Inhalt 1/2009

Forschung

• Biomasse macht`s möglich
  Plädoyer für nachhaltige Energieversorgung durch Aufforstung
• Verbesserung des Erdbebenfrühwarnsystems
  Physiker Joachim Peinke veröffentlicht Studie in Physical Review Letters
• Max Planck und Fraunhofer in Oldenburg
  Neue Gruppen für Meeres- und Hörforschung haben ihre Arbeit an der Universität aufgenommen
• Energieeffiziente Stadt
  Oldenburg erfolgreich im BMBF-Wettbewerb / Chance auf eine MIllion Euro
• Forschung für Alphabetisierung
  Didaktisches Zentrum begleitet VHS-Projekt
• Medizinische Standards
  OFFIS und Krebsforschungszentrum kooperieren
• Assistenz im Alter
  Interdisziplinäres Projekt für unabhängiges Wohnen
• Nachhaltige Prävention
  Unterstützung von benachteiligten Kindern
• Prominenter Berater für CENTOS
• Förderung der Kommunikation
  

Biomasse macht`s möglich

Plädoyer für nachhaltige Enerversorgung durch Aufforstung

Hoher Energiegewinn durch Aufforstung degradierter Böden. Foto: iStock

Eine globale Energieversorgung durch Biomasse ist ein durchaus realistisches Szenarium – so lautet das Fazit einer Studie, die von dem ausgeschiedenen Oldenburger Chemiker Prof. Dr. Jürgen O. Metzger und Prof. Dr. Aloys Hüttermann von der Universität Göttingen verfasst wurde. Entgegen der allgemeinen Auffassung, dass der Anbau von Biomasse zur Lösung der Energieprobleme keine realistische Option sei, sehen die beiden Wissenschaftler darin ein nachhaltiges und wirtschaftlich machbares Szenarium. Die Ergebnisse ihrer Studie sind in der Online-Ausgabe der Springer-Fachzeitschrift „Naturwissenschaften“ veröffentlicht.*

Fossile kohlenstoffreiche Rohstoffe wie Erdöl, Erdgas und Kohle, die nahezu den gesamten globalen Energiebedarf decken, werden bei einer Fortschreibung des aktuellen Verbrauchs spätestens in 75 Jahren vollständig erschöpft sein. Alle aktuellen Szenarien gehen davon aus, dass die Menge an Biomasse, die auf dem verfügbaren Boden in Konkurrenz zu Nahrungsmitteln angebaut werden kann, so begrenzt ist, dass Biomasse als Hauptenergiequelle unrealistisch erscheint.

Metzger und Hüttermann weisen dagegen nach, dass ausreichend Biomasse auf von Menschen in historischer Zeit verbrauchter („degradierter“) und verwüsteter Flächen zur Deckung des weltweiten Energiebedarfs nachhaltig und wirtschaftlich angebaut werden kann.

Die Lösung besteht in einer Aufforstung der Flächen, die nicht als Ackerland für die Nahrungsmittelerzeugung in Frage kommen, mit schnell wachsenden Baumarten. Die Wissenschaftler haben berechnet, dass die notwendigen Investitionen für die Aufforstung der degradierten Böden und die Umwandlung der Biomasse in elektrische Energie, Kraftstoffe, Wärme und chemische Rohstoffe nicht höher, wahrscheinlich sogar geringer sind als Investitionen in die Infrastruktur für fossile Rohstoffe. Insbesondere sind Investitionen in Biomasse tatsächlich nachhaltig – anders als bei fossilen Rohstoffen. Da die Verwendung von Biomasse als Energiequelle kohlenstoffneutral ist, also bei ihrer Nutzung nur soviel Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) frei wird, wie von der Pflanze gebunden wurde, wird der Anstieg des CO2-Gehalts der Atmosphäre gestoppt und sogar langsam reduziert.

Andere erneuerbare Energien, wie Sonnen-, Gezeiten- und Windenergie, tragen zu dem Energiemix bei und machen das Biomasseszenarium noch realistischer. Die Autoren räumen allerdings ein, dass neue Technologien erforderlich sind, um die in der Biomasse gespeicherte chemische Energie effizienter in elektrische Energie umzuwandeln.

Sie fügen hinzu, dass „das Szenarium einer Aufforstung zum Zwecke der Energiegewinnung einen wichtigen Schritt darstellt, um die Programme der Vereinten Nationen zur Eindämmung der Ausdehnung von Wüsten (Desertifizierung) und Entwaldung ohne zusätzliche Kosten zu realisieren“. Jürgen O. Metzger gilt als international ausgewiesener Experte auf dem Gebiet der nachhaltigen Chemie. 2007 wurde er von der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) mit dem angesehenen „Wöhlerpreis für ressourcenschonende Prozesse“ geehrt.

*Metzger JO & Huettermann A (2008). Sustainable global energy supply based on lignocellulosic biomass from afforestation of degraded areas. Naturwissenschaften, Online-Ausgabe.

Verbesserung des Erdbebenfrühwarnsystems

Physiker Joachim Peinke veröffentlicht Studie in Physical Review Letters

Erdbeben verlässlich voraussagen: Dies könnte künftig dank einer Methode besser möglich werden, die der Physiker Prof. Dr. Joachim Peinke gemeinsam mit seinem iranischen Kollegen Prof. Dr. Mohammed Reza Rahimi Tabar entwickelt hat. Die Wissenschaftler berichten darüber in den Physical Review Letters, der weltweit bedeutendsten Physik-Fachzeitschrift („Turbulentlike Behavior of Seismic Time Series”, PRL, 31.12.2008). Beide Wissenschaftler forschen im Bereich der Physik intensiv zum Thema „Ausbildung von Extremwerten in komplexen Systemen“. Zu solchen Systemen zählen z.B. Turbulenz, Finanzmärkte oder Windfelder.

Folgen eines Erdbebens in Indonesien: Hoffnung auf besseres Frühwarnsystem durch neue Kenngröße. Foto: iStock

Ausgehend von Erkenntnissen über anomale Statistiken der Turbulenz entdeckten Peinke und Tabar – gemeinsam mit ihren MitarbeiterInnen – bei der Analyse mehrerer Erdbeben eine neue Kenngröße. Diese zeigt schon Stunden vor dem eigentlichen Erdbeben einen signifikanten Wertzuwachs. Außerdem korrespondiert sie mit der Entfernung zum Erdbebenzentrum und der Größe des sich aufbauenden Erdbebens.

Die Forschungsergebnisse sind Grundlage zur Entwicklung eines neuen Erdbebenfrühwarnsystems. Das Forschungsprojekt unter der Leitung von Peinke wird von einer britischen Öl- und Gastechnologie-Firma finanziert. „Es wäre für mich eine große Freude, wenn unsere Erkenntnisse für Frühwarnsysteme dazu beitragen, dass in Zukunft große Erdbeben weltweit besser erkannt werden“, so Peinke.

Peinke ist Leiter der Arbeitsgruppe Hydrodynamik und Windenergie am Institut für Physik, Direktor des Zentrums für Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung COAST an der Universität sowie Sprecher von ForWind, dem Zentrum für Windenergieforschung der Universitäten Oldenburg und Hannover. Sein Kollege Tabar, Hochschullehrer an der Sharif University of Technology (Teheran, Iran), war im vergangenen Jahr im Rahmen eines Alexander von Humboldt-Stipendiums als Gastwissenschaftler in Oldenburg tätig.

Max Planck und Fraunhofer in Oldenburg

Neue Gruppen für Meeres- und Hörforschung haben ihre Arbeit an der Universität aufgenommen

Zwei maßgebliche deutsche Forschungseinrichtungen – die Max-Planck-Gesellschaft und die Fraunhofer-Gesellschaft – bereichern mit ihren Nachwuchsgruppen seit Ende des Sommersemesters die Forschungslandschaft der Universität. Die Max-Planck-Nachwuchsforschergruppe für Marine Geochemie wird von Dr. Thorsten Dittmar und die Fraunhofer-Projektgruppe Hör-, Sprach- und Audio-Technologie von Dr. Jens Appell geleitet.

Die Entscheidung der Max-Planck-Gesellschaft, sich mit zwei Nachwuchsgruppen im Bereich der Meeresforschung erstmals in Oldenburg zu engagieren, wurde 2007 getroffen. Das Land Niedersachsen übernimmt die Anschubfinanzierung. Beide Arbeitsgruppen gehören zum Bremer Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie und sind in Oldenburg am Institut für Chemie und Biologie des Meeres der Universität (ICBM) angesiedelt. Die zweite Arbeitsgruppe (Anorganische Biogeochemie und Analytik) soll im April 2009 starten.

Die Forschungsarbeiten werden sich auf das gelöste organische Material im Meerwasser konzentrieren, dessen Rolle im Kohlenstoffkreislauf der Erde trotz intensiver Forschungsbemühungen in den vergangenen Jahrzehnten noch weitgehend unklar ist. Im Einzelnen geht es um Entstehung, chemische Struktur und mögliche Zersetzung des Materials, das aus Überresten von Algen, Landpflanzen und Erdölkomponenten besteht, die aus undichten Lagerstätten unter dem Ozeanboden in das Meerwasser gelangt sind. Es verbleibt offenbar Hunderte bis Tausende von Jahren im Meer und wird dabei ständig umgewandelt. Wie das genau geschieht, ist bislang ungeklärt.

Dittmar, bisher Assistant Professor am Department für Ozeanographie der Florida State University in Tallahassee (USA) stammt aus Konstanz, hat in Bayreuth Geoökologie studiert und an der Universität Bremen im Fach Meereschemie promoviert. 2003 folgte er dem Ruf auf die Professur in Florida. Von dort aus unternahm er zahlreiche Expeditionen in die Weltmeere, darunter Anfang 2008 auch in die Antarktis.

Seit August 2008 hat auch das Kompetenzzentrum HörTech im Haus des Hörens ein neues „Familienmitglied“: Mit der Einstellung von Dr. Jens Appell als Abteilungsleiter sowie sechs weiterer Wissenschaftlicher MitarbeiterInnen hat die von Prof. Dr. Dr. Birger Kollmeier geleitete Fraunhofer-Projektgruppe ihre Arbeit aufgenommen. Ziel ist die Umsetzung von wissenschaftlichen und technologischen Entwicklungen aus der Hör-Rehabilitation, Sprachkommunikation und Audiotechnik in alle Bereiche des täglichen Lebens. „Als Teil der weltweit anerkannten Oldenburger Hörforschung ergänzt die neue Forschungsgruppe unser Know-how im Bereich Audio-Systemtechnik und Akustik“, so Prof. Dr. Karlheinz Brandenburg, Direktor des Fraunhofer-Instituts für digitale Medientechnologie in Ilmenau, das als „Mutter-Institut“ die vom Land Niedersachsen geförderte Fraunhofer-Ansiedlung in Oldenburg unterstützt.

Mit den Forschungsschwerpunkten „Audio-Systemtechnik für Audiologie und assistive Systeme“, „Hör-Unterstützung in Kommunikationsumgebungen“ und „Persönliche Hörsysteme“ werden Kunden in den Branchen Gesundheit, Verkehr, Multimedia, Telekommunikation und Sicherheitstechnologie avisiert. „Im Rahmen des EU-Projekts DIRAC, das von der Universität Oldenburg koordiniert wird, entwickeln wir beispielsweise einen Demonstrator mit Kameras und Mikrofonen, der ungewöhnliche oder alarmierende Ereignisse im häuslichen Umfeld von älteren Menschen oder in öffentlichen Räumen erkennt“, erklärt Appell einen Teil der aktuellen Forschungsarbeiten.

Energieeffiziente Stadt

Oldenburg erfolgreich im BMBF-Wettbewerb / Chance auf eine Million Euro

Erneut hat ein Projekt aus dem Umfeld „Stadt der Wissenschaft“ überregionale Anerkennung erfahren: Das Bundesforschungsministerium (BMBF) beschied Oldenburgs Antrag auf eine Förderung im Rahmen der „Forschungsinitiative Energieeffiziente Stadt“ positiv. Damit verbunden ist eine Fördersumme von bis zu 200.000 €. Das Geld soll verwendet werden, um die eingereichten Ideen weiterzuentwickeln. Sollte Oldenburg mit seinem Konzept zum Aufspüren von Möglichkeiten zum Energiesparen in die Endrunde kommen, winkt eine Fördersumme von einer Million €.

„Der Erfolg der Oldenburger Bewerbung ist nicht nur Ausdruck der guten Zusammenarbeit von Stadt und Universität, sondern auch einer von vielen Bausteinen, mit denen sich die langjährige Oldenburger Energieforschung profiliert und auf sich aufmerksam macht. Die Schlagworte dafür sind Sonne, Wind und Effizienz“, sagte dazu die kommissarische Präsidentin der Universität, Dr. Heide Ahrens.

Die Grundlage der Bewerbung bildete das Konzept „Energieeffizientes Oldenburg – Gemeinsam fit für die Stadt von Übermorgen“. Als Partner sind daran die Universität Oldenburg, das Informatikinstitut OFFIS, die EWE AG, das Oldenburger Energie Cluster OLEC, das RIS-Kompetenzzentrum Energie sowie das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (München) beteiligt. Die Institutionen werden in engem Kontakt weitere Überlegungen anstellen, um die Frage zu beantworten, wie die Energieversorgung in der Übermorgenstadt gesichert werden kann.

Oberbürgermeister Gerd Schwandner zeigte sich hoch erfreut über den Erfolg: „Diese Auszeichnung ist für die Energiestadt Oldenburg und für unseren Ruf als „Stadt der Wissenschaft“ Bestätigung und Ansporn zugleich. Unser exzellentes Zusammenspiel von Stadt, Forschung und Netzwerken im Bereich Energie hat hier hervorragend funktioniert. Jetzt wollen wir mit einem professionellen Umsetzungskonzept auch die Endrunde erreichen.“

Bei der Ausschreibung, die sich an Kommunen und Initiativgruppen mit kommunaler Kooperation richtete, ging es unter Berücksichtigung zukünftiger Entwicklungsszenarien um die Untersuchung und Umgestaltung des Energiesystems einer Stadt. „Das ist eine Bestätigung für unsere anwendungsbezogene IT-Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Energiesektor“ betonte Prof. Dr. Dr. h.c. Hans-Jürgen Appelrath. „Bereits seit Jahren arbeiten wir aktiv an Standardisierungen, um die heterogene Energielandschaft effizient zu managen und so schlussendlich auch jeden Haushalt in das System integrieren zu können.“

Die Fragen, die dabei gestellt werden – etwa die nach der Senkung des Energieverbrauchs einer Stadt oder jene, welche Strategien, Technologien und Dienstleistungen am meisten dazu beitragen, Energie zu sparen – spielen auch bei einer Reihe von Veranstaltungen der „Stadt der Wissenschaft“ eine zentrale Rolle.

Konkret geht es bei dem Oldenburger Antrag um die Entwicklung eines neuen, Software-gestützten Werkzeugs zur verbesserten Grundlagenanalyse von Potenzialen der Energieeinsparung. Dafür soll zunächst analysiert werden, wo in der Stadt wie viel Energie verbraucht wird und welche Siedlungs- oder Nutzformen hinter dem Verbrauch stehen. Um eine bessere Grundlage für die Stadtplanung zu erarbeiten, steht der Dienstleistungssektor im Mittelpunkt der Untersuchungen: Wie hoch sind etwa die CO2-Emissionen einer Steuerberatung, eines Schul- oder Arztbesuchs? Und welche Rückschlüsse lassen sich beispielsweise für integrierte Ansätze der Stadtplanung und Energieversorgung ableiten? Schließlich soll die gewandelte Rolle des Bürgers im Energiesystem der Zukunft unter die Lupe genommen werden. Mit Solaranlagen auf dem Dach und Brennstoffzellen im Keller könnte der Energie-Konsument zunehmend zum Energie-Produzenten werden – als so genannter „Prosument“.

Forschung für Alphabetisierung

Didaktisches Zentrum begleitet VHS-Projekt

In Deutschland können etwa vier Millionen erwachsene Menschen kaum oder gar nicht schreiben. Als „funktionale Analphabeten“ sind sie nicht oder nur eingeschränkt in der Lage, den schriftsprachlichen Anforderungen in Alltag und Beruf zu begegnen. Vor diesem Hintergrund startete das dreijährige Forschungsprojekt „A.B.C. – Alphabetisierung – Beratung – Chancen“, an dem das Didaktische Zentrum der Universität beteiligt ist. Die Federführung des Projekts, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird, liegt bei der Volkshochschule Oldenburg. Weitere Kooperationspartner kommen von den Universitäten Bremen, Köln und Berlin.

Im Rahmen des A.B.C.-Projekts wird eine Gruppe von sieben erwachsenen Analphabeten an der VHS Oldenburg mit wissenschaftlicher Begleitung unterrichtet. Schon die Konzeption als Intensivangebot mit 20 Unterrichtsstunden pro Woche ist eine Innovation und soll den Lernerfolg positiv beeinflussen. Im Mittelpunkt stehen die Erprobung neuer Lehr- und Lernformen sowie die Entwicklung diagnostischer Instrumente und Fördermaterialien für die Alphabetisierungspädagogik. Ziel ist es, Bedingungen erfolgreicher Alphabetisierung zu erfassen.

Das Didaktische Zentrum nimmt im Rahmen des Projekts die forschungsmethodologische Begleitung wahr, unterstützt bei der Umsetzung von Erhebungsverfahren und bildet u.a. mit einer qualitativen Interviewstudie die Klammer für die Teilvorhaben im Rahmen des Gesamtprojekts.

http://abc-projekt.de/

Medizinische Standards

OFFIS und Krebsforshcungszentrum kooperieren

Seit dem Herbst kooperiert das Informatik-Institut OFFIS mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ Heidelberg). Die Zusammenarbeit zielt darauf ab, Informationen aus dem Bereich der Strahlentherapie effizient und flexibel zu verarbeiten.

Die Planung und Durchführung von Strahlentherapien setzt eine Vielzahl medizinischer Daten voraus, beispielsweise CT-Bilder zur exakten Lokalisierung der Tumore, die schnell und leicht verfügbar sein müssen. Auch in der Strahlentherapie setzt sich bei der medizinischen Bildkommunikation zunehmend der DICOM-Standard (Digital Imaging and Communications in Medicine) durch. Er erlaubt es, dass die Informationen standardisiert abgelegt werden können.

OFFIS mit seiner langjährigen DICOM-Erfahrung und das DKFZ wollen erforschen, wie die Verwaltung aller relevanten Strahlentherapiedaten effizient und standardkonform umgesetzt werden kann. Ziel ist ein besserer Datenaustausch zwischen Software-Systemen im Bereich Strahlentherapie, insbesondere in der kliniknahen Forschung. Unterstützt wird das Forschungsprojekt von der OFFIS-Ausgründung ICSMED AG.

http://dicom.offis.de
www.icsmed.de/

Assistenz im Alter

Interdisziplinäres Projekt für unabhängiges Wohnen

Gestaltung altersgerechter Lebenswelten“ (GAL) – unter diesem Namen hat im Herbst ein neuer, vom Land Niedersachsen finanzierter Forschungsverbund seine Arbeit aufgenommen, um IT-basierte Assistenzsysteme für ein gesundes und möglichst unabhängiges Leben im Alter zu entwickeln und zu erproben.

Aus Oldenburg sind das Informatikinstitut OFFIS, das Kompetenzzentrum HörTech, das Institut für Sonder- und Rehabilitationspädagogik der Universität sowie die neu gegründete Abteilung für Hör-, Sprach- und Audiotechnologie des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medientechnologie an dem Projekt beteiligt. Weitere Partner im interdisziplinären GAL-Netzwerk sind die TU Braunschweig, die Medizinische Hochschule Hannover (MHH), die Berliner Charité sowie die Universitäten Vechta, Osnabrück und Potsdam. Die Sprecher des Forschungsverbunds sind Prof. Dr. Andreas Hein (OFFIS) und Prof. Dr. Reinhold Haux (TU Braunschweig). Das auf drei Jahre angelegte Projekt hat ein Gesamtvolumen von 3,1 Millionen €.

www.altersgerechte-lebenswelten.de

Nachhaltige Prävention

Unterstützung von benachteiligten Kindern

Viele Teilprojekte ergeben ein Ganzes. Die „Delmenhorster Präventionsbausteine“ verfolgen das Ziel, die Situation benachteiligter Kinder, Jugendlicher und ihren Familien zu verbessern. Die Stadt hat in Zusammenarbeit mit freien und schulischen Trägern ein präventionsorientiertes Maßnahmenpaket zur Stärkung der Kooperation zwischen Jugendhilfe, Schule und Arbeitsverwaltung sowie den dort tätigen haupt- und ehrenamtlichen AkteurInnen installiert. Das Projekt wird wissenschaftlich begleitet von der Erziehungswissenschaftlerin Prof. Dr. Anke Spies (Foto) mit Prof. Dr. Manfred Wittrock, Dr. Heinrich Ricking und Lalitha Chamakalayil als Wissenschaftliche Mitarbeiterin.

Die Bausteine des Projekts umfassen u.a. die Soziale Arbeit an Schulen, Netzwerkarbeit, Nachbarschaftsbüros, Familienhebammen und familienstützende Dienste. Die fachliche Unterstützung und die nachhaltige Ausgestaltung der einzelnen Projektbausteine werden durch die Oldenburger WissenschaftlerInnen begleitet, und hinsichtlich ihrer Konsequenzen, Reichweiten und Entwicklungsoptionen analysiert und konzeptionell fortgeschrieben. Das Delmenhorster Modell ermöglicht es, einzelne Präventionsprojekte im Zusammenhang zu sehen und Vernetzung gezielt zu fördern. „So lässt sich das Präventionspotenzial systematisch ausbauen“, betonte Spies.

Prominenter Berater für CENTOS

Prof. Dr. Klaus Töpfer (Mitte), ehemaliger Bundesumweltminister und bis 2006 Exekutivdirektor des Umweltprogramms der Vereinten Nationen, wird das Oldenburger Zentrum für Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung CENTOS beraten und sich an dem von CENTOS maßgeblich mit getragenen Forschungsprojekt „Nordwest 2050: Perspektiven für klimaangepasste Innovationsprozesse in der Metropolregion Oldenburg/Bremen“ beteiligen. Das Projekt – eines von bundesweit sechs – wird vom Bundesforschungsministerium mit 10 Millionen € gefördert und ging am 25. November mit einem Workshop an den Start, der von dem Ökonomen Dr. Klaus Fichter (l.) geleitet wurde. Mit dabei waren auch: Prof. Dr. Armin von Gleich (2.v.l.), Prof. Dr. Bernd Siebenhüner (2.v.r.) und Prof. Dr. Reinhard Pfriem (r.).

Förderung der Kommunikation

Auf Initiative der Rehabilitationspädagogin Prof. Dr. Andrea Erdélyi ist ein Netzwerk zur Unterstützten Kommunikation (UK) in der Region Weser-Ems gegründet worden. UK steht für das Ersetzen oder Ergänzen lautsprachlicher Kommunikation bei Menschen, deren Sprachvermögen aufgrund einer Behinderung, Erkrankung oder eines Unfalls eingeschränkt ist. Mit dem UK-Netzwerk soll Betroffenen in der Region geholfen werden, ihre kommunikativen und damit ihre sozialen Fähigkeiten zu erweitern. Beteiligt sind soziale Einrichtungen und Dienste sowie Therapiezentren, Sonderschulen und Tagesbildungsstätten für Kinder, Jugendliche und Erwachsene, u.a. aus Aurich, Diepholz, Dinklage, Ganderkesee, Leer, Lingen, Oldenburg, Osnabrück, Westerstede und Wilhelmshaven. Ziel ist die Vernetzung von Wissenschaft und Praxis.

www.uni-oldenburg.de/sonderpaedagogik/37417.html