ursprung der Welt erklären wollen und dazu nach der Weltformel suchen, glauben die Experten im Schweizer CERN-Institut bereits, die Entstehung des Universums stichhaltig mit dem Urknall erklären zu können. Aus Amerika überschlagen sich die Meldungen von Wasserfunden auf fernen Planeten. Wasser ist auch bei uns knapp und Treibhausgas, das für die feindliche Oberfläche der Venus verantwortlich zeichnet, macht auch unserem Planeten zu schaffen. Grund genug, dass vor allem die amerikanische Raumfahrtbeörde NASA in die Erforschung ferner Planeten investiert.



Quo Vadis, Mensch

Auf der Suche nach Leben im Weltall kündigt die NASA ein neues hochpräzises Landungssystem seiner Rover und Sonden an, das jedoch zunächst auf der bestens bekannten Marsoberfläche getestet werden soll. Das Problem bei unbemannten Landungen auf unbekannten Planeten, Monden, Asteroiden und Kometen ist deren noch unbekannte Oberfläche. Bevor die Kapsel landet, muss sie also auf eigene Faust einen geeigneten Platz ausfindig machen. Hier greift das neu entwicklete Lander Vision System (LVS) ein und dirigiert das Vehikel mit den während der Landung kontinuierlich aufgenommenen Fotos zum bestmöglichen Landeplatz. Zwei Testflüge mit der wiederverwendbaren Rakete „Xombie“ sind den NASA-Ingenieuren bereits im Dezember gelungen.

Nach Selfie verunglückt

Geholfen hätte dies dem Marsrover „Curiosity“ jedoch nicht. Der Forschungsroboeter, der sich mit der Erkundung des roten Planeten befasst, erlitt einen Kurzschluss und schaffte gerade noch ein Selfie, mit dem nun die Schaltzentrale der Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena den Fehler zu finden versucht. Die kürzlich veröffentlichten Erkenntnisse über einstige Wasservorkommen auf dem Mars lieferten ohnehin nicht die Robotern, sondern jahrelange Beobachtungen mit irdischen Teleskopen. Der Mars war danach vollständig mit Wasser bedeckt, das eine Tiefe von 140 Meter erreicht haben soll. Geronimo Villanueva von der Eso, bezeichnete die Daten als „zuverlässige Schätzung“. Aus der Erkenntnis zu den großen Wasservorkommen schließt Michael Mumma vom amerikanischen Goddart Flight Center, dass auf dem Mars noch länger lebensfreundliche Bedingungen geherrscht haben könnten.

Menschen auf dem Mars

Nach der intensive Roboter-Erforschung des roten Planeten steht auch die bemannte Raumfahrt wieder zur Diskussion. Ein weiteres Ziel ist die Venus, auch als „Dunkler Zwilling“ bezeichnet. NASA-Wissenschaftler haben bereits gemeinsam mit dem Langley Research Center ein Konzept vor eine Venus-Mission vorgelegt. An eine Landung auf der Venus ist allerdings nicht zu denken, denn auf ihrer Oberfläche herrschen Temperaturen um die 500 Grad Celsius, bei einem mittleren Druck von 92 bar. Bei so viel Lebens- und Technikfeindlichkeit hätte wohl auch das ausgeklügelte neue Landesystem der NASA keinen Landeplatz ausmachen können.

Zeppeline im Weltall

Dieses vorgestellte Forschungskonzept der Wissenschaftler sieht nach Informationen des US-Magazins „IEEE Spectrum“ vor, die Venus per Luftschiff zu erobern. In rund 50 Kilometer Höhe sollen die solarbetriebenen und mit Helium gefüllten Zeppeline über die Oberfläche des Planeten fliegen. Für eine Forschungsmission zur Venus spricht auch ihre Nähe zur Erde. Bei größter Annäherung entspricht die Distanz zum Mars 55,4 Millionen Kilometer, während die Venus nur 38,9 Millionen Kilometer entfernt ist. Für die Astronauten ware die Strahlenbelastung der Venus-Mission selbst im Zeppelin gering und ingesamt wären für den Trip nur etwa 440 Tage zu veranschlagen – also knapp 1 ¼ Jahr. Auch auf der Venus sollen einst riesige Wasservorkommen Leben ermöglicht haben. Warum dort die Atmosphäre durch Treibhausgase vernichtet wurde, ist noch immer nicht geklärt.



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Dänemark: Machen Windkraftanlagen krank?

Das kleine Dänemark ist Spitzenreiter in der Nutzung von Windkraft. 40 Prozent der verbrauchten Energie des Landes werden aktuell durch riesige Rotorblätter erzeugt. Die dänische Bevölkerung war lange Jahre einhellig vom Nutzen der Windkraft überzeugt. Doch seit einem Jahr stockt der Ausbau. Mehr als 200 Bürgerinitiativen wehren sich heute vehement gegen neue Krafträder. Die Angst vor Gesundheitsschäden ist ihr Antrieb.



Der Windrad-Bau ging um 90 Prozent zurück

Ausgelöst wurde die neue Skepsis durch erschreckende Vorfälle. Der erste ereignete sich im Dezember 2013 in Jütland. Als ein neuer Windpark in unmittelbarer Nähe einer Pelztierfarm in Betrieb ging, verloren mehr als hundert der Tiere ihr Leben. Sie bissen sich gegenseitig tot oder mussten aufgrund schwerer Verletzungen, die sie sich gegenseitig zugefügt hatten, getötet werden. Tierärzte und Experten machen für das menschliche Ort unhörbare Schallemissionen für das aggressive Verhalten verantwortlich. Auch andere Zuchtbetriebe berichteten von ähnlichen Geschehnissen.

Als Konsequenz aus den landesweiten Diskussionen gab das Parlament in Kopenhagen eine wissenschaftliche Studie in Auftrag. Infolge brach die Neuinstallation von Windrädern ein. Geplante Projekte wurden mehrheitlich auf Eis gelegt. Wurden 2013 noch Anlagen mit einer Gesamtleistung von 694 Megawatt in Betrieb genommen, waren es 2014 nur noch 67 Megawatt.

Neue Anlagen an Land sind kaum noch zu realisieren

Der Verband der dänischen Windkrafterzeuger reagiert mit einem Strategiewechsel. Neue Anlagen werden zukünftig vorwiegend Offshore errichtet. Erst 2017 wird die staatliche Untersuchung zu Windkraftgefahren abgeschlossen sein. Der Stimmungswandel der Dänen erscheint sich jedoch schon heute zu verfestigen. Inzwischen vertritt der ehemalige Umweltminister, früher zuständig für die Errichtung von Windrädern, die Belange der Windkraftgegner.

Unterfüttert werden die Bestrebungen der Bürgerinitiativen durch immer neue Berichte über Gesundheitsschäden, die bei Erwachsenen und Kindern durch niedrig frequentierte Schallwellen ausgelöst wurden. Schlafstörungen, Tinnitus und Nasenbluten sind nur einige davon. Zahlreiche Betroffene mussten den Wohnort wechseln. Auch in Deutschland und Österreich untersuchen Wissenschaftler und Arbeitsmediziner die Auswirkungen von Infraschall auf den menschlichen Organismus. Die Ergebnisse differieren allerdings stark und sind teilweise widersprüchlich.



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Etappensieg im Kampf gegen HIV

Das Humane Immundefizienz-Virus, kurz HIV, begleitet die Menschheit bereits seit Jahrzehnten. Unbehandelt bricht, nach monate- oder gar jahrelanger Inkubationszeit, die AIDS-Erkrankung aus, welche untherapiert zum Tod führt. Bis heute ist es der modernen Wissenschaft noch nicht gelungen die Krankheit zu heilen, obgleich aktuelle Therapien das HI-Virus effizient genug bekämpfen, um zumindest das Auftreten der Symptome zu unterdrücken. Ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Heilung wurde kürzlich bekannt, bei einem Neugeborenen.

VirusEin Baby als Hoffnungsschimmer

Auch wenn die spezifische Behandlung infizierter Mütter mittlerweile zum Standard gehört, so ist dies nicht immer der Fall, wie eine Geburt in einer ländlichen Gegend der USA zeigte. Die US-Mediziner reagierten schnell. Nicht mal 30 Stunden nach der Entbindung wurde beim Säugling mit einer antiretroviralen Therapie begonnen, welche aus drei gewöhnlich HIV-Medikamenten bestand. Bereits nach einem Monat fiel die Virenkonzentration im Blut unter die Nachweisgrenze. Dies bedeutet zwar keine Heilung, jedoch wird ein Ausbrechen von AIDS-Symptomen unterbunden und schwer zu behandelnde Viren-Reservoirs konnten nicht gebildet werden. In solchen Reservoirs finden sich im Normalfall Schläferzellen, welche den HI-Virus beinhalten. Jahrelang kann dort der Erreger schlummern, bevor die Erkrankung ausbricht. Aus diesem Grund müssen HIV-Patienten auch ihr Leben lang Medikamente nehmen, welche den Retrovirus in Schach halten. Dies geschah auch bei diesem Kind, zumindest für die nächsten 18 Monate. Zehn Monate ohne Behandlung verstrichen, danach fiel ein HIV-Test vollkommen unerwartet negativ aus. Auch der zweite Test konnte keine HI-Viren nachweisen, noch nicht einmal Antikörper gegen den Virus. Darauf folgten weitere hochpräzise Labortests, welche nach CD4-T-Zellen, den Schläferzellen, suchten. Doch auch diese Tests konnten keinen HI-Virus nachweisen. Erst die Suche nach dem Erbgut des Erregers brachte den Nachweis von HIV, wenn auch die Menge nur knapp über der Nachweisgrenze lag. Dieser Fall wird derzeit genauestens untersucht, da die Wissenschaftler sich einen Durchbruch in der Therapie erhoffen, zumindest bei Kindern.

Erfolge bei Erwachsenen

So schön dieser Erfolg bei Kindern auch sein mag, der Großteil der HIV-Infizierten sind Erwachsene. Die beinahe Heilung des Kindes beruht, nach einstimmiger Meinung der Wissenschaftler, hauptsächlich am unverzüglichen Therapiebeginn. So meldeten sich zwei Wochen nach Bekanntwerden des Falles aus den USA, französische Mediziner zu Wort. Ihnen waren ähnliche Erfolgserlebnisse bei Erwachsenen geglückt. Vierzehn Patienten, darunter zehn Männer und vier Frauen, waren durchschnittlich sieben Jahre symptomfrei, ein Mann sogar zehn Jahre lang. Bei Allen wurde die Therapie maximal zehn Wochen nach der Infektion begonnen, ein sehr früher Beginn. Insgesamt wurden, in dieser Gruppe, 70 Patienten behandelt, über einen Zeitraum von drei Jahren. Danach war das Immunsystem in der Lage die HI-Viren, ohne medikamentöse Hilfe, zu unterdrücken, doch nur die bereits erwähnten Vierzehn wurden nicht rückfällig. Aus diesem Grund warnen die französischen Forscher vor voreiligen Schlüssen, auch wenn ein Teilerfolg erzielt wurde. Aufgrund der verbliebenen Schläferzellen gilt keiner der Patienten als geheilt, auch wenn keiner von ihnen unter AIDS-Symptomen leidet.

Blick in die Zukunft

Die Heilung von HIV steht noch nicht bevor, jedoch machen die jüngsten Erfolge Mut. Infizierte können, dank geeigneter Therapie, ein Leben, nahezu frei von Beschwerden, führen. Da nur etwa ein Prozent der Weltbevölkerung immun gegen HIV ist, stellt AIDS ein Problem dar, welches nicht ignoriert werden kann. Diese Tatsache gepaart mit den neuesten Erkenntnissen und intensiven Forschungen bringt die Menschheit näher an ihr Ziel, die Heilung von HIV.

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Smart Grids: Wenn Strom intelligent wird

Smart Grids, was übersetzt so viel heißt wie „Intelligente Netze“, lösen die Stromerzeugung und -verteilung besonders geschickt. Bereits in den nächsten Jahren soll mit den Smart Grids das Optimum zwischen Erzeugung und Verbrauch von Strom im Mittelpunkt stehen, ohne Einschränkung bei der Netzstabilität. Die Grids kommunizieren direkt mit den Geräten des Endverbrauchers und verraten dabei auch, wenn der Strom gerade besonders billig ist.

StromClevere Netze schaffen Ausgleich

Mit der Einführung der Smart Grids scheint die Energiewende nun endlich zukunftsweisende Formen anzunehmen. Der Umbau des traditionell zentralen Stromnetzes soll mit den Smart Grids in der Zukunft dezentral erfolgen, um so eine effektiveren Bereitstellung und Verteilung von Strom zu ermöglichen. Europaweit wird geforscht und investiert, so dass die Smart Grids bereits in den kommenden Jahren europaweit realisiert sein könnten.

Kommunikation schafft Unsicherheit

Doch umso pünktlicher und bedarfsgerechter der Strom erzeugt werdensoll, desto mehr Informationen werden benötigt. Netznutzer, wie Haushalte und Unternehmen, und Netzbetreiber müssen zur optimierten Stromerzeugung viele Informationen „privater Natur“ sammeln und austauschen. Zusätzlich steht eine weitaus höhere Automatisierung des Stromnetzes auf dem Plan. Die daraus entstehenden Datenschutz- und Sicherheitsanforderungen machen dem TÜV SÜD jedoch noch zu schaffen.

Hochspannung bei den Kritikern

So sieht Dr. Kai Strübbe vom TÜV SÜD AGS mit der Einführung der Smart Grids eine Gefahr in der fehlenden IT Sicherheit. Mit den intelligenten und kommunikationsfähigen Smart Grids werden private Verbraucher angreifbar und Unternehmen ausspionierbar. Nicht nur feindliche Attacken auf bestimmte Unternehmen und Verbraucher sieht der TÜV SÜD, sondern unter Umständen sogar den Zusammenbruch der gesamten Versorgungsinfrastruktur des Landes. Der TÜV Süd stellte auf der Hannover-Messe seine Studie zur Einführung der Smart Grid Technologie vor, die zu folgendem Ergebnis kam: „Die Energiewirtschaft und das produzierende Gewerbe unterschätzen das Risikopotenzial, das in der Modernisierung der Stromnetze steckt“.

Stromanbieter setzen auf die Sicherung

Diese Einschätzung des TÜV SÜD teilen jedoch nicht alle. 57 Prozent der großen Energieversorger sehen sich gegen vermeintliche Attacken gut geschützt, ebenso wie 54 Prozent der befragten Stadtwerke. Auch wenn Schadsoftware und Hackerangriffe bereits im neuen Energiewendenetz befürchtet werden, so ist die Zuversicht in die Smart Grid Technologie grundsätzlich hoch. Doch Krankenhäuser und die produzierende Industrie, wie etwa die auf Kühlung angewiesene Lebensmittelindustrie, könnten bei einem dauerhaften landesweiten Stromausfall durch Hacker natürlich große Schäden erleiden.

Mit Grids zur dezentralen Stromerzeugung

Die derzeitigen Stromnetze verteilen den zentral erzeugten Strom nach vorgegebenen Plänen in die Stromnetze. Smart Grids, die intelligenten Grid Systeme, die in den nächsten fünf Jahren des Stromnetz revolutionieren sollen, machen eine sinnvolle Nutzung und Speicherung von Strom möglich. Während die durch natürliche Ressourcen wie Sonne und Wind erzeugte Energie starken natürlichen Schwankungen unterliegt, werden mit Smart Grids genau diese Nachteile aufgehoben.

„Frag den Toaster!“

Die Smart Grids sind mit den Stromverbrauchern der Netzteilnehmer verbunden und können so den Verbraucher informieren, wenn der Strom gerade günstig ist. Wird gerade besonders viel produziert, so fällt auch der Strompreis – nicht monatlich, sondern vielleicht sogar stündlich. Der Verbraucher kann, muss aber natürlich nicht reagieren und seine Aktivitäten, wie etwa die kostspielige Kochwäsche genau dann einplanen, wenn das Smart Grid mit Sonderangeboten winkt.

Deutschland investiert in Smart Grids

Wie die Europäische Kommission Ende April veröffentlicht, gehört Deutschland zu den größten Investoren in die intelligenten Stromnetze. Neben dem Vereinigten Königreich (15 Prozent) und sind Frankreich und Deutschland mit je 12 Prozent an der Investitionssumme von 1,8 Milliarden Euro beteiligt. Private Investoren sind mit knapp 50 Prozent beteiligt. Problematisch wird von den privaten Investoren vor allem die Unsicherheit des Geschäftsmodells erachtet sowie die Verteilung von Gewinnen und Kosten der Investition.

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Roboter: Zwischen Science-Fiction und Wirklichkeit

Denkt man an Roboter, dann hat man womöglich zunächst menschenähnliche Maschinen vor Augen, die bereits seit vielen Jahrzehnten Bestandteil kultureller Erzeugnisse aus dem Science-Fiction-Genre sind. Doch auch in der Industrie kommen Roboter seit langer Zeit zum Einsatz. Auch wenn jene Maschinen nicht zwingend äußerliche Ähnlichkeiten zum Menschen aufweisen, sind sie doch in der Lage, zu weiten Teilen seine Arbeit zu verrichten.

industrieroboterAndroiden mit eigenem Bewusstsein – noch Science-Fiction

Roboter in Filmen und der Literatur haben eine lange Tradition. Schon zur Zeit der Industrialisierung in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts gab es erste Autoren, die von künstlich erschaffenen Maschinenmenschen erzählten, welche die Arbeit in den Fabriken verrichteten. In Fritz Langs expressionistischen Film Metropolis aus dem Jahr 1927 war schließlich auch einer der ersten Roboter auf der Kinoleinwand zu sehen. Es folgten viele Jahre später fiktionale Figuren wie der Terminator, R2D2, Data oder No. 5, die auf ganz unterschiedliche Weise Androiden mit eigenen Persönlichkeiten darstellten.

Automatisierte Maschinen statt wirklicher Roboter

Eine derartige Charakterentwicklung und hohe Ausprägung künstlicher Intelligenz gibt es in der Realität bisher noch nicht. Der größte Teil aller existierenden Roboter kommt in der produzierenden und verarbeitenden Industrie zum Einsatz. Dort erledigen sie Tätigkeiten, die menschlichen Arbeitskräften zu viel Zeit oder Kraft kosten würden. Dank Strombetriebs sind Industrieroboter zudem rund um die Uhr einsetzbar und benötigen keine Pausen. Dank dieser Effizienz nehmen Sie zum Beispiel eine bedeutende Rolle in der Fahrzeug- und Luftfahrtbranche ein, wo Sie schwere Bauteile heben, drehen, platzieren, zurechtschneiden, schweißen oder anderweitig verarbeiten und menschliche Arbeitskraft zumindest teilweise überflüssig machen.

Hinter Industrierobotern steckt höchste Ingenieurskunst

Damit solche präzisen, millimetergenauen oder exakt getimten Prozesse funktionieren, ist ein ausgeklügeltes Innenleben nötig. Computerchips, Drähte, Steuerungseinheiten, Sensoren und viele weitere Einzelteile müssen perfekt aufeinander abgestimmt sein, damit automatisierte Abläufe möglich sind. Pilz Servomotoren sind die Grundbausteine für elektrische Getriebe in Werkzeugen, Verpackungsmaschinen oder eben Industrierobotern. Würden die Kleinst-, Präzisions- und Antriebsteile nicht haargenau ineinandergreifen und programmierte Bewegungen ausführen, so würde eine Vielzahl von wirtschaftlichen Betrieben, Fabriken, Werkshallen und Lagerstätten heute stillstehen.

Humanoide Roboter in der Unterhaltungsbranche

Doch der gegenwärtige Stand der Technik bedeutet nicht, dass es ausgeschlossen ist, dass Roboter nicht irgendwann einmal zu mehr in der Lage sein werden als nur die Anbringung einer Autotür. Schon jetzt gibt es auch viele Roboter, die in der Unterhaltungsbranche eingesetzt werden und zeigen, was alles möglich ist. Ein humanoider Roboter aus dem Hause Toyota kann aufrecht gehen und dabei Trompete spielen. Andere können tanzen, schwimmen, Lasten tragen und Hindernisse umgehen. Mit ‚Compressorhead‘ existiert sogar eine dreiköpfige Roboterband, deren Mitglieder echte Instrumente spielen und tatsächlich wohlklingende Musik zustande bringen. Es bleibt abzuwarten, ob sie dazu auch irgendwann imstande sein werden, ohne vorher darauf programmiert worden zu sein.

Bild © Digital Vision/Thinkstock

Druck ist nicht gleich Druck: Druckverfahren im Überblick

Es gibt die unterschiedlichsten Druckverfahren, wovon einige altbekannt, andere eher neu sind. Generell unterscheidet man zwischen Offsetdruck und Digitaldruck, beides Druckverfahren, welche auch von Discountdruck.de angeboten werden. Des Weiteren gibt es noch Buchdruck, Flexodruck, Siebdruck, Tampondruck sowie den Thermotransferdruck.

DruckverfahrenPapierdruckverfahren im Überblick

Buchdruck, Offsetdruck sowie den Digitaldruck verwendet man vor allen Dingen, wenn Papiere wie zum Beispiel Bücher, Kataloge, Prospekte oder auch Briefpapiere bedruck werden sollen. In diesem Bereich ist der Digitaldruck nicht nur die kostengünstigste Variante, sondern auch kennzeichnend dafür, dass dieses Verfahren für kleine Druckauflagen sehr geeignet ist, da hier der Druck auf direktem Wege vom Computer zur Maschine gelangt. Dem gegenüber steht der Offsetdruck, der zwar eine höhere Auflagenzahl erfordert, dann aber im Einzelpreis günstiger ist. Der Buchdruck ist nicht nur das älteste und bekannteste Druckverfahren, er findet heutzutage immer noch ausrechend Einsatz, zum Beispiel, wenn Visitenkarten gedruckt werden.

Druckverfahren im Bereich des Produktmarketing und der Außenwerbung

Während bei den soeben genannten Druckverfahren Papiere die Grundlage sind, beschäftigen sich die folgenden Verfahren zwar auch mit Papieren, mehr aber noch mit Gegenständen. Zu diesen Druckverfahren zählen:

  • der Flexodruck, welcher bei Massendrucken günstige Ergebnisse liefert,
  • der Siebdruck, der einen brillanten Druck auf den unterschiedlichsten Materialien hervorbringt,
  • der Tampondruck, welcher sich durch Elastizität auszeichnet und hervorragend für den gegenständlichen Druck geeignet ist
  • sowie der Thermotransferdruck, der zuverlässig Produkte kennzeichnet.

Das Thermotransferdruckverfahren dürfte allgemein bekannt sein, wenn es speziell darum geht, T-Shirts mit dem eigenen Drucker zu bedrucken. Hierbei wird der Druck auf eine spezielle Folie aufgetragen, die dann auf das Gewebe des Shirts übertragen wird. Auch Tampondrucke sind schon häufig ins Auge gefallen, beispielsweise auf Flaschenverschlüssen oder elektrischen Geräten. Straßenschilder kennt jeder und ebenso hat sie schon jeder gesehen. Diese werden im Siebdruckverfahren hergestellt. Ebenso können unzählige weitere Materialien in diesem Verfahren bedruckt werden.
Der Flexodruck kommt häufig bei Tapeten, Kartons und auch Kunststoffen in vielen Formen zum Einsatz.

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Deutschland: Die niedrige Geburtenrate hat emotionale Gründe

Seit vielen Jahren bemüht sich die Politik, die niedrige deutsche Geburtenrate anzuheben. Bisher war ihr dabei kein Erfolg beschieden. Seit Jahrzehnten beträgt die Rate konstant 1,4 Kinder pro Frau. Eine nun veröffentliche Studie des Bundesinstitutes für Bevölkerungsforschung zeigt, warum das so ist: Den Deutschen sind Karriere und Freizeit wichtig als ein Familienleben.

Deutschland: Die niedrige Geburtenrate hat emotionale GründeGeldprämien sind wirkungslos

Immer neue finanzielle Anreize sollten die Deutschen zu größerer Fortpflanzungsfreude anregen. Neben dem altbewährten Kindergeld gibt es inzwischen Elterngeld, Erziehungszeiten für Väter und das Betreuungsgeld. Ab 2013 sorgt zudem ein Rechtsanspruch auf einen Kita-Platz für Betreuungssicherheit. Im Fokus der Verantwortlichen steht die hohe Kinderlosigkeit der gut ausgebildeten, berufsstätigen Frauen. Gerade diese Zielgruppe wollten sie mit ihren Maßnahmen erreichen, doch das ist nicht gelungen.

„Eine gute Mutter bleibt zu Hause“

Die Studie belegt nun, dass mit Geld wenig zu bewirken sein wird. Es sind eher traditionelle Rollenbilder und neue Lebensentwürfe, die zu niedrigen Kinderzahlen führen. Besonders in Westdeutschland halten junge Frauen Berufstätigkeit und Mutterschaft für nicht miteinander vereinbar. Das Bild der guten Mutter, die ihre Kinder zu Hause betreut, bringt die Frauen in Konflikte. Eine frühe außerhäusliche Betreuung sieht ein hoher Prozentsatz von ihnen als negativ für die Entwicklung des Kindes an. Sie entscheiden sich deshalb immer häufiger dafür auf Kinder zu verzichten.

Kinder nicht mehr wichtig für das Lebensglück

Neben den Karrierebestrebungen weist die Studie einen starken gesamtgesellschaftlichen Wertewandel nach. Familie und Kinder werden immer weniger als ein Garant für ein glückliches Leben angesehen. In keinem Land der Welt ist der Kinderwunsch so wenig ausgeprägt wie in der Bundesrepublik. Nur noch 45 Prozent der kinderlosen Deutschen glauben, dass ihr Leben glücklicher wird, sollten sie in den nächsten drei Jahren ein Kind bekommen. Arbeit, Hobbys und Freunde haben einen höheren Rang. Zudem ist die gesellschaftliche Anerkennung für die Familiengründung insgesamt zurückgegangen. Viele Menschen befürchten eher, dass mehr als zwei Kinder als Makel angesehen werden.

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Naturwunder Grand Canyon

Wer hat nicht schon bei einer tollen Rundreise durch die USA über das Naturwunder Grand Canyon gestaunt. Natürlich hat sich auch die Wissenschaft dieses Phänomens angenommen und viele haben Spekulationen über das Alter und die Entstehung dieser erstaunlichen amerikanischen Sehenswürdigkeit gemacht.

Naturwunder Grand CanyonSo wurde wohl bisher geglaubt, dass der Grand Canyon in einer Entstehungsphase entstanden ist. Doch neue Forschungen haben ergeben, dass die fast 1800 Meter tiefe Schlucht in mindesten 3 Phasen nur so entstanden sein kann, wie sie der Urlauber heute noch betrachten kann.

Ein Naturschauspiel das seinesgleichen sucht, dass aber auch immer wieder Rätsel aufgegeben hat, der Grand Canyon bringt immer wieder neue Erkenntnisse über die Geschichte dieser Erde zu Tage und fasziniert deshalb die Wissenschaftler aus aller Welt. So muss man den Grand Canyon in einen östlichen und einen westlichen Teil aufteilen, wobei nur der westliche Teil über kleinste Apatit-Teilchen verfügt, die dazu führen, dass man diese Steinformationen schon auf ein Alter von 70 Millionen Jahren zuordnen kann. Wurde früher angenommen, dass der Grand Canyon das stolze Alter von 10 Millionen Jahre aufzuweisen hat, so scheint es jetzt Beweise zu geben, dass zu dieser Zahl schon einmal 60 Millionen Jahre hinzuzurechnen sind.

Der östliche Teil des Grand Canyon kann aber immerhin noch auf ein Lebensalter von 6 Millionen zurückblicken, was aber dank eines amerikanischen Forscherteams erst jetzt bewiesen werden konnte. von der Universitiy of Colorade in Boulder berichtete jetzt Rebecca Flowers im Fachblatt Science und fand dabei die Unterstützung ihres Kollegen Kenneth Farley der für das California Institute of Technology forscht. So erklärten die beiden Wissenschaftler anhand der Untersuchungen, des von ihnen gefundenen Apatit, dass als Mineral mit einem Temperatur Tagebuch anzeigt, wie alt dieses Mineral wirklich sein kann. So muss hierbei Uran, dass natürlich vorkommt und radioaktiv ist, zu Thorium zerfallen und dabei zu Helium werden. Jetzt ist es wichtig, ob dies tief in der Erde geschieht oder ob dies dicht unter der Oberfläche geschehen ist. Im ersten Fall gast dieses Helium dann aus, im zweiten Fall aber bleibt das Helium erhalten. So kann man feststellen, zu welcher Zeit die Erdprobe welcher Temperatur ausgesetzt war und dies brachte nun die erstaunliche Tatsache zu Tage, dass der Grand Canyon im westlichen Teil schon beeindruckende 70 Millionen Jahre alt sein muss.

Gab es zahlreiche Theorien über die Entstehung dieses Naturschauspiels, so kommt jetzt noch eine neue hinzu und vielleicht lassen sich in späteren Zeiten einmal Beweise finden, sodass man wirklich genau sagen kann wie der Grand Canyon ohne den geringsten Zweifel entstanden ist. Nun kann man aber davon ausgehen, dann die Untersuchungen in den diversen Höhlen oder an den steilen Hängen im Vulkangestein der Schlucht weitergehen werden, denn die Forscher Flowers und Farley gehen davon aus, dass sie auf Widerstand aus den Reihen der zahlreichen Forscherteams treffen werden, die den Grand Canyon als interessantes Forschungsgebiet auserkoren haben. Doch auch die beiden Amerikaner werden sich nicht auf ihren Erkenntnissen ausruhen und werden noch weitere Beweise suchen, damit eines Tages auch dieses Alter allgemein als erwiesen angesehen werden kann.

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