Artikelarchiv

Die Pandemie bestimmt die meisten Bereiche des Alltags. Impfungen – zumindest in Deutschland – verbessern die Situation maßgeblich. Dennoch sind weitere Schritte notwendig, um die Ausbreitung der Krankheit zu verlangsamen. Im Folgenden stellen wir einige davon vor. Neue Technologie identifiziert Covid-19-Biomarker in kürzester Zeit. Schneller und günstiger als ein gewöhnliches Blutbild: Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Francis Crick Institute haben die Technologie der Massenspektrometrie so weiterentwickelt, dass sich Tausende von Proteinen in einer Probe innerhalb weniger Minuten vermessen lassen. Das Potenzial der Technik demonstriert das Forschungsteam anhand der Analyse des Blutplasmas: Mit der neuen Technologie identifizierte es elf bisher unbekannte Proteine, die den Schweregrad der Erkrankung anzeigen. Die Studie ist im Fachmagazin Nature Biotechnology veröffentlicht.

Covid-19 besser verstehen und Infektionsketten unterbrechen: Bereits wenige Zeilen Programmiercode reichen als Input aus, dass ein 3D-Drucker massenweise 3D-Formen produziert. Ein bisschen so ähnlich kann man sich die Wirkweise von mRNA Vakzinen vorstellen. Das m in mRNA steht für messenger, es handelt sich also um Boten-Ribonukleinsäure. Diese mRNA werden in menschlichen Zellen von den Ribosomen – makromolekularen Bestandteilen der Zelle – ausgelesen. Auf Basis der in den mRNA enthaltenen Informationen werden dann von den Ribosomen Aminosäuren zum Aufbau von Proteinen erzeugt. Diesen Mechanismus machen sich die neu entwickelten mRNA Vakzine gegen Covid-19 zu Nutze. In nanometergroßen Fettkügelchen – den Liposomen – sind mRNA verpackt, die die Information zum Aufbau der Coronavirus-Spike-Proteine enthalten.

• Ratgeber Solar – Stromkosten senken mit Photovoltaik
• Software für Kommunikation zwischen Energiespeicher und Ladestation
• Pflanzliche Proteine ersetzen erdölbasierte Rohstoffe
• Leichtbau-Batteriesysteme

– Teil 2 – Der folgende Beitrag widmet sich der erneuerbaren Wärmebereitstellung in Unternehmen der Oberflächenbearbeitung, mit dem Fokus auf der Bereitstellung solarer Prozesswärme. Die Temperatur ist entscheidend: Für die Effizienz des Kollektors und damit auch für das gesamte Solarsystem ist das (Prozess-) Temperaturniveau signifikant. Abbildung 6 verdeutlicht, wie sich mit steigenden Temperaturen die Wärmeverluste erhöhen und sich somit der Kollektorwirkungsgrad verringert. Damit gehen geringere Erträge und Einsparungen durch die Solaranlage einher, was in der Konsequenz eine schlechtere Wirtschaftlichkeit nach sich zieht. Solaranlagen können auch bei Temperaturen oberhalb von 100 °C Wärme zu konkurrenzfähigen Preisen für industrielle Prozesse liefern. Dennoch sollte bei der Wahl des Integrationspunktes darauf geachtet werden, dass unter den gegebenen Bedingungen die Solaranlage auf einem möglichst geringen Temperaturniveau arbeiten kann.

Der Umbau des Verkehrssystems hinkt dem Zeitplan hinterher: Der Anteil erneuerbarer Energien im Bruttostromverbrauch ist seit 1990 auf 45,5 % gestiegen. Beim Endenergieverbrauch für die Wärme und Kältebereitstellung sind es gerade noch 15,2 %. Und im Verkehr? Schlappe 7,3 % beträgt der Anteil erneuerbarer Energien im Verkehrssektor gerade mal. Der nachhaltige Umbau des Verkehrssystems hinkt den Zielen und Zeitplänen der EU-Klimapolitik weit hinterher. Indessen warnt der Bundesverkehrsminister vor strengeren Regeln für die Automobilindustrie, die eine Abwanderung der Branche aus Europa zur Folge haben könnte. Dies würde auch die Zulieferindustrie hart treffen, denn die ist auf die Produktion von Verbrennungsmotoren ausgerichtet. Die Zulassungen für Elektroautos stiegen in den letzten Jahren zwar, was auch auf die Kaufprämien zurückzuführen ist. Dennoch werden weit mehr Kfz mit Verbrennungsmotoren neu zugelassen als elektrisch angetriebene.

• Brandsimulationssystem gespendet
• Fachausschuss: Frauen in der Wasser- und Abfallwirtschaft
• Laserbasierte Sensortechnik hilft beim Recycling
• Homeoffice: Chancen und Risiken für Unternehmer
• 74 Prozent der Deutschen zu klimafreundlichem Lebensstil bereit
• Corona-Testpflicht von Schülern kurz vor einer Prüfung

Die Metallisierung von Kunststoffen durch die Galvanik hat ein breites Anwendungsfeld. Dekor- und Zierelemente sowie Bedienkonzepte werden im Bereich des Automobilbaus, der Haushaltselektronik und Möbelindustrie gerne mit dieser Technologie umgesetzt. Denn hier vereinen sich optimal die Vorteile der Kunststoffverarbeitung wie Produktionseffizienz, freie Formgebung und geringe Dichte mit den Vorteilen der galvanischen Veredelung in einem Produkt mit hoher Wertigkeit und Beständigkeit. Entsprechend lassen sich durch diese Verfahren eine Vielzahl an Anwendungen und Produkte effizient und zugleich hochwertig erstellen.
Europäische Produktionsbetriebe erfüllen hohe Umweltstandards. Dennoch treten durch die Substitution von Inhaltsstoffen und damit einhergehende Anpassungen in den Elektrolyten neue Herausforderungen, nicht nur in der Beschichtung, auf.

Deutsche wollen umweltfreundlich leben, wissen aber nicht wie: Rund drei Viertel aller Deutschen sind also bereit, klimafreundlich zu leben. Das hat einer der wichtigsten Heizungsbauer und Warmwassererzeuger Europas in einer repräsentativen Umfrage herausgefunden (s. Seite 666). Doch so ein Pech: die wenigsten der Befragten wissen, wie sie das anstellen sollen. Es ist klar, dass Stiebel-Eltron diese Erkenntnis dann auf eine moderne, private Heizanlage konzentriert, die den CO2-Ausstoß vermindert. Das ist das gute Recht eines Unternehmens und schadet ja auch nicht. Was mich erschüttert, ist die Tatsache, dass die Befragten vorgeben, nicht zu wissen, was sehr, was eher oder was kaum klimaschädlich ist. Können Menschen heute wirklich so unbedarft sein? Stichwort Verkehr.

• Technologie des Braunschweiger Fraunhofer-Instituts landet auf dem Mar
• Intelligente Fasern: Farbwechsel bei beschädigten Seilen
• Lithium aus dem Oberrheingraben für Batterien
• Neues Materialsystem zur Umwandlung und Erzeugung von Terahertz-Wellen
• Veranstaltungen
• Steuerfalle Oderkonto

Eine zentrale Fragestellung bei der Konzeptionierung eines neuen Produkts ist die Wahl geeigneter Materialien. Jede Materialgruppe hat hierbei spezielle Eigenschaften, die für Funktion und Design einzelner Baugruppen entscheidend sind. Die Herausforderungen, die bei der Herstellung und Verarbeitung dieser verschiedenen Werkstoffe auftreten, sind so vielseitig wie die Materialien selbst. Vor allem im Bereich der Adhäsion bedarf es zuweilen einiger Erfahrung gepaart mit einer wissenschaftlichen Herangehensweise, um bei Prozessen wie Kleben, Bedrucken, Lackieren, Beschichten, Umspritzen oder Vergießen die notwendige Qualität zu erreichen.

Der Mars wird auch als der Rote Planet bezeichnet, Er verdankt seine Namensgebung dem römischen Kriegsgott Mars, seine Färbung Eisenoxid-Staub (Rost) auf der Oberfläche und in der dünnen CO2-Atmosphäre. Der Gedanke, dass auf dem Mars Leben möglich sein müsse, hat die Phantasie der Menschen schon seit Jahrhunderten beflügelt. Bereits im 18. Jahrhundert beobachtete man, dass die dunklen Flecken auf der Marsoberfläche ihre Farbe änderten und wuchsen oder schrumpften. Man hielt sie für ausgedehnte Vegetationszonen. Durch Giovanni Virginio Schiaparellis (1835 bis 1910) „Entdeckung“ der Marskanäle 1877 wurden die Spekulationen um intelligentes Leben auf dem Mars erneut angefacht. Heute wissen wir, dass dort Leben im Sinne, wie wir es kennen, nicht möglich ist. Allein die sehr dünne, überwiegend aus Kohlendioxid bestehende Atmosphäre wäre ein Hindernis.

Galvanotechnik: Wie kann Material eigentlich intelligent sein?
Mirko Kovac: Die allgemeingültige Definition von Intelligenz bezieht sich typischerweise auf Interaktionen. Also z. B. die Fähigkeit zu lernen, zu verstehen, zu reagieren oder sich an Situationen und Veränderungen in der Umgebung anzupassen. In Bezug auf Materialien liegt die Intelligenz in ihrer Fähigkeit, auf äußere Reize zu reagieren.

Wie müssen wir uns das vorstellen?
Konkret, dass beispielsweise ein Material, das auf Wärme durch Formveränderung reagiert, dies tut, indem es sich an äußere Bedingungen anpasst. Wir können die Gesetze der Physik zwar nicht ändern, aber wir können dem Material durch geschicktes Design helfen, sich an die jeweilige Situation anzupassen. Ein zusätzlicher Vorteil wäre eine hohe Wiederholbarkeit des intelligenten Verhaltens.

Mikrokunststoff-Verschmutzung: Wissenschaftler in Oldenburg haben die Mikrokunststoff-Verschmutzung in der Deutschen Bucht der südlichen Nordsee etwas genauer untersucht. Mit Hilfe von Pyrolyse-GC/MS wurden verschiedene Kunststoffarten in Mustern, die an verschiedenen Stellen bei einer Tiefe von 2,5m entnommen wurden, analysiert. Die Konzentration der Mikroplastik (MP) lag zwischen 2–1396 μg.m–3 und war nicht homogen. Sowohl meteorologische als auch ozeanographische Lagen hatten einen Einfluss auf die Konzentration. Wasserproben, die aus der Nähe wichtiger Schifffahrtsstraßen entnommen wurden, waren mit Plastikteilchen, die Bindemitteln von Schiffsanstrichen entstammen, kontaminiert. Frau Dr. Barbara Scholz-Boettcher, die die Forschung leitete, betrachtet diese als eine Art „Meeres-Bremsspuren“.

Frieden in unserer Zeit? Die Abbildung 1 zeigt eines der berühmtesten britischen politischen Bilder des 20. Jahrhunderts. Man sieht Premierminister Neville Chamberlain, der nach einem Treffen mit dem deutschen Führer in München nach London zurückkehrt. Er winkte mit einem Dokument und verkündete stolz, dass er „Frieden in unserer Zeit“ erreicht habe. Wir alle wissen, was danach geschah! Wie sieht unsere Welt heute, rund achtzig Jahre später, aus? Europa ist überwältigend friedlich. Es stimmt, es gibt Unruhen in Katalonien, und viele Schotten wünschen sich die Unabhängigkeit von England. Auch die Schrecken von Srebrenica haben wir nicht vergessen. Aber was ist mit der restlichen Welt? Fünf Länder kommen mir in den Sinn. Nordkorea hat mit nur 25 Millionen Einwohnern die viertgrößte Armee der Welt, die auf 1 300 000 Mann geschätzt wird (zum Vergleich: die USA haben 1 400 000 Mann).

Die Emil Otto Flux- und Oberflächentechnik GmbH blickt dieser Tage auf 120 Jahre Bestehen zurück. Damit spiegelt die Firmenchronik auch die neuere deutsche Geschichte in all ihren Facetten wider. 1901: Erstmals werden die Nobelpreise vergeben. Conrad Röntgen erhält den Physikpreis, Emil von Behring den Medizinpreis. Die II Orthographische Konferenz legt unter Beteiligung von Konrad Duden verbindliche Rechtschreibregeln fest. „Agilität ist das Gebot der Stunde!“, sagte sich Emil Otto, als er am 6. Januar (seinem 40. Geburtstag) sein gleichnamiges Unternehmen in Magdeburg gründete. Damals, während der Jahrhundertwende vom 19. zum 20. Jahrhundert, entwickelte sich die Hauptstadt von Sachsen-Anhalt gerade zum Mittelpunkt des deutschen Schwermaschinen- und Anlagenbaus. Unternehmen wie Krupp-Gruson oder Buckau Wolf hatten einen hohen Bedarf an prozessunterstützenden chemischen Hilfsstoffen.

Cyanidentgiftung mit UV-Oxidation: Da wir bei einigen Verfahren im Haus nicht auf Cyanid verzichten können, müssen wir nun unsere Abwasseranlage umrüsten und in Zukunft auf die Behandlung mit NaOCl verzichten. Derzeit prüfen wir verschiedene Alternativen, wie etwa die reine Behandlung mit Wasserstoffperoxid und die UV-Oxidation. Letzteres birgt für uns einige Unbekannte. Welche Vor- und Nachteile hat sie gegenüber der Behandlung mit Natriumhypochlorit? Wie steht es um die Betriebskosten? Und gibt es eine Möglichkeit, den Cyanidgehalt im Abwasser kontinuierlich zu messen? Bei sehr vielen Verfahren kann mittlerweile auf Cyanid verzichtet werden, auch wenn dies dem Galvaniker schwer fällt. Die meisten Cyanidverbindungen sind sehr toxisch, was entsprechend Gefahren für Gesundheit und Umwelt birgt.

Textile Materialien sind eine weitreichende Alternative zu bedruckten Folien. Dies belegen interessante und sehr konkrete Fragestellungen aus der textilbe- und verarbeitenden Industrie. Insbesondere die Flexibilität und Atmungsaktivität von Textilien ist als großer Vorteil gegenüber Glas, Kunststoff, Folien und dergleichen zu sehen. Die Kombination des leitfähigen Drucks mit textilen Substraten ergibt eine attraktive Nischentechnologie mit anwendungsspezifischen und einzigartigen Produkten auch für kleinste Losgrößen. Der Beitrag zeigt, welche neuen Lösungen für das digitale Verdrucken leitfähiger Substanzen auf Textilien im TITV Greiz entwickelt werden.

Galvanisch abgeschiedene Dispersionsschichten finden ihre breite Anwendung in den Kontaktsystemen von Schaltanlagen der Siemens AG. Nachdem das Technologiezentrum Oberfläche (TZO) Berlin der Siemens AG geschlossen wurde, wurde das Konzept des komplexen elektrochemischen Prozesses und der elektrolytspezifischen Anlagentechnik optimiert. Diese siemensinterne Single-Source-Technologie hat eine langjährige Expertise und wurde zur Firma Pieper Oberflächentechnik Hermsdorf GmbH transferiert, welche die hohen Anforderungen an das Schichtsystem und die Schicht selbst erfolgreich umsetzt.

Die Galvanotechnik wird seit der Erfindung der Voltaschen Säule, nunmehr über eine Zeit von 221 Jahren, betrieben. Großtechnisch sind es, seit der Erfindung der Dynamomaschine durch Werner von Siemens im Jahre 1867, 154 Jahre. Die Galvanotechnik ist aufgrund ihres unmittelbaren Anwendungsbezugs von vornherein eine Domäne des Handwerks und der Technik gewesen und dies im positivsten Sinne. Ist es doch eine Kunst und eine Frage von viel praktischer Erfahrung und Intuition, Beschichtungsgegenstände mit ihren diversen Fehlern und Inhomogenitäten „richtig“ zu beschichten. Es ist in diesem Zusammenhang eine Freude, die praktische Literatur zu lesen, zeigt sie doch, wie tiefgehend die Heuristiken auf diesem Gebiet sind. Als Verfechter des „sowohl als auch“, ist es mir wichtig, in dieser Einleitung deutlich zu machen, dass eine akademische Betrachtungs- und Herangehensweise nicht grundsätzlich überlegen oder gar alleine ausreichend wäre, um in der Praxis (!) gute Ergebnisse zu erzielen.

Oumuamua – heißt Späher und stammt aus einer hawaiianischen Sprache. In der Wissenschaft zirkuliert der Ausdruck Oumuamua als Bezeichnung für ein am Himmel beobachtetes, von der Erde wegfliegendes Objekt, das die Astronomen seit 2017 beunruhigt, weil es verschiedene Anomalien zeigt. Seine Form zum Beispiel sieht komisch aus und der Bahnverlauf wirkt eher verwirrend, was es schwer macht, in dem kosmischen Flugkörper einen natürlichen Gegenstand zu sehen, der aus der Tiefe des Raumes in unsere Nähe gekommen ist. Vermisst wird vor allem die Eiswolke, die ein bewegter Gegenstand wie etwa ein Komet hinter sich herzieht. So nach und nach haben Astrophysiker Mut zu dem Gedanken gefasst, dass sich mit dem interstellaren Reisenden eine außerirdische Intelligenz genähert hat, die sich Informationen verschaffen will.