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Themenfelder der Initiative

Klimaschutz

Ohne Forschung kein Energiesparen. Ohne Energiesparen kein Klimaschutz. Unter diesem Motto haben sich hessische Forscherinnen und Forscher ein ambitioniertes Ziel gesetzt: Flugzeuge sollen leichter fliegen, Autos sollen leichter fahren und so dazu beitragen, den Klimawandel aufzuhalten.

  • Plasma schützt KlimaPlasma schützt Klima
    © Alphaspirit | Dreamstime.com
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Plasma schützt Klima

Fliegen ist heute populärer denn je. Allein im ersten Halbjahr 2012 hat fast die Hälfte aller Deutschen bereits eine Flugreise unternommen. Doch die Freude am Fliegen belastet die Umwelt. Einen entscheidenden Beitrag zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Flugzeugen erhoffen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Forschungsgruppe Widerstands- und Zirkulationskontrolle am Institut des CSI (Center of Smart Interfaces) der TU Darmstadt. Sie haben herausgefunden, dass sich der Kerosinverbrauch auch bei modernsten Flugzeugen durch turbulente Luftströmungen an den Tragflächen unnötig erhöht. Ziel ihrer Forschung ist nun, mithilfe eines bestimmten Plasmas an der Oberfläche der Flügel den Luftstrom so zu verändern, dass mehr Auftrieb entsteht. Flugzeuge mit Plasma-Tragflächen können dann langsamer fliegen und verbrauchen folglich weniger Kraftstoff.

Zurück zu den Wurzeln

"Wissen schafft Jobs" bedeutet in Hessen nicht nur das Schaffen neuer und das Erhalten vorhandener Arbeitsplätze. Menschen mit Behinderungen einen fairen Zugang in das Berufsleben zu ermöglichen, gehört ebenso zu den Aufgaben der hessischen Forschung.

Das Zentrum für blinde und sehbehinderte Studierende an der Technischen Hochschule Mittelhessen arbeitet deshalb an einem "Hessischen elektronischen Lernportal für chronisch Kranke und Behinderte". Überwiegend schwerbehinderte Mitarbeiter entwickeln darin ein Portal, das behindertengerechte Lehrmaterialien und Übungsaufgaben zur Verfügung stellt und den Online-Zugriff auf Datenbanken mit Fachliteratur erlaubt. Die Möglichkeit, an die spezielle Behinderung angepasste mündliche und schriftliche Prüfungen ortsunabhängig abzulegen, ist ebenfalls vorgesehen.

TimberTower – Türme aus Holz für Windkraftanlagen

Beim Bau von Windkraftanlagen spielt Holz noch keine Rolle. Die Türme bestehen meistens aus Stahl. Im Projekt entwickelte Prof. Dr.-Ing. Leander Bathon zusammen mit Partnern für die Firma TimberTower GmbH eine innovative Lösung, um den natürlichen und nachwachsenden Werkstoff Holz für den Bau eines Turmes einzusetzen. Gegenüber Stahl bietet Holz als Baustoff für Windkraftanlagen klare Vorteile bei Transport, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Die Herausforderung beim Turmbau mit Holz ist jedoch die Verbindung der einzelnen Brettsperrholzelemente. Die Elemente müssen so effizient verbunden werden, dass sie den statischen und ermüdungsrelevanten Beanspruchungen während der Nutzung standhalten. Herkömmliche Ansätze lösen diese Herausforderung nicht zufriedenstellend. Professor Bathon entwickelte daher eine Technologie, bei der die einzelnen Brettsperrholzelemente in den horizontalen Stoßfugen über Lochbleche aus Stahl verbunden werden. Die Lochbleche werden dabei in die zu verbindenden Brettsperrholzelemente eingeklebt. Es zeigte sich hierbei, dass das entwickelte Verbindungskonzept den Anforderungen im "TimberTower" in vollem Maße genügt. Darüber hinaus leitete Professor Bathon aus diesen Erkenntnissen einen Berechnungs- und Dimensionierungsansatz für die entwickelte Brettsperrholz-Lochblech-Klebeverbindung ab und entwickelte ein praktisches Produktionsverfahren für seine innovative Klebeverbindung.

Klimaschutz international

Auch auf internationaler Ebene sind hessische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit der Klimaforschung beschäftigt. Im DAAD-Exzellenzzentrum "CEMarin" in Kolumbien, an dem die Universität Gießen maßgeblich beteiligt ist, wird modernste marine Forschung zu Umweltveränderungen und globaler Erwärmung durchgeführt.
Welche ökologischen Konsequenzen aktuelle und künftige Veränderungen im Reisanbau in großen Teilen Südostasiens haben, untersucht eine neue Forschergruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft, bei der die Universität Gießen federführend ist. Für die Erzeugung von einem Kilogramm Reis werden zwischen 3.000 und 5.000 Liter Wasser verbraucht, einem der kostbarsten Güter der Welt. Der Wassereinsatz soll durch die Forschungen reduziert werden.
Die Vielfalt sichern

Biodiversitätsverlust und Klimawandel gehören zu den großen Herausforderungen unserer Zeit. Sie beeinflussen sich gegenseitig – und diese vielfältigen Wechselwirkungen erforschen die über 130 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F), einem Joint Venture der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und der Goethe-Universität in Frankfurt am Main. Die verwendeten Methoden reichen dabei von globaler Klimamodellierung bis zu molekularbiologischen Analysen einzelner Organismen. Welche Tier- oder Pflanzenarten sind durch den Klimawandel bedroht, welche Krankheitserreger breiten sich womöglich aus? Kann die Natur uns noch genügend der sogenannten Ökosystemdienstleistungen zur Verfügung stellen, wenn wir sie zu sehr verändern?

Das Besondere an BiK-F ist die Integration von biologischer, geowissenschaftlicher und sozialwissenschaftlicher Forschung unter einem Dach, sowie die lange Zeitachse: Erdgeschichtliche Zeiträume stehen ebenso im Fokus wie die aktuellen Prozesse und der Ausblick in die Zukunft. Außerdem wird auf regionalem wie globalem Maßstab geforscht, an Land ebenso wie im Süßwasser und in den Meeren. Dabei werden geologische und ökologische Ereignisse und Prozesse ebenso dokumentiert und analysiert wie Fragen der Evolution und Anpassung. Auf der Grundlage der Ergebnisse und Modellierungen erarbeitet das Zentrum Zukunftsprojektionen und Entscheidungsgrundlagen und trägt damit auch zur Umsetzung internationaler Abkommen wie zum Beispiel der UN-Klimarahmenkonvention bei. Hierzu kooperieren die BiK-F-Forscher eng mit zahlreichen anderen Forschungseinrichtungen: Das gemeinsam mit der Universität Yale betriebene Projekt "Map of life" ermöglicht es z.B., Populationsveränderungen von weltweit 30.000 Arten zu analysieren.

Geisenheimer FACE-System für Spezialkulturen

Wie bildet man das Klima der Zukunft ab? Wie erforscht man die Wirkung sich ändernder Klimabedingungen auf Spezialkulturen? Im Geisenheimer FACE (Free Air Carbon Dioxide Enrichment)-Versuchssystem wird dies möglich sein. Die Spezialkulturen, wie beispielswiese Obst, Wein, Gemüse, Zierpflanzen generieren ca. 35 Prozent der gesamten Wertschöpfung aller landwirtschaftlichen Produkte. Das Geisenheimer Klimafolgenforschungssystem FACE (Free Air Carbon Dioxide Enrichment)-für Spezialkulturen wird es ermöglichen die Auswirkungen zukünftiger Klimabedingungen auf diese Kulturen zu erforschen.

"Geisi" die ferngesteuerte Bewirtschaftungsplattform für Steillagenweinberge

Ziel des Projekts "Geisi" am Institut für Technik der Hochschule Geisenheim University ist die Entwicklung einer fahrerlosen Antriebsplattform für extreme Weinbausteillagen. Die Verbindung von moderner Steuerungselektronik mit innovativer Antriebstechnik in diesem Trägerfahrzeug ermöglicht die Mechanisierung verschiedener Handarbeiten in diesen Steillagen und ist daher ein wichtiger Beitrag zur Erhaltung dieser teilweise als Weltkulturerbe ausgewiesenen Flächen.