14. Januar 2010 – Heute startet im nordschwedischen Kiruna eine internationale Messkampagne, die offene Fragen zum polaren Ozonabbau in der Stratosphäre klären soll. Messflüge bis in 20 Kilometer Höhe sollen den Forschern Daten für globale Klimamodelle liefern, mit denen sie die künftige Entwicklung der Ozonschicht und deren Einfluss auf das Klima noch präziser vorhersagen können. Die mehrwöchige Kampagne ist Teil des EU-Projekts „RECONCILE“, in dem 17 Partner aus neun Ländern zusammenarbeiten. Koordiniert wird RECONCILE von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich, einem Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft.
„Wir wissen, durch welche Prozesse das Ozon in der Stratosphäre abgebaut wird, aber nicht, wie schnell diese Prozesse dort ablaufen. Das wollen wir mit unseren Kollegen nun messen“, sagt RECONCILE-Koordinator Marc von Hobe vom Forschungszentrum Jülich. Jeden Winter bildet sich in der Arktis der sogenannte Polarwirbel. In ihm zirkuliert die Luft in der Stratosphäre um den Pol und wird so von Luftmassen in niedrigeren Breiten isoliert. Im Polarwirbel können sich aufgrund der extrem tiefen Temperaturen polare Stratosphärenwolken bilden. Diese wiederum beschleunigen die Entstehung von Chlorradikalen, kleinen Molekülen, die Ozon abbauen – im Extremfall formt sich das sogenannte „Ozonloch“.
Jeweils drei Wochen im Januar und im März werden die Forscher in Kiruna verbringen: „Im Januar treten normalerweise die meisten polaren Stratosphärenwolken auf und das Chlor wird aktiviert“, erläutert von Hobe. „Im März wollen wir dann sehen, wie viel Ozon über den gesamten Winter chemisch abgebaut wurde und wohin und wie schnell die ozonarme Luft beim Auseinanderbrechen des Polarwirbels am Ende des Winters transportiert wird.“
Die „Arena Arctica“ ist ein spezieller Flugzeughangar am Flughafen von Kiruna und die Basis für die Messkampagne.
(Foto: Forschungszentrum Jülich)
Die Vorbereitung und Durchführung der Messflüge bei Temperaturen am Boden von bis zu minus 40 °C stellen für die Kampagnenteilnehmer eine besondere Herausforderung dar. „Für einen erfolgreichen Messflug müssen alle Gruppen optimal zusammenarbeiten, Wissenschaftler, Piloten und Techniker“, sagt Kampagnenleiter Hans Schlager, Projektpartner vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Ein wenig Glück brauchen die Wissenschaftler auch, denn es gibt Winter, in denen der Polarwirbel nicht sehr ausgeprägt ist und die Temperaturen in der Stratosphäre für polare Stratosphärenwolken zu hoch sind. „Aber bisher sieht es gut aus“, so von Hobe, „es gibt einen stabilen Polarwirbel, und seit etwa drei Wochen sind die Temperaturen niedrig genug, damit sich polare Stratosphärenwolken bilden.“
Das Forschungszentrum Jülich betreibt interdisziplinäre Spitzenforschung zur Lösung großer gesellschaftlicher Herausforderungen in den Bereichen Gesundheit, Energie und Umwelt sowie Informationstechnologie. Kombiniert mit den beiden Schlüsselkompetenzen Physik und Supercomputing werden in Jülich sowohl langfristige, grundlagenorientierte und fächerübergreifende Beiträge zu Naturwissenschaften und Technik erarbeitet als auch konkrete technologische Anwendungen. Mit rund 4.400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gehört Jülich, Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, zu den größten Forschungszentren Europas.
Portal des Jülicher Instituts für Chemie und Dynamik der Geosphäre, Bereich Stratosphäre
http://www.fz-juelich.de/icg/icg-1/icg-1_startseite/
Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, ERC) fördert mit rund 2,5 Millionen Euro das Projekt „Production of Polarized Antiprotons“. Damit gelang es Prof. Hans Ströher, Direktor am Institut für Kernphysik, erstmals einen sogenannten „Advanced Grant“ des ERC an das Forschungszentrum Jülich zu holen. Das auf fünf Jahre ausgelegte Forschungsprojekt hat zum Ziel, einen hochintensiven Teilchenstrahl von polarisierten Antiprotonen in einem Speicherring herzustellen. Polarisiert sind Teilchen, wenn sie einen einheitlichen Spin aufweisen. Mit Spin wird die Eigenrotation bezeichnet, also die Drehung der Teilchen um die eigene Achse. Von Experimenten an dem polarisierten Anti-Teilchenstrahl erhoffen sich die Wissenschaftler neue, grundlegende Erkenntnisse über den Aufbau der Materie.
Im ersten Teil des Projekts erproben und verbessern Ströher und sein Team am Jülicher Teilchenbeschleuniger COSY an Protonen ihre Methode, Teilchen zu polarisieren. Im nächsten Schritt wenden sie ihre Erkenntnisse auf Antiprotonen an, dann an einem Speicherring von CERN, dem weltgrößten Forschungszentrum für Kern- und Teilchenphysik in der Nähe von Genf. „Die Förderung ist eine Anerkennung unserer bisherigen Arbeit an COSY. Gleichzeitig dokumentiert sie das große Interesse in Europa an dem Jülicher Projekt zum Spin“, so Ströher. An dem geförderten Projekt sind auch Forscher aus Georgien, Italien, Schweden und Russland beteiligt.
Wie nehmen Forscher Erwartungen der Gesellschaft wahr, und wie reagieren sie darauf? Antworten auf diese Fragen will Prof. Hans Peter Peters vom Forschungszentrum Jülich mit einer neuen Studie geben. Dazu nimmt der Wissenschaftler vom Institut für Neurowissenschaften und Medizin in den nächsten drei Jahren speziell die öffentliche Debatte in den Medien unter die Lupe. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt mit rund 476.000 Euro. Sein Titel: „Mediale (De-)Legitimation von Forschung als informelle Governance der Wissenschaft“ (MediGov).
Peters geht davon aus, dass die Wissenschaft sensibel auf die Erwartungen reagiert, weil sie unter dem Druck steht, sich zu legitimieren. Darin sieht Peters eine Form informeller gesellschaftlicher Wissenschaftssteuerung („Governance“). „Das Bild der Forschung in den Medien beeinflusst die strategische Außendarstellung der Wissenschaft, aber auch den Forschungsprozess selbst“, nennt Peters seine zentrale Forschungsthese.
Das Projekt ist als Vergleich Deutschland-USA angelegt. Dort, so die Annahme, ist die Medialisierung der Gesellschaft und damit auch der Forschung bereits weiter fortgeschritten. Peters' Kooperationspartner in den USA ist die School of Journalism and Mass Communication der University of Wisconsin in Madison. Gemeinsam wollen die Wissenschaftler für das Projekt insbesondere die Medienberichterstattung über Neurowissenschaften analysieren. Außerdem befragen sie Neurowissenschaftler und untersuchen Hintergründe wie gesetzliche Regelungen, Ethikkomitees oder Auflagen bei Förderentscheidungen.
Das Gehirn als anpassungsfähiges Organ, das sich permanent verändern kann: So sehen Prof. Katrin Amunts und Prof. Karl Zilles vom Institut für Neurowissenschaften und Medizin des Forschungszentrums Jülich das Denkorgan. Der Hirnforscher Korbinian Brodmann veröffentlichte vor etwas mehr als 100 Jahren eine Gehirnkarte mit einer eher statischen Aufteilung der Großhirnrinde in zahlreiche Areale. Die renommierte Fachzeitschrift Nature Reviews Neuroscience veröffentlichte Anfang Januar einen Aufsatz der beiden Jülicher Wissenschaftler. In dem Beitrag mit dem Titel „Centenary of Brodmann's map – conception and fate“ würdigen die Autoren zum einen Korbinian Brodmanns epochales Werk. Zum anderen setzen die beiden Hirnforscher ihre eigene Arbeit inhaltlich in Bezug zu Brodmann.
Amunts und Zilles arbeiten mit ihren multidisziplinären Teams seit über zehn Jahren an einem räumlich strukturierten Modell des Gehirns: Die funktionell und anatomisch unterschiedlichen Hirnregionen werden in ihrer Lage und Ausdehnung mikroskopisch genau im Computer registriert und deren erhebliche Variabilität zwischen verschiedenen Menschen in Form von Wahrscheinlichkeitskarten („probabilistischen Hirnkarten“) erfasst. In ihrem Beitrag für Nature Reviews Neuroscience machen sie deutlich, worin die Unterschiede zu Brodmanns Arbeit liegen: Die beiden Forscher zeigen die Hirnorganisation nicht mehr in Form statisch-schematischer Hirnkarten, sondern als dynamische Beschreibungen der Hirnorganisation, die interindivuelle Variabilität, zelluläre und molekulare Eigenschaften der Hirnregionen und in gegenwärtig laufenden Arbeiten auch deren Verbindungen und krankheitsbedingten Veränderungen erfasst.
Diese probabilistischen Hirnkarten sind inzwischen weltweit in führenden Datenbanken und Software-Tools vertreten. Die Hirnkarten wurden der internationalen wissenschaftlichen Öffentlichkeit frei zur Verfügung gestellt, mehr als 22.000 Downloads wurden bisher verzeichnet.
Weiterführende Informationen zum INM
Das Forschungszentrum Jülich beteiligt sich an einer neuen Initiative des Europäischen Instituts für Innovation und Technologie (EIT). Mit der Initiative unter dem Titel „Climate-KIC“ (Knowledge and Innovation Community) will die Europäische Union ihre Wettbewerbsfähigkeit beim Klimaschutz und bei der Anpassung an veränderte Klimabedingungen stärken. „Climate-KIC“ soll dazu mit Blick auf die Märkte der Zukunft konkrete Produkte und Instrumente entwickeln. „Jülich kann dazu seine Kompetenzen in der Systemforschung und technologischen Entwicklung sowie der Pflanzenforschung einbringen“, sagt Prof. Harald Bolt, Mitglied des Vorstands des Forschungszentrums. „So macht uns zum Beispiel die Arbeit der Wissenschaftler im Jülich Plant Phenotyping Centre zu einem interessanten Partner. Dort wird untersucht, wie sich verändernde Umweltbedingungen auf Gestalt und Wachstum von Pflanzen auswirken.“
In „Climate-KIC“ wird zunächst an vier Schwerpunktthemen gearbeitet: am Messen und Modellieren von Klimaveränderungen und der Konzentration von Treibhausgasen, an der Reduktion von Emissionen in den Städten, an der Anpassung des Wassermanagements und schließlich an der Entwicklung Kohlendioxid-freier Produktionssysteme. Dazu wurden beim EIT für die nächsten vier Jahre 120 Millionen Euro Fördermittel beantragt.
Insgesamt gehören der Klimainitiative 16 europäische Universitäten sowie Forschungsinstitute, Unternehmen und Regionen an. Aus Deutschland beteiligen sich neben dem Forschungszentrum Jülich die TU Berlin, das Geoforschungszentrum in Potsdam, der Klimacampus Hamburg, die TU München, die Länder Berlin und Brandenburg sowie RWE, Deutsche Bank und Schott AG. Angeführt wird der deutsche Verbund vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK).
Weiterführende Informationen zu „Climate-KIC“
Das Forschungszentrum Jülich bringt seine Kompetenz in der Erforschung und Entwicklung von Hochleistungswerkstoffen in das Projekt zum Aufbau eines Deutschen Energierohstoff-Zentrums ein. Mit rund einer Million Euro wird dabei die Arbeit seines Instituts für Energieforschung unterstützt. Die Mittel kommen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), das das Projekt mit rund 20 Millionen Euro fördert. Federführend ist die TU Bergakademie Freiberg in Sachsen; Jülich beteiligt sich mit seinem Forschungsbereich zu Werkstoffstruktur und -eigenschaften.
„Unser Beitrag besteht in der Entwicklung von Materialien für die zukünftigen Anlagen zur Biomasse- und Kohleveredlung sowie thermochemischen Untersuchungen zur Heißgasreinigung”, sagt Prof. Lorenz Singheiser, Direktor des Instituts für Energieforschung. „Gerade bei der Kohle und Biomasse geht es um die Entwicklung einer effizienten Hochtemperatur-Vergasungstechnologie mit integrierter Kohlendioxid-Abscheidung.” Das Institut für Energieforschung sei wegen seiner Kompetenzen ein wichtiger Partner, so bei der Untersuchung des Hochtemperatur- Korrosionsverhaltens von Werkstoffen und Beschichtungen und der Entwicklung neuer Schichtsysteme.
Bei dem Projekt eines Deutschen Energierohstoff-Zentrums geht es darum, Zukunftskonzepte für das Nach-Erdöl-Zeitalter zu entwickeln. Gegenwärtig ist Erdöl nicht nur Hauptenergielieferant, sondern auch Basis für Kunststoffe, Düngemittel und Kunstfasern. In der Nach-Erdölzeit dient Kohle – ebenso wie Biomasse – der Energiegewinnung; sie soll aber auch als Ausgangsstoff für Chemieprodukte genutzt werden. Doch die gegenwärtig vorhandenen Technologien zum unterschiedlichen Einsatz von Kohle müssen verbessert werden.
Das Deutsche Energierohstoff-Zentrum tritt deshalb an, neue, innovative Technologien zu entwickeln, um die Kohlenutzung effizienter, umweltschonender und wirtschaftlicher zu machen. Zu dem Projekt gehören insgesamt 20 Partner aus Wissenschaft und Industrie.
Weiterführende Informationen zum Institut für Energieforschung
Prof. Sebastian M. Schmidt, Mitglied des Vorstands des Forschungszentrums Jülich, hat wichtige Aufgaben bei der Planung der Europäischen Spallationsquelle ESS in Lund übernommen. Neben Dr. Beatrix Vierkorn-Rudolph, verantwortlich für die Unterabteilung Großgeräte, Energie und Grundlagenforschung im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), gehört Schmidt dem sogenannten Steering Commitee von ESS an.
In dem Gremium, vergleichbar einem Aufsichtsrat, koordiniert der Jülicher Vorstand die deutschen Beiträge zur Aktualisierung der Pläne für die Spallationsquelle. Nach der Entscheidung für den Bau der ESS im schwedischen Lund müssen die vorliegenden Pläne für das Projekt überarbeitet und aktualisiert werden. An dem von Schmidt koordinierten Prozess beteiligen sich neben verschiedenen Einrichtungen der Helmholtz-Gemeinschaft auch die Technische Universität München. Im Jahr 2012 sollen die überarbeiteten Pläne für die ESS vorliegen. Mit den ersten Experimenten wird 2018 gerechnet.
Jülicher Wissenschaftler haben sich seit vielen Jahren nicht nur intensiv an der Konzeption einer Spallationsquelle beteiligt, sondern sind auch an der zurzeit weltweit stärksten Spallationsquelle am Oak Ridge National Laboratory engagiert. So konnte dort vor wenigen Wochen ein sogenanntes Neutronen-Spin-Echo (NSE)-Spektrometer in Betrieb genommen werden. Die Erfahrungen aus Betrieb und Nutzung dieses Großgerätes fließen in die Konzeption und Umsetzung der Europäischen Spallationsquelle ein.
Weiterführende Informationen zur Jülicher Neutronenforschung
Die German Research School for Simulation Sciences (GRS), ein gemeinsames Projekt von RWTH Aachen und Forschungszentrum Jülich in der Jülich Aachen Research Alliance (JARA), geht gestärkt in das Jahr 2010: Alle W3-Professuren konnten mittlerweile besetzt werden. Nach Prof. Sabine Roller (Applied Supercomputing in Engineering), Prof. Erik Koch (Computational Materials Science) und Prof. Felix Wolf (Parallel Computing) tritt nun Prof. Paolo Carloni seinen Lehrstuhl für Computational Biophysics an.
Nachdem die GRS auf dem Campus der RWTH ihr neues Domizil eingeweiht hat, laufen auch in Jülich die Vorbereitungen für den Umzug. Das neue Gebäude wird im ersten Quartal 2010 fertig. Die GRS vermittelt in Master- und Doktorandenprogrammen Kompetenzen rund um die Anwendung von Supercomputern, um komplexe Forschungsfragen mit diesen modernen Hightech-Werkzeugen lösen zu können.
Weiterführende Informationen zum Jülich Supercomputing Centre
Weiterführende Informationen zur GRS
29.Januar, 10.30 Uhr Uhr, Hörsaal der Zentralbibliothek
Die EnergieAgentur.NRW veranstaltet in Kooperation mit der h-tec Wasserstoff-Energie-Systeme GmbH in Nordrhein-Westfalen erneut einen Schülerwettbewerb zum Thema „Wasserstoff und Brennstoffzelle”. Der Wettbewerb soll die Jugendlichen für diese Zukunftstechnologien begeistern. Schüler, die sich in der ersten Phase des Wettbewerbs qualifiziert haben, erhalten nun den Baukasten für den praktischen Teil. Staatssekretär Dr. Jens Baganz aus dem Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen überreicht diese sogenannten „Fuel Cell Boxen” im Forschungszentrum Jülich.