Metallschätze der Tiefsee

Smartphone, Tablet, Digicam sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken, E-Autos sind im Kommen. Für ihre Verwendung benötigt man leichte, transportable Batterien mit hoher Energiedichte. Das lässt sich durch Kobalt, Nickel, Mangan in Lithiumionen-Akkumulatoren erreichen. Je knapper und teurer diese Rohstoffe an Land werden, umso verlockender ist der Griff in die Tiefsee, denn hier lagern die begehrten High-Tech-Metalle in Manganknollen und polymetallischen Krusten. Nachuntersuchungen in Testabbaugebieten zeigen, dass die Umweltauswirkungen eines Tiefseebergbaues selbst nach 26 Jahren noch nicht behoben sind.

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Seltene Helden – ein Blick auf unsere Wildbienen

Bienen sind faszinierende Insekten, die sich vegetarisch ernähren. Durch die Bestäubung von Blütenpflanzen haben sie einen großen Anteil an der Diversifikation der Blütenpflanzen. Sie sind unersetzlich für die Schönheit und Fülle der Natur. Sie zeichnen sich durch gemeinsame Merkmale wie die Brutpflege mit Nestbau, das Anlegen von Nahrungsvorräten für Larven oder das leckend-saugende Mundwerkzeug aus. Die Insektengruppe ist insgesamt jedoch extrem divers. Weltweit kommen nach Schätzungen bis zu 20.000 verschiedene Bienenarten vor.

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Was war vor dem Urknall?

Inmitten des Nichts. Kein Licht. Kein Raum. Kein Volumen. Kein Leben. Kein Zeitpfeil. Nur scheinbare Leere. Irgendetwas fluktuiert. Ein unendlich kleiner, dichter, masse­reicher und heißer Punkt zerrt am Nichts. In ihm sind undefinierbare Kräfte gefangen. Warum sich dieses punktförmige Gebilde namens Anfangssingularität urplötzlich in kosmo-archaischer Urzeit im Zuge des Urknalls entzündete und überlichtschnell aufblähte, ist ein genauso großes Mysterium wie die desillusionierende Tatsache, dass kein Wissenschaftler der Gegenwart exakt beschreiben oder berechnen kann, wie das Universum vor diesem kompakten Anfangszustand einst beschaffen war.

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Viren statt Antibiotika

Das zunehmende Auftreten von multiresistenten Mikroorganismen verringert immer mehr die Anzahl an Reserveantibiotika. Die Phagentherapie als Anwendung von Viren, die spezifisch Bakterien angreifen können, ist Gegenstand aktueller Forschung zur Entwicklung neuer Therapiemethode gegen multiresistente Keime.

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Wanted: Retter des Great Barrier Reefs

Ein Hilferuf geht um die Welt: Mit einer offenen Ausschreibung bietet die Australische Regierung zwei Millionen australische Dollar (rund 1,3 Millionen Euro) für Ideen zur Rettung des Great Barrier Reef. Das riesige Riffsystem vor der nordöstlichen Küste Australiens leidet wie viele andere Korallenriffe massiv unter der globalen Erwärmung und weiteren Umweltbelastungen. Der Aufruf gilt gleichzeitig als Fördermaßnahme für Unternehmen, deren Ideen weltweit Anwendung finden könnten. 2018 gilt als internationales Jahr des Riffs.

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Superfood = super gesund?

Was macht ein Lebensmittel zum Superfood? Muss es einen besonderen Inhaltsstoff enthalten oder anders als unsere herkömmlichen Lebensmittel sein? Oder reicht nur ein besonders hoher Gehalt eines oder mehrerer Nährstoffe? Eine offizielle fachliche oder rechtlich bindende Definition für Superfoods gibt es bisher nicht. Interessanterweise werden auf verschiedenen Kontinenten unterschiedliche Eingruppierungen in Sachen Superfood vorgenommen. So führen die Top 10-Liste in den USA Blaubeeren, Sardinen, Spinat, Pistazien und dunkle Schokolade an. In Deutschland hingegen finden sich Goji-­Beeren, Chia-Samen, Matcha-Tee und Mikroalgen auf ihr – also vor allem Lebensmittel, die nicht traditionell auf unserem Speiseplan stehen. Daher lohnt es, sich die Superfoods genauer anzusehen.

Acai-Beeren

Herkunft: unterschiedlichste Gebiete des Amazonas Pflanzenteile: Beeren der Kohlpalme Herausragender Nährstoff: Calcium 133–309 mg/100 g Beeren Gut zu wissen: Die dreifache Menge an Calcium liefern im Vergleich zur Acai-­Beere einhundert Gramm Hartkäse. Die Beeren verderben schnell. Sie enthalten 50 Prozent Fett und damit viele Kalorien. Studien über eine heilsame Wirkung erlauben keine belegbare Aussage zum Gesundheitsbezug, die in der Werbung verwendet werden darf.

Amaranth und Quinoa

Herkunft: Südamerika Pflanzenteile: Körner des Pseudogetreides. Pseudo weil es wie Getreide aussieht, aber botanisch keines ist. Gut zu wissen: Verwendet werden die Nüsschen als Salat, Suppeneinlage oder als Müslizutat. Die Körner sind besonders bei glutenfreier oder rein pflanzlicher Ernährung eine interessante Ergänzung, vor allem wegen des Eisengehaltes. Beide Getreide enthalten als Eigenschutz gegen Schädlinge bitter schmeckende Saponine. Deshalb sollten beide Pseudogetreide­sorten vor der Verwendung gründlich gewaschen werden.

Chia-Samen

Herkunft: Mittel- und Südamerika Pflanzenteile: Samen Gut zu wissen: Die kleinen Samen quellen mit Flüssigkeit vermengt zu einer gelartigen Masse auf, die sich als Alternative zu Eiklar verwenden lässt. Durch ihre Quellfähigkeit machen sie lange satt. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) empfiehlt den Verzehr von maximal 15 Gramm unverarbeitete Chia-Samen pro Tag.

Goji-Beere

Herkunft: Ursprung Asien, aber auch bei uns zu finden Pflanzenteile: Früchte des Bocksdornbaumes Gut zu wissen: Bisherige Studien konnten keine nennenswerten positiven Gesundheitseffekte wie Antiaging oder Stärkung des Immunsystems belegen, so das Bundesinstitut für Risikobewertung. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat keine der beantragten Gesundheitsaussagen zugelassen. Die Inhaltsstoffe der Goji-Beere können den Abbau von Medikamenten zur Hemmung der Blutgerinnung beeinflussen, sodass es zu einer erhöhten Blutungsneigung kommen kann.

Mehr Schein als Sein

Bei genauerer Betrachtung werden aus den meisten Superfoods doch eher nur Zutaten, die Abwechslung in die Küche bringen. Sie sind den traditionell verwendeten Lebensmitteln auch hinsichtlich Fragen der Gesundheit nicht überlegen. So basiert das oft angepriesene antioxidative Potenzial vieler Superfoods meist auf Ergebnissen von Studien an Zellkulturen. Und viele Ergebnisse relativieren sich durch die Bioverfügbarkeit. Diese liegt beispielsweise bei dem dunklen Pflanzenfarbstoff (Anthocyane) bei einem Prozent. Und für die antioxidative Wirkung benötigen wir auch keine Superfoods, da alle Pflanzen mit intensiven Farben, wie Heidelbeeren oder Brombeeren, sekundäre Pflanzenstoffe wie Carotinoide oder Flavonoide enthalten, denen eine antioxidative Wirkung nachgesagt wird. Angelika Severin

Das Weltall in Bildern

Karten, Atlanten, Globen, Fotos sowie detaillierte Informationen zu den meisten Planetenmissionen schlummern im Fundus der Regional Planetary Image Facility (RPIF) am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Diese Einrichtung der amerikanischen Weltraumorganisation NASA für den deutschsprachigen Raum sorgt dafür, dass viele Bilder von Raumfahrt und Planetenforschung für jedermann zugänglich sind.Continue reading

Ein Platz für junge Forscherinnen und Forscher

Hamburg hat ein neues Schülerforschungszentrum. In den Laboren und Werkstätten können Kinder und Jugendliche an eigenen wissenschaftlichen Projekten forschen. Die Besonderheit: Im Fokus stehen dabei vor allem naturwissenschaftliche Talente.

Im Arbeitsraum des Hamburger Schülerforschungszentrums herrscht an diesem frühen Nachmittag Denker-Stille. Drei Schüler beugen sich über einen Laptop und diskutieren im Flüsterton, alle anderen Nachwuchsforscherinnen und -forscher haben sich in die Labore und Werkstätten zurückgezogen. Wolfgang Fraedrich ordnet an einem der weißen Gruppentische Gesteinsproben. In wenigen Minuten beginnt sein Forscherkurs. Heute sollen Siebtklässler unterschiedliche Gesteinsstrukturen beschreiben und sortieren. „In meinen Forscherkursen möchte ich den Kindern Lust auf Wissenschaft machen. Dazu gehört am Anfang das genaue Beobachten und Beschreiben. Mittelfristig sollen sie natürlich auch eigene Ideen und Fragenstellungen entwickeln“, erklärt der Mittfünfziger mit dem weißen Schnauzer. Wenn er sich nicht um die Gesteinsforscher der Zukunft kümmert, unterrichtet er Geografie und Geologie an einem Hamburger Gymnasium. Die Förderung von MINT-Begeisterten ist für ihn eine Herzensangelegenheit. Seit über 20 Jahren begleitet er „Jugend forscht“-Projekte an seiner Schule. Außerdem arbeitet er als Betreuer am neuen Schülerforschungszentrum in Hamburg. Die Einrichtung wird von verschiedenen Stiftungen und Hochschulen der Stadt getragen. 4,8 Millionen Euro kostete der Umbau eines ehemaligen Kaffeegeschäfts samt Erstausstattung, das Geld sichert außerdem den Betrieb für die nächsten zehn Jahre.

Vielfältige Projekte und Möglichkeiten

Aus Sicht von Leiter Thomas Garl ist das Geld gut investiert. „Wir kümmern uns hier vor allem um Kinder und Jugendliche, die sich für Naturwissenschaften, Technik und Informatik begeistern. Bei uns haben sie die Möglichkeit sich auszutoben und eigenen Forschungsprojekten nachzugehen“, erklärt der Physiker. Er sieht das Schülerforschungszentrum auch als eine spannende (und kostenlose) Alternative zum Fußballverein oder dem Orchester. Interessierten Nachwuchs­tüft­lerinnen und -tüftlern wird auf den 600 Quadratmetern einiges geboten. Zum Beispiel erfüllt das Chemie- und Biologielabor den Sicherheitsstandard S1 und ermöglicht damit kleinere Experimente zur Gentechnik. Außerdem gibt es eine Dunkelkammer zum Pflanzenwachstum, Arbeitsplätze für Elektro-Arbeiten oder einen 3D-Drucker. Bei den Kindern und Jugendlichen kommt das neue Angebot gut an, besonders jene aus den Forscher-­AGs oder mit Ideen für eigene „Jugend-­forscht“-­Projekte kommen gerne in das Forschungszentrum. Betreut werden sie von insgesamt elf MINT-Lehrkräften. Für ihre pädagogische Arbeit haben diese eine Abordnung von ihren Schulen.

Auch Fraedrich betreut zwei ziemlich ambitionierte Forschungsprojekte. So widmen sich drei Siebtklässler der prähistorischen Klimaentwicklung. In einem Braunkohlebergbau südlich von Helmstedt haben sie dafür Gesteinsproben gesichert. Darin verstecken sich 50 Millionen Jahre alten Pflanzenreste. Im Chemielabor des Forschungszentrums und mithilfe des Elektronenmikroskops des Zoologischen Instituts der Universität Hamburg untersuchen die Schülerinnen und Schüler nun die prähistorischen Pflanzen und zeichnen das Klima der Erde vor 50 Millionen Jahren nach.

Ein ähnliches Ziel hat auch das zweite Projekt. Ein Oberstufenschüler untersucht dabei ein besonderes Gesteinsvorkommen in einer stillgelegten Kalkgrube südöstlich von Elmshorn. In den Schichten aus Braunkohle und verschiedenen Sanden finden sich allerlei Pollen – einige sind bis zu 1,7 Millionen Jahre alt. Die Erkenntnisse über die prähistorische Flora lassen sich mit der heutigen Vegetation vergleichen und es lassen sich daraus Rückschlüsse ziehen, welches Klima damals herrschte.

Kooperation Wissenschaft und Schule

An ihren Schulen wären vergleichbare Projekte kaum möglich. „Wir profitieren sehr von der Kooperation mit der Wissenschaft. Nicht nur wegen der technischen Unterstützung, die Schülerinnen und Schüler erleben so aus erster Hand wie Forschung im Alltag aussieht“, erklärt Fraedrich. Mit seinen Nachwuchsforscherinnen und -forschern besucht er deshalb regelmäßig die Geolabore der Uni Hamburg. Dabei haben sie auch die Gelegenheit mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern über ihre Erkenntnisse zu sprechen. In Zukunft will man solche Kooperationen in Hamburg weiter ausbauen. „Die Wissenschaftler könnten uns zum Beispiel helfen, wenn die Forschungsfragen der Schülerinnen und Schüler unseren eigenen Wissenshorizont übersteigen“, sagt Garl. Auch regelmäßige Veranstaltungen mit jungen Forscherinnen und Forschern seien in Planung – zum Beispiel Vorträge zu aktuellen Wissenschaftsthemen oder Informationen zu interessanten Studiengängen.

Birk Grüling

Kooperationen mit Hochschulen

Fast alle Hochschulen kümmern sich inzwischen aktiv um Kooperationen mit Schulen. Studierende leiten Robotik-­AGs, mit Labor-Tagen oder eigenen Schülerforschungszentren soll die Neugier für naturwissenschaftliche und technischen Studiengänge geweckt werden. Neben diesen „offiziellen“ Wegen suchen auch zahlreiche Fachlehrkräfte den Austausch mit der Wissenschaft. Gerade bei „Jugend forscht“ gilt der Anschluss an eine Hochschule oder an ein Forschungszentrum als gute Voraussetzung für den Erfolg beim Bundeswettbewerb.

Weitere Informationen

Detaillierte Informationen zum Schüler­forschungszentrum Hamburg finden Sie unter www.sfz-hamburg.de

Mehr Informationen zu Schülerlaboren:
www.lernortlabor.de
www.schuelerlabor-atlas.de
www.komm-mach-mint.de