Wissenschaft in Europa der Woche vom 15. 10. bis 21. 10. 2002
Schnelle Abgasmessung mit Infrarot Bonn (alphagalileo) - Der Gesetzgeber legt die Messlatte höher: Ab dem Jahr 2005 gilt für europäische Kraftfahrzeuge die Abgasnorm EU4. Für Benzin- wie Dieselmotoren schreibt sie gegenüber der knapp drei Jahre alten EU3 vor, dass sich der Ausstoß schädlicher Gase etwa halbiert. Längst entwickeln Fahrzeughersteller entsprechende, steuerlich begünstigte Motor-Katalysator-Systeme. Ein Beispiel dafür ist ein Magermotortyp, der bereits jetzt in mehrere VW-Modelle eingebaut wird. Um die Emission von Schadstoffen weiter zu senken, wird in Wolfsburg die Zusammensetzung der Abgase mit DEGAS IV gemessen. Die Vorteile des am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM entwickelten Geräts gegenüber den sonst in diesem Bereich eingesetzten erläutert VW-Abteilungsleiter Jörg-Dieter Baronick: »Inzwischen ist die Infrarotspektroskopie so hoch entwickelt, dass uns das Preis-Leistungsverhältnis des Geräts überzeugte. Insbesondere wegen der etwa zehnmal schnelleren Messwerterfassung wagten wir den Einstieg in diese Messtechnik, die in unserem Bereich neu ist.« So können die Techniker am Prüfstand deutlich besser als bisher erkennen, wenn Spitzen im zeitlichen Konzentrationsverlauf der Gase auftreten. Ein wesentlicher Grund dafür, dass etwa zehn verlässliche Werte pro Motortakt – also rund hundert pro Sekunde – erfasst werden können, liegt im Messprinzip. »Die Spektroskopie mit Infrarotlasern ist schnell«, betont der IPM-Marketingbeauftragte Dr. Karsten Sassenscheid. »Doch die Laser allein bringen es nicht. Meine Kollegen haben das Messgerät in allen Komponenten auf höchste Geschwindigkeit getrimmt. Dies betrifft insbesondere die Ansteuerung der Laser, die Art der Probenahme sowie eine Verkleinerung der Messzellen.« Da in DEGAS IV bis zu drei Diodenlaser gleichzeitig arbeiten, können die Konzentrationen dreier Gasen parallel gemessen werden. Je nach Wellenlänge der in das Gerät eingesetzten Laser werden Gase wie Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid und -dioxid sowie Ammoniak und Methan erfasst. Ganz neue Erkenntnisse ergeben sich für Motorentwickler daraus, dass ihnen das System Messergebnisse gleichzeitig von vier verschiedenen Stellen im Abgasstrang liefern kann. Ein weiteres Augenmerk richteten die Entwickler von DEGAS IV auf seine einfache Bedienbarkeit, sodass auch weniger geschultes Personal verlässliche Messungen zustande bringt. Dass ein modernes Messgerät kompatibel zu Computern und anderen elektronischen Geräten ist, setzen Käufer heute voraus.
Laufen gegen Arthritis Studie : Jogger haben größere Knochendichte – Kritik an Verallgemeinerung London (pte) - Joggen kann laut Forschern der Stanford University, Kalifornien den Beginn einer Osteoarthritis um bis zu zwölf Jahre verzögern. Personen, die sich öfter sportlich betätigen entwickeln weniger häufig die schmerzhafte Gelenksentzündung. Den besten Schutz bietet laut Studienleiter Jim Fries eine Laufdistanz von 9,6 bis 32 Kilometern pro Woche. Die Forscher untersuchten 538 Mitglieder eines Laufklubs und verglichen diese mit 423 Personen, die sich zeitlebens niemals körperlich betätigten. Die Probanden waren ca. 58 Jahre alt und waren zu Beginn der Studie 1984 auf gesundheitlich ähnlichem Niveau. Jährlich erhoben Ärzte deren Schmerzen und körperliche Beeinträchtigungen. Das Fortschreiten der Osteoarthritis wurde mittels Röntgen überprüft bzw. wurde nach Anzeichen der Gelenkserkrankung gesucht. Am Ende der Studie zeigte sich, dass 20 Prozent der "Couchpotatoes" unter Schmerzen und Funktionsstörungen litten, aber nur fünf Prozent der sportlich aktiven Gruppe. Zudem wiesen Läufer eine höhere Knochendichte und einen niedrigeren Knochen-Mineralienverlust auf. Fries, der die Ergebnisse auf einer Medizin-Konferenz im italienischen Sorrent präsentierte, betonte: "Laufen oder Joggen senken das Arthritis-Risiko. Das selbe gilt aber nicht für Aktivitäten, wo Drehbewegungen im Spiel sind, wie z.B. beim Fußball." Durch diese Bewegungen wird die Entwicklung der Osteoarthritis gefördert, im Speziellen im Knie. "Sogar Ballett-Tänzer haben ein erhöhtes Arthritis-Risiko und zwar an der Basis der großen Zehe. Eine Sprecherin der Arthritis Research Campaign kritisierte gegenüber der BBC die aktuelle Studie: "Exzessives Laufen setzt Gelenke einer hohen Belastung aus und das kann zu Verletzungen führen. Fußballer haben nur deswegen ein höheres Osteoarthritis-Risiko, da sie ihre Gelenke durch Verletzungen schädigen." Außerdem sei es bei der Beantwortung der Frage, wie Arthritis entsteht, zu einfach, eindeutig für oder gegen Laufen zu sein.
Schimmelpilze austrocknen Bonn (alphagalileo) - Diese Pilzsaison ist ungesund bis unangenehm und findet nicht im herbstlichen Wald statt. Auch im Haus fühlen sich verschiedenste Vertreter der botanischen Abteilung Mycophyta wohl – vorausgesetzt, sie stoßen auf günstige Bedingungen. Meist genügt bereits ein karger, doch verdaubarer Untergrund, der sie wachsen lässt. Besonders anziehend wirkt dessen Feuchte, die stark von der Temperatur abhängt. Hat sich der Schwamm oder Schimmel erst eingenistet, können geänderte Lüftungsgewohnheiten meist nur noch die weitere Ausbreitung der Pilze unterdrücken. Wer eine dann fällige, tiefer gehende Sanierung der Bausubstanz vermeiden will, hätte sich zumindest als Architekt schon viel früher mit Fragen von Raum- und Gebäudeklima beschäftigen müssen. Genau für diesen Bereich entwickelten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP das Programm WUFI – Wärme- und Feuchtetransport instationär. Seit über sechs Jahren wird diese Softwarefamilie von mehr als 1200 lizenzierten Wissenschaftlern und Praktikern dazu eingeset »Stellen Sie sich eine neu gebaute Wand vor, die trocknet!«, sagt der stellvertretende Institutsleiter Dr. Klaus Sedlbauer. »Instationär bedeutet dabei, dass die Wärme- und Wassermenge, die durch eine Wandfläche transportiert wird, zeitlich nicht konstant ist. Eine neue Mauer benötigt einige Jahre, bis sie weitgehend trocken ist, und entsprechend ändert sich das Raumklima.« WUFI berücksichtigt ebenso kürzerfristige Ereignisse wie Sonneneinstrahlung, Temperatur der Außenluft oder Regen, der die Wand benetzt.. Mit einem der beiden neuen Module lässt sich nun die Gefahr der Schimmelbildung einschätzen: Wurde das Programm mit allen bauphysikalisch relevanten Größen gefüttert, so geben sie die Feuchte der Innen- wie Außenwand an. Variiert der Architekt oder Techniker ein Gebäudeteil geometrisch oder gibt er einen schwerverdaulicheren Baustoff ein, so mag es passieren, dass die »Ampel« der Software von rot wie »Vorsicht, Schimmelrisiko!« auf grün wie »Unbedenklich« springt. Grundlage der Beurteilung bilden Messungen und Beobachtungen über viele Jahre. Das zweite neue WUFI-Modul berücksichtigt erstmals auch Luftströmungen. Der rechnerische Aufwand ist beträchtlich, denn der Übergang von Wasser und Wärme zwischen Festkörper und Luft hängt ganz erheblich von der Strömungsgeschwindigkeit am jeweiligen Ort ab.
Mit den Störchen gen Süden ziehen Bonn (alphagalileo) - In diesen Wochen treffen europäische Weißstörche in ihren meist afrikanischen Winterquartieren ein. Besonders wenn Vogelfreunde sie mühsam aufgezogen und beobachtet haben, ist der Wunsch groß, dass sie im folgenden Frühjahr auch wohlbehalten zurückkehren. Tödliche Fallen wie Hochspannungsleitungen und offene Wasserbehälter lassen sich am einfachsten durch Satellitenpeilung der Großvögel erkennen und anschließend entschärfen. Darüber hinaus liefern die Daten wichtige ornithologische Erkenntnisse über das Zugverhalten der Vögel. Um auch Kindern die beeindruckenden Flugleistungen der Störche nahe zu bringen und sie spielerisch mit dem Computer vertraut zu machen, können die geografischen Daten als Flugrouten auf der Internetseite www.storchenzug.de betrachtet werden. Die graphische Animation der Karte haben Mitarbeiter des Fraunhofer-Instituts für Autonome Intelligente Systeme AIS umgesetzt. Die Hauptdarsteller der Seite heißen Prinzesschen, ihr Mann Jonas, Valinka, Felix, Annamarie und Sophia. Alle sechs wurden mit leistungsfähigen, nur etwa 50 Gramm leichten Minisendern ausgestattet. Deren Positionsdaten werden per Satellit ermittelt und täglich in die interaktive Karte von Europa und Afrika eingetragen. Jeder Storch wird auf seinem Weg durch eine Farbe gekennzeichnet. Ein Schieberegler erlaubt es, ein früheres Datum einzustellen oder eine zeitgeraffte Animation des Flugs ablaufen zu lassen.. Ausschnitte der Karte können durch Ziehen der Maus oder mit Zoomtasten vergrößert, verkleinert und verschoben werden. Mit der Möglichkeit, Gewässer, Staatsgrenzen und Verbreitungsgebiete der Vögel ein- und auszublenden, ergeben sich weitere Erkenntnisse und Fragen, die beispielsweise in einem Schulprojekt diskutiert werden können. Oder wissen Sie, warum die Vögel nicht über das Mittelmeer ziehen? Die räumlichen Daten und das statistische Material der interaktiven Karte stellt eine Variante der Software CommonGIS zusammen. »Im Gegensatz zu anderen Geographischen Informationssystemen werden thematische Karten bei uns automatisch generiert«, betont Hans Voss, Projektleiter am AIS. »So ist der professionelle Nutzer des Systems von der eintönigen Umsetzung und Visualisierung der Daten befreit und kann sich ganz der wichtigeren Auswahl und Analyse widmen.«