
ZUKUNFT IM BRENNPUNKT Band 5 - 2006
Wissenschaftler aus den Forschungsverbünden:
Ihre Visionen, Prognosen, Trends
(alle Artikel als pdf zum downloaden)
Dank
Unser herzlicher Dank
gilt dem Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung
und Kunst für die großzügige Unterstützung.
Vorwort
von Prof. Dr. Jürgen Mittelstrass
Präsident der Academia Europaea (London) und Vorsitzender des Österreichischen Wissenschaftsrates
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WELT DER KULTUR
N€IN ZU EUROPA
Kenneth Hanshew und Walter Koschmal
Vor der Volksabstimmung über den Beitritt der Tschechischen Republik in die Europäische Union im Jahre 2003 kochten die Emotionen hoch. Alte und uralte Stereotypen wurden wieder zum Leben erweckt, vor allem um Stimmung gegen den Beitritt zu machen: Die „Euroskeptische Initiative“, eine Vereinigung konservativer politischer Gruppen, entfachte ihre Wahlkampagne N€.
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DRAHTSEILAKT MIT NETZ – INVESTITIONEN IN RUSSLAND
Dirk Holtbrügge und Jonas F. Puck
Berichte über die russische Wirtschaft nehmen in deutschen Medien
seit langem einen breiten Raum ein. Zumeist überwiegen dabei allerdings
negative Meldungen. Berichte über die „Yukos-Affäre“ mit der Verhaftung
von Michail Chodorkowskij, die kurzfristige Einstellung von
Gaslieferungen an die Ukraine oder den Einstieg von Altkanzler Gerhard
Schröder als Aufsichtsratsvorsitzender der North European Gas Pipeline
(NEGP), einem Joint Venture der deutschen Unternehmungen E.ON und BASF
mit der russischen Gasprom, zeichnen ein wenig marktwirtschaftliches
und schwer durchschaubares Bild des Landes und seiner Wirtschaft.
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LOGISTIK UND GALILEO
Peter Klaus
50 000 Artikel in den Regalen eines Großmarkts – jeden Tag
stückgenau aufgefüllt, präzise kontrolliert und dokumentiert für
Sicherheit und Frische, vom Acker des Landwirts bis an die
Scannerkasse, dabei außerordentlich kosteneffizient! Ein über das
Internet georderter Dell-PC – oder das individuell gebaute
BMW-Automobil – nach wenigen Tagen geliefert in einer einzigartigen
Kombination von Technik, Leistungsmerkmalen und Farben, die der Kunde
für sich gewählt hat – zusammengebaut in „schlanken“ Fabriken aus
Teilen und Komponenten, die für dieses Produkt aus der ganzen Welt
zeitpunktgenau („just-in-time“) und entsprechend der
Produktionsreihenfolge für die Montagelinie („just-in-sequence“)
zusammengeführt werden! Eine seltene Blutkonserve, die in 18 Stunden aus einer
amerikanischen Blutbank an einen beliebigen Ort der Welt gebracht ist,
um das Leben eines Unfallopfers zu retten! Ohne funktionierende,
effiziente, weltumspannende Logistiksysteme wären diese – und unzählige
andere – Leistungen nicht verfügbar, die heute zu
Selbstverständlichkeiten des modernen Lebens geworden sind.
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WELT DER INFORMATION
JOHNNIE UND LOLA
Heinz Ulbrich
Johnnie ist kein Romantiker mit Gitarre am Lagerfeuer, Johnnie ist ein Laufroboter, zweibeinig und autonom. Er kann auf ebenem und unebenem Boden gehen und sich sogar in Kurven legen. Was für den Menschen die meiste Zeit seines Lebens trivial ist, nämlich sich mit schnellen, dynamischen und stabilen Schritten fortzubewegen, erfordert für das mechanische „Ebenbild“
einen erheblichen Aufwand an ausgefeilten Antrieben, Sensoren und Regelungstechniken.
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BITTE RECHT FREUNDLICH
Matthias Wimmer und Simone Hämmerle
Jeder, der Fahrkartenautomaten nutzt oder Online-Banking betreibt
oder sich auch nur nach den Einreisebestimmungen bei einem Konsulat
erkundigen will kennt die Situation: Nach unzähligen Klicks,
unverständlichen Eingabeaufforderungen, Fehlermeldungen und Abbrüchen
möchte man das Terminal am liebsten vor das blecherne Schienbein
treten. Oft sind elektronische Geräte schwierig zu bedienen:
Informationsterminals haben nur wenige Tasten am Rand des Bildschirms,
andere Geräte haben nur eine klein oder gar keine Anzeige. Die
Bedienung der modernen Errungenschaften ist keineswegs intuitiv,
benutzer- oder situationsangepasst. Viel angenehmer wäre es, wenn die
Kommunikation mit den technischen Geräten genauso einfach verliefe wie
mit Kollegen oder Freunden.
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WELT DES LEBENS
GIB BSE KEINE CHANCE
Monika Pischetsrieder
Mitte der 80er Jahre traten in Großbritannien die ersten Fälle von BSE (Bovine Spongiforme Enzephalopathie) bei Rindern auf. Erkrankte Tiere zeigen zunächst ein schreckhaftes und aggressives Verhalten, das bald von massiven motorischen Störungen begleitet wird. Die Krankheit endet immer tödlich – durch eine schwammartige Zersetzung des Gehirns. Noch immer ist es nicht möglich, eine BSE-Erkrankung im Frühstadium und am lebenden Tier zu diagnostizieren. Trotzdem gibt es Hoffnung für Fleischfans: Ein neues Testverfahren deckt Schlampereien und Unregelmäßigkeiten im Umgang mit nicht zugelassenen Fleischbestandteilen in Lebensmitteln auf und stärkt den Verbraucherschutz.
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DER KAMPF GEGEN INFEKTIONSKRANKHEITEN
Jürgen Heesemann
Infektionen sind übertragbare Erkrankungen. Bis zum Ende des 19.
Jahrhunderts wurde Europa periodisch heimgesucht von den großen Seuchen
wie Pest, Cholera, Ruhr, Typhus und anderen, damals noch wenig
charakterisierten Infektionen. Sie galten oft als Geißeln der
Menschheit und Strafe Gottes für sündhaftes Verhalten. Diese
Wahrnehmung veränderte sich drastisch, als es Robert Koch gelang, den
ursächlichen Zusammenhang zwischen Infektionskrankheiten und bestimmten
Mikroorganismen
(Infektionserreger) eindeutig aufzudecken. 1883 konnte er bei der
Choleraepidemie in Ägypten zeigen, dass kommaförmige Bakterien
(Kommabakterien/Vibrio cholerae), die das Trinkwasser verunreinigten,
nach oraler Aufnahme beim Menschen einen wässrigen Durchfall
verursachten (Abgabe von bis zu 20 Liter Darminhalt, Cholera, griech.:
Traufe).
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ADULTE STAMMZELLEN FÜR DEN MORBUS PARKINSON
Beate Winner, Ulrich Bogdahn und Jürgen Winkler
1817 veröffentlichte der britische Arzt, Apotheker und Paläontologe
James Parkinson (1755 - 1824) sein bekanntestes medizinisches Werk „An
Essay on the Shaking Palsy“ (Eine Abhandlung über die Schüttellähmung).
Er beschrieb erstmals Patienten mit einem auffälligen Zittern
(Ruhetremor), das er als „Schüttellähmung“ bezeichnete. Vermutlich
verwandte der französische Psychiater Jean-Martin Charcot (1825 - 1893)
den Ausdruck „Parkinson-Krankheit“ für die neurologische Erkrankung
1884 zum ersten Mal. Heute leiden allein in Deutschland mehr als 250
000 Menschen unter dieser Erkrankung, das sind rund 1 % der über
55-Jährigen. Die Parkinson-Krankheit ist die häufigste
Bewegungserkrankung und verläuft chronisch über mehrere Jahrzehnte –
wie auch die Alzheimer-Demenz. Durch die sich abzeichnende
demografische Entwicklung rechnen die mitteleuropäischen
Industrieländer mit einer Verdopplung der Anzahl von
Parkinsonerkrankungen alle fünf Jahre. Die Krankheit beeinträchtigt die
Lebensqualität der Betroffenen erheblich und belastet auch die
Angehörigen stark. Für die Gesellschaft wird die zunehmende Zahl von
Parkinson-Patienten zu einer kaum zu bewältigenden
gesundheitspolitischen Herausforderung. Neue wirksame und zugleich
kostengünstige Therapien sind das Ziel der aktuellen Forschungsarbeiten.
WELT DER MATERIE
NEUE KRAFTWERKE BRAUCHT DAS LAND!
Hartmut Spliethoff
Der weltweite Strombedarf steigt in den nächsten 30 Jahren voraussichtlich auf das Doppelte und erfordert deshalb den Bau von Stromerzeugungsanlagen mit einer elektrischen Leistung von 5000 GW. Erneuerbare Energien werden den gestiegenen Strombedarf auch in 50 Jahren nicht alleine decken können und die fossilen Reserven müssen weiter die Stromversorgung sichern. Neue Kraftwerke auf der Basis fossiler Brennstoffe stehen nicht nur vor hohen Anforderungen hinsichtlich Ressourcenschonung, sondern auch im Hinblick auf Umweltfreundlichkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit. Großkraftwerke müssen zudem die fluktuierende Stromeinspeisung durch erneuerbare Energien ausgleichen. Die Kraftwerksindustrie verfolgt mittelfristig die Strategie, die Effizienz der Energiewandlung zu erhöhen und langfristig CO2-freie Kraftwerke zu entwickeln.
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COOLE CHIPS FÜR HEIßE ELEKTRONIK
Doris Schmitt-Landsiedel
Alles begann mit dem Wunschnach immer leistungsfähigeren Rechnern. Heute durchdringt die Mikroelektronik alle Bereiche unseres Lebens und wird es in Zukunft noch mehr tun. Darin schlummert auch ein gewaltiges Innovationspotenzial. Die Strukturen auf einem Chip sind inzwischen kleiner als 100 nm; die produktionstechnische Evolution vollzieht den Schritt von der Mikroelektronik zur Nanoelektronik. Je kleiner die Strukturen, je höher die Anzah von Transistoren auf einem Chip ist, umso höher ist nicht nur die Rechenleistung sondern leider auch der Energieverbrauch. Diese so genannte Verlustleistung wirkt sich negativ auf die Kosten und die mögliche Betriebsdauer batteriebetriebener Geräte aus und hält mit den gestiegenen Anforderungen an Qualität und Mobilität moderner Informationstechnologien nicht Schritt. Neue Schaltungen und Architekturen sind deshalb notwendig, die jede Möglichkeit zur Leistungseinsparung nutzen.
VOLLE LEISTUNG MIT KALTEN ELEKTRONEN
Jochen Mannhart
Die Vision ist fast 100 Jahre alt: Der niederländischer Physiker
Heike Kamerlingh Onnes entdeckte 1911 die Supraleitung und träumte von
extrastarken Magneten und von Kabeln, die elektrischen Strom ohne
Verluste über Hunderte von Kilometern transportieren. Seither schwankt
die Geschichte der Supraleiter zwischen Euphorie und großer
Enttäuschung. Allen Schwierigkeiten und auch Unkenrufen zum Trotz sind
die Supraleiter jedoch nicht in der Versenkung verschwunden. Die
Industrie hat die größten Materialprobleme überwunden und die Chancen,
dass Supraleitung bald zum Alltag gehört, stehen gut.
LANGES LEBEN FÜR WERKZEUGE
Murat Arbak und Kay Wagner
Globalisierung und Öffnung der Märkte in Osteuropa und Südostasien
setzen den Maschinenbau und da vor allem den Werkzeugbau gewaltig unter
Druck. Die Werkzeuge von morgen müssen nicht nur flexibel einzusetzen
sein, sondern dabei auch noch höchst präzise arbeiten. Sie sollen ohne
Qualitätseinbuße über viele Produktzyklen und lange Zeiträume hinweg
ihren Dienst zuverlässig und preiswert in der Herstellung sowie im
Unterhalt verrichten. Lange Stillstandzeiten der Produktionsstraßen,
weil die Maschinen aufwändig an ein neues Produkt angepasst werden
müssen, treiben Unternehmen bereits heute ins Wettbewerbsabseits. Neue
und ganzheitliche Technologie- und Maschinenkonzepte für den Werkzeug-
und Formenbau sollen die Wettbewerbsfähigkeit der heimischen
Unternehmen sichern; viele Bereiche, wie Auslegung und Konstruktion,
Herstellung und Qualitätssicherung,
müssen sich deshalb verzahnen.
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VON DER VERBUNDFORSCHUNG ZUM SPIN-OFF
Christian W. Scheiner, Peter Mertens und Kai-Ingo Voigt
Der Standort Bayern zählt innerhalb Deutschlands und Europas zu den wirtschaftsstärksten Regionen. Im Zuge der Globalisierung
und des technischen Fortschritts sieht er sich dennoch mit Herausforderungen
konfrontiert. Zwar genießt der Freistaat als so genannter Hightech- und
Dienstleistungsstandort einen international hervorragenden Ruf,
gleichzeitig gilt er – wie die gesamte Bundesrepublik Deutschland – als
Hochlohnland. Um diesen Nachteil zu kompensieren, muss der
technologische Vorsprung gegenüber anderen Ländern gehalten und sogar
ausgebaut werden. Die Medizintechnik, die Biotechnologie, die
Mikroelektronik, die Telekommunikation und forschungsintensive
Industriegüter zählen nicht nur zu den Spitzentechnologien, sie
glänzten in den vergangenen Jahren auch mit den höchsten
Wachstumsraten. Ein wichtiges Instrument,
um die Spitzenposition zu erreichen beziehungsweise zu verteidigen, ist
die Förderung von F&E. Die Forschungsverbünde nehmen dabei eine
Schlüsselrolle in der angewandten Forschung und eine Schnittstelle
zwischen Wissenschaft und Unternehmen ein.
