Helmholtz Monthly 06/24
 
 
 
Was aus der Europawahl folgt
 
Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen eröffnet
 
Blutmarker erkennen seltene Demenzformen und Nervenerkrankungen
 
Drei Fragen an die Datenwissenschaftlerin Chandrabali Karmakar
 
Wir müssen uns viel besser gegen kommende Hitzewellen schützen – Standpunkt von Andreas Fink
 
 
 
 
Liebe Leserinnen und Leser,
 
 
 

in dieser Ausgabe melden wir uns aus Brüssel. Europa hat gewählt und das Europaparlament sortiert sich neu. Die Wahlergebnisse prägten auch die Verhandlungen der EU-Staaten zu wichtigen Personalia, allen voran die Posten von Kommissions- und Ratspräsident:in. Unabhängig von den Europa-Wahlergebnissen verhandeln sie auch, wie sich die neue EU-Kommission zusammensetzen wird. Für uns besonders wichtig: Wie wird darin die Forschung verankert sein? Manchmal mag „die EU“ weit weg wirken, doch die gemeinsame Arbeit von Kommission, Rat und Parlament zeigt sich überall – Urlaubs-Stichwort „EU-weites, kostenfreies Roaming“. Auch für die Forschung spielt die EU eine zentrale Rolle. Sie ist mehr als eine Geldquelle. Die großen Fragestellungen kann Deutschland nicht allein lösen und auch bei den Themen unseres Newsletters, von neuen Ansätzen der Gesundheitsforschung bis zum Umgang mit Hitzewellen, braucht die europäische Forschung Austausch und Zusammenarbeit. Genau das kann die EU mit ihren Grundfreiheiten und Programmen ermöglichen.

Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Lesen!

 
 
Kristine August, Büro Brüssel
 
 
 
 
Talk of the Month
 
 
 
Was aus der Europawahl folgt
 
  Nach den Wahlen bilden weiterhin Christdemokrat:innen und Sozialdemokrat:innen die größten Fraktionen im Europaparlament, bei den anderen Gruppenstärken (und -zusammensetzungen) gab es dagegen deutliche Verschiebungen. Dies wird sich auch in der Zusammensetzung der besonders forschungsrelevanten Ausschüsse für Industrie, Forschung und Energie (ITRE) sowie Umwelt und Gesundheit (ENVI) widerspiegeln. Deren Größe sollte mit der ersten Sitzung des Parlamentes feststehen, die ab dem 16. Juli stattfindet – in neuer Besetzung kommen die Ausschüsse ab dem 22. Juli zusammen. Etliche der im Bereich Forschungspolitik sehr aktiven Abgeordneten waren zu der Wahl nicht mehr angetreten oder sind nicht wiedergewählt worden. Wieder im Europäischen Parlament vertreten sind dagegen unter anderem die beiden ehemaligen Berichterstatter für das EU-Forschungsrahmenprogramm Horizon Europe, Christian Ehler (Deutschland/Christdemokrat:innen) und Dan Nica (Rumänien/Sozialdemokrat:innen).
 
Wie die Wissenschaft zum Wiederaufbau der Ukraine beiträgt
 
  Am 11. und 12. Juni 2024 fand in Berlin die Ukraine Recovery Conference 2024 statt, um weitere internationale Unterstützung für den Wiederaufbau der Ukraine zu mobilisieren. Auch die Allianz der Wissenschaftsorganisationen war vertreten und hatte im Vorfeld der Konferenz ein Handlungskonzept erarbeitet, das exemplarisch Möglichkeiten, Ziele, Rahmenbedingungen und Voraussetzungen des derzeitigen und zukünftigen Engagements im Bereich Wissenschaft und Bildung zusammenträgt. Bei einer von Helmholtz, Fraunhofer und Leibniz organisierten Begleitveranstaltung ging es um die Frage, wie die Wissenschaft die Ukraine beim nachhaltigen Aufbau der Energieversorgung und Landwirtschaft unterstützen kann (Videomitschnitt und Präsentationen). Wir haben mit Bernd Rech, dem wissenschaftlichen Geschäftsführer des Helmholtz-Zentrums Berlin, über bestehende Kooperationsprojekte gesprochen und darüber, wo Hilfe besonders dringend gebraucht wird.
 
Forschung für den Fußball
 
  Deutschland ist im EM-Fieber und auch Wissenschaft leistet dazu einen Beitrag. Am Forschungszentrum Jülich entwickeln Forscher:innen zum Beispiel Lösungen, um die Besucherführung bei Großveranstaltungen zu optimieren. Ein wesentlicher Bestandteil sind Computersimulationen, die bei dieser Europameisterschaft bereits zum Einsatz kommen. Diese helfen Veranstaltenden und Sicherheitskräften, sich vorzubereiten, Sicherheitsmaßnahmen zu planen oder effiziente Anreiserouten vorzuschlagen. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben sich wiederum damit beschäftigt, wie sich Misserfolge auf die Psyche der Spieler auswirken und wie der gefürchteten Abwärtsspirale entgegengewirkt werden kann. In ihrer Studie kommen sie zu dem Schluss, dass es wichtig ist, Erwartungen zu managen, positive affektive Zustände zu fördern und eine gesunde Motivation aller Teammitglieder zu unterstützen (Videointerview mit Studienautor Prof. Darko Jekauc).
 
 
 
 
 
 
 
 
Aus der Gemeinschaft
 
 
 
Frank Bradke erhält Akademiepreis
 
  Der Neurobiologe Frank Bradke, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und Professor an der Universität Bonn, erhält den mit 50.000 Euro dotierten Akademiepreis der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften. Die Auszeichnung würdigt seine herausragenden wissenschaftlichen Leistungen auf dem Gebiet der Entwicklung und Regeneration von Nervenzellen. Der Bonner Grundlagenforscher möchte mit seinen Untersuchungen den Weg für eine bessere Behandlung von Rückenmarksverletzungen bereiten.
 
DLR auf der ILA Berlin 2024
 
  Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) präsentierte sich auf der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) in Berlin mit wegweisenden Technologien und Konzepten für die klimaverträgliche Luftfahrt, mit Raumfahrttechnologien für Erdbeobachtung und Exploration – insbesondere aus dem Bereich Quantenphysik – sowie mit neuen Impulsen im Bereich Sicherheitsforschung. Die ILA Berlin bringt alle zwei Jahre die weltweite Luft- und Raumfahrt in die deutsche Hauptstadt. 2024 stand die Messe unter dem Motto „Pioneering Aerospace for a save, sustainable and connected world“. Zum ersten Mal zeigt das DLR das neue Forschungsflugzeug D328 UpLift, „Flying Testbed“ für klimaverträgliche Luftfahrttechnologien, das mit 100 Prozent synthetischem Treibstoff zur ILA flog. 
 
Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen eröffnet
 
  Ob in Batterien, Solarzellen oder Elektrolyseuren: In vielen Komponenten des Energiesystems der Zukunft stecken Materialien, die knapp und umweltschädlich sind. Am Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen (HIPOLE Jena) forschen Wissenschaftler:innen an neuen Lösungen für Energiespeicherung und Energieumwandlung. Nun wurde das Institut eröffnet. Es ist vom Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) in Kooperation mit der Friedrich-Schiller-Universität Jena gegründet worden. Bereits kurz nach seiner Gründung konnte HIPOLE Jena in ein modernes Laborgebäude auf dem Campus der Universität Jena einziehen. Die Laborräume wurden im ersten Halbjahr 2024 ausgestattet, und die konkrete Forschung in den neuen Laboren hat im Frühsommer 2024 begonnen.
 
 
 
 
Forschung
 
 
 
 
 
 
 
 
Blutmarker erkennen seltene Demenzformen und Nervenerkrankungen
 
 
 
 
Forschende des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) zeigen in einer Studie, dass sich die häufigsten Formen von Frontotemporaler Demenz (FTD) sowie die Nervenerkrankungen Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) und Progressive Supranukleäre Blickparese (PSP) per Bluttest erkennen lassen. Ihr Verfahren ist noch nicht bereit für den medizinischen Alltag, könnte aber langfristig die Krankheitsdiagnose erleichtern und schon jetzt die Entwicklung neuer Therapien voranbringen.
 

FTD, ALS und PSP bilden ein Spektrum neurodegenerativer Erkrankungen mit überlappender Symptomatik, die durch Demenz, Verhaltensauffälligkeiten, Lähmungen und Schwund der Muskulatur, Bewegungsstörungen und andere schwerwiegende Beeinträchtigungen gekennzeichnet ist. Hierzulande sind schätzungsweise bis zu 60.000 Menschen von einer dieser Erkrankungen betroffen. Damit sind sie zwar relativ selten, ihre Folgen für die Gesundheit gleichwohl gravierend. „Keine dieser Erkrankungen ist bislang heilbar. Und eine eindeutige Diagnose der molekularen Pathologie dieser Erkrankungen ist mit den bisherigen Methoden zu Lebzeiten gar nicht möglich, weil dafür Hirngewebe untersucht werden muss“, erläutert Anja Schneider, Forschungsgruppenleiterin am DZNE und Direktorin der Klinik für Alterspsychiatrie und Kognitive Störungen am Universitätsklinikum Bonn (UKB).

„Für die Entwicklung von Therapien bedarf es jedoch einer Diagnose der zugrundeliegenden Pathologie und der Möglichkeit, Patientinnen und Patienten nach der Art ihrer Erkrankung gruppieren zu können. Nur anhand einer solchen Stratifizierung können zielgerichtete und damit kausal wirksame Behandlungen getestet werden“, so Schneider weiter, die auch mit der Universität Bonn affiliiert ist. „Wir haben nun nachweisen können, dass sich eine PSP, die Verhaltensvariante der FTD sowie die überwiegende Mehrzahl der ALS-Erkrankungen – mit der Ausnahme einer speziellen Mutation – per Bluttest erkennen lassen und auch ihre zugrundeliegende Pathologie. Unsere Studie ist die erste, die dafür geeignete Biomarker gefunden hat. Die Anwendung dürfte zunächst im Forschungsbereich und in der Therapieentwicklung liegen. Langfristig halte ich es aber für realistisch, dass diese Biomarker auch in der medizinischen Routineversorgung zur Diagnose genutzt werden. Hierzu sind aber weitere Studien erforderlich. Wichtig wäre es insbesondere, die Entwicklung dieser Biomarker im Krankheitsverlauf zu erfassen und zu ermitteln, wie frühzeitig sie ansprechen.“

Der neue Bluttest, der auf der Messung sogenannter Tau- und TDP-43-Proteine basiert, könnte entscheidende Indizien für eine Diagnose liefern. Besonders großer Bedarf besteht bei der hier untersuchten „verhaltensbedingten FTD“. Denn den Symptomen dieser häufigsten Variante der FTD können im Gehirn zwei verschiedene Pathologien – also abnorme Vorgänge – zugrunde liegen, die sich im Allgemeinen erst per Gewebeanalyse nach dem Tode unterscheiden lassen. Nur bei den wenigen Betroffenen, bei denen eine Erkrankung genetisch bedingt ist, kann eine Erbgutanalyse schon zu Lebzeiten Klarheit schaffen. Durch den Bluttest wird nun eine eindeutige Diagnose zu Lebzeiten selbst dann möglich, wenn keine Mutation vorliegt. Das wiederum ist die Voraussetzung dafür, dass neue Therapien gegen diese verschiedenen Pathologien von FTD in klinischen Studien überhaupt getestet werden können.

Zur Originalveröffentlichung

Zur Pressemeldung des DZNE

(Bild: DZNE / Frommann)

 
Außerdem:
 

Klimawandel: Steigende Temperaturen beeinträchtigen Grundwasserqualität
Grundwasser bildet das größte ungefrorene Süßwasserreservoir der Welt und ist für das Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung. Wie sich die globale Erwärmung auf dessen Temperatur auswirkt und was das für Mensch und Natur bedeutet, haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) jetzt untersucht. Die Studie zeigt, dass bis zum Jahr 2100 voraussichtlich mehr als 75 Millionen Menschen in Gebieten leben werden, in denen das Grundwasser den höchsten von einem Land festgelegten Grenzwert für die Trinkwassertemperatur überschreitet. Mehr lesen

Die dunkle Seite der Röntgenmikroskopie
Röntgenmikroskope sind für die Untersuchung von Bauteilen und Werkstoffen essenziell, weil sich damit winzige Veränderungen und Details im Material entdecken lassen. Bislang war es aber schwierig, Risse oder kleinste Einschlüsse in den Bildern zu erkennen. Durch die Entwicklung einer neuen Methode können Forschende vom Helmholtz-Zentrum Hereon jetzt solche Veränderungen in der Nanometerdimension sichtbar machen. Davon profitieren unter anderem die Materialforschung und die Qualitätssicherung. Mehr lesen

 
 
 
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Chandrabali Karmakar ist Datenwissenschaftlerin am Institut für Fernerkundungstechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen. Sie forscht auf dem Gebiet der erklärbaren künstlichen Intelligenz mit Satellitenbildern. Zu ihren Forschungsinteressen gehören die Anwendung von KI in der Landwirtschaft und die Mensch-KI-Interaktion. Bild: DLR

 
 
Was ist das Spannendste an Ihrem Job?
 

Das Spannendste an meinem Projekt ist, dass die KI von den Landwirt:innen lernt und umgekehrt. Das KI-Modell, das den Gesundheitszustand der Pflanzen anhand von Satellitenbildern überwacht, bittet auch die Landwirt:innen um ein Feedback. Das ist die eigentliche Essenz der KI, die in diesen speziellen Anwendungsfällen als „Farmer in the Loop“ bezeichnet wird. Dieser Ansatz schafft nicht nur mehr digitale Kompetenz bei den Landwirt:innen, sondern überbrückt auch die Kluft zwischen Technologie und Landbevölkerung. 

 
Wenn Geld und Zeit keine Rolle spielen würden: Was wäre Ihr nächstes Projekt?
 

Wenn Geld und Zeit keine Rolle spielen würden, würde ich mein Tätigkeitsfeld gerne auf andere Länder ausweiten. Zurzeit arbeite ich nur für Landwirt:innen in Indien und Deutschland. Wenn ich mehr Ressourcen hätte, würde ich gerne landwirtschaftliche Probleme in anderen Ländern angehen, mit mehr Landwirt:innen in Kontakt treten und ein stärkeres Netzwerk und eine robustere Technologie aufbauen. Ein KI-Modell braucht vielfältige Daten. Die Verbindung zu Landwirt:innen auf der ganzen Welt würde die Möglichkeit bieten, ein allgemeines KI-Modell zu entwickeln, das Landwirt:innen auf der ganzen Welt helfen kann.

 
Mit wem würden Sie gerne mal zu Abend essen und worüber würden Sie dann sprechen?
 

Ich würde gerne mit Dr. Vandana Shiva, einer renommierten Forscherin und Aktivistin für Nachhaltigkeit, zu Abend essen. Ich würde gerne über den Konflikt zwischen der Klimapolitik und der Wirtschaft der Landwirt:innen sprechen und darüber, wie die Technologie helfen kann, aber auch über Themen wie Kohlenstoffemissionen und Bodengesundheit.

 
 
 
Standpunkt
 
 
 
 
 
 
 
 
Wir müssen uns viel besser gegen kommende Hitzewellen schützen
 
 
 
 
Der Meteorologe Andreas Fink vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) warnt vor bisher nie dagewesenen Hitzewellen und ihren Folgen für die Gesundheit. Und erläutert, wie Deutschland sich davor wappnen sollte.
 

In Deutschland und in vielen Regionen der Welt kommt es immer häufiger zu Hitzewellen. Auch ihre Intensität und Dauer nehmen zu. Klimawissenschaftler:innen sind sich sicher, dass wir in Deutschland künftig mehr Extreme erleben, die die bisherigen Hitzewellen der Rekordsommer 2003, 2018 und 2022 bei Weitem übertreffen werden. Im Vergleich zu anderen Extremwetter-Ereignissen, wie Überflutungen, gefährden Hitzewellen viel mehr Menschen. In den vergangenen Hitzesommern starben in Deutschland jeweils mehrere Tausend Menschen.

Ältere Menschen sind besonders gefährdet. Doch auch Jüngere, die über die heißen Stunden des Tages im Freien arbeiten müssen oder einfach in ihrer Freizeit aktiv sind, müssen mit gesundheitlichen Schäden rechnen. Frühwarnung, Vorsorge und Aufklärung sind wirksame Methoden, um diese Folgen zu vermeiden. Bei der Frühwarnung geht es zum einen darum, die meteorologischen Wettervorhersagen zu verbessern. Wichtig ist, dass sie genauer werden und Hitzewellen viel früher anzeigen als bislang. Genauso wichtig ist es, besser vorherzusagen, welche Folgen und Auswirkungen die jeweilige Hitzewelle hat. Diese Informationen müssen außerdem schneller zu den Akteur:innen gelangen, die notwendige Maßnahmen ergreifen können: Mitarbeiter:innen aus dem Gesundheits-, Arbeits-, und Katastrophenvorsorgewesen. Hier können wir die künstliche Intelligenz noch viel stärker nutzen. Darüber hinaus besteht weiterhin großer Forschungsbedarf in der Klimafolgenforschung.  Wir wissen noch zu wenig über die Wahrscheinlichkeit, das Ausmaß und die Konsequenzen künftig möglicher und bisher unvorstellbarer Hitzewellen.

Gut ist, dass viele Städte bereits an Hitzeschutzplänen arbeiten. Solche Pläne beinhalten zum Beispiel, dass öffentliche Einrichtungen mit Klimaanlage als „Hitzeschutzräume“ geöffnet werden können und Krankenhäuser vorbereitet sein sollten. Die Stadt Karlsruhe entwickelt eine App weiter, die bei Hitzetagen kühle Plätze anzeigt. Langfristig brauchen wir mehr Dachbegrünungen, generell mehr Grün in der Stadt, und sollten darauf achten, keine Frischluftschneisen zu verbauen. Grundsätzlich sollte niemand bei Hitze im Freien arbeiten oder die Arbeit sollte zumindest reduziert werden. Arbeitnehmer:innen und Unternehmen müssten sich hier verständigen, damit der Arbeitsplan auf amtliche Hitzewarnungen hin angepasst werden kann. Auch in der Aufklärung muss mehr getan werden. Nach dem amerikanischen Vorbild des „Tages der Hurrikan-Sensibilisierung“ könnte bei uns im späten Frühjahr auch ein „Tag der Hitzewellen“ ausgerufen werden. Über Social-Media und klassische Medien könnten auch Nachbarschaften sensibilisiert werden, darauf zu achten, dass ältere Alleinstehende und andere besonders gefährdete Mitbewohner:innen bei einer Hitzewelle ausreichend trinken.

In jedem Fall sind die kommenden Hitzewellen eine der größten Herausforderungen des Klimawandels in Deutschland. Schon jetzt müssen wir damit rechnen, im Sommer an mehreren Tagen Höchsttemperaturen deutlich über 40 Grad Celsius zu haben. Die Zeit zur Prävention ist daher knapp, wir müssen jetzt handeln.

(Bild: Magali Hauser, KIT)

 
 
 
 
 
 
 
Helmholtz in den Medien
 
 
 

Gesundheit: Eine neue Studie von Helmholtz Munich und dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung zeigt auf, inwieweit Körpergewicht und Ernährungsgewohnheiten werdender Väter die Gesundheit von Kindern maßgeblich beeinflussen. Hierfür haben die Forschenden bestimmte RNA-Moleküle von Spermien genauer untersucht und Daten von mehr als 3.000 Familien ausgewertet. Der Spiegel berichtet.

Bürokratie: Anlässlich des Leopoldina-Workshops zum Thema „Überregulierung in der Wissenschaft“ Anfang Juni in Berlin stellt der Deutschlandfunk Positionen von verschiedenen Teilnehmenden vor. Zitiert wird unter anderem Franziska Broer, die Geschäftsführerin der Helmholtz-Gemeinschaft. Sie erklärt, dass sich die meisten hemmenden Vorschriften gar nicht konkret auf die Wissenschaft bezögen. Was der Forschung viel eher Probleme bereite, seien Regulierungen wie die Vergaberichtlinie oder das Lieferkettengesetz.

Pandemieforschung: Im Interview mit der Zeit warnt der Biologe Fabian Leendertz, Gründer des Helmholtz-Instituts One Health, vor dem steigenden Risiko für neue Pandemien. Dieses werde vor allem durch Faktoren wie Klimawandel oder (Massen-)Tierhaltung bedingt. Ganz im Sinne des „One Health“-Ansatzes, der die Gesundheit von Mensch, Tier und Ökosystem zusammendenkt, argumentiert der Biologe, dass verstärkt disziplinübergreifend gearbeitet werden müsse. Human- und Tiermedizin sollten daher gemeinsam mit Ökologie, Soziologie und Ökonomie an einem Strang ziehen, um das pandemische Risiko zu reduzieren.

Klimatechnologien: Im Gespräch mit der Frankfurter Rundschau erklärt Detlef Stolten, Professor am Institut für Energie- und Klimaforschung am Forschungszentrum Jülich, dass die Klimaziele nur erreicht werden könnten, wenn große Mengen an CO2 der Atmosphäre mithilfe der Direct-Air-Capture-Technologie (DAC) entzogen würden. Diese Methode, einschließlich der Speicherung des CO2 in tiefen geologischen Schichten, werde ab 2035 voraussichtlich günstiger sein als die Reduktion schwer vermeidbarer Restemissionen in Branchen wie dem Flugverkehr.

Ukraine: Die Tagesschau berichtet über die Ukraine Recovery Conference und interviewt in diesem Zusammenhang auch den Energie- und Klimaexperten Georg Zachmann vom Helmholtz-Zentrum Berlin. Zachmann, der die ukrainische Regierung in Energiefragen berät, erklärt, dass ausrangierte Kraftwerksteile aus Europa die Ukraine dabei unterstützen könnten, beschädigte Energieanlagen wieder aufzubauen.

 
 
 
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Herausgegeben von: Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., Anna-Louisa-Karsch-Str.2, 10178 Berlin

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