Pressemitteilung der Universität Duisburg-Essen

Rückenspule vor MRT-Röhre
Rückenspule vor MRT-Röhre

Nachwuchswissenschaftlerförderung

Strom in Erdgas speichern

[30.03.2009] Überall schießen Windparks aus dem Boden, Solarkraftwerke sind auf dem Vormarsch: Ökostrom ist in aller Munde. Aber es gibt ein Problem, denn oft wird der umweltfreundliche Strom da produziert, wo er nicht in dem Maße gebraucht wird, wie er entsteht. Die Stromnetze in diesen Regionen sind aber oft nicht auf die Beförderung solcher Mengen von elektrischer Ladung in die Ballungszentren ausgerichtet. Eine Lösung für dieses Problem sucht Bauingenieur Dr. Thorsten Mietzel vom Fachgebiet Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft der Universität Duisburg-Essen (UDE).

Sein Forschungsprojekt ist eins von vieren, die vom „Programm zur Förderung des promovierten Wissenschaftlichen Nachwuchses“ der Universität Duisburg-Essen (UDE) unterstützt werden. Die Hochschule übernimmt dabei für ein Jahr bis zu 25.000 Euro der Kosten. Jungforscher, die eine akademische Karriere anstreben, können sich mit ihren geplanten Projekten um die Förderung bewerben.

Mietzel forscht in seinem Projekt nach praktikablen und umweltschonenden Möglichkeiten, Strom in Methan umzuwandeln. Denn das farb- und geruchslose Gas lässt sich in Erdgasfahrzeugen problemlos transportieren, sei es für die wachsende Zahl von Erdgastankstellen oder zur Unterstützung des Heizenergienetzes. Zwar gibt es bereits chemische Verfahren, die Strom in Methan umwandeln können, sie sind aber viel zu teuer und brauchen große Energiemengen. Daher versucht Mietzel Bakterien die Arbeit machen zu lassen, also biologische Prozesse zu nutzen – mit geringerer Temperatur, geringerem Druck und ohne Katalysator, wie er bei einem chemischen Verfahren nötig wäre.

Legosteine aus Atomen

Unbemerkt hat die Nanotechnologie in unseren Alltag Einzug erhalten. Autolackierungen, Sonnencremes oder spezielle Textilien werden mittlerweile mit ihrer Hilfe hergestellt. Nanotechnologie beschäftigt sich mit sehr kleinen Strukturen. So arbeitet Dr. Martin Kammler vom Institut für Laser- und Plasmaphysik mit Größenordnungen von einem millionstel Millimeter, die also 50.000-mal kleiner als der Durchmesser eines Haares sind.

Gelingt es, die Anordnung von Molekülen und Atomen auf diesen Mini-Strukturen zu ändern, bietet sich der Wissenschaft eine Vielzahl von neuen Möglichkeiten: Zusammen mit den Forschungslaboren von IBM in New York hat der Physiker bereits eine Möglichkeit gefunden, kleine Inseln aus Atomen wie Legosteine gezielt auf dem Kristall Silizium anzuordnen. In seinem geförderten Vorhaben versucht der Forscher nun, das verwendete Verfahren weiterzuentwickeln und auf andere Materialien zu übertragen. Gelingt sein Experiment, dann gibt es zukünftig unter anderem neue Chips, die Computer schneller arbeiten lassen.

Jugendliche wirksam erziehen

Das System der Jugendhilfe steht durch Kindesverwahrlosungen und Tötungen im Licht der Öffentlichkeit und dadurch unter Druck. Über die „Hilfen zur Erziehung“ der Jugendhilfe forscht Dr. Oliver Fehren. Der Pädagoge vom Institut für Stadtteilentwicklung, Sozialraumorientierte Arbeit und Beratung (ISSAB) der UDE untersucht dabei, inwieweit Kinder und Jugendliche sinnvoll unterstützt werden können.

Hilfe zur Erziehung bekommen Eltern, wenn sie allein ihren Aufgaben nicht gewachsen sind und das Wohl des Kindes gefährdet ist. Die Jungendämter verfolgen dabei eine sozialraumorientierte Arbeitsstruktur: Die Eigeninitiative der Kinder und Jugendlichen sowie ihre Stärken sollen gefördert werden. Lokale Netzwerke spielen in diesem Rahmen eine weitere wichtige Rolle.

Fehren will durch empirische Untersuchungen erkennen, ob und wie hilfsbedürftige Personen mit sozialraumorientierten Arbeitsformen gefördert werden können. Weiter werden Merkmale einer sinnvollen Jugendarbeit identifiziert und ihre Wirkung erforscht. Damit will der Wissenschaftler den Jugendämtern Hinweise geben, wie sie die Menschen besser fördern und ihre eigene Arbeit überprüfen können.

Scharfe Bilder aus dem Körper

Die Magnetresonanztomographie (MRT) wird häufig genutzt, um Gewebeveränderungen genauer zu untersuchen. In Schnittbildern werden die Struktur und Funktion von Organen dargestellt. So können Ärzte Unregelmäßigkeiten, wie Tumore, erkennen. Bei größeren Körperteilen, wie dem Bauch, werden die Bilder allerdings ungleichmäßig ausgeleuchtet, so dass die ärztliche Diagnose ungenau werden kann. Dr. Andreas Rennings vom Fachgebiet Allgemeine und Theoretische Elektrotechnik (ATE) erforscht in seinem geförderten Projekt Wege, wie man auch bei diesen Körperpartien genaue Bilder bekommt.

In modernen 7-Tesla-Tomographen wird ein hochfrequentes Magnet-feld aktiviert, das die Kernspins im menschlichen Körper zum Kreiseln bringt. Wird es abgeschaltet, kehren die Spins in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Sie senden dabei ein 300 MHz-Radiosignal aus, mit denen der Computer das Bild berechnet. Bei größeren Körperbereichen ist der Signalempfang mit bisheriger Technik verfälscht. Mit Hilfe neuartiger Antennen auf der Basis elektromagnetischer Metamaterialien, die eine gleichmäßige Signalaufnahme im Körper ermöglichen, will Rennings dieses Problem beheben.

Weitere Informationen:
Dr. Thorsten Mietzel, Tel. 0201/183-2851, thorsten.mietzel@uni-due.de, Dr. Martin Kammler, Tel. 0203/379-1461, martin.kammler@uni-due.de, Dr. Oliver Fehren, Tel. 0201/43764-22, oliver.fehren@uni-due.de, Dr. Andreas Rennings, Tel. 0203/379-4215, andre.rennings@uni-due.de

Redaktion: Annika Bödefeld, Tel. 0203/379-2461


Bildhinweis:
Ein Foto zu dieser Pressemitteilung (Bildbeschreibung: Rückenspule vor MRT-Röhre) können Sie herunterladen unter:
"/imperia/md/images/samples/2009/bilderpressemitteilungen/rueckenspule-vor-roehre.jpg"

Alle Pressemitteilungen der UDE finden Sie unter:
http://www.uni-due.de/de/presse/pm.php