Zum Hauptinhalt springen

Mit Rettungsring auf Energiefang

Europäer führend bei der Kernfusion-Forschung

Seit fast 40 Jahren versuchen Physiker eine kontrollierte Kernfusion in Gang zu bringen. Ein Blick in den nächtlichen Sternenhimmel oder zur Sonne zeigt, welche gewaltigen Energien bei dieser Reaktion frei werden. Dort vereinigen sich unter ungeheurem Druck und bei Temperaturen von etwa 15 Millionen Grad Celsius jeweils vier Atomkerne des Wasserstoffs zu einem Kern des Elementes Helium.

Ein winzig kleiner Bruchteil der Masse des Wasserstoffs wird dabei in Energie umgewandelt. Vier Millionen Tonnen verschwinden so in jeder Sekunde. Dies reicht aus, um in 150 Millionen Kilometer Entfernung Wetter und Meeresströmungen auf der Erde zu beeinflussen. Ob Kohle, Gas oder Erdöl, Wind- oder Wasserkraft; alle unsere Energiereserven verdanken wir letztendlich diesem Prozess, der seit viereinhalb Milliarden Jahren vor sich geht und ohne den die Erde ein kalter, unbewohnter Planet geblieben wäre. Die Kräfte, die bei der Verschmelzung leichter Atomkerne frei werden, sind rund zehn Millionen Mal größer als die Energien chemischer Reaktionen.

Die Detonation der ersten Wasserstoffbombe – sie wurde von den Vereinigten Staaten 1951 auf dem Eniwetok- Atoll gezündet – demonstrierte deutlicher als alle Zahlenspiele die Kräfte, die im Inneren der Atome schlummern. Nachdem sich unlängst Angaben amerikanischer Wissenschaftler, sie hätten eine kontrollierte Kernfusion quasi im Reagenzglas bei Zimmertemperatur erreicht, als unhaltbar erwiesen haben, gingen die Physiker weltweit wieder zum Tagesgeschäft über.

Mit riesigen Magneten, mit Teilchenbeschleunigern und leistungsstarken Laserkanonen versuchen die Forscher auch weiterhin, einen Reaktor zu entwickeln, der Energie aus der Verschmelzung von Atomkernen gewinnen soll. Obwohl es Physikern des Labors für Plasmaphysik im amerikanischen Princeton 1986 gelang, die unvorstellbare Temperatur von 200 Millionen Grad Celsius zu erzeugen, haben alle bisherigen Experimente mehr Energie verschlungen, als sie produzierten:

Das Problem besteht darin, dass die positiv geladenen Atomkerne sich zunächst gegenseitig abstoßen. Um dennoch eine Verschmelzung zu erreichen, müssen die Teilchen mit sehr hohen Geschwindigkeiten aufeinanderprallen. Erreicht wird die nötige Geschwindigkeit, indem die Gase erhitzt werden. In einem sehr starken, ringförmigen Magnetfeld wird dieses „Plasma“ eingeschlossen und so in der Schwebe gehalten.
Fusionsreaktoren, die nach diesem Prinzip aufgebaut sind, gleichen in der Form einem überdimensionalen Rettungsring und werden als „Tokamak“-Reaktoren bezeichnet.

Fortschritte auf dem Weg zur Kernfusion machten in den letzten Jahren vor allem die Europäer. Das weltweit größte Experiment zur Kernverschmelzung findet zur Zeit im englischen Culham bei Oxford statt. An Jet (Joint European Torus) sind alle europäischen Fusionslaboratorien beteiligt. Hier wird am größten Schritt des Projekts, der Zündung und dem Unterhalt des entstehenden thermonuklearen Feuers, gearbeitet.

Denn erst wenn eine Temperatur von über 400 Millionen Grad Celsius und eine Dichte von mindestens 100 Billionen Teilchen je Kubikzentimeter über mehrere Sekunden hinweg aufrecht erhalten werden können, entsteht eine Kettenreaktion, bei der sich Deuterium – eine „schwere“ Form des Wasserstoffs – zu Helium umwandelt. Da Deuterium als Bestandteil des Wassers praktisch unbegrenzt zur Verfügung steht, glauben Optimisten, dass die Energieversorgung der Menschheit gesichert wäre, wenn es gelänge, diese Reaktion vollständig zu beherrschen.

Bei Versuchen, die Lebensdauer und Reinheit des Wasserstoffplasmas zu verbessern, kommt dem Reaktorgefäß zentrale Bedeutung zu. Trotz des Magnetfeldes gerät das heiße Plasma nämlich in Kontakt mit den umgebenden Wänden. Dies kann dazu führen, dass unerwünschte Verunreinigungen von der Wand abgeschlagen werden und in das Plasma eindringen. Eine Beschädigung der Wand führt zu Wärmeverlusten, die Temperatur zur Zündung des Plasmas kann dann nicht mehr erreicht werden.

Einen entscheidenden Beitrag zur Lösung dieses Problems brachte ein Experiment am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching bei München. Bei der Versuchsanordnung mit dem Kürzel Asdex (Axialsymmetrisches Divertor-Experiment) gelang es, die gesamte äußere Randschicht des Plasmas auf magnetische Weise in separate Nebenkammern abzulenken. Die Plasmateilchen treffen daher erst abgekühlt und weit vom heißen Zentrum entfernt auf eine materielle Wand auf, wo sie abgepumpt werden können. So können auch störende Verunreinigungen – in einem brennenden Plasma auch die .Fusionsasche“ Helium – entfernt werden.

Gegenwärtig wird Jet nach dem Vorbild von Asdex umgerüstet; ein Nachfolgeexperiment namens Asdex Upgrade soll das Prinzip des Divertors jetzt auch unter Reaktorbedingungen untersuchen. Für diese Aufgabe genügt es, allein die äußeren zehn Zentimeter eines Reaktorplasmas zu reproduzieren. Das Untersuchungsobjekt, der Plasmaring, wird einen Radius von 1,70 Metern und ein Volumen von 13 Kubikmetern besitzen, Das einschließende Magnetfeld wird von 16 großen Magnetspulen erzeugt, die auf das ringförmige Plasmagefäß aufgefädelt sind. Insgesamt wird das neun Meter hohe Experiment ein Gewicht von 700 Tonnen haben.

Ein Team von 23 Ingenieuren und Physikern arbeitet seit 1981 an Planung und Entwurf. Die Investitionskosten von rund 200 Millionen Mark werden vom Max-Planck-Institut und der europäischen Forschungsbehörde Euratom getragen. Nach Fertigstellung der europaweit gefertigten Einzelkomponenten begann die Montage von Asdex Upgrade im Mai 1988. Die ersten Plasmadaten werden für Mitte 1990 erwartet. Erst danach fällt die Entscheidung über die weitere Zukunft der Fusionsforschung.

Zwei Möglichkeiten sind denkbar. Die Planungsgruppen für beide Projekte weilen derzeit in Garching zu Gast. Ein rein europäischer Fusionsreaktor wäre der Next European Torus (Net) als Nachfolgemodell zu Jet, der erstmals mit brennendem Plasma arbeiten soll. Großbritannien, Frankreich oder die Bundesrepublik kämen hierbei als Standort in Frage.

Model des Internationalen Fusionsreaktors ITER (Copyright ITER)

Model des Internationalen Fusionsreaktors ITER (Copyright ITER)

Denkbar ist aber auch eine weltweite Zusammenarbeit, an der außer den Europäern vor allem Japan, die Sowjetunion und die Vereinigten Staaten beteiligt wären. Der Internationale thermonukleare Experimental-Reaktor (Iter) ist dem Net im Design sehr ähnlich. Eine Fusionsanlage, die wirtschaftlich nutzbare Energie liefert, wird allerdings – wenn überhaupt – frühestens in der Mitte des nächsten Jahrhunderts die Arbeit aufnehmen können.

(erschienen in der WELT vom 28. Oktober 1989)

Was ist daraus geworden? Wir schreiben das Jahr 2015 und noch immer warten wir auf die kontrollierte Kernfusion als unerschöpfliche Energiequelle, die man uns versprochen hat. Während die Solarenergie mit einer vergleichsweise simplen Technik heute durchaus ihren Beitrag zur Energieversorgung leistet, gab es immer wieder Rückschläge und Verzögerungen beim ITER. Die internationale Zusammenarbeit funktioniert mal mehr, mal weniger gut. „Die USA waren von 1998 bis 2003 vorübergehend aus dem Projekt ausgestiegen, Kanada ist seit 2004 nicht mehr dabei“, weiß die Wikipedia. Die Kosten haben sich von 2,7 Milliarden Euro auf voraussichtlichen 6,6 Milliarden Euro mehr als verdoppelt, und wenn es noch teurer wird, werde man das durch Umschichtungen aus dem Agrar- und dem Forschungsetat decken, hat die EU angekündigt. Eine Versuch war´s wert. Jetzt aber denke ich, man sollte diesen Traum beerdigen, bevor noch mehr Steuergeld verbrannt wird.

Wenn Bodendenkmäler Tiefgaragen weichen

Die Pflege von Bodendenkmälern in deutschen Altstädten steht immer noch im Schatten der Baudenkmalspflege. Dies war die Essenz eines Kolloquiums des Landschaftsverbandes Rheinland und des Rheinischen Amts für Bodendenkmalpflege, das gestern in Bonn stattfand. Mittlerweile leben in der Bundesrepublik 85 Prozent der Bevölkerung in Städten. Dieser Trend hält an, wobei die Altstädte bevorzugt als Wohnviertel ausgewählt werden. Hier werden große Erdbewegungen vor allem durch die Ansiedelung von Banken, Hotels, Kaufhäusern sowie des Dienstleistungsgewerbes erforderlich.

Dr. Jürgen Kunow (Foto: Raimond Spekking / CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons)

Dr. Jürgen Kunow (Foto: Raimond Spekking / CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons)

Die Altstadt als „kompaktes Archiv von Bodenurkunden“ wird dabei natürlich in Mitleidenschaft gezogen, wie Dr. Jürgen Kunow (Bonn) erläuterte. Auch wenn der Zweite Weltkrieg in manchen Städten – zum Beispiel in Bonn – nur ein Zehntel der Gebäude unversehrt ließ, war die anschließende Neubesiedelung für die Bodenarchäologie nicht gravierend, da sie entlang der bestehenden Straßen und Kanalisationen erfolgte und sich weitgehend an die alten Bauflächen hielt.

Der Beginn der Zerstörung lässt sich im Fall Bonn genau auf das Jahr 1963 festlegen. Ab diesem Zeitpunkt nämlich wurden die letzten großen Freiflächen – etwa der Münsterplatz und der historische Markt – durch Tiefgaragen unterbaut, die von der öffentlichen Hand gefördert wurden. Die wenigen Grabungen, die damals möglich waren, standen unter einem erheblichen Zeitdruck, weshalb auch nur wenige Fundstücke geborgen werden konnten. Für Tiefgaragen sei daher, aus Sicht der Bodendenkmalspfleget, in Altstädten kein Platz – so Kunow.

Das Problem ist nicht auf das Rheinland beschränkt. In Trier stieß man vor zwei Jahren beim Bau von unterirdischen Parkplätzen auf eine palastartige Thermenanlage aus römischer Zeit, allerdings bewies man dort Sinn für die Vergangenheit und verzichtete auf ein Drittel der geplanten Stellplätze. Auch in Heidelberg legte man 1987 bei Bauarbeiten in der Altstadt wichtige Funde frei. Zwölf Monate blieben dem Landesdenkmalamt Baden-Württemberg, um die Schätze im Untergrund zu bergen, bevor dann die Arbeiten fortgesetzt wurden. Zu wenig Zeit für eine wirklich gründliche Untersuchung – wie man damals bemängelte. Dennoch konnten 278 Grabstätten und sieben Fäkaliengruben eines Spitalfriedhofs ausgewertet werden, was wichtige Rückschlüsse über Leben und Sterben der mittelalterlichen Stadtbevölkerung ermöglichte.

Die beengte Stadtsituation begrenzt die Möglichkeiten der Archäologen ebenso wie der Mangel an verlässlichen Unterlagen zu alten Bebauungen. Meist müssen die Experten auf Urkataster zurückgreifen, die aus den Jahren von 1820 bis 1840 stammen. Derzeit werden diese Dokumente für das Rheinland vom Landschaftsverband zusammengestellt und auf einen einheitlichen Maßstab gebracht.

Die Mitbestimmung der Bodendenkmalspfleger wurde vor allem für großflächige Stadtsanierungen gefordert, weil deren Ergebnisse meist besonders einschneidend seien. „Jede städtische Planung sollte sich der Schätze im Untergrund bewusst sein.“ Doch wolle man keineswegs die städtebaulichen Veränderungen insgesamt verhindern. „Das Denkmalschutzgesetz soll ja auch kein Bauverhinderungsgesetz sein“, kommentierte Kunow. Fälle wie der Körner Neumarkt, bei dem auf eine Neubebauung gänzlich verzichtet wurde, sollen demnach die Ausnahme bleiben.

In den letzten Jahren haben sich die Schwerpunkte der „Altstadtarchäologie“ von Rettungsgrabungen und Lustgrabungen“ an römischen Überresten weitgehend auf die Erforschung mittelalterlicher Stätten verlagert. Diese Forschung ist sehr personal- und kostenintensiv, so dass die Städtebauförderung künftig mehr in Anspruch genommen werden soll.

Dies wird in Nordrhein-Westfalen bereits praktiziert. Dr. Ulrich Giebeler vom Ministerium für Stadtentwicklung, Wohnen und Verkehr in Düsseldorf wies darauf hin, dass archäologische Arbeiten auch aus dem „sehr großen Topf“ der Stadterneuerungsmittel finanziert werden können. Um die Projekte der Stadtarchäologie zu unterstützen, könnte man auch die Bauherren solcher Projekte zur Kasse bitten, die Bodendenkmäler gefährden. Bei einem Baugenehmigungsverfahren etwa ließen sich diese Kosten nach dem Verursacherprinzip weitergeben.

(erschienen in der WELT am 26. Oktober 1989)

Umweltschutz mit Bußgeldern und Plastik-Verbot

Die Müllberge in der Bundesrepublik wachsen unaufhörlich, Gleichzeitig wird der Lagerplatz, der auf den Deponien zur Verfügung steht, immer weniger. Mit ungewöhnlichen Maßnahmen will die Stadt Nürnberg – hier fallen jährlich über eine Million Tonnen Abfall an – eine Lösung des Müllproblems erreichen. Nicht mehr Abfallbeseitigung, sondern Abfallwirtschaft heißt die Devise.

In Nürnberg produzieren 485000 Einwohner jährlich über eine Million Tonnen Abfall. Dem steht gegenüber eine Kapazität der städtischen Müllverbrennungsanlage (MVA) von maximal 260000 Tonnen. Damit ist Nürnberg sicherlich keine Ausnahme. Überall laufen die Brennöfen mit voller Leistung, die Abfallfluten, die hier nicht mehr abgenommen werden können, landen auf den immer knapper werdenden Deponien oder werden gar – im Zuge eines immer weiter zunehmenden Mülltourismus – ins Ausland gebracht.

Umweltreferent Rolf Praml will nun neue Wege beschreiten, um der wachsenden Müllberge Herr zu werden. Weil gute Worte und freundliche Appelle alleine nicht ausreichten, hat der Nürnberger Stadtrat jetzt verbindliche Vorschriften erlassen, die in der Bundesrepublik bisher einmalig sind. Nicht mehr Abfallbeseitigung, sondern Abfallwirtschaft heißt nun die Devise.

In diesem Verwaltungsbegriff steckt einiges an Brisanz: Die Reste unserer Wohlstandsgesellschaft sollen drastisch reduziert werden. Unter dem Motto „Trennen bringt’s“ werden ab ersten Januar des kommenden Jahres Wertstoffe wie Papier, Pappe, Glas und organische Abfalle (Biomüll) vom Restmüll getrennt, damit sie der Wiederverwendung zugeführt werden können. Das gilt auch für Gewerbemüll wie Holz, Metall und sortenreine Kunststoffe, soweit die entsprechenden Einrichtungen zur Verfügung stehen. Für diejenigen, die sich nicht an die neuen Gebote halten, stehen die „Folterinstrumente des städtischen Satzungsrechts zur Verfügung“, wie Praml erklärt.

Doch damit nicht genug: Bei Veranstaltungen auf öffentlichen Straßen, Wegen und Plätzen dürfen bald nur noch wiederverwendbare Verpackungen ausgegeben werden. Von dieser Vorschrift wird vor allem der berühmte Christkindlesmarkt betroffen sein, auf dem in diesem Jahr zum letzten Mal etwa 600000 Styroporbecher anfallen werden. Weihnachten 1990 wird der Glühwein dann aus Pfandgläsern getrunken.

Auch die Fast-Food-Ketten sollen nicht unbehelligt bleiben. Die Stadt kann Einweggeschirr, Plastikbecher und Pappschachteln verbieten, wenn diese die Abfallmenge erheblich vergrößern oder zur Verschmutzung von Straßen und Anlagen führen. Obwohl seitens der Regierung von Mittelfranken Bedenken gegen diesen „McDonalds- Paragraphen“ bestehen, hält Praml ein gerichtliches Verfahren für unwahrscheinlich.

Trotz der strengen Verordnungen setzt der ehemalige Ministerialrat im hessischen Umweltministerium nämlich auf Kooperation statt Konfrontation. Auch städtische Dienststellen müssen ihren Beitrag zum Umweltschutz leisten, indem sie dafür Sorge tragen, dass Abfall vermieden und die Wiederverwendung von Werkstoffen gefördert wird. „Wir wollen ein Klima erzeugen, dass die Öffentlichkeit sieht: Die Behörden kümmern sich. Davon erwarten wir uns eine Unterstützung unserer Umweltpolitik“, erklärt Praml hierzu.

Erste Ergebnisse dieser Politik sind bereits vorzuweisen: Als jüngst die bestehende Reststoffdeponie erweitert werden musste (allen Bemühungen, das Abfallvolumen zu reduzieren, zum Trotz), wurde diese Maßnahme einstimmig im rot-grün dominierten Stadtrat beschlossen. Während es den meisten Gemeinden große Schwierigkeiten bereitet, neue Mülldeponien anzulegen oder bestehende zu erweitern, kam es in Nürnberg zu keinerlei Bürgerprotesten. Praml führt diese Akzeptanz in der Bevölkerung auf die Einsicht zurück, das alles getan werde, um unnötigen Müll zu vermeiden.

Schule machen könnte auch die enge Zusammenarbeit zwischen Umweltschützern und den städtischen Behörden. Schon jetzt wird ein Teil des Biomülls und der Grünabfälle, die von der Stadt kompostiert werden, an den Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) weitergereicht. Dieser packt den Kompost ab und bietet ihn in einer Reihe von Supermärkten zum Verkauf an. Die Erlöse aus diesem Projekt fließen dem gemeinnützigen BUND zu, der damit weitere Umweltprojekte finanziert.

Doch nicht nur der Biomüll muss beseitigt werden. Dieser macht nämlich nur zehn Prozent der Gesamtmenge an Abfall aus, drei Viertel sind nicht einmal brennbar. Der überwiegende Teil besteht aus Bauschutt und Erdaushub. Über eine halbe Million Tonnen kommen so alleine in Nürnberg jährlich zusammen. Die Trennung in wiederverwertbare Materialien (Beton, Ziegel, Steine, Holz), gefährliche Stoffe und unschädlichen Abfall wird in Nürnberg nun zur Pflicht.

Schon jetzt besteht ein Abkommen mit der Deutschen Bundesbahn, die „entschärfte“ Abfälle am Bahnhof entgegennimmt. Ziel der speziellen Kippwaggons ist eine alte Kiesgrube im Rhein-Main-Kreis, die zur Zeit rekultiviert wird. Die Gleise führen direkt an die Grube heran, ohne großen Aufwand kann das Material ausgekippt werden. Die Kiesgrube wird so wieder in ihren ursprünglichen Zu stand zurückversetzt. 200000 Tonnen verschwanden so im letzten Jahr und trugen sogar dazu bei, verbrauchte Natur zurückzugewinnen, statt wert vollen Deponieraum zu verschwenden.

Ein Besuch in der Müllverbrennungsanlage (MVA) macht klar, dass es an der Zeit ist, umzudenken: An die 550 Mal am Tag kippen die Wagen der städtischen Müllabfuhr und des Gewerbes hier ihre Fuhren in die riesige Grube, von wo der Abfall mit Lastkränen in die Verbrennungsöfen gefüttert wird. Innerhalb eines Arbeitstages kommen so 1100 bis 120 Tonnen zusammen. Wie Betriebsingenieur Gerold Wittek erläutert, arbeite die MVA rund um die Uhr, siebe Tage in der Woche, mit maximaler Leistung. Immer wieder erscheine Lastkraftwagen, die vornehmlich mit Holz und Pappe beladen sind: Rohstoffe, die wiederverwertet werde könnten, die hier aber aufwendig beseitigt werden müssen.

Ein Blick auf die Statistik zeigt dass in der Bundesrepublik trotz stagnierendem Bevölkerungswachstums jährlich zwischen 0,5 und 3 Prozent mehr Müll anfallen. Dieser Trend ist seit Jahrzehnten ungebrochen. Reinhard Arndt, Betriebsleiter der MVA, hofft, dass die neue Abfallwirtschaftssatzung greift, sonst wird die Erweiterung der Anlage oder gar ein Neubau fällig. Die Kosten hierfür würden über 400 Millionen Mark betragen.

(überarbeitete Fassung meines Artikels für die WELT vom 12. Oktober 1989)

Harald Varmus und Michael Bishop gewinnen den Nobelpreis für Medizin 1989

Harald E. Varmus (Quelle: Wikipedia Commons)

Harald E. Varmus (Quelle: Wikipedia Commons)

Ausgezeichnet werden in diesem Jahr die beiden amerikanischen Mediziner Harald E. Varmus und J. Michael Bishop. Varmus wurde am 18. Dezember 1939 in Oceanside im Staat New York geboren. Er besuchte das Amherst College in Massachusetts und studierte dann in Harvard. 1966 promovierte er an der Columbia-Universität. Michael Bishop wurde am 22. Februar 1936 in York im US-Staat Pennsylvania geboren. Er studierte in Gettysburg und Harvard und arbeitete danach an den National Institutes of Health bei Washington. Gemeinsam arbeiten die Preisträger an der Abteilung Mikrobiologie und Immunologie der Universität von Kalifornien in San Francisco

Michael Bishop und Harold Varmus wurden für ihre Entdeckung des „zellulären Ursprungs der retroviralen Onkogene“ ausgezeichnet. In der Begründung für die Vergabe des Medizin-Nobelpreises heißt es: „Die Entdeckung betrifft eine große Menge von Genen, die das normale Wachstum und die Teilung der Zellen kontrollieren. Störungen in einem oder einigen dieser Gene verwandeln sie in Onkogene (Griechisch: onkos – Geschwulst, Tumor). Dies kann dazu führen, dass eine normale Zelle in eine Tumorzelle verwandelt wird und eine Krebsgeschwulst veranlasst.“

Bestimmte Viren können die normalen Gene in ihre Erbsubstanz aufnehmen. Dabei können diese in Onkogene umgewandelt werden. Bei der Vermehrung der Viren werden die veränderten Gene wieder in das menschliche Erbgut eingebaut.

Schon um die Jahrhundertwende wurde erstmals der Verdacht geäußert, dass Viren Krebs verursachen können. Peyton Rous vom amerikanischen Rockefeller Institut gelang es 1910, Tumoren zwischen Hühnern zu übertragen. Rous benutzte dazu einen Extrakt aus den Zellen befallener Tiere. Er äußerte damals die Vermutung, dass hier Viren im Spiel seien, stieß damit aber bei seinen Kollegen auf taube Ohren.

Erst Jahrzehnte später – das Elektronenmikroskop war in der Zwischenzeit erfunden worden – konnte das Virus zweifelsfrei nachgewiesen werden. Im Alter von 85 Jahren erhielt Rous mit dem Nobelpreis des Jahres 1966 eine späte Anerkennung seiner Arbeiten.

 J. Michael Bishop (Quelle: General Motors Cancer Research Foundation, via Wikipedia Commons)

J. Michael Bishop (Quelle: General Motors Cancer Research Foundation, via Wikipedia Commons)

Natürlich war man nicht damit zufrieden, nur zu wissen, dass Viren Tumoren hervorrufen können. Wie genau erreicht das Virus die drastischen Änderung in Form und Eigenschaften der befallenen Zellen? Die Beantwortung dieser Frage wurde erheblich erleichtert, als man fand, dass bestimmte Tumorviren, die sogenannten Retroviren, in Gewebekulturen Veränderungen an lebenden Zellen hervorrufen können, die denen in Tumorzellen ähneln. Als die moderne Biologie das Zerlegen der Erbsubstanz in kleinere Abschnitte ermöglichte, konnte man fragen, welcher Teil des Virus für die krebsartigen Veränderungen der Wirtszellen verantwortlich war.

Beim Rous-Sarkoma Virus entdeckte Steven Martin von der Universität Berkeley das erste „Krebsgen“. Viren bestehen im wesentlichen aus einigen wenigen Genen, verpackt in einer Hülle aus Eiweißen. Nach dem Eindringen in ihre Wirtszellen werden gemäß den Anweisungen der  retroviralen Gene Eiweißstoffe produziert, die das Virus zu seiner Vermehrung benötigt. Eine andere Vermehrungsmöglichkeit für diese „Parasiten der Zelle“ besteht darin, das Erbmaterial des Virus in das zelleigene Erbmaterial einzuschmuggeln. Mit jeder Zellteilung wird dann das Virus vermehrt und kann sogar, wenn es sich in einer Keimzelle einnistet, auf die nächste Generation übertragen werden.

Michael Bishop und Harald Varmus haben mit ihren Arbeiten herausgefunden, woher Retroviren wie das Rous-Sarkoma Virus ihre krebserregenden Gene haben. 1972 überprüften Bishop und Varmus mit Dominique Stehelin, die „Krebsgen-Hypothese“, die am Nationalen Krebsinstitut (NCI) aufgestellt worden war. Dort hatten Robert Huebner und George Todaro vermutet, dass die Krebsgene der untersuchten Viren zum genetischen „Gepäck“ aller Zellen gehören. Bei einer Virusinfektion, die weit in der Evolution zurückläge, hätten die Viren Kopien normaler zellulärer Gene „aufgepickt“.

Wenn diese Überlegung richtig ist, so dachten die Nobelpreisträger, müsste sich das „Krebsgen“ des Rous-Sarkoma Virus auch in normalen Zellen nachweisen lassen. Dieses Unternehmen allerdings glich der berühmten Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen. Die Zellen von Wirbeltieren enthalten nämlich – anders als die untersuchten Viren – zehntausende verschiedener Gene. Stehelin war es, der eine Gen-Sonde herstellte, mit der sich das gesuchte Gen aus der großen Menge des restlichen Erbmaterials herausfischen ließ.

Er machte sich dabei die Tatsache zunutze, dass das Erbmaterial (DNA) in Form eines Doppelstranges vorliegt, dessen Hälften zueinander passen wie Schlüssel und Schloss. Nach dem Mischen der viralen Genkopie mit den Hälften des Doppelstranges findet das Krebsgen sein zelluläres Gegenstück und lagert sich an dieses an. Eine radioaktive Markierung der Gensonde erlaubte es den Forschern, diesen Vorgang zu beobachten. Der Beweis, das es in normalen Zellen Gene gab, die mit dem Krebsgen verwandt waren, war damit erbracht.101

1976 zogen dann Bishop, Varmus und Stehelin die Schlussfolgerung, dass das Onkogen im Virus kein wirkliches Virusgen ist, sondern ein normales Zellgen, welches das Virus in der Wirtszelle aufgegriffen und weitergeführt hat. Dies warf aber die Frage auf, warum dann nicht alle „normalen“ Zellen zu Tumorzellen werden. Hierauf fand man gleich zwei Antworten. Die viralen Krebsgene unterscheiden sich meistens nämlich doch von ihren zellulären Vorläufern, nur sind die Unterschiede so gering, dass sie erst nach einer sehr genauen Untersuchung des jeweiligen Erbmaterials zu Tage treten. Man kennt heute Dutzende von Onkogenen, zusammen mit den Eiweißstoffen (Proteine) die gemäß dieser Bauanleitungen in den Zellen gefertigt werden.

Bei den Hunderten von Bausteinen dieser Proteine kann ein einziger Austausch genügen, um die Eigenschaften des Proteins völlig zu verändern Die Kontrolle über Zellwachstum und Zellteilung geht verloren; ein Krebsgeschwür kann entstehen.

Als zweite Möglichkeit kann ein Virus, das Teile seines Erbmaterial in das „gesunde“ Erbmaterial einführt, auch die Regulation in der Zelle durcheinander bringen. Wird die Anzahl der gefertigten Moleküle dagegen von einem Virus bestimmt, kann es leicht zur Überproduktion mancher Stoffe kommen, ebenfalls mit fatalen Folgen.

Mittlerweile hat Stehelin die Auszeichnung seiner US-Kollegen als „sehr ungerecht“ verurteilt. „Ich habe die Arbeit ganz allein gemacht, von A bis Z“, äußerte der Franzose, der als Erstautor in dem Artikel geführt wird, mit dem die Ergebnisse des Teams 1976 erstmalig publik gemacht wurden.

(überarbeitete Fassung meines Artikel in der WELT vom 10. Oktober 1989)

Technologiepark Heidelberg: Aus Forschern werden Unternehmer

Der „schnelle Transfer innovativen Wissens zu modernsten Produktionsmethoden“ wurde von Ministerpräsident Lothar Späth als eines der Hauptziele bei der Gründung des Technologieparks Heidelberg im November 1985 beschrieben: Anwendungsorientierte Forschung zum Wohle von Wirtschaft und Wissenschaft. Erste Früchte hat dieses Projekt bereits getragen. Die Wahl des Standortes Heidelberg mit seiner Vielzahl an internationalen Forschungsinstituten und der ältesten Universität auf deutschem Boden hat Manager und Wissenschaftler beflügelt.

Rund 180 Arbeitsplätze haben die Firmen geschaffen, die sich am Rande des Universitätsgeländes niedergelassen haben. Doch der Geschäftsführer der Technologiepark Heidelberg GmbH, Karsten Schröder, kann einen weiteren Erfolg vorweisen. Da die Forschung auch schon erste Früchte trägt, wurde zusätzlich ein „Produktionspark“ erschlossen, in dem ebenfalls mehr als 150 Angestellte arbeiten.

Die Stadt Heidelberg betreibt, so Schröder, keine direkte Firmenförderung, stellt aber Räume bereit, hilft beim Überwinden bürokratischer Hürden und vermittelt Kontakte nach außen. Geht alles nach Plan, wird der zweite Bauabschnitt gegen Ende 1990 fertig gestellt.

Ein Mann der ersten Stunde ist Professor Christian Birr, der mit der Gründung seiner Firma Orpegen im Herbst 1982 der Eröffnung des Technologieparks um Jahre zuvorkam. Birr ist ehemaliger Angehöriger des Max-Planck-Institutes für medizinische Forschung, von dem er sich Ende 1983 trennte. Die Patentrechte, die er während seiner Karriere als Forscher erwarb, bilden einen wichtigen Teil des Know-hows, auf dem der Erfolg der Biotechnologie-Firma ruht.

Die Firma Heidelberg Instruments überträgt Erkenntnisse, die am Institut für angewandte Physik der Universität gewonnen wurden, in die Praxis. Ein Ergebnis dieser Zusammenarbeit: der erste Laseraugentomograph, mit dem Schnittbilder des menschlichen Auges erzeugt werden können.

Prominentes Gesicht: Auch Peter Gruss, langjähriger Präsident der Max-Planck-Gesellschaft war Unternehmer im Technologiepark Heidelberg (Foto: Axel Griesch via Wikimedia Commons)

Prominentes Gesicht: Auch Peter Gruss, langjähriger Präsident der Max-Planck-Gesellschaft war Unternehmer im Technologiepark Heidelberg (Foto: Axel Griesch via Wikimedia Commons)

Werner Franke, Ekkehard Bautz, Peter Gruß und Günter Hämmerling taten sich 1983 zusammen, um die Progen Biotechnik GmbH zu gründen. Die Wissenschaftler und Professoren der Universität und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) wollten gemeinsam mit industriellen Investoren Reagenzien und Testverfahren für Diagnostik und Therapie entwickeln.

„Biologische Altlastensanierung“ nennt sich ein Verfahren, bei dem Mikroorganismen, die im verseuchten Boden leben, aktiviert werden, um giftige Lösungsmittel und Kohlenwasserstoffe zu beseitigen. Anfang dieser Woche begannen auf dem Gelände der ehemaligen Chemiefabrik Dr. Freund in Sandhausen bei Heidelberg Bohrarbeiten für das bisher größte Projekt dieser Art in Deutschland. Entwickelt wurde das Verfahren unter Förderung des Bundesministeriums für Forschung und Technologie (BMFT) durch die International Biotechnology Laboratories GmbH (lBL).

Um es den Mikroben zu ermöglichen, die Giftstoffe in unschädliches Kohlendioxid und Wasser zu zerlegen, werden spezielle Nährstoffe in den Boden eingepresst. Wie Karl Massholder mitteilte, werden im Rahmen der Zusammenarbeit mit den Instituten für Umweltphysik, Mikrobiologie und dem Chemischen Institut weitere 17 Schadensfälle bearbeitet. IBL ist außerdem an der Finanzierung von Doktorarbeiten beteiligt, die zu neuen Lösungen bei Umweltproblemen führen könnten.

(erschienen in der WELT am 6. Oktober 1989)

Medikamente aus Schweden für die ganze Welt

Schwedens Arzneimittelhersteller haben Weltruf. Die Arzneimittelexporte lagen 1988 bei 1,8 Milliarden Mark, die Zuwachsrate gegenüber 1987 erreichte 23 Prozent. Zusammen mit der Biotechnologie gehören pharmazeutische Präparate damit zu den expansivsten Teilgebieten innerhalb der Chemiebranche. Die Gewinne werden bemerkenswerterweise zum größten Teil außerhalb Schwedens erwirtschaftet. Vor allem die Bundesrepublik bildet hier einen wichtigen Markt und ist gleichzeitig Sitz verschiedener Tochterunternehmen der Schweden.

Flagge SchwedenEine Belegschaft von fast 7000 Angestellten macht die Astra AB mit ihren Tochtergesellschaften Draco und Hässle zum größten Pharmakonzern Skandinaviens. Die Gesamteinnahmen im abgelaufenen Geschäftsjahr betrugen über zwei Milliarden Mark. Dabei setzt die Astra offensichtlich stark auf Forschung und Entwicklung neuer Produkte. Jeder vierte Mitarbeiter ist auf diesem Sektor tätig, die Kosten hierfür beliefen sich 1988 auf rund 400 Millionen Mark.

Medikamente zur Behandlung von Herz- und Kreislaufkrankheiten (Seloken®) und gegen Atemwegserkrankungen sowie Lokalbetäubungsmittel (Xylocain®, Scandicain®) machen den größten Teil der Einkünfte des Konzerns aus, die zu 82 Prozent von außerhalb Schwedens stammen. Hauptabnehmer ist die Bundesrepublik Deutschland, gefolgt von Schweden, Japan und den USA.

Die in Uppsala beheimatete Pharmacia steht, was Umsatz und Zahl der Mitarbeiter angeht, nach der Astra an zweiter Stelle. 5700 Angestellte erwirtschafteten im vergangenen Jahr einen Umsatz von 1,2 Milliarden Mark; der Forschungsetat betrug über 300 Millionen. Hauptanteilseigner ist der Volvo-Konzern, der 29 Prozent der Aktien hält und zu 46 Prozent stimmberechtigt ist.

Nach dem Erwerb der Firmen Leo, Ferrosan und LKD im Jahr 1986 hat das Unternehmen jetzt eine Produktpalette, die von Therapeutika über ophthalmologische und diagnostische Erzeugnisse bis zur Biotechnologie reicht. In diesen Sektor fallen auch die Aufreinigung von Eiweißstoffen und Zellkultursysteme.

Eine Tochtergesellschaft der Staatsholding Procordia ist die Kabi Vitrum AB. Die Kabi gehört zu den führenden Unternehmen bei der Infusionstherapie und der klinischen Ernährung. Medikamente. die injiziert werden, bilden ebenfalls einen wichtigen Sektor der Firma. Mit rund 3600 Angestellten wurde 1988 ein Verkaufserlös von umgerechnet über einer Milliarde Mark erzielt. Rund 150 Millionen flossen in die Erforschung und Entwicklung neuer Produkte.

Kabi vertreibt mehrere Substanzen zur Auflösung von Blutgerinnseln und zur Hemmung der Blutgerinnung. Hierher gehört der aus Bakterien gewonnene Eiweißstoff Streptokinase ebenso wie der komplexe Zucker Heparin. Bahnbrechend war die weltweit erstmalige Produktion eines menschlichen Wachstumshormons mit Hilfe der Gentechnik. Zuvor musste das Hormon aus den Hirnanhangdrüsen Verstorbener Spender gewonnen werden, wobei es in seltenen Fällen zu tödlich verlaufenen Viruserkrankungen kam. Durch die Fusion mit der 700 Mann starken Pharmazeutikfirma Pfrimmer in Erlangen avancierte der schwedische Pharmariese auch in der Bundesrepublik in den Kreis der wichtigsten Unternehmen auf dem Krankenhaussektor.

(erschienen in der WELT am 3. Oktober 1989)