Alle Artikel mit dem Schlagwort: Planck

"Repowering": Techniker rüsten eine Windkraftanlage mit stärkeren Generatoren auf. Dies ist ein weltweiter Trend in der Branche, in Sachsen kommt er laut BWE-Angaben aber erst langsam voran. Foto: REpower Systems AG, BWE

Große Windparks bremsen sich selbst aus

Simulation: Zuviel Turbinen lassen Ausbeute pro Turm immer mehr sinken Jena, 24. August 2015. Der Bau immer größerer Windparks ist anscheinend keine gangbarer Weg zur Energiewende: Wie Jenaer Forscher jetzt in einer Wetter-Simulation herausgefunden haben, bremsen sehr große Windkraftparks den Wind derart aus, dass die Anlagen unterm Strich nur noch sehr ineffizient arbeiten.

Blick in den Reaktorraum des Wendelstein 7X. Foto: Heiko Weckbrodt

Sonne auf Erden in Greifswald

Im weltweiten Rennen um den ersten Kernfusions-Reaktor laufen Planck-Physiker aus Meck-Pomm ganz vorn mit Greifswald, 18. August 2015. Die Kernfusion gilt als schier unerschöpfliche Energiequelle, ergiebiger als Öl, sauberer als Kernspaltung, steuerbarer als Windenergie. In Greifswald nicht weit vom Ostseestrand wollen Forscher nun diese Kraft der Sonne für die Menschheit bändigen – zur Abwechslung mal nicht in Form einer zerstörerischen Wasserstoff-Bombe, sondern als unermüdlichen Strom- und Wärmspender.

Sieht aus wie ein vollkommen verdrehter Schmalzkringel und wurde von einem Supercomputer als ideales Magnetfeld für eine Kernfusion errechnet: Die Feld-Brennkammer für den Wendelstein 7x. Abb.: IPP

Zahlen & Fakten zum Wendelstein 7x

Grundprinzip: Kernfusionsreaktor Standort: Greifswald Design: Stellarator (Plasma wird ausschließlich durch äußere Magnetfelder in der Schwebe gehalten, kein Stromfluss im Plasma) Magnetspulen: aus Supraleit-Spulen (tiefgekühlt auf ca 4 Kelvin = ca. – 269 Grad Celsius, bis zu 13.000 Ampere Stromstärke) Plasma-Volumen: ca. 30 Kubimeter Plasma-Temperatur: ca. 100 Millionen Grad Plasma-Druck: ca. 2 Bar (etwas weniger als der Druck in einem Autoreifen) Reaktor-Masse: ca. 750 Tonnen Reaktor-Durchmesser: 16 Meter Bau- und Anlagenkosten: ca. 520 Millionen Euro Betriebs- und Personalkosten für 20 Jahre: ca. 1/2 Mrd. € Gesamtkosten: ca. 1,06 Milliarden Euro Zum Weiterlesen: Die Sonne auf Erden in Greifswald

Das Bild links zeigt einen normalen Maus-Neokotex, das rechte Bild einen Großhirnrinde mit künstlich erhähter Pax6-Aktivität. Abb.: MPI-CBGDas Bild links zeigt einen normalen Maus-Neokotex, das rechte Bild einen Großhirnrinde mit künstlich erhähter Pax6-Aktivität. Abb.: MPI-CBG

Die Super-Schlaumaus naht

Dresdner Genetiker machen Mausgehirn menschenähnlich Dresden, 16. August 2015. Die Vorstellung ist etwas gruselig: Eine Maus mit menschlicher Intelligenz würde wohl in keine Mausefalle mehr tappen und bestimmt auch ganz neue Taktiken entwickeln, um Küchen auszuplündern. Ganz so weit mag es vielleicht nicht kommen, aber einen Schritt in diese Richtung haben kürzlich Dresdner Planck-Forscher getan: Sie haben die Nerven-Stammzellen von Mäusen genetisch zu verändert, dass sie denen von Primaten ähnlich wurden. Dadurch bekamen diese Mäuse-Stammzellen die Fähigkeit, ähnlich viele Nervenzellen wie Affen oder Menschen, letztlich sogar eine ähnliche Großhirnrinde (Neokortex) zu bilden – das A und O für die menschliche Intelligenz.

Die Ladungsträger (blau: Elektronen, rot: Löcher) eines Halbleiters werden durch das Magnetfeld (schwarze Pfeile) von ihrer ursprünglichen Stromrichtung (grüner Pfeil) abgelenkt; je schneller sie sind, umso stärker ist die Ablenkung entgegen der ursprünglichen Stromrichtung und damit die Zunahme des Widerstandes. In Niobphosphid ist der Effekt besonders groß, weil es besonders schnelle Elektronen besitzt. Abb.: Dr. Yulin Chen

Superschnelle Elektronen

Planck-Forscher designen neues Datenspeichermaterial aus Niob und Phosphor Dresden, 22. Juni 2015. Planck- und Helmholtz-Physiker aus Dresden haben ein neues Elektronikmaterial entworfen, das in Zukunft zu billigerem und schnellerem Festplatten-Speicher führen könnte: Bei Experimenten mit einer Verbindung der Elemente Niob und Phosphor stellten sie fest, dass sie den Fluss der fast lichtschnellen Elektronen in diesem Designer-Werkstoff sehr einfach mit Magnetfeldern von außen kontrollieren können.

Savannen wie hier in Tansania nehmen insgesamt nur recht wenig von dem Kohlendioxid auf, das der Mensch vor allem durch die Verfeuerung fossiler Brennstoffe freisetzt. Sie verursachen aber - je nach Niederschlags-Menge - die Schwankungen in der globalen Kohlenstoffbilanz. Foto: Fritz/Heinrich

Kriegt die Savanne genug Regen, verbessert sich globale CO2-Bilanz

Wälder wirken als Riesenpuffer gegen Klimawandel Jena, 24. Mai 2015. Riesige natürliche Puffer sorgen dafür, dass der Klima-Wandel nicht so schnell voranschreitet, wie es Forscher früher mit Blick auf die Luftverpestung durch den Menschen berechnet hatten: Seit über 50 Jahren nehmen die Wälder und anderes Grünzeug rund um den Erdball mehr Kohlendioxid (CO2) auf, als sie wieder an die Luft abgibt. Den Großteil davon wird in tropischen Regenwälder und in Wäldern unserer Breiten per Photosynthese in Kohlenhydrate (Zuckerbasis) umgewandelt. Wieviel vom atmosphärischen CO2 pro Jahr aber tatsächlich „verzuckert“ werden kann, hängt entscheidend davon ab, ob es im jeweiligen Jahr in den Savannen und in den Buschländern auf der Erde geregnet hat. Das haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie aus Jena nun herausgefunden.

Die KR2-Moleküle im Bakterium Krokinobacter eikastus konnten ursprünglich nur Natrium-Ionen (lila) transportieren. Ein Forscherteam hat die lichtausgelöste Ionenpumpe nun auf die wichtigeren Kalium-Ionen umprogrammiert. Grafik: Forschungszentrum Jülich/IBS Grenoble

Lichtschalter für Nervenzellen

Forscher designen optogenetische Ionen-Pumpe aus Meeresbakterie Frankfurt am Main/Jülich, 12. April 2015: Ein internationales Forscherteam hat möglicherweise einen Weg gefunden, um überaktive Gehirnzellen mit optogenetischen Ionenpumpe auszuschalten. Sie designten dafür Moleküle aus einem Meeresbakterium so um, dass diese Kalium-Ionen aus einer Nervenzelle herauswerfen, wenn sie Lichtsignale empfangen. Diese Kalium-Rumpfatome entscheiden mit darüber, ob eine Nervenzelle aktiv oder passiv ist.

Die lauten Rufe der Weißbartstummelaffen wurden von der Analysetechnik besonders gut erkannt. Foto: Ammie Kalan, MPI für evolutionäre Anthropologie

Spracherkennungs-Software zählt Affen im Dschungel

Leipzig/Illmenau, 24. März 2015: Computergestützte Lautanalysen, wie man sich so ähnlich auch von Spracherkennungs-Programmen kennt, helfen nun Affenforschern, Primaten in Dschungeln zu zählen: Mussten die Forscher bisher ganze Dschungelabschnitte ablaufen, um die Affen-Population einzeln zu registrieren, setzen sie nun Audiorekorder und eine Spezial-Software ein, um zum Beispiel Schimpansen von Weißbartstummelaffen zu unterscheiden und halbwegs zuverlässig zu schätzen, wieviele sich davon in den Büschen verstecken. Die Technik ist eine Gemeinschaftsentwicklung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medientechnologie (IDMT) in Ilmenau.

Die riesigen Kondensator-Banken im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf entladen sich schlagartig in spezielle Magnetspulen, um sehr hohe Felder zu erzeugen. Foto: HZDR, Oliver Killig

Dresdner Werkstoff merkt sich starke Magnetkraft

Planck-Forscher hoffen auf bessere Computerspeicher Dresden, 16. März 2015: Dresdner Planck-Forscher haben einen neuen Werkstoff entwickelt, der in Zukunft bei der Konstruktion leistungsfähigerer und langlebiger Computerspeicher helfen könnte. Die Forscher des „Max-Planck-Instituts für Chemische Physik fester Stoffe“ (MPI-CPfS) setzten dafür eine Legierung aus den Elementen Mangan, Platin und Gallium extrem starken Magnetfeldern aus, wie sie nur an wenigen Orten weltweit erzeugt werden können. Dabei stellten sie fest, dass die vorher unmagnetische Verbindung danach selbst Magnetkraft entwickelte – und zwar in einem Maße, wie bislang kein anderes Material.

Blick von oben auf ein Zebrafischauge. Die roten und grünen Zellen sind Neuronen und der „Tunnel“ in der Mitte ist der Sehnerv. Foto: MPI-CBG

Augen-Zellkerne wollen hoch hinauf

Dresdner Planck-Zellbiologen spüren Netzhaut-Wachstum nach Dresden, 18. Januar 2015: Das Auge gilt als Wunderwerk der Natur, ultrareligiöse Kreise in den USA halten diesen besonderen menschlichen Sensor gar für einen Gottesbeweis: Es kann sich an helle und dunkle Umgebungen anpassen, verschafft uns in Sekundenbruchteilen einen Überblick über unsere Umgebung, kann Blumen aus der nächsten Nähe begutachten und weit entfernte Objekte abschätzen – alles Fähigkeiten, mit denen sich selbst modernste Kameras und Elektroniksensoren noch furchtbar schwer tun. Wie es ganz gewöhnliche Vorläuferzellen im Menschen überhaupt schaffen, solch ein Hochleistungs-Sensornetzwerk wie die Netzhaut zu knüpfen, stellt die Wissenschaft immer noch vor viele Rätsel. Die Wanderlust bestimmter Zellkerne spielt dabei anscheinend eine wichtige Rolle, haben nun Forscher des „Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik“ (MPI-CBG) in Dresden herausgefunden.

Auf einem spontanen "Science Slam" wollen internationale Forscher für ein weltoffenes Dresden rappen. Fotos: MPI-CBG, Klaus Gigga, Montage: hw

Internationale Forscher durch Pegida in Dresden verunsichert

Am Montag rappen und dichten Planck-Genetiker bei Spontan-„Science Slam“ für eine weltoffene Stadt Dresden, 16. Januar 2015: Ausländische Biologen und Genetiker, die in Dresden forschen, fühlen sich durch die islam-kritischen „Pegida“-Märsche an den Montagen und den gewaltsamen Tod eines eritreischen Flüchtlings am vergangenen Dienstag verunsichert. Sie wissen nicht recht, ob sie in Sachsen noch willkommen sind. „Viele unserer internationalen Mitarbeiter sind ziemlich nervöse, einige haben auch Angst“, sagte Sprecher Florian Frisch vom Dresdner „Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik“ (MPI-CBG) auf Oiger-Anfrage. Die Forscher werden daher zusammen mit Künstlern am Montag auf dem Neumarkt bei einem spontan organisierten „Science Slam“ unter dem Motto „Wir wollen’s wissen“ ein anderes, weltoffeneres Bild der Stadt zeichnen.

Bioinformatik-Nerd Dr. Florian Jug beantwortet morgen im "Science Café" in Dresden Fragen von Laien. Foto: MPI-CBG

Moderne Biologie ohne massiven Computereinsatz undenkbar

Dresdner Planck-Nerds plaudern morgen im „Science Café” über Zusammenspiel von Biologie und Informatik Dresden, 12. Januar 2015: Die meisten haben beim Stichwort „Biologie“ wohl vor allem zerkratzte Schulmikroskope und arme aufgeschnippelte Tierchen vor Augen. Im wissenschaftlichen Alltag ist dieses Fach indes längst zur Hightech-Disziplin mutiert: „Moderne Biologie ist ohne Computertechnik heute gar nicht mehr vorstellbar“, meint Katrin Boes vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG). Morgen Abend plaudern die Planck-Nerds (Computerauskenner) Dr. Michael Hiller und Dr. Florian Jug nun in einem „Science Café“ in der „Groove Station“ in der Dresdner Neustadt mit neugierigen Besuchern über eben dieses Zusammenspiel von Biologie und Informatik und beantworten zwanglos Fragen.

Die Leuchtstoff-Mikroskopaufnahme zeigt das Signalmolekül Hedgehog (grün) und die Zellmembran (lila) in einem Fruchtfliegen-Darm. Abb.: MPI-CBG

Das kluge Tier schaltet bei Hungersnot auf Sparflamme

Dresdner Biologen entziffern drosselnde Signalkette Dresden, 13. Dezember 2014: Bricht in einer Landschaft eine Hungersnot aus, sterben dort die Tiere zu Myriaden – außer ein paar besonders Schlauen, die in einen Sparmodus umschalten: In diesen Lebewesen sendet das sogenannte „Hedgehog“-Protein Drossel-Signale an den gesamten Organismus aus. Die sorgen dafür, dass zwar grundlegende Zellfunktionen aufrechterhalten werden, energiezehrendes Wachstum oder – bei Embryonen beziehungsweise Larven – die Entwicklung gestoppt werden. Das bewahrt diese Tiere vor dem Hungertod nach dem Motto: lieber mickrig als tot. Dresdner Zellbiologen haben nun wichtige Glieder dieser Signalkette entziffert.

Ein Hirnfaltungs-Schwellenwert im Bauplan verschiedenetr Säugetiere entscheidet darüber, wie schnell das Hirn eines Embryos im Mutterleib wächst - und zu welchen Intelligenz-Leistungen dieses Lebewesen letztlich imstand ist. Grafik: MPI-CBG

Acht entscheidende Tage machen uns zum Menschen

Dresdner Planck-Forscher finden Steuerprogramme für Hirnwachstum Dresden, 25. November 2014: Wenn man das Wachstum eines Babys im Mutterleib mit einem abzuarbeitenden Computerprogramm vergleicht, so sind es eigentlich nur kleine Programm-Verzweigungen, die für unsere Fähigkeiten zum Denken, Träumen und Sprechen sorgen: Ein menschlicher Fötus nämlich produziert etwa acht bis neun Tage länger Nervenzellen in seinem Neokortex als ein Menschenaffen-Fetus – und bildet dadurch ein dreimal so großes Gehirn aus. Die biochemischen „Programme“, die dafür verantwortlich sind, hat nun ein Team um Professor Wieland Huttner am Dresdner Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) identifiziert.

Prof. Claudia Felser an der neuen Sputter-Anlage. Foto: Dietrich Flechtner

Spin-Speicherchip und embargofreien E-Motoren auf der Spur

Dresdner Planck-Physiker designen in neuen Laboren Werkstoffe aus einzelnen Atomen Dresden, 23. Oktober 2014: Um neue Werkstoffe zu finden, die zu sehr schnellen Spintronik-Speicherchips und besseren Motoren für Elektroautos führen könnten, nimmt das Dresdner Max-Planck-Institut für „Chemische Physik fester Stoffe“ (MPI-CPFS) an der Nöthnitzer Straße Anfang November zwei neue, über zehn Millionen Euro teure Forschungslabore mit einer speziell für die Dresdner Physiker maßgeschneiderten „Sputter“-Anlage offiziell in Betrieb. Dabei handelt es sich um ein automatisch verknüpftes System von Hochvakuum- und Analyse-Kammern, in denen hauchdünne Beschichtungen möglich sind. Außerdem haben die Physiker ein extrem hochauflösendes Elektronenmikroskop bekommen, mit dem sie bis in die Welt der Atome hinabschauen können.