Archive - Nov 19, 2007

In Zeitlupe: Bilder vom Calcium-Feuerwerk der Zelle

Heidelberger Physiologen beobachten mittels Hochgeschwindigkeits-Mikroskopie erstmals den Zeitverlauf biologischer "Calcium-Funken" in Säugetier-Muskelzellen. <% image name="Calcium_Sparks" %><p> <small> Schnelle Messungen der Calcium-Ausschüttung ("Calcium-Sparks") im Muskel erlauben es, den Verlauf und die Ausdehnung in einer Ebene zu beobachten. Die Ziffern zeigen den zeitlichen Abstand der Bilder in Millisekunden. F: Uniklinikum Heidelberg </small> Es geschieht in wenigen Millisekunden und war bisher nicht im Bild festzuhalten: Zellen schütten den Botenstoff Calcium aus Speichern im Inneren der Zelle aus und übermitteln damit Signale an funktionelle Proteine innerhalb der Zelle, etwa für eine Bewegung im Muskel. Durch die Kombination modernster Laser-Mikroskopie mit einer Hochgeschwindigkeitskamera wurde am Institut für Physiologie und Pathophysiologie der <a href=http://www.klinikum.uni-heidelberg.de>Uni Heidelberg</a> erstmals der extrem kurzlebige "Calcium-Funken" im zeitlichen Verlauf und der räumlichen Ausdehnung sichtbar gemacht. Die Calcium-Freisetzung aus den Zellen wurde damit 60 x schneller vermessen als mit herkömmlichen Verfahren. Die Forscher verwendeten dabei eine neue Technik von <a href=http://www.lavisionbiotec.com>LaVision Biotec</a> in Göttingen an isolierten Muskelzellen. Bei dem Verfahren tastet nicht wie bisher ein einzelner Laserstrahl die Probe ab, sondern wird in 64 Unterstrahlen aufgespalten, die gleichzeitig ein größeres Areal mit hoher Geschwindigkeit ablesen können (Multifokal-Mikroskopie). <small> <b>Calcium</b> ist an der Regulation fast aller wichtigen Zellfunktionen maßgeblich beteiligt: Es aktiviert Muskelzellen, reguliert die Zellteilung, die Bildung und Funktion von Eiweißen. Dafür wird es innerhalb der Zelle gesondert gespeichert und kann über Kanäle sehr schnell freigesetzt werden. Anschließend transportieren Pumpen das Calcium wieder zurück in die Zellspeicher. Die stoßartige Freisetzung wurde am Heidelberger Institut für Physiologie und Pathophysiologie 2001 erstmals im Säugermuskel beschrieben. Zuvor ging man davon aus, dass es diese Ereignisse bei Säugetieren nicht gäbe. </small> In Zeitlupe: Bilder vom Calcium-Feuerwerk der Zelle

Lanxess bietet Antioxidantien für Biodiesel

Mit <a href=http://www.baynox.de>Baynox</a> bietet die Business Unit Basic Chemicals von Lanxess der Biodiesel-Branche einen Stabilisator an, um den aus Rapsöl, Altfett, Tierfett oder Palmöl gewonnenen Treibstoff länger "frisch" zu halten. Lanxess bietet Antioxidantien für Biodiesel <% image name="Diesel" %><p> Für Biodiesel aus Pflanzenölen mit einem hohen Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuremethylestern - Sonnenblumen- oder Sojaöl etwa - bietet Lanxess das Antioxidationsmittel Baynox plus: Schon Mengen von 250-500 ppm bringen selbst reinen Sojamethylester auf Stabilitätswerte oberhalb der Norm DIN EN 14 214. Diese europaweit gültige Norm verlangt eine Bestimmung der Stabilität von Biodiesel durch den so genannten Rancimat-Test bei 110 °C. Der geforderte Mindestwert beträgt 6 h. Das natürliche Antioxidanz der Ölpflanze, das Vitamin E, ist im Biodiesel oft nicht ausreichend vorhanden, um diesen Wert sicher einzuhalten. <small> So wie Pflanzenöle ranzig werden, so kann auch Biodiesel an der Luft oxidieren. Dabei bilden sich freie Fettsäuren, die korrosiv wirken, sowie Polymere, die als Gums ausfallen und zu Ablagerungen im Motor führen können. Daher muss ein Stabilisierungsmittel zugesetzt werden. Baynox enthält weder Schwefel noch Stickstoff und verbrennt, ohne Rückstände im Motor zu hinterlassen. </small>

Bayer startet konzernweites Klimaprogramm

<a href=http://www.klimaschutz.bayer.de>Bayer</a> hat das konzernweite "Bayer Climate Program" gestartet. Es umfasst ein auf mehrere Jahre angelegtes Maßnahmenpaket; insgesamt investiert Bayer 1 Mrd € in klimarelevante F&E sowie Projekte in den nächsten 3 Jahren. <% image name="Bayer_Logo" %><p> <small> Erste Leuchtturmprojekte hat Bayer bereits angestoßen: Ein Konzept für Null-Emissions-Gebäude im Büro- und Industriebereich, die Entwicklung widerstandsfähiger Pflanzen und Beiträge zur effektiven Nutzung von Pflanzen für Biokraftstoffe sowie den "Bayer Climate Check" für Produktionsprozesse. </small> &#8226; Bayer MaterialScience will seine spezifischen Treibhausgasemissionen pro Tonne Verkaufsprodukte global um 25 % senken. &#8226; Bayer CropScience will bei den weltweiten absoluten Emissionen eine Einsparung um 15 % und &#8226; Bayer HealthCare um 5 % realisieren. <b>Für Büro- und Industriegebäuden</b> hat das Unternehmen mit Partnern das EcoCommercial Building entwickelt - ein global anwendbares Konzept für Null-Emissions-Gebäude. Auf der Basis von Dämmschutz aus hochwertigen Bayer-Materialien und der gebäudeeigenen Erzeugung regenerativer Energie deckt es seinen kompletten Energiebedarf selbst. <b>In der Landwirtschaft</b> will Bayer die Möglichkeiten der Biotechnologie nutzen, um Pflanzen stresstoleranter zu machen. Erste Feldversuche zeigen bei Raps bereits eine deutliche Ertragssteigerung. Einen Ansatz, der Konkurrenz um die Anbauflächen zu begegnen, biete auch die Jatropha-Pflanze. Denn sie kann auch in trockenen Gebieten angebaut werden, die sich nicht für den Anbau von Nahrungspflanzen eigenen. Zudem ist sie nicht für die Nahrungsmittelproduktion geeignet. Der Jatropha-Samen besteht aber zu 30 % aus Öl, das für die Produktion von Biodiesel genutzt werden kann. Einen wichtigen Beitrag zur Bereitstellung von Pflanzen als Rohstoff für Biokraftstoffe leistet Bayer heute bereits mit seinem Saatgut für Hochertragsraps. So ermöglicht InVigor, eine von Bayer entwickelte Hochertrags-Rapssorte in Kanada, über die Steigerung der Erträge eine um rund 20 % höhere Ausbeute an Biodiesel als vergleichbares Saatgut. Darüber hinaus prüft der Konzern derzeit Optionen bei Bioethanol. Bayer startet konzernweites Klimaprogramm

Charmeoffensive für den Heizkesselersatz

In rund 260.000 österreichischen Haushalten sind noch Ölheizgeräte in Betrieb, die bereits mehr als 20 Jahre alt sind. Würde man diese Geräte auf moderne Brennwerttechnologien umstellen, könnten die CO<small>2</small>-Emissionen jährlich um 1,4 Mio t gesenkt werden. Der <a href=http://www.gaswaerme.at>Fachverband Gas Wärme</a>, VÖK, IWO Österreich, LGWA und proPellets Austria sowie der Verband der Wärmepumpenerzeuger sprechen sich unisono für den geförderten Kesseltausch aus. Aber auch der Austausch alter Gasheizgeräte würde sich lohnen: Wenn man die rund 160.000 Gasheizgeräte, die mehr als 20 Jahre alt sind, auf moderne Brennwerttechnologie umstellen würde, würden die CO<small>2</small>-Emissionen jährlich um etwa 0,38 Mio t sinken. Hinzu kommt, dass der Umstieg auf die neue Brennwerttechnologie "die Heizkosten um bis zu 30 % senkt", sagt Michael Mock vom Fachverband Gas Wärme. "Auch die Instandhaltungskosten sind wesentlich niedriger als bei alten Geräten", ergänzt Vaillant-Prokurist Georg Patay. <% image name="Grafik_Brennwert" %><p> <small> Der Anteil der Brennwerttechnologie steigt seit den 1990er-Jahren an. </small> <b>Kesseltausch angeraten.</b> Generell ist der Heizkesseltausch eine der effektivsten Maßnahmen, um Heizkosten zu senken. Bei Umstieg auf Holzbrennstoffe kommt zum Effizienzgewinn durch moderne Technik auch noch der deutlich günstigere Brennstoff dazu. Die Vereinigung Österreichischer Kessellieferanten (<a href=http://www.heizungs.org>VÖK</a>) rät insbesondere, die geplanten Einmalinspektionen von Altanlagen möglichst rasch zu beginnen und fordert, dass konkrete Sanierungsvorschläge von Bund und/oder Ländern gefördert werden. <% image name="VOEK" %><p> <small> Karl Felbermayer, Christian Hofer und Elisabeth Berger vom VÖK bescheinigen den Heizungsanlagen in Österreich einen "schlechten Wartungszustand, Überdimensionierung, fehlende Wärmedämmung der Rohrleitungen sowie ineffiziente, stromfressende Umwälzpumpen". </small> <b>Hoher Sanierungsbedarf.</b> Die Leistungsgemeinschaft Wärmepumpe Austria (<a href=http://www.lgwa.at>LGWA</a>) betont, dass die größten Einsparpotenziale bei jenen Gebäuden liegen, die 1945-1980 errichtet wurden. Insgesamt würden rund 1 Mio Haushalte einer dringenden energetischen Sanierung harren. Dazu kommen noch knapp 1 Mio veraltete Heizungsanlagen, bei denen ein Austausch lohnend sei. Martin Reichard vom <a href=http://www.iwo-austria.at>IWO Österreich</a> fügt hier aber gleich hinzu: "Eine Bevorzugung einzelner Brennstoffe können wir uns schlichtweg nicht leisten, das gibt unser Energiemix nicht her. Wir müssen alle Kräfte dafür einsetzen, um die benötigte Energie überhaupt bereitstellen zu können. Das bedeutet, dass jeder Energieträger seinen unverzichtbaren Platz hat. Das nehmen wir auch für Heizöl auf dem Gebiet der Raumwärme in Anspruch." Mit gutem Grund: Immerhin heizen rund 922.000 Haushalte in Österreich mit Öl, in 6 Bundesländern ist die Ölheizung deutlicher Marktführer. Von diesen Ölheizungen sind rund ein Viertel 15 Jahre oder älter. Mit dem Umstieg auf moderne Brennwerttechnologie sind Einsparungen von bis zu 40 % möglich. <b>Moderne Pelletskessel</b>. Christian Rakos von <a href=http://www.propellets.at>proPellets Austria</a> rechnet schließlich vor: "Durch den kombinierten Effekt von Effizienzsteigerung und Umstieg auf Holz als Brennstoff können die Heizkosten um bis zu 60 % reduziert werden. In allen Bundesländern, außer Wien und dem Burgenland, werden bereits mehr Pellets produziert als im Land benötigt werden. Österreich ist heute weltweit einer der wichtigsten Pelletsproduzenten. Bei einem Inlandsverbrauch von rund 400.000 t werden wir 2008 mehr als 1 Mio t Pellets produzieren." Charmeoffensive für den Heizkesselersatz

Biosprit statt Bier dank synthetischer Hefen

Frankfurter Forscher stellen synthetische Hefen her, die aus Pflanzenabfällen hochwertigen und zugleich preiswerten Biosprit aus Ethanol und Butanol produzieren. <% image name="Synthetische_Hefe" %><p> <small> Diese synthetischen Hefen der Arbeitsgruppe von Eckhard Boles an der Uni Frankfurt können aus Pflanzenabfällen hochwertigen Biosprit produzieren. © Boles </small> Hefen können nicht nur Bier und Wein aus pflanzlichen Zuckern gewinnen, sondern auch Bioethanol. Dessen traditionelle Herstellung aus Mais und Getreide ist etwas in Misskredit geraten, weil seine Produktion mit derjenigen von Nahrungsmitteln konkurriert und nur unwesentlich zur CO<small>2</small>-Reduktion beiträgt. Forscher um Eckhard Boles umgehen dieses Problem, indem sie die Stoffwechseleigenschaften von Hefen so verbessern, dass sie auch Pflanzenabfälle verwerten können. Dazu haben sie erstmals die Methode der Synthetischen Biologie angewandt. "Wir bauen in die Hefe Saccharomyces cerevisiae künstliche, biochemische Systeme ein, die neuartige Stoffwechselwege in der Zelle etablieren", erklärt Boles. Im Gegensatz zu früheren Arbeiten, bei denen Erbmaterial aus Bakterien in die Hefezellen eingeschleust wurde, haben die Forscher nun am Computer entwickelte und maschinell, aus DNA-Bausteinen künstlich synthetisierte Gene in die Hefen eingebracht. Die "Anleitung" dazu entnehmen sie weiterhin der Aminosäuresequenz bakterieller Enzyme, modifizieren aber den Bauplan so, dass er optimal auf die Stoffwechseleigenschaften der Hefen abgestimmt ist. Die so erzeugten künstlichen Gene erlauben es den Hefezellen, bestimmte Zuckerarten in pflanzlichen Abfällen deutlich effizienter zu Ethanol umzusetzen. "Wir konnten so den Ertrag um 25 % steigern. Die Produktivität, das heißt die Geschwindigkeit der Umsetzung hat sogar um mehr als 250 % zugenommen", so Boles. "Damit kommen wir der kommerziellen Produktion von Zellulose-Ethanol einen beträchtlichen Schritt näher." Die Erfindung wurde bereits zum Patent angemeldet. Die neuen Methoden der Synthetischen Biologie sollen nun für weitere Aufrüstungen der Hefe genutzt werden. So sind die Forscher auch damit beschäftigt, Hefen zu konstruieren, die Butanol produzieren. "Butanol hat als Autokraftstoff noch deutlich bessere Eigenschaften als Ethanol", erläutert Boles. Um seine Erfindungen möglichst schnell in den industriellen Maßstab zu überführen, hat Boles kürzlich mit einem Schweizer Partner die <a href=http://www.butalco.com>Butalco GmbH</a> gegründet. Er sucht nun Investoren, die ihm bei der Kommerzialisierung helfen. Biosprit statt Bier dank synthetischer Hefen

Bioenergiepark in Gendorf wird nicht gebaut

Das vor rund einem Jahr <a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/4843>angekündigte Projekt</a> der <a href=http://www.bioma-energie.at>BioMa Energie AG</a>, einen 250 Mio € teuren Bioenergiepark im bayerischen <a href=http://www.gendorf.de>Industriepark Werk Gendorf</a> zu errichten, wird derzeit nicht mehr weiter verfolgt. Aufgrund der hohen Getreidepreise sei das Projekt derzeit wirtschaftlich nicht darstellbar. Bioenergiepark in Gendorf wird nicht gebaut <% image name="Bioethanolanlage_Suedzucker" %><p> Ferdinand Fiedler, Vorsitzender des Aufsichtsrates der BioMa Energie AG, sieht die Gründe für die derzeit nicht umzusetzende Realisierung "zu einem kleinen Teil in den politischen Rahmenbedingungen, wie etwa beim Steuererhöhungsthema für Biokraftstoffe, das zwar angesichts der enorm angestiegenen Energiepreise im Moment entspannt ist, was sich aber schon nächstes Jahr wieder ändern kann". Der Hauptgrund liege aber in den derzeitigen Rohstoffpreisen für landwirtschaftliches Getreide. Diese hätten sich binnen eines halben Jahres mehr als verdoppelt. Bei einem kalkulierte Maispreis von rund 120-130 €/t und aktuellen Preisen von 240-260 €/t ist eine ertragsorientierte Produktion von Bioethanol unmöglich. "Das ist auch der Grund, warum bereits produzierende Werke wie Südzucker und Sauter, ihre Bioethanol-Anlagen vorübergehend stillgelegt haben." Das Investitionsvolumen für den Bau der Anlagen im Industriepark Werk Gendorf hätte rund 250 Mio € betragen, etwa 120 neue Arbeitsplätze wären dadurch entstanden.

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