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Venus-Mission erfolgreich

Hochzufrieden über die Ergebnisse der Erkundung unseres Nachbarplaneten Venus durch die Raumsonde Magellan ist die amerikanische Weltraumbehörde Nasa. Die Mission, die ursprünglich nur bis zum Mai dauern sollte, wurde daher verlängert. Seit August letzten Jahres konnte mehr als die Hälfte der Oberfläche des wolkenverhüllten Planeten kartiert werden. Nach dem neuen Fahrplan soll Magellan jetzt jeden Punkt der Oberfläche mindestens zweimal erfassen. Für einen kompletten Zyklus braucht der Satellit 243 Tage, doch haben die Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory in Pasadena bereits jetzt genug Experimente erdacht, um vier Umläufe zu rechtfertigen.

Aus den Radarbildern erhofft man sich Auskunft zur Venus-Geologie. Gesucht wird unter anderem nach aktiven Vulkanen. Dabei kommt den Wissenschaftlern das hohe Auflösungsvermögen der Satellitenoptik zugute: Die kleinsten noch unterscheidbaren Details sind etwa 120 Meter groß und damit zehnmal kleiner als auf den bisher besten Aufnahmen sowjetischer Sonden.

Fotografiert wurde unter anderem eine „Corona“ genannte Struktur von 375 Kilometern Durchmesser, die sich vermutlich durch aufsteigende Lava aus dem Inneren des Planeten gebildet hat. Eine andere Form von Vulkanismus hat mehrere pfannkuchenförmige Objekte aus geschmolzenem Gestein hervorgebracht, die jeweils einen Durchmesser von 25 Kilometern aufweisen.

(erschienen in „DIE WELT“ am 6. April 1991)

Quelle: Science, Band 251, S.1026)

Verbrennung ohne Schadstoffe?

Wenn Professor Jürgen Warnatz, Direktor des Institutes für technische Verbrennung an der Universität Stuttgart, seine Arbeit beschreibt, hört sich das so an: „Flammen sind äußerst komplizierte dreidimensionale, zeitabhängige, physikalisch-chemische Systeme, in denen sich ständig unterschiedlichste Reaktionen überlagern.“ Kein Wunder also, daß Warnatz zur Untersuchung von Verbrennungsvorgängen auf die Hilfe eines Supercomputers angewiesen ist. Wenn dieser beispielsweise die Verbrennung des einfachen Moleküls Methan (CH4) simuliert, werden vierhundert verschiedene Reaktionen und vierzig Zwischenprodukte erfaßt.

Damit bietet das Elektronenhirn erhebliche Vorteile gegenüber der klassischen Chemie, in der meist nur Anfangs- und Endprodukt berücksichtigt werden können. In der Computersimulation können Brennstoffgemisch, Druck und Temperatur unabhängig voneinander variiert und berechnet werden; zeitraubende Versuche werden überflüssig. Die praktischen Konsequenzen dieser Forschung liegen auf der Hand: Die optimalen Verbrennungsbedingungen für Gas, Öl und Kohle lassen sich erstmals berechnen, schädliche Nebenprodukte können vermindert werden.

„Wir sind auf dem Weg zu einer Energiegewinnung mit hohem Wirkungsgrad bei gleichzeitig geringer Schadstoffemission“, sagt Warnatz. Dieses Ziel wurde in der Kraftwerkstechnik bisher verfehlt; es galt als unmöglich, beide Vorteile zu vereinen. Denn um eine hohe Energieausbeute zu erzielen, müssen Verbrennungen bei hoher Temperatur erfolgen, wodurch der Anteil an unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden ansteigt.

Die Einsatzmöglichkeiten der Computersimulation sind damit aber noch nicht erschöpft: In Automotoren, Heizungsanlagen, Flugzeugturbinen, ja sogar bei der umstrittenen Müllverbrennung könnten die freigesetzten Schadstoffe reduziert werden, wenn es den Forschern gelänge, Druck, Temperatur und Brennstoffgemisch optimal aufeinander abzustimmen. Dies wäre ökologisch und wirtschaftlich sinnvoller, als die entstehenden Abgase mit immer besseren und aufwendigeren Filtern zu reinigen.

(erschienen in „DIE WELT“ am 5. April 1991)

Schutz für den Tropenwald

Einen Rodungsstopp für alle Tropenwälder fordert Professor Gundolf Kohlmaier vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Frankfurt. Der Klimaforscher weiß, wovon er redet, denn der 57jährige hat in einem aufwendigen Computerprogramm den Einfluß der Pflanzenwelt auf das Weltklima simuliert. Ergebnis der Studie: Die ständig steigende Produktion des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) durch den Menschen kann kaum noch durch vermehrten Pflanzenwuchs aufgefangen werden.

Laborversuche hatten zuvor ergeben, daß der vermehrte CO2-Gehalt der Atmosphäre das Pflanzenwachsturn begünstigt. Bei der Photosynthese entziehen nämlich die grünen Pflanzen und Algen ihrer Umgebung das Kohlendioxid. Innerhalb gewisser Grenzen wirkt das Treibhausgas wie ein Dünger, so daß manche Forscher argumentierten, dieser Effekt könnte das überschüssige Treibhausgas „wegfangen“ und die schleichende Erwärmung der Atmosphäre verhindern.

Leider aber deutet Kohlmaiers Modell darauf hin, daß die 5,6 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, die jährlich bei Verbrennungsprozessen aus den Schornsteinen von Kraftwerken, Industriebetrieben und Privathaushalten entweichen, von der Vegetation nicht mehr bewältigt werden können, wenn die zunehmende Vernichtung der Tropenwälder nicht gestoppt wird. Derzeit schrumpfen diese Regionen jährlich um 140.000 Quadratkilometer.

Kohlmaier, der sein Fachwissen auch in die Enquete-Kommission des Bundestages zum Schutz der Erdatmosphäre einbringt, fürchtet eine weitere Verschärfung des Treibhauseffekts. Wenn die Prognosen der Klimaforscher zutreffen, wird sich die globale Durchschnittstemperatur innerhalb von 50 Jahren um drei Grad erhöhen. Dann, so warnt Kohlmaier, setzt der Boden als einer der größten CO2-Speicher weitere 300 Milliarden Tonnen Kohlenstoff frei – fünfzig Mal so viel, wie jährlich durch die Verbrennung von Öl, Kohle und Gas entsteht.

(erschienen in „DIE WELT“ am 5. April 1991, anlässlich der Verleihung des Philip-Morris Forschungspreis an Prof. Kohlmaier)

Was wurde daraus? Die Welternährungsorganisation FAO hat errechnet, dass alleine in Amazonien zwischen 1990 und 2010 annähernd 600.000 Quadratkilometer Regenwald verschwunden sind – dies entspricht fast der doppelten Fläche Deutschlands. Zwischen 2000 und 2005 schrumpften die bewaldeten Flächen in den meisten wichtigen Ländern aber nur noch um weniger als 1 Prozent, wie ich der Wikipedia entnehme. Eine noch verlässigere Datenquelle dürfte Our World in Data sein, wo man Zahlen der Welternährungsorganisation aufbereitet hat. Dort ist zu sehen, dass in den Jahrzenten zwischen 1990 und 2009 die jährlichen Verluste in Afrika mit etwa 0,5 % und in Amerika mit 0,25 %  zwar noch immer beträchtlich waren, dass aber im gleichen Zeitraum in Asien jeweils 0,25 % neuer Waldflächen wuchsen, und in Europa sogar 0,37 %. Das ist zwar noch immer kein Grund zum Jubeln, scheint mir aber weniger ausgeprägt als der gefühlte bzw. von den Medien transportierte Schwund.

Amgen erhält Patent auf EPO

In den Vereinigten Staaten darf ein Eiweiß, welches das Wachstum von roten Blutkörperchen anregt, künftig nur noch von der Firma Amgen vertrieben werden. Die Entscheidung des US-Patentamtes garantiert Amgen Exklusivrechte auf die gentechnisch hergestellte Substanz Erythropoietin (EPO). Einem Forscher des Unternehmens war es 1983 als erstem gelungen, das Gen zu finden und zu isolieren, welches die Erbinformation für EPO enthält. Die Substanz, welche natürlicherweise in der Niere gebildet wird, hat sich bei der Behandlung von Dialysepatienten als hilfreich erwiesen und könnte auch ausgewählten Aidspatienten zugutekommen.

(erschienen in „DIE WELT“ am 2. April 1991)