Müll unbehandelt entsorgen, ist in Deutschland seit dem Jahr 2005 verboten. Heute recyceln die Deutschen etwa die Hälfte der Abfälle. Bei Metallen, Papier und Glas ist die Recyclingquote hoch. Überflüssige Kunststoffe und Restmüll ....

.... verwandeln Zementwerke oder Müllkraftwerke in Wärme oder elektrische Energie. Dabei könnten wir deutlich mehr Kunststoffe recyceln, bemängeln Wissen-schaftler. So ließen sich Kunststoffe, die sich nicht sortieren lassen, in Synthesegas oder Öl verwandeln ...

... und ein Teil der Kunststoffe könnte in Zukunft sogar überflüssig sein, dank einer genialen Idee: Schalen und Teller aus kompostierbaren Laubblättern.

Sorge bereiten den Recycling-experten verunreinigte Rohstoffe. Dazu gehören Bleikristallgläser aus alten Röhrenfernsehern, oder Computermonitoren, die sich wegen ihres hohen Bleigehaltes nicht mehr für Lebensmittelverpackungen verwenden lassen.

Auch mit Silber beschichtete Wärmedämmgläser aus Gebäuden und Automobilen lassen sich nicht unbehandelt in Getränkeflaschen verwandeln. Während Wissenschaftler der Universität Bayreuth an der Abscheidung und Wiederverwendung von Schwermetallen wie Blei und Silber aus Gläsern forschen .......

... entwickeln Mineralogen des Fraunhofer-Institutes für Bauphysik in Holzkirchen neue Methoden zur Auftrennung von Bauschutt, Faserverbundkunststoffen und zur Aufbereitung der Schlacke aus Kohle- oder Müllkraftwerken.

Weltweit gibt es etwa 3 Billiarden Bäume. Das sind ca. 400 Bäume auf jeden Menschen. Doch die intensive Landnutzung infolge der wachsenden Weltbevölkerung frisst die bewaldeten Flächen auf. Die globalen Wald-flächen schrumpfen jedes Jahr um etwa 190.000 Quadratkilometer. Das ent-spricht der Grundfläche Syriens. Seit Beginn von Ackerbau und Viehzucht vor 12.000 Jahren haben sich die weltweiten Waldflächen halbiert. Doch der Raubbau wächst mittlerweile so rasant, dass die gesamte Waldfläche der Erde in 200 Jahren verschwinden würde, falls kein Umdenken stattfindet

Dagegen helfen nur zwei Maßnahmen:

Erstens, der stete Hunger nach Holz als Baustoff und Energielieferant muss weltweit in nachhaltiger umwelt-freundlicher Forstwirtschaft erfolgen. Dabei darf dem Wald nur so viel Holz entnommen werden, wie nachwächst. Und zweitens, die stoffliche und energetische Nutzung des Holzes muss viel effizienter erfolgen als bisher. So könnte der Baustoff Holz über einen Zeitraum von vielen Jahrzehnten öfter wiederverwendet werden.

Holz würde bei der so genannte Kaskadennutzung zunächst als Balken für den Hausbau verwendet. Werden die Häuser nach Jahrzehnten abgerissen, könnten aus den Balken Bretter für Möbel entstehen. Sind die Möbel nach Jahr-zehnten verschlissen, so lassen sich aus alten Möbel Spanplatten herstellen.

Eignet sich das Altholz eines Tages nicht mehr zur stofflichen Nutzung lässt es sich in Kraftwerken in elektrische Energie und Wärme verwandeln. Aber auch die direkte energetische Nutzung des Holzes kann umweltfreundlich sein, wenn der Weg des Holzes zum Verbraucher kurz ist.

Zum Beispiel bei Siedlungen in Waldnähe. Allerding sind klassische Kaminöfen nicht besonders effizient, da sie nur einen Teil der Holzenergie zum Heizen des Hauses nutzen und viel Wärme durch den Kamin entweichen lassen.

So genannte Holzvergaseröfen sind effizienter und können durch Kombination mit Sonnenkollektoren und Wärmespeichern den Holzverbrauch zum Heizen eines Hauses halbieren. Holz lässt sich aber auch direkt in elektrische Energie und Wärme verwandeln, wenn es zunächst in einem Holzvergaser in Gas verwandelt und später in einem Blockkraftwerk verbrannt wird.     

Ob aus Metall oder Kunststoff: Teile aus dem 3D Drucker lassen sich in fast in jeder gewünschten Form produzieren. Davon profitieren fast alle Kreativberufe. Während Architekten Entwürfe meist in Kunststoff drucken, um ihre Ideen zu überprüfen, bevorzugen Ingenieure Metalldruck, das so genannte Lasersintern.

Hier produzieren sie leichte Bauteile für schnelle Roboter, oder neue Flugzeugteile für die Luftfahrt. Lasersintern ist eine junge Art der Metallbearbeitung. Ingenieure überprüfen deshalb anspruchsvolle Bauteile besonders gewissenhaft auf Fehlstellen im Material. Dazu gehören neben Festigkeitsprüfungen auch Röntgenaufnahmen im CT.

Dank der leichten und trotzdem robusten Teile aus dem Lasersinter können Flugzeuge in Zukunft weiter fliegen und Elektroautos weiter fahren. Aber auch Waschmaschinen, Küchengerte oder elektrische Rasenmäher werden weniger Strom verbrauchen. Aber auch Industrieroboter werden weniger Energie verbrauchen.   Doch nicht nur der 3D Druck wird unser Leben verändern. Supraleitende Materialien könnten in Zukunft die Luftfahrt und die elektrische Energietechik revolutionieren.   

Überlandleitungen stoßen heute an die Grenzen der Belastbarkeit. Und der weitere Ausbau von Starkstrom-Kapazitäten ist begrenzt. Besonders in großen Städten sind die Stromschächte voll.

In der Innenstadt von Essen hat der Netzbetreiber RWE deshalb zum ersten Mal in Deutschland ein supraleitendes Kabel unter der Erde verlegt. Es kann bei gleicher Größe achtmal so viel Energie übertragen wie ein herkömmliches Starkstromkabel und versorgt in Essen einen ganzen Stadtteil.

Supraleiter können auch Qualitätsmängel im Stromnetz beheben, so genannte Überspannungen bedrohen zunehmend die Versorgungsicherheit. Wissenschaftler wollen mit Supraleitern kurze Stromspitzen in Wärme verwandeln und damit großflächige Stromausfälle vermeiden.

Auch die Luftfahrt interessiert sich für Supraleiter. Experimentelle Flugzeuge mit Elektroanrieb erobern heute schon den Himmel. Doch für große Passagier-flugzeuge ist die Elektrotechnik zu schwer. Visionäre entwickeln deshalb supraleitende Elektromotoren mit einer bisher nicht gekannten Leistungsdichte. Sie könnten in Zukunft rein elektrisch angetriebene Flugzeuge ermöglichen. Diese wären emissionsfrei uind leise.

Starker Lärm macht krank, das ist seit langer Zeit bekannt. An der Universität Eichstätt untersucht der Lärmforscher Professor Jürgen Hellbrück die gesundheitlichen Auswirkungen des Schalls. Dabei interessiert den Psychologen zunächst der hörbare Teil des Schalls, der die meisten Beschwerden verursacht.

Diese möglichen gesundheitlichen Auswirkungen des Lärms, wie Fluglärm,

erforscht Hellbrück seit Jahrzehnten. Dazu Hellbrück: "….  Bei Anwohnern, im Nahbereich eines Flughafens, oder in der Nähe von Bahntrassen,  oder in der Nähe von  Verkehrsreichen Straßen, kann Lärm als Dauerstressor, insbesondere das Herz-Kreislaufsystem gefährden, es kann also zu Blutdruckerhöhungen führen, und zu Herzkrankheiten.    …"  Dabei ist die Lautstärke nicht der einzig entscheidende Faktor.

Wale erzeugen Töne unterhalb des menschlichen Hörvermögens,

dem so genannten Infraschall-Bereich. Dank dieser tiefen Infraschall-Töne können Wale über hunderte Kilometer hinweg miteinander kommunizieren.

Auch die Meeresbrandung erzeugt Infraschall.Genauso wie das Plätschern der Bäche und viele anderen natürliche Quellen

Fakt ist: Infraschall ist eine natürliche Erscheinung und immer um uns herum. Trotzdem machen viele Menschen Infraschall für körperliche Beschwerden verantwortlich. Auch Hubschrauber erzeugen Infraschall. Aber Anwohner beschweren sich eher über den hörbaren Schall, wenn bei nächtlichen Flügen die Luftrettung noch im Einsatz ist. Deshalb arbeiten Ingenieure an neuen Technologien, die Hubschrauber deutlich leiser machen sollen. 

Das Klangbild eines Produktes entscheidet auch maßgeblich über den Verkaufserfolg.  Deshalb erforschen beispielsweise Fahrzeughersteller im akustischen Windkanal mit großem Aufwand die Windgeräusche ihrer Autos.

Regine Zille nimmt am Leben teil, trifft Freunde zum Kaffee, unterhält sich. Das war nicht immer so. Morgens zum Bäcker gehen war für Regine Zille eine Herausforderung. Seit Ihrem Hörverlust kann sie den Verkäufer nicht mehr verstehen. Oft landen falsche Waren in der Tüte, die mehrfache Mutter schämt sich. Seit sechs Jahren trägt die Gehörlose ein Hörimplantat an beiden Ohren. Damit kann sie zumindest Sprache verstehen und sich im Straßenverkehr orientieren.   "….  Jetzt ist es für mich als wenn die Sonne wieder aufgegangen ist, jetzt ist es für mich Alles einfacher, aber ich hab natürlich noch meine Grenzen. …"   

Das "Cochlea Implantat" stimuliert den Hörnerv mit elektrischen Reizen. Allein in Deutschland führen Chirurgen über 1000mal pro Jahr den anspruchsvollen Eingriff durch. Doch perfekt Hören können die Betroffenen noch nicht, deshalb erforschen Medizintechniker ständig die Verarbeitung der Signale und die Übertragung zum Hörnerv.  

Darüber hinaus erfoschen Wissenschaftler Sehimplantate.

Sie empfangen ihre Signale endweder von einer Kamera in der Brille,

oder von einem Bildsensor im Auge. Bis jetzt können die Augen- Implantate nur grobrasterige einfarbige Bilder ins menschliche Sehzentrum übertragen. Wissenschaftler untersuchen mit Hilfe von Neutronenstrahlen die Übertragung der Bildinformatonen am Sehnerv, damit sich in Zukunft mehr Bildinformationen übertragen lassen.  

Außerdem erforschen wissenschaftler noch flexiblere Prothesen. Dabei spielt die Steuerung eine große Rolle Heutige Prothesen haben zwei Sensoren, die Signale verbliebener Muskelstränge messen und in Steuersignale moderner Prothesen umsetzen. Am Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR erforschen Wissenschaftler die Steuerung von Prothesen und Servicerobotern mit bis zu 20 Sensoren.  

Darüber hinaus erforschen sie die Ermittlung von Steuersignalen mit Ultraschallsensoren. Damit können die Ingenieure bereits eine virtuelle Hand ansteuern und auf einem virtuellen Klavier spielen.

In Zukunft könnten Prothesen oder Serviceroboter von Menschen sogar mit der Kraft ihrer Gedanken gesteuert werden. Dazu messen die Wissenschaftler Gehirnströme und verwandeln sie in nutzbare Steuersignale.

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Elina Kewitz

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