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Donnerstag, 1. Dezember 2016

Körpereigene Nanopartikel als Transporter für Antibiotika

Neue BMBF-Nachwuchsgruppe um Gregor Fuhrmann erforscht, wie Medikamente gezielt zu Krankheitserregern im Körper geschleust werden können

01.12.2016
Gregor Fuhrmann
© G. FuhrmannDr. Gregor Fuhrmann vom Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS).
Bakterien entwickeln zunehmend Resistenzen gegen die gängig eingesetzten Antibiotika – unter anderem als Folge der übermäßigen und zum Teil falschen Anwendung der Medikamente. Zudem haben Antibiotika häufig unangenehme Nebenwirkungen, da sie auch nützliche Bakterien abtöten. Der Pharmazeut Dr. Gregor Fuhrmann, Wissenschaftler am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS), möchte eine Technologie entwickeln, mit der Antibiotika im Körper gezielt zu den krankmachenden Bakterien transportiert werden. Das würde deren Wirkung verbessern und gleichzeitig die Nebenwirkungen minimieren. Für dieses Projekt erhält Fuhrmann nun im Rahmen des Programms „NanoMatFutur“ eine Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), um eine Nachwuchsgruppe aufzubauen und sein Forschungsvorhaben umzusetzen. Das HIPS ist eine gemeinsame Einrichtung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und der Universität des Saarlandes (UdS) in Saarbrücken.
Die Entdeckung des Penicillins in den 1920er Jahren war ein Meilenstein für die Behandlung bakterieller Infektionskrankheiten. In den folgenden Jahrzehnten kamen weitere Antibiotika hinzu, doch auch erste Resistenzen breiteten sich unter den Bakterien aus. Mittlerweile haben viele gängige Antibiotika ihre hohe Wirksamkeit eingebüßt, da eine Vielzahl bakterieller Erreger gegen sie resistent geworden ist. Bis zu 25.000 Menschen sterben pro Jahr allein in Europa an Infektionen mit multiresistenten Keimen. Mit einer Antibiotikabehandlung gehen außerdem meist starke Nebenwirkungen einher, etwa durch die Zerstörung der nützlichen Bakterien im Darm. Würden die Antibiotika nur die krankmachenden Bakterien erreichen, würde dies die Nebenwirkungen deutlich reduzieren und die Effizienz der Behandlung steigern. Gregor Fuhrmann, Wissenschaftler in der Abteilung „Wirkstoff-Transport“ von Prof. Claus-Michael Lehr am HIPS, möchte genau diesen Ansatz umsetzen. Dazu hat ihm das Bundesministerium für Bildung und Forschung nun eine Förderung in Höhe von 2,1 Millionen Euro über fünf Jahre zugesagt, mit der Fuhrmann die Nachwuchsgruppe „Biogene Nanotherapeutika“ ab heute einrichten wird.
„Ich bin sehr dankbar für die Möglichkeit, meine Nachwuchsgruppe am HIPS gründen zu können“, sagt Gregor Fuhrmann. „Unser Ziel ist es, ein natürliches Wirkstoffträgersystem für Antibiotika zu entwickeln, das auf sogenannten extrazellulären Vesikeln basiert.“ Diese Vesikel sind winzige Bläschen, die die Körperzellen abgeben, um gezielt mit anderen Zellen zu kommunizieren. Dabei richten sich die Vesikel nicht nur an andere Körperzellen, sondern kommen auch zur Abwehr von Bakterien zum Einsatz. Natürlicherweise enthalten die Bläschen Botenstoffe, über die Informationen weitergegeben und so physiologische Prozesse im Körper eingeleitet werden. Diesen körpereigenen Transportweg möchte Fuhrmann mit seiner neuen Nachwuchsgruppe nutzen, um antibiotische Wirkstoffe besser zu krankmachenden Bakterien zu bringen und diese so zu bekämpfen.
„Für den gezielten Wirkstofftransport mittels extrazellulärer Vesikel gibt es in der Krebs- und der regenerativen Medizin bereits erste präklinische Anwendungen, die systematische Untersuchung der Vesikel als Wirkstoffträger im Bereich von Infektionserkrankungen ist bisher aber einzigartig“, sagt Rolf Müller, geschäftsführender Direktor des HIPS. „Ich freue mich sehr darüber, dass das BMBF Gregor Fuhrmann mit der Nachwuchsgruppe die Chance gibt, dieses innovative Forschungsvorhaben umzusetzen.“
Lange Zeit glaubte man, dass die extrazellulären Vesikel nur Abfallprodukte der Zellen seien. Ihre Rolle in verschiedenen physiologischen und pathologischen Vorgängen wird erst seit einigen Jahren erforscht. Fuhrmann möchte Vesikel verschiedener Zellen isolieren, genau charakterisieren und mit antibiotischen Wirkstoffen beladen. Damit sollen sich die Vesikel dann gezielt zu Orten mit einer Infektion bewegen und die Antibiotika dort freisetzen. Die Untersuchungen erfolgen unter anderem mit modernster Echtzeitmikroskopie, die die Interaktion der Vesikel mit Bakterien sichtbar machen kann. Als mögliche Quelle für geeignete Vesikel steht am HIPS außerdem eine Vielzahl von Bakterienstämmen zur Verfügung, denn auch Bakterien nutzen die Bläschen zur Interaktion und zur Verteidigung. „Das HIPS bietet beste Voraussetzungen für das Projekt“, sagt Gregor Fuhrmann. „Die großartige Infrastruktur in Kombination mit fundiertem Fachwissen in Infektions- und pharmazeutischer Forschung macht das Institut zu einem außergewöhnlichen Wissenschaftsort in Deutschland und Europa.“
Auch Prof. Dirk Heinz, wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZI, begrüßt den Förderbescheid des BMBF: „Ich freue mich sehr darüber, dass wir am HIPS eine neue Nachwuchsgruppe einrichten und damit ein Forschungsvorhaben mit großem innovativen Potenzial für die moderne Infektionsforschung etablieren können. Zum erfolgreichen Einwerben der Förderung gratuliere ich Gregor Fuhrmann von Herzen.“
Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung:
Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern. www.helmholtz-hzi.de

Das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland:
Das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) in Saarbrücken wurde im Jahr 2009 vom HZI und der Universität des Saarlandes gemeinsam gegründet. Die Forscher suchen hier insbesondere nach neuen Wirkstoffen gegen Infektionskrankheiten, optimieren diese für die Anwendung am Menschen und erforschen, wie diese am besten zu ihrem Wirkort im menschlichen Körper transportiert werden können. www.helmholtz-hzi.de/hips

Die Universität des Saarlandes:
Die Saar-Universität ist international bekannt durch die Informatikforschung und die Nano- und Lebenswissenschaften. Allein in den Lebenswissenschaften, vor allem der Medizin, Pharmazie und Biologie sowie den Naturwissenschaften, forschen über 600 Wissenschaftler auf dem Uni-Campus in Saarbrücken. Die engen Beziehungen zu Frankreich und der Europa-Schwerpunkt sind weitere Markenzeichen. www.uni-saarland.de


Ihre Ansprechpartner:
Susanne Thiele, Pressesprecherin
Dr. Andreas Fischer, Wissenschaftsredakteur

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH
Presse und Kommunikation
Inhoffenstraße 7
D-38124 Braunschweig

Tel.:       0531 6181-1400
     0531 6181-1405 


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"Tai-Chi" in der Zelle


Jülich/Göttingen, 1. Dezember 2016 – Proteine – die universellen "Arbeitspferde" aller Zellen – sind nur dann funktionsfähig, wenn bei ihrer Herstellung die Aminosäuren genau nach Bauplan aneinandergefügt werden. Fehler in der Protein-Produktion können fatale Folgen haben und zu schweren Erkrankungen wie Krebs führen. Die "Proteinfabriken" der Zelle sind die Ribosomen. Forscher des Max-Planck-Instituts (MPI) für biophysikalische Chemie Göttingen, der Universität Göttingen und des Forschungszentrums Jülich haben erstmals mit atomarer Genauigkeit sichtbar gemacht, wie das Ribosom auf ein Signal hin zuverlässig die korrekte Aminosäure in Proteine einbaut. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. (DOI: 10.1038/nature20560)
Um Proteine herzustellen, erzeugt die Zelle zunächst eine Arbeitskopie des entsprechenden Gen-Abschnitts der DNA – die sogenannte Boten-RNA. Das Ribosom produziert dann genau nach dieser Vorlage eine Kette von verschiedenen Aminosäuren, die zusammen ein neues Protein bilden. Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip wird fortlaufend je einem Codon der Boten-RNA das passende Gegenstück eines Aminosäuretransporters (auch Transfer-RNA oder tRNA genannt) zugeordnet, der eine bestimmte Aminosäure anliefert. Eine entscheidende Rolle spielt dabei ein Energiespeichermolekül namens GTP. Wird es gespalten, ist das der Startschuss dafür, eine Aminosäure in die Kette einzubauen.
Bislang war unbekannt, wie das Signal, dass der richtige Aminosäure-Transporter am Kettenende angedockt hat, im Ribosom weitergeleitet wird. Offen war auch die Frage, wie das Signal an anderer Stelle im Ribosom bewirkt, dass GTP gespalten und damit die Aminosäure in das Protein eingebaut wird.
Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, zu denen auch Jun.-Prof. Gunnar Schröder vom Jülicher Institute of Complex Systems gehört, konnten jetzt erstmals offenlegen, wie der Mechanismus auf molekularer Ebene arbeitet. Sie nutzten dazu die Aminosäure Selenocystein. Die Forscher zeigten mithilfe von Kryo-Elektronenmikroskopie und Computersimulationen, wie Selenocystein in einem ersten Schritt zusammen mit einem Helferprotein an das Ribosom geliefert wird. Wenn dann die Aminosäure den korrekten Platz in der Kette gefunden hat, ändert das Ribosom in einer kontrollierten Bewegung – die Forscher verglichen sie mit Tai Chi – seine Struktur. Dadurch wird das Helferprotein am Ribosom so verschoben, dass es die Spaltung des GTP auslösen kann. Das Ribosom erhält damit das Signal, Selenocystein in die Kette von Aminosäuren und damit das neue Protein einzubauen.
Die Wissenschaftler gehen nun davon aus, dass die Signalweiterleitung nicht nur bei Selenocystein so funktioniert. Weitere Experimente deuten darauf hin, dass es sich um einen universellen Mechanismus handelt, nach dem das Ribosom Aminosäuren zu Proteinen zusammensetzt.

Schematische Darstellung Proteinfertigung mit atomarer Prozession

Ribosom 1: Proteinfertigung mit atomarer Präzision: Die zelluläre Proteinfabrik, das Ribosom (links), baut die lebenswichtige Aminosäure Selenocystein (oranger Kreis) mithilfe des Helferproteins SelB (rot) in Proteine ein.
Copyright: Niels Fischer / Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie
Strukturen der Proteinfabrik sichtbar gemacht

Ribosom_2: Die Nadel im Heuhaufen – Mittels neuester Methoden der sogenannten Kryo-Elektronenmikroskopie konnten die Wissenschaftler auch sehr seltene, kurzlebige Strukturen der Proteinfabrik visualisieren und somit den komplexen Bewegungsablauf dieser Maschine mit atomarer Genauigkeit verfolgen.
Copyright: Niels Fischer / Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Originalveröffentlichung:

Niels Fischer, Poiotr Neumann, Lars V. Bock, Cristina Maracci, Zhe Wang, Alena Paleskava, Andrey L. Konevega, Gunnar F. Schröder, Helmut Grubmüller, Ralf Ficner, Marina V. Rodnina, Holger Stark: The pathway to GTPase activation of elongation factor SelB on the ribosome. Nature 540, 80-85 (2016), DOI: 10.1038/nature20560.
http://www.nature.com/nature/journal/v540/n7631/full/nature20560.html

Weitere Informationen:

Ansprechpartner:

Dr. Niels Fischer
Abteilung Strukturelle Dynamik, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen
Tel.: 0551 201-1306
E-Mail: niels.fischer@mpibpc.mpg.de

Institute of Complex Systems (ICS-6):
Prof. Gunnar Schröder, Leiter der Arbeitsgruppe Computergestützte Strukturelle Biologie
Tel.: 02461/61-3259
E-Mail: gu.schroeder@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Erhard Zeiss, Pressereferent
Tel.: 02462 61-1841
E-Mail: e.zeiss@fz-juelich.de

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Mittwoch, 30. November 2016

Neue Generation Eiskristalle



Foto: Emil Signer  

Saskia-Marjanna Schulz sagt zu diesem Foto:

„Ich empfinde die Kristalle als eine "neue Generation Eiskristalle": Beweglicher, leichter, natürlicher. Voller Freude.“


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Donnerstag, 24. November 2016

Bundeskanzlerin betont Forschungsfreiheit: Angela Merkel spricht bei Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft


Foto: David Ausserhofer 



Bundeskanzlerin Angela Merkel betont auf der Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft die Freiheit der Wissenschaft auf Basis einer auskömmlichen Finanzierung. Bremens Wissenschaftssenatorin Eva Quante-Brandt sieht Wissenschaft als Mittel gegen Realitätsverlust in Teilen der Gesellschaft.

Bundeskanzlerin Angela Merkel hat in ihrer Rede auf der Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft gestern die Freiheit der Forschung betont. Freie Wissenschaft sei wichtig für unsere Zukunft, selbst wenn es nicht immer von Beginn an absehbar sei, worin ein zukünftiger Nutzen liegen könne, sagte die Kanzlerin. Gut Ding wolle eben manchmal Weile haben, zitierte Angela Merkel und verwies beispielhaft auf das von Gottfried Wilhelm Leibniz vor mehr als 300 Jahren entwickelte binäre Zahlensystem, das heute die Grundlage jedes Computers sei. Ebenfalls angelehnt an den Namenspatron der Forschungsorganisation sagte die Bundeskanzlerin, dass ein hohes Maß an Freiheit in der Forschung es erlaube und gebiete, mit Vernunft Herausforderungen wie Globalisierung, Digitalisierung oder Klimawandel zu begegnen.

Die Kanzlerin betonte die gesellschaftliche Bedeutung der Wissenschaft auch für die Politik, die sich auf die Expertise der Wissenschaft verlassen könne. „Es ist gut, mit der Leibniz-Gemeinschaft eine verlässliche Quelle der Information und des Wissen zu haben“, so Merkel, die dafür die auskömmliche Finanzierung der Forschung etwa durch den Pakt für Forschung und Innovation als Grundlage hervorhob.
Angela Merkel dankte der Leibniz-Gemeinschaft auch für ihren Beitrag zum Gelingen der deutschen Einheit in der Wissenschaft durch die Aufnahme der Mehrzahl der positiv evaluierten Institute der ehemaligen Akademien der Wissenschaft der DDR.

Vor der Bundeskanzlerin sprach die Bremer Senatorin für Wissenschaft, Gesundheit und Verbraucherschutz, Eva Quante-Brandt. Die Senatorin hob die Bedeutung der Wissenschaft als Mittel gegen einen fortschreitenden Realitätsverlust in Teilen der Gesellschaft hervor. „Jeder hat das Recht auf seine eigene Meinung, aber nicht auf eigene Fakten“, sagte Quante-Brandt. Die Leibniz-Gemeinschaft insgesamt, aber speziell ihre Leibniz-Forschungsmuseen und zentralen Fachbibliotheken, seien ein sichtbarer Ort des Dialogs zwischen Wissenschaft und Gesellschaft, um Forschungsergebnisse in die Gesellschaft zu vermitteln.

Matthias Kleiner, der Präsident der Leibniz-Gemeinschaft, sprach die integrative Rolle der international kooperierenden Wissenschaft vor dem Hintergrund stärker werdender populistischer Tendenzen an: „Es muss ein starkes Europa der Wissenschaften geben, das die Selbstverständlichkeit des Miteinanders und des guten und gewollten Aufeinander-Angewiesen-Seins vorlebt“.


Pressekontakt für die Leibniz-Gemeinschaft
Christoph Herbort-von Loeper M.A.
Tel.: 030 / 20 60 49 – 48
Mobil: 0174 / 310 81 74

Die Leibniz-Gemeinschaft
Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 88 selbständige Forschungseinrichtungen. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen ‑ u.a. in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.500 Personen, darunter 9.300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,7 Milliarden Euro.

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Mittwoch, 23. November 2016

Warum Fische rote Signale im türkis-blauen Meer aussenden



Die rot fluoreszierenden Augenringe zahlreicher Planktonfresser wie dieser Grundel erhöhen nach Ansicht der Forscher die Chance, kleine transparente Beutetiere im Plankton zu entdecken. Foto: Nico K. Mi-chiels/Universität Tübingen.


Tübinger Biologen entschlüsseln die Bedeutung von Fluoreszenz in der farbarmen Wassertiefe

Die Farbenpracht der Bewohner tropischer Korallenriffe ist zwar faszinierend – jedoch überwiegend ein Kunstprodukt fotografischer Aufnahmen mit Blitzlicht. Wasser filtert Gelb-, Orange- und Rottöne effizient aus dem Sonnenlicht heraus. Bereits ab Tiefen größer als zehn Meter sind sie nicht mehr wahrnehmbar. Daher erscheinen Meeresbewohner unter natürlichen Bedingungen meist einheitlich blaugrau. Manche Fische benutzen jedoch einen Trick, um auch in dieser Umgebung rotes Licht lokal zu erzeugen. Dabei nehmen fluoreszierende Farbzellen das blaue Umgebungslicht auf und senden es als rotes Licht wieder aus. Mit einer in der Zeitschrift Frontiers in Ecology and Evolution veröffentlichten Studie erlangten Biologen des Instituts für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen unter der Leitung von Professor Nico Michiels nun erste Einblicke in die ökologische Bedeutung dieses Mechanismus.

Mehr als 600 verschiedene Fischarten haben die Autoren auf die Fähigkeit, rote Fluoreszenz zu erzeugen, überprüft. Durch einen Abgleich mit der Ökologie dieser Fische kristallisieren sich drei wesentliche Funktionen heraus. Räuber wie etwa Skorpions- oder Plattfische geben unregelmäßig über den Körper verteilte Fluoreszenzsignale ab. „Vor einem Substrat mit zahlreichen ebenfalls fluoreszierenden Algen fallen diese Ansitzjäger weniger auf und verbessern ihre Tarnung“, vermutet der Erstautor Dr. Nils Anthes.

Bei den Plankton-fressenden Riffbarschen oder Grundeln dagegen dominiert rote Fluoreszenz rund um das Auge. Nico Michiels bringt dies mit dem Nahrungserwerb in Verbindung: „Die rote Lichtquelle kann die Augen von winzig kleinen und meist transparenten Beutetieren aufleuchten lassen und damit deren Position verraten.“ Dieser bisher völlig unbekannte Mechanismus ist vergleichbar der Echoortung bei Fledermäusen und Gegenstand laufender experimenteller Forschungsarbeiten der Gruppe.

Schließlich weisen die Befunde der roten Fluoreszenz auch bei der Partnerwahl eine Bedeutung zu. Fischarten mit unterschiedlicher Färbung der Geschlechter zeigten überproportional häufig rot fluoreszierende Flossen. Die Flossen werden als wichtiges Signal in vielen Balzritualen eingesetzt. Die Forscher gehen davon aus, dass durch rote Fluoreszenz Signale verstärkt oder neu erzeugt werden können, die von den wählerischen Weibchen bevorzugt werden beziehungsweise eine besonders gute genetische Kondition des Männchens anzeigen.

Die Studie wirft ein neues Licht auf die Kommunikation unter Wasser. „Die bislang dominierende Annahme, dass rotes Licht dort keine Rolle spielt, muss nach den neuen Forschungsergebnissen verworfen werden“, sagt Anthes. Offenbar hätten Fische im Laufe der Evolution eine ganze Trickkiste entwickelt, um die in ihrer Umwelt deutlich reduzierte Farbpalette aus eigener Kraft zu erweitern. Deren Nutzen sind die Tübinger Forscher nun in weitergehenden Experimenten auf der Spur.


Originalpublikation
Anthes, N., Theobald, J., Gerlach, T., Meadows, M.G. & Michiels, N.K. (2016) Diversity and Ecological Correlates of Red Fluorescence in Marine Fishes. Frontiers in Ecology and Evolution, 4, 126.

Kontakt
Dr. Nils Anthes
Universität Tübingen
Institut für Evolution und Ökologie
Telefon +49 7071 29-74617
nils.anthes[at]uni-tuebingen.de


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Freitag, 18. November 2016

Vier auf einen Streich - Ariane bringt erstmals Galileo-Satelliten auf ihre Umlaufbahnen



Quelle: ESA


Antonianna, Lisa, Kimberley und Tijmen - so heißen die vier Galileo-Satelliten, die am 17. November 2016 pünktlich um 14.06 Uhr Mitteleuropäischer Zeit erstmals mit einer speziell angepassten Version des europäischen Schwerlastträgers Ariane 5 vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guyana) gestartet sind. Bisher brachte eine Sojus-Rakete jeweils zwei der über 700 Kilogramm schweren Navigationssatelliten auf ihre Umlaufbahnen in 23.222 Kilometer Höhe. Die leistungsstärkere Ariane 5 kann hingegen gleich vier Stück auf einmal transportieren. Damit erreichen nun 18 Satelliten ihre Orbits und erfüllen so die Bedingung, dass die ersten Galileo-Dienste von der Europäischen Kommission bereitgestellt werden können. "Dazu gehört der offene Dienst, mit dem die Bürger dann zum Beispiel mit Navigationsgeräten ihre Position genauer als je zuvor bestimmen können. Auch der Such- und Rettungsdienst soll eingeschränkt zur Verfügung stehen.", erklärt René Kleeßen, Galileo-Programm-Manager beim Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Kommerzielle Dienste werden allerdings noch nicht starten. Vollständig funktionsfähig wird das System Galileo sein, wenn im Jahr 2020 30 Satelliten die Erde umkreisen - 24 in Funktion und sechs als möglicher Ersatz.

Neue Startmöglichkeiten halten Galileo-Ausbau im Plan

Damit Europas Satellitennavigationssystem nun zügig voranschreitet, sind zwei weitere Starts mit der Ariane 5ES geplant. "Das beschleunigt den Ausbau des Systems erheblich und sorgt dafür, dass wir den Zeitplan nun einhalten können - ein wichtiger Schritt, da Hersteller weltweit darauf warten, ihre neuen Chipsätze in Smartphones und Navigationsempfänger einzubauen und auf den Markt zu bringen. Jetzt wo 18 Satelliten im All sind, ist der Startschuss dafür gefallen", lobt Kleeßen die neuen Startmöglichkeiten mit der Ariane 5. Hier greift man auf die Raketenversion 5ES mit der wiederzündbaren Oberstufe EPS und ihrem Aestus-Triebwerk - gebaut von Airbus Safran Launchers (ASL) in Ottobrunn - zurück. "Gerade diese Wiederzündungen sind wichtig, da die Ariane 5ES - anders als ihre Schwester ECA - die Satelliten diesmal in einem kreisförmigen Orbit aussetzt und damit auch eine weitere Zündung am erdfernsten Punkt der Flugstrecke selbst vornimmt", erklärt Denis Regenbrecht, der im Raumfahrtmanagement des DLR für das Ariane-Programm zuständig ist. Dazu wird nach der ersten elfminütigen Zündung und der anschließenden, mehr als dreistündigen antriebslosen Freiflugphase Aestus nochmal für sechseinhalb Minuten eingeschaltet. Nach Ende dieser Flugphase werden die Satelliten dann in einer Höhe von 22.900 Kilometern ausgesetzt. Danach verwenden die Galileo-Satelliten ihren eigenen Antrieb, um ihren Zielorbit zu erreichen, während die EPS-Oberstufe nach Tankentleerung und Druckabbau in einem Friedhofsorbit kreist.

Auf Herz und Nieren geprüft

Damit diese Manöver reibungslos funktionieren, wurde das Aestus-Triebwerk im Höhensimulationsprüfstand P4.2 der europäischen Weltraumorganisation ESA am DLR-Standort Lampoldshausen rund drei Jahre vor dem Start mit insgesamt acht Zündtests sowie mit einem Langzeitversuch, gefolgt von einer Wiederzündung, für den jetzigen Flug abgenommen. Da für die Galileo-Starts das Triebwerk neu produziert wurde, sicherte eine sogenannte "Ariane Research and Technology Accompaniment" (ARTA)-Kampagne diese Flugabnahme ab. Dafür durchlief ein baugleiches Triebwerk insgesamt 115 Zündtests sowie ein Testprofil mit einem langen Heißlauf und - nach einer simulierten antriebslosen Freiflugphase - einer kurzen Wiederzündung. Zum Schluss folgten noch vier weitere Langzeitversuche mit jeweils vier Wiederzündungen. "Wir haben dieses Triebwerk für seine neue Mission wirklich auf Herz und Nieren geprüft, bevor es nun seine neue Aufgabe für das Galileo-Programm erfüllt", erklärte Prof. Stefan Schlechtriem, Direktor des DLR-Instituts für Raumfahrtantriebe in Lampoldshausen.

Weitere Umbauten an Ariane

Zwar kam die Ariane-Version 5ES schon fünfmal erfolgreich zur Versorgung der Internationalen Raumstation ISS mit dem Automated Transfer Vehicle (ATV) zum Einsatz. Doch brachte dieser europäische Raumtransporter rund 20 Tonnen auf die Waage - ein echtes Schwergewicht. Die vier Galileo-Satelliten wiegen jeweils nur etwa 700 Kilogramm. Diese Gewichtsunterschiede zogen wichtige Umbaumaßnahmen nach sich. Daher wurde im Jahr 2012 beschlossen, diese Ariane-Version so zu verändern, dass sie vier Galileo-Satelliten tragen kann und neben der Sojus-Rakete eine weitere Startmöglichkeit zur Verfügung steht.

Umbauten an der Ariane 5ES

Neue Halte- und Aussetzvorrichtung

Eine neue Halte- und Aussetzvorrichtung - der sogenannte Dispenser, entwickelt und gebaut von Airbus Defence & Space in Bremen - trägt unter der Nutzlastverkleidung die vier Galileo-Satelliten und sorgt dafür, dass sie zur rechten Zeit abgetrennt werden.

Gewichtsreduzierte Vehicle Equipment Bay

Eine gewichtsreduzierte Vehicle Equipment Bay (VEB) - das "Gehirn der Rakete" an der Spitze der kryogenischen Oberstufe - steuert autonom den Flug: Wiederzündungen der Triebwerke, die Trennung der Feststoffbooster und der Oberstufe sowie das Freilassen der Galileo-Nutzlasten werden von ihren Bordcomputern geregelt.

Angepasstes Bodensystem

Ein angepasstes Bodensystem wärmt den Treibstoff in der EPS-Oberstufe, damit er zum Zeitpunkt der Wiederzündung die richtige Temperatur hat. Da bei ATV-Flügen ein Orbit von nur 260 Kilometern - im Vergleich zu 22.900 Kilometern bei Galileo - Höhe erreicht werden musste, erfolgte die letzte Triebwerkszündung bei den ISS-Raumtransportern über zwei Stunden früher als bei Galileo.

Doch diese Veränderungen stellten die Ingenieure nicht vor große technische Herausforderungen. "Wirklich schwierig war der Beweis, dass die Galileo-Satelliten den Startbelastungen im Viererpack beim Flug standhalten würden. Hierzu mussten sie sich zusätzlichen Qualifikationstest unterziehen", erklärt Regenbrecht.

Vier statt zwei - eine Herausforderung für die Bodenstation?

Zwar ist der Einschuss von vier Satelliten in ihre Zielorbits bei Ariane nicht schwieriger als zwei bei Sojus, allerdings muss die Galileo-Bodenmannschaft am DLR-Standort Oberpfaffenhofen gleichzeitig die doppelte Arbeitsleistung vollbringen. "Die DLR GfR übernimmt, wie auch bereits bei allen vergangenen Galileo-Starts, die Inbetriebnahme der Hauptkomponenten und die hochgenaue finale Positionierung der Satelliten. In diesem Fall haben wir es mit vier auf einmal zu tun. Das ist neu und bedeutet Parallelbetriebsaktivitäten, auf die unsere Expertenteams in den Kontrollräumen aufgrund ihrer Routine bestens vorbereitet sind", betont Walter Päffgen, Geschäftsführer des DLR Tochterunternehmens DLR GfR mbH.

Galileos Zukunft mit Ariane 6

Auch in Zukunft müssen neue Galileo-Satelliten starten, um ausgediente Vorgänger zu ersetzen. Diese wichtige Aufgabe kann ab dem Jahr 2020 die neue europäische Trägerrakete Ariane 6 in ihrer leichten Ausführung A62 übernehmen. Sie wird auf diese Starts ausgelegt und kann zwei Galileo-Satelliten ohne weiteren Umbau auf ihre Zielorbits bringen. "Wir brauchen die Vierer-Starts zum schnellen Ausbau des Systems. Beim späteren Ersatz von Satelliten ist das allerdings nicht mehr sinnvoll, da dadurch die neuen Satelliten immer auf der exakt gleichen Bahnebene ausgesetzt würden. Es ist eher unwahrscheinlich, dass in einer Bahnebene vier Satelliten gleichzeitig ausfallen", betont Kleeßen.

Kontakte:

Martin Fleischmann  
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Raumfahrtmanagement, Kommunikation
Tel.: +49 228 447-120
Fax: +49 228 447-386

René Kleeßen  
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Raumfahrtmanagement, Navigation
Tel.: +49 228 447-555
Fax: +49 228 447-703

Denis Regenbrecht  
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Raumfahrtmanagement, Trägersysteme
Tel.: +49 228 447-565
Fax: +49 228 447-706

Prof. Dr. Stefan Schlechtriem  
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Direktor Institut für Raumfahrtantriebe
Tel.: +49 6298 28-203

Walter Päffgen  
DLR Gesellschaft für Raumfahrtanwendungen (GfR) mbH Technischer Geschäftsführer
Tel.: +49 8153 28-3655
Fax: +49 8153 28-1232



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Eisige Überraschung auf Rosettas Komet


Quelle: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SAIGO 3.0


Ende September diesen Jahres kam die Rosetta-Mission mit dem spektakulären Aufsetzen ihres Orbiters auf der Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gersimenko zum Ende ihrer Beobachtungsphase. Bis zu diesem Zeitpunkt hatte sie nach 4595 Tagen im All 7,9 Milliarden Kilometer zurückgelegt, sechs Vorbeiflüge an der Erde, am Mars und zwei Asteroiden absolviert und in einer mehr als zweijährigen Kampagne den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenkoauf seiner Reise durchs Sonnensystem begleitet und mit elf wissenschaftlichen Experimenten sowie mit einem 2014 bereits gelandeten Roboter Philae untersucht. Eine der Entdeckungen veröffentlichte nun das wissenschaftliche Magazin "Science", an der auch zehn Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt waren. Der Artikel, der auf Daten des Spektrometers VIRTIS (Visible and Infrared Imaging  Spectrometer) basiert, berichtet über die Entdeckung von kurzzeitig erscheinendem Trockeneis (Kohlendioxid-Eis) in bestimmten Oberflächenbereichen des Kometen, denen die Entstehung zweier ungewöhnlicher großer Wassereisaufschlüsse folgte. "Erstmals konnte CO2-Eis anhand von eindeutigen spektralen Eigenschaften innerhalb eines größeren Fleckens von etwa 80 mal 60 Meter im Gebiet Anhur auf der Oberfläche eines Kometen nachgewiesen werden", berichtet DLR-Planetenforscherin Gabriele Arnold, die die Arbeiten von VIRTIS in Deutschland koordiniert.

Diese Beobachtung erfolgte an zwei aufeinander folgenden Tagen Ende März 2015, als der Komet nahe an der Sonne und sehr aktiv war. Zu dieser Zeit wurde die südliche Hemisphäre des Kometen beleuchtet, die in der Anfangsphase der Beobachtungskampagne wegen der kometaren Jahreszeit im Dunklen lag. Die Messungen zeigen, dass der beobachtete Fleck aus einer Mischung weniger Prozente an Trockeneis mit dem allgegenwärtigen dunklen organischen Krustenmaterial nicht flüchtiger Materialkomponenten besteht.

Kohlendioxid im Wechsel der Jahreszeiten

"Obwohl dieses Trockeneis eine häufige Komponente des Kometeninneren ist, wurde es bisher nicht auf einer Kometenoberfläche gefunden", erläutert Gabriele Arnold vom DLR-Institut für Planetenforschung. "Verantwortlich hierfür ist seine geringe Verdampfungstemperatur, die deutlich unter der des Wassereises liegt und dazu führt, dass es nach seinem Aufschluss unmittelbar sublimiert, also verdampft".  Eine Untersuchung des gleichen Gebietes nach drei Wochen ergab deshalb auch das vollständige Verschwinden des Trockeneises. Modellrechnungen zeigen, dass der entdeckte Bereich mit der Trockeneis-Schicht bei einer Dicke von etwa neun Zentimetern 57 Kilogramm Kohlendioxid enthalten haben musste. Nach dem Verschwinden des Trockeneises beobachtete die OSIRIS-Kamera an Bord von Rosetta anhand stärkerer Blau-Anteile des rückgestreuten Lichts im April 2015 dort zwei große Flecken mit Wassereis, wo zuvor das Kohlendioxid verdampft war. Dieses Wassereis stammte wahrscheinlich aus Schichten, die unterhalb des Trockeneises gelagert waren.

"Es ist möglich, dass dieses Vorkommen aus dem letzten Periheldurchgang des Kometen im Jahre 2009 stammt", sagt DLR-Planetenforscherin Gabriele Arnold. "Es wäre dann eine Ablagerung des verdampften Trockeneises, das damals auf der Oberfläche kondensierte und dort in der anbrechenden dunklen Jahreszeit der südlichen Hemisphäre und mit wachsender Entfernung des Kometen zur Sonne eingefroren wurde." Damit erschließt sich ein saisonaler Zyklus für das Kohlendioxid, der der Umlaufperiode des Kometen von 6,5 Jahren entspricht, während der oberflächige Wassereis-Zyklus eher tageszeitlichen Schwankungen unterliegt.

Erkenntnisse über die ältesten Objekte im Sonnensystem

Insgesamt wurden während der Rosetta-Mission etwa 220 GB wissenschaftliche Daten zur Erde gefunkt, deren komplexe Analyse weiterhin in vollem Gange ist und die künftig das Verständnis zur Herkunft, Natur, Beschaffenheit und der Rolle von Kometen im frühen Sonnensystem entscheidend verbessen werden. Prozesse der kometaren Aktivität und der Dynamik geben dabei wichtige Informationen über das Kometeninnere und damit über die Entwicklung und Herkunft dieser kleinen Körper, die zu den ältesten Objekten aus den frühen Sonnensystem zählen, preis.

"Die variablen und dynamischen Eismerkmale auf der Oberfläche des Kometen zum Beispiel sind Ausdruck der komplexen kometaren Aktivität. Sie werden weitere Untersuchungen zur Herkunft und Geschichte des Kometen 67P erschließen", betont DLR-Planetenforscherin Gabriele Arnold.

Kontakte:

Manuela Braun  
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Kommunikation, Redaktion Raumfahrt
Tel.: +49 2203 601-3882
Fax: +49 2203 601-3249

Dr. Gabriele Arnold  
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut für Planetenforschung
Tel.: +49 30 67055-370




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Der Rückgang von Emissionen hat auch negative Begleiterscheinungen

Wissenschaftler klären die Ursachen der zunehmenden Braunfärbung des Wassers in Talsperren

In großen Teilen Europas und Nordamerikas hat der Rückgang von industriellen Emissionen zu einer geringeren Schadstoffbelastung der Atmosphäre, und damit von Böden und Gewässern in naturnahen Gebieten geführt. Dass diese positive Entwicklung auch negative Begleiterscheinungen haben kann, haben Wissenschaftler des UFZ nun im Fachmagazin Global Change Biology veröffentlicht. Demnach sind sinkende Nitratwerte in den Auenböden rund um die Zuflüsse von Talsperren dafür verantwortlich, dass gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) und Phosphat vermehrt freigesetzt werden und sich die Wasserqualität verschlechtert. Im Falle von Trinkwassertalsperren bringt das erhebliche Probleme für die Wasseraufbereitung mit sich.

Die Rappbodetalsperre im Harz – auch sie ist von einer zunehmenden Braunfärbung des Wassers betroffen. Deshalb ist sie eine von 36 Talsperren in Deutschland, die UFZ-Wissenschaftler unter die Lupe genommen haben, um den Ursachen auf die Spur zu kommen. Foto: UFZ / André Künzelmann
Die Rappbodetalsperre im Harz – auch sie ist von einer zunehmenden Braunfärbung des Wassers betroffen. Deshalb ist sie eine von 36 Talsperren in Deutschland, die UFZ-Wissenschaftler unter die Lupe genommen haben, um den Ursachen auf die Spur zu kommen.
Foto: UFZ / André Künzelmann
Durch die Verbrennung von Biomasse und fossilen Energieträgern sowie vor allem durch die Landwirtschaft gelangt nach wie vor zu viel reaktiver Stickstoff in die Umwelt - mit negativen Auswirkungen auf die biologische Vielfalt, das Klima und die menschliche Gesundheit. Eine differenzierte Betrachtung von Eintragspfaden der verschiedenen Verursacher zeigt jedoch große Unterschiede.
Während Stickstoffeinträge über den Boden - vor allem durch die Landwirtschaft verursacht - zum Beispiel die Nitratwerte im Grundwasser vieler Regionen weiter über den Grenzwert von 50 mg pro Liter steigen lassen, nimmt in großen Teilen Europas und Nordamerikas die atmosphärische Belastung durch emissionsverringernde Maßnahmen ab. Das führt dazu, dass über diesen Pfad auch weniger Stickstoff in Böden und Gewässer gelangt. Langzeitmessungen über die letzten 20 Jahre zeigen das etwa deutlich für Deutschland: Pro Quadratmeter und Jahr wurden durchschnittlich 35 mg weniger atmosphärischer Stickstoff in den Boden eingetragen. Daraus resultieren laut Untersuchungen der UFZ-Wissenschaftler 0,08 mg pro Liter und Jahr weniger Nitrat, das in Flüsse und Trinkwassertalsperren gelangt. "Das klingt erst einmal wenig, aber in einigen naturnahen Landschaften, die nicht oder kaum durch Industrie und Landwirtschaft geprägt sind, stellen sich im Laufe der Zeit vorindustrielle Bedingungen ein", sagt UFZ-Hydrogeologe Dr. Andreas Musolff. "Hier sind wir mit teilweise weniger als 6 mg Nitrat pro Liter Wasser weit entfernt von den problematischen Nitratkonzentrationen, die in landwirtschaftlich oder industriell stark geprägten Regionen gemessen werden".
Dass diese positive Entwicklung auch negative Begleiterscheinungen haben kann, wurde deutlich, als Wissenschaftler damit begannen, die Ursachen einer in Deutschland, Nordeuropa und Nordamerika zunehmend zu beobachtenden Braunfärbung des Wassers in Talsperren zu erforschen. Sie ist vor allem für die Trinkwasseraufbereitung problematisch. Bei der Überprüfung verschiedener Hypothesen stellten sie fest, dass die Braunfärbung des Wassers vor allem mit den sinkenden Nitratkonzentrationen in den Auenböden rund um die Zuflüsse der Talsperren in Verbindung zu bringen ist. Denn die Präsenz von Nitrat in den Auen, in denen ein Großteil des Abflusses der Gewässer gebildet wird, sorgt dafür, dass Kohlenstoff, Phosphat und verschiedene Metalle an oxidiertes Eisen gebunden bleiben. Geringere Nitratgehalte ermöglichen die chemische Reduktion der Eisenverbindungen und damit die Mobilisierung bislang adsorbierter Stoffe. Das heißt - bislang stabile Bindungen an Bodenpartikel lösen sich und gelangen mit dem Regenwasser in die Flüsse. Im Falle von Kohlenstoff bedeutet das, dass sich die Konzentration an gelöstem organischen Kohlenstoff (Dissolved Organic Carbon - DOC) erhöht, sichtbar durch die bräunliche Farbe des Wassers. Bei knapp 40 Prozent der 110 untersuchten Zuflüsse von Trinkwassertalsperren stellten die Wissenschaftler mit durchschnittlich 0,12 mg mehr DOC pro Liter und Jahr signifikant steigende DOC-Konzentrationen fest. Der stärkste Anstieg war in naturnahen Einzugsgebieten mit viel Wald zu verzeichnen, wo die Nitratkonzentration im Wasser bei weniger als 6 mg pro Liter liegt.
Neben dem DOC steigt in über 30 Prozent der Zuflüsse auch der Phosphatgehalt signifikant an. Die im Durchschnitt ermittelten 7 µg pro Liter und Jahr mehr begünstigen das Algenwachstum und sind auf lange Sicht ebenso problematisch für die Wasserqualität. Es gibt Hinweise, dass zudem neben DOC und Phosphat adsorbierte Metalle wie Arsen, Vanadium, Zink oder Blei zunehmend mobilisiert werden.
"Man löst ein Problem, indem man die Luft sauberer macht, und kreiert damit an bestimmten Stellen ein anderes Problem", beschreibt Biologe Dr. Jörg Tittel, der das Projekt am UFZ geleitet hat, den unerwarteten Effekt. "Keiner der gelösten Stoffe ist in dieser geringen Konzentration giftig, zudem werden die Stoffe durch die Wasseraufbereitung weitgehend entfernt. Aber die Aufbereitung des Wassers wird teurer."
Einen ersten Beleg ihrer Hypothese lieferte die Auswertung der Daten eines 1,7 km2kleinen Einzugsgebietes im Erzgebirge, rund um die Wilzsch, einem Nebenfluss der Zwickauer Mulde, der in die Talsperre Carlsfeld mündet. Danach wählten die Wissenschaftler einen wesentlich größeren Maßstab, in deren Fokus 110 Flüsse und ihre Einzugsgebiete standen, die in insgesamt 36 Trinkwassertalsperren münden. Trotz der wesentlich größeren Vielfalt hinsichtlich der Größe der Flüsse und ihrer Einzugsgebiete, ihrer Topografie, der Niederschlagsmenge, der Landnutzung und der chemischen Charakteristik bestätigte sich auch hier ihre Vermutung: Der beobachtete Anstieg des DOC hängt eng mit dem abnehmenden Nitratgehalt im Wasser zusammen.  
Mittlerweile hat eine Diskussion begonnen, wie die Ergebnisse dieser Meta-Analyse gemeinsam mit den zuständigen Behörden in praktische Maßnahmen umgesetzt werden können, die den DOC-Anstieg stoppen. "Die Studie hilft, zukünftige Forschung auf die relevanten Prozesse zu fokussieren und entsprechende Feldexperimente zu planen, die die Entscheidungsgrundlage im Hinblick auf konkrete Maßnahmen weiter verbessern", so Andreas Musolff.
Die Forschungsergebnisse wurden im Rahmen des Projekts "Belastung von Trinkwassertalsperren durch gelösten organischen Kohlenstoff: Prognose, Vorsorge, Handlungsoptionen (TALKO)" erbracht, welches bis 2015 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit mehr als einer Million Euro gefördert wurde. Ziel der Zusammenarbeit von UFZ, Talsperrenverwaltungen, Wasserversorgern, Behörden und einem Ingenieurbüro war es, Möglichkeiten zu finden, wie die Einträge in die Talsperren reduziert, Vorhersagen verbessert und Technologien der Wasseraufbereitung optimiert werden können.
Publikation:
Musolff, A., Selle, B., Büttner, O., Opitz, M. and Tittel, J. (2016), Unexpected release of phosphate and organic carbon to streams linked to declining nitrogen depositions. Glob Change Biol. doi:10.1111/gcb.13498 http://dx.doi.org/10.1111/gcb.13498

Weitere Informationen

Dr. Andreas Musolff
UFZ-Department Hydrogeologie
Telefon: +49 341 235 1983
andreas.musolff@ufz.de
Dr. Jörg Tittel
UFZ-Department Seenforschung
joerg.tittel@ufz.de

UFZ-Pressestelle

Susanne Hufe
Telefon: +49 341 235-1630
presse@ufz.de






Dienstag, 15. November 2016

NASA Updates 2017 International Space Station Crew Assignments


 
NASA astronaut Jack Fischer
Credits: NASA

 
NASA astronaut Randy Bresnik
Credits: NASA

 
NASA astronaut Mark Vande Hei
Credits: NASA

 
NASA astronaut Scott Tingle
Credits: NASA
NASA and its international partners have updated the assignments for several crew rotations to the International Space Station in 2017. The changes reflect a switch in assignments for some NASA astronauts, as well as a reduction in the number of Russian cosmonauts on some missions.
Expedition 51/52 crew members NASA astronaut Jack Fischer and cosmonaut Fyodor Yurchikhin of the Russian space agency Roscosmos will launch in March 2017. Yurchikhin will be the Expedition 52 commander.
In May 2017, Expedition 52/53 will launch with NASA astronaut Randy Bresnik, ESA (European Space Agency) astronaut Paolo Nespoli and Russian Cosmonaut Sergey Ryazanskiy. Bresnik will be the Expedition 53 commander.
Expedition 53/54 will launch in September 2017. NASA astronaut Mark Vande Hei and Roscosmos cosmonaut Alexander Misurkin will make up that crew, with Misurkin commanding Expedition 54.
Expedition 54/55 will launch with NASA astronaut Scott Tingle, Japan Aerospace Exploration Agency astronaut Norishige Kanai and Russian cosmonaut Alexander Skvortsov in October 2017. Expedition 55 will be commanded by Skvortsov.
The Expedition 50/51 launch of NASA astronaut Peggy Whitson, astronaut Thomas Pesquet of ESA and cosmonaut Oleg Novitskiy is unchanged and on track to launch Nov. 17 from Baikonur, Kazakhstan. They will join Expedition 50 crew members currently on the station, including astronaut Shane Kimbrough of NASA and cosmonauts Sergey Ryzhikov and Andrey Borisenko of Roscosmos. Kimbrough is the commander of Expedition 50 and Whitson will assume command for Expedition 51.
The International Space Station is a convergence of science, technology and human innovation that enables us to demonstrate new technologies and make research breakthroughs not possible on Earth. It has been continuously occupied since November 2000 and, since then, has been visited by more than 200 people and a variety of international and commercial spacecraft. The space station remains the springboard to NASA's next giant leap in exploration, including future missions to an asteroid and Mars.
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Frauen in Europa

Frauen in Europa
Frauen in Europa by Lilli Cremer-Altgeld. „Frauen in Europa“. Seien Sie dabei! Mit Ihren Gedichten. Mit Ihren Ideen. Mit Ihren Visionen. Mit Ihren Werken. Mit Ihrer Homepage. Bitte schreiben Sie eine Mail an Lilli Cremer-Altgeld frauenineuropa@t-online.de Bitte klicken Sie auf das Bild: So kommen Sie direkt zum Blog „FRAUEN IN EUROPA“.

Meine persönliche Einführung in die Hochbegabung

Wenn Sie sich die Frage stellen: „Wie finde ich heraus, ob ich hochbegabt bin?“ – dann werden Sie hier Antworten finden. Ich habe die Informationen davon abhängig gemacht, wie gesichert Sie wissen wollen, ob Sie hochbegabt sind. Deshalb meine Frage an Sie: „Wie GESICHERT wollen Sie wissen, ob Sie hochbegabt sind?“

Meine Antworten lassen sich in drei Kategorien einteilen:

Sicherheitsstufe 1: Sicherheit im Hinblick auf das Wissen „Ich bin hochbegabt“ – hier können Sie mal schnuppern, wie Hochbegabte so ticken.

Sicherheitsstufe 2: Sicherheit im Hinblick auf das Wissen „Ich bin hochbegabt“ – hier bekommen Sie Tipps, was Sie tun können, um herauszufinden, ob Sie tendenziell hochbegabt sind.

Sicherheitsstufe 3: Sicherheit im Hinblick auf das Wissen „Ich bin hochbegabt“ – Adressen. Hier können Sie sich zum IQ-Test anmelden. Das Ergebnis des IQ-Test sagt Ihnen, wie hoch Ihr IQ ist. Ist er über 130 Punkte, sind Sie hochbegabt. Über 145 Punkte sind Sie höchstbegabt.

Aber was ist überhaupt Hochbegabung?

Die Antwort ist einfach. Treffend hat sie einmal der Psychologe Dr. Jürgen vom Scheidt so beantwortet: „Es ist das intellektuelle Potenzial von jemandem, der in einem der gängigen und anerkannten Intelligenztest einen IQ-Wert von 130 Punkten und mehr erzielt. Dies betrifft, streng genommen, 2,27 Prozent der Bevölkerung.“ http://www.hyperwriting.de/loader.php?pid=276 Stand: 20.09.2015

Und was ist HÖCHSTBEGABUNG?

Ganz einfach. Dr. Sylvia Zinser schreibt: „Ist der IQ über 145 so spricht man von Höchstbegabung.“ http://zinser.no-ip.info/~szinser/gifted/faqhg.htmlx Stand: 19.09.2015

Allen Hochbegabten und Höchstbegabten empfehle ich das informative, spannende und vergnügliche „Sylvia Zinser's Sammelsurium“ http://zinser.no-ip.info/~szinser/ Stand: 19.09.2015 Hier erfahren Sie nicht nur etwas über den IQ, sondern auch über „Brot, Schwaebische Traeubleskuchen sowie über diverse Weihnachtsplätzchen“ http://zinser.no-ip.info/~szinser/backen.htmlx Stand: 19.09.2015

Sicherheitsstufe 1: Sicherheit im Hinblick auf das Wissen „Ich bin hochbegabt“

Man sagt oft von Hochbegabten: „Die haben eine 1 (Bestnote) in Mathe – können aber ihre Schuhe nicht richtig zubinden“. Soll heissen: das Denken funktioniert (in bestimmten Bereichen) ausgezeichnet – aber im Alltäglichen kommen sie mit bestimmten Situationen nicht gut zurecht. Nach meinen Erfahrungen ist diese Aussage für einige Hochbegabte wirklich sehr zutreffend – für andere weniger bis gar nicht.

Ich kenne das aus eigener Erfahrung. Bei meinem Mathelehrer hatte ich so gut wie immer eine 1. Allerdings hatte ich auch eine Mathelehrerin. Sie war eher der Typ „Geschichtenerzählerin“. Sie sprach gerne über ihre Lieblingsrezepte, ihre Backkunst und ihren Hund. Ich war so damit beschäftigt, herauszufinden, was das mit Arithmetik zu tun hatte, dass ich ihr, wenn es denn mal was zu rechnen gab, kaum noch folgen konnte.

Meine Noten in Mathe lagen bei ihr im Mittelfeld. Und ich war richtig dankbar als der in meinen Augen „richtige“ Lehrer kam. Der mir Mathe so erklärte, dass ich es verstanden habe. Ich machte Überstunden in Mathe und liess mir extra Hausaufgaben geben. Nein, ich war keine Streberin. Ich hatte einfach Spass an Problemlösungen. Aber wenn ich meine Strickjacke zuknöpfen sollte – da gab es Stress für mich. Jedenfalls dieser Lehrer schickte mich zum Schulpsychologen, der mich positiv auf Hochbegabung testete. Da er sagte: „Du darfst mit niemandem darüber reden, dass Du diesen IQ von … hast.“ – dachte ich: vielleicht ist es eine Krankheit oder sonst wie ansteckend. Ich habe nie darüber gesprochen. Erst vor gut zehn Jahren habe ich mich in meiner Familie geoutet.

Meine Kollegin Alexandra in unserem Markt- und Sozialforschungs-Institut war da ähnlich unterschiedlich in ihrer Mathe-Begabung. Obwohl sie ein echtes Mathe-Genie ist, gab es auch für sie Grauzonen. Normalerweise hörte sie von einer Aufgabe oder schaute auf das Papier. Und schwupp – schon hatte sie die Lösung. Manchmal trat sie einen Wettstreit mit unserem Computer an. Nicht immer war unser PC der Gewinner. Doch dann gab es für sie echte Herausforderungen: Wenn sie ohne Hilfsmittel Prozent rechnen sollte, versagte sie fast jedes Mal. Nicht mal 10 Prozent von 100 konnte sie richtig errechnen. Allein bei dem Wort „Prozentrechnen“ driftete sie immer ab. Im Laufe der Zeit wurde es allerdings besser.

Ich will damit sagen: Nicht alle Hochbegabte sind Mathe-Genies. Nicht alle Mathe-Genies sind fehlerlos. Tröstlich ist, was Albert Einstein einmal über Mathe gesagt hat: „Mach' dir keine Sorgen wegen deiner Schwierigkeiten mit der Mathematik. Ich kann dir versichern, dass meine noch größer sind.“

Mit anderen Worten: Nicht jeder Hochbegabte glänzt in Mathe. Eine Klientin von mir war die Vorgesetzte der ehemaligen Lehrerin eines Fußballnationalspielers (Weltmeister!). Er hatte wenig Interesse an Zahlen und sagte bereits in jungen Jahren zu der Lehrerin: „Warum soll ich Rechnen lernen? Ich werde mal ein berühmter Fußballspieler. Und dann kann ich mir so viele Rechenkünstler leisten wie will.“ Die Lehrerin staunte. Doch der Junge hatte Recht. Er ist hochbegabt UND hochsensitiv.

Hochbegabte können sehr gut oder gut rechnen – oder auch gar nicht. Was sind nun die die typischen Eigenschaften von Hochbegabten?

Gehen wir noch einen Schritt zurück. Genauso wie nicht alle Kölner lustig sind, nicht alle Münchner Lederhosen tragen und nicht alle Hamburger einen Segelschein haben – so sind auch nicht alle überdurchschnittlich intelligenten Menschen so oder so.

Nehmen wir einmal eine Einteilung der Hochbegabten vor, die Jürgen vom Scheidt heraus gearbeitet hat. Er unterteilt fünf (drei plus zwei) Gruppen. Selbstredend gibt es noch andere Kategorien – dazu komme ich noch.

Scheidt zufolge gibt es – vereinfacht ausgedrückt – bei den Hochbegabten, abhängig von dem Kriterium „Erfolg in der Schule, im Beruf“ folgende Trias:

O Ein Drittel, die ihre „Begabung erfolgreich verwirklicht“ haben. Sie sind Topmanager/innen, Spitzensportler/innen, Unternehmer/innen, Künstler/innen, Wissenschaftler/innen usw. Sie wurden z.B. von der „Studienstiftung des Deutschen Volkes“ oder anderen Institutionen erkannt und gefördert.

O Ein Drittel sind sogenannte „Latente“: Sie spüren, ahnen oder wissen um ihre Begabung, kommen aber nicht so einfach aus dem Quark. Die Psychologin und Expertin für Hochbegabung, Andrea Brackmann, schreibt in ihrem zweiten Buch, dass „Hochbegabung Mut erfordere“ http://www.klett-cotta.de/buch/Klett-Cotta_Leben!/Ganz_normal_hochbegabt/13265 Stand: 19.09.2015. Bei dieser Gruppe verstehen wir, warum das so ist.

O Ein Drittel sind nach Scheidt die „Underachiever“ („Minderleister“). Sie könnten schon – wollen aber (noch?) nicht erfolgreich sein. Speziell zu Minderleister/innen in der Schule noch einmal Sylvia Zinser: Ihr Geheimtipp J: MOTIVIEREN! http://zinser.no-ip.info/~szinser/gifted/faqhg.htmlx Stand: 19.09.2015

So, das sind unsere drei Gruppen – zwei kleine Gruppen fehlen noch:

O Es sind die „Entgleisten“: sie sind erfolgreich – aber auf kriminelle oder soziopathische Weise.

O Dies sind die Höchstbegabten wie etwa Einstein und Freud.

Alle Infos zu dieser Einteilung in der Veröffentlichung von Jürgen vom Scheidt: http://www.hyperwriting.de/loader.php?pid=276 Stand: 19.09.2015

Wer bis hierher tapfer durchgehalten hat – wird jetzt belohnt. Jeder Mensch, der denkt: Analyse? Mathe? Logik? Das sind jetzt nicht so meine Stärken. Ich bin eher der Musiker, die Malerin, der Tänzer, die Fotografin, der Praktiker. Gut so. Es gibt insgesamt sieben Felder der Hochbegabung: mein Bruder Helmut glänzt z.B. durch „Praktische Intelligenz“: Er erkennt sofort im realen Leben wie man es richtig zumindest aber besser machen kann. Mir bleibt diese Art zu denken verborgen. Zumindest müsste ich viele Bücher lesen, um diese Dinge verstehen zu können. Mir fällt es schon schwer genug, meine Jacke richtig zuzuknöpfen.

Prof. Werner Stangl zitiert Prof. Kurt Heller auf seinen Seiten zu den Themen „Intelligenz und Hochbegabung“ wie folgt:

„Nach Heller (2000) gibt es folgende Begabungsfaktoren:

O Intellektuelle Fähigkeiten (sprachliche, mathematische, technisch-konstruktive, abstrakte, begrifflich-logische, etc. Fähigkeiten)

O Sozial-emotionale Fähigkeiten

O Musisch-künstlerische Fähigkeiten

O Musikalische Fähigkeiten

O Kreativität (sprachliche, mathematische, technische, gestalterische, etc. Kreativität)

O Psychomotorische Fähigkeiten (Sport, Tanz, etc.)

O Praktische Intelligenz“

http://www.stangl-taller.at/TESTEXPERIMENT/testintelligenzhochbegabt.html Stand: 19.09.2015

Wir sehen: Hochbegabung ist spannend. Und es wird noch spannender.

Nehmen wir noch eine weitere Differenzierung vor: Hochbegabte sind oft auch hochsensibel und/oder hochsensitiv. Ihre Sinne sind stärker ausgeprägt. Zum einen (hochsensibel) sind ihre normalen Sinne (hören, riechen, schmecken, fühlen, sehen) intensiver (Künstler/innen, Star-Köch/innen, Parfümeur/innen – einige haben auch ein begnadetes „Fingerspitzengefühl“ wie etwa Handerker/innen und Chirurg/innen u.a.m.). Und/oder andererseits ist ihre Wahrnehmung (hochsensitiv) tiefer: Diese Hochbegabten haben den sechsten (hellhörig), siebten (hellfühlig) und achten (hellsichtig) Sinn wie etwa Goethe, Einstein und Leonardo da Vinci. Wie sagte Albert Einstein?: „Was wirklich zählt, ist Intuition.“

Bei einer solchen Differenzierung: Wo gibt es da noch Gemeinsamkeiten?

Ich fange mal mit den Tendenzen an: Diejenigen, die in der ‚Flüchtlingszeit im Sommer 2015‘ kreativ, beherzt und schnell helfen – können hochbegabt sein. Denn diese Merkmale findet man oft unter den hohen IQ’lern. Der eine organisiert geschickt, die andere übersetzt, der nächste weiss, wer wo wie helfen kann. Schnelligkeit ist für Hochbegabte so natürlich wie das Atmen. Klar, dass nicht jede/r in allen Bereichen gleich schnell ist. Wenn Sie wüssten, wie lange ich brauche, um meine Jacke zuzuknöpfen …

Doch weiter: Gerechtigkeit für jedermann ist stark vorhanden bei den Begabten ebenso so wie vernetztes Denken und Handeln. Nach Andrea Brackmann gehört das „Mehr von allem“ oft zum Repertoire. Wie etwa das „Erfassen kompletter Zusammenhänge“, „Auffinden vielfältiger Lösungswege“ sowie „hohes Einfühlungsvermögen“. Wie gut, dass Hochbegabte oft nur wenig Schlaf brauchen (4 bis 6 Stunden).

Selbstredend gibt es nicht nur diese sonnigen Seiten der hochtalentierten Menschen. Ihre Schattenseiten sind nicht nur für die Beteiligten selbst unangenehm: Oftmals übersteigerte Konzentration bei den SPEZIALISTEN auf ein Spezialthema (Musik oder Sport oder Politik oder Finanzen oder Sprachen oder oder oder). Bei den Generalisten ist es etwas anders: Hier überwiegt die Vielseitigkeit, die sich in mehreren Berufen und Hobbies zeigt. Bei beiden wird die Familie, werden Freund/innen und Kolleg/innen schon mal etwas vernachlässigt. Denn Hochbegabte sind oft Perfektionist/innen. Und es kann mal etwas länger dauern bis sie mit ihrer Arbeit zufrieden sind.

Routine ist ihnen oft ein Gräuel. Manche finden kreativ alternative Wege um dieser Routine immer wieder auszuweichen. Andere plagen Zweifel und Gewissensbisse. Geduld ist ebenfalls keine Stärke der Hochbegabten. Auch nicht begabt sind diese Menschen, wenn es um „einfache Aufgaben“ geht. Die Hochtalentierten sind zumeist empfindlich. Empfindlich gegenüber Lärm, Licht und manche auch gegenüber Berührungen.

So ist es zu verstehen, dass Hochbegabte an bestimmten „Allergien“ leiden, die Andrea Brackmann in ihrem Buch so schlüssig schreibt. Es sind die „hässlichen Worte“ für Hochbegabte wie etwa „Betriebsausflug“, „Stammtisch“, „Schützenfest“, „Höflichkeitsfloskeln“, „Grossraumbüro“. http://www.klett-cotta.de/buch/Klett-Cotta_Leben!/Ganz_normal_hochbegabt/13265 Stand: 19.09.2015

Hingegen lieben Hochbegabte oft „Querdenker/innen“, „Nobelpreisträger/innen“, „Verarbeitungsgeschwindigkeit“, „Freiheit“, „Endlos-Fragen“, „Monologe“ sowie „Spezielle Themen wie etwa die frühkindliche Entwicklungsphase des Kaiserschnurrbarttamarins, die Pflege der Araukarie oder den „Compte rendu au Roi“ des Finanzminister Jacques Neckers in der Zeit der Französischen Revolution.

Für Hochbegabte ist das alles „normal“ – während das „Normale“ schon sehr schwierig sein kann. Viele habe da ein Selbstverständnis wie Albert Einstein: "Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig."

Wenn Sie das alles gelesen haben, sind Sie an Hochbegabung interessiert. Die anderen haben eh längst das Weite gesucht. Vielleicht wollen Sie genauer wissen, ob Sie hb sind – „hb“ ist das Kürzel bei den „HB“ (Hochbegabten) für „hochbegabt“. Und deshalb gehen wir jetzt auf die nächste Stufe über.

Sicherheitsstufe 2: Sicherheit im Hinblick auf das Wissen „Ich bin hochbegabt“

Ich habe hier IQ-Informationen zusammen gestellt, die Ihnen eine Tendenz Ihrer Begabung aufzeigen können.

O Den ersten IQ-Test habe ich 2005 in der Veröffentlichung von Jürgen vom Scheidt gefunden http://www.hyperwriting.de/loader.php?pid=276 Stand: 19.09.2015. Obwohl ich mit einiger Skepsis an diese Fragen heranging – mein Test beim Schulpsychologen hat damals mehr als eine Stunde gedauert, wie soll man in wenigen Minuten ein ähnliches Ergebnis erzielen können? – war die Antwort jedoch fast exakt dieselbe, die ich Jahre zuvor vom Psychologen in meiner Schule erhalten habe. Chapeau! Für den Autor.

O Auch wenn mir die Headline sehr plakativ erscheint – diese Information verdient ebenfalls Ihr Interesse: „IQ-Test: Gehören Sie zur Grips-Elite?“ http://www.spiegel.de/unispiegel/wunderbar/iq-test-gehoeren-sie-zur-grips-elite-a-505427.html Stand: 19.09.2015

O Ein weiterer Test, der Ihnen tendenziell Informationen über Ihre Begabung geben wird, ist von der „Süddeutsche Zeitung“: „Der kostenlose IQ-Test online mit Sofortergebnis http://iqtest.sueddeutsche.de/ Stand: 19.09.2015

O “MENSA” ist das grösste Netzwerk für Hochbegabte. Der Mensa Online-Test ist jedoch eher ein „Spiel“ als ein zuverlässiges Instrument der Begabungsanalyse. Wenn Sie Lust haben: Spielen Sie mal. Mensa weist ausdrücklich darauf hin: „Sie sollten die Ergebnisse dementsprechend nicht allzu ernst nehmen.“ https://www.mensa.de/online-iq-test-raetsel/mensa-online-test/ Stand: 20.09.2015

O Und hier ist die englische Variante von Mensa International: „Mensa Workout“ https://www.mensa.org/workout/quiz/1 Stand: 20.09.2015

Sicherheitsstufe 3: Sicherheit im Hinblick auf das Wissen „Ich bin hochbegabt“

Wenn Sie jetzt bereit sind und der Stunde der Wahrheit – dem wirklich und wahrhaftigen IQ-Test – ins Auge blicken wollen… Dann melden Sie sich an – zum anerkannten IQ-Test.

Meine Empfehlungen:

O Mensa. Der Test dauert 90 Minuten, kostet 49 Euro und wird in 80 Städten in Deutschland durchgeführt. Getestet werden Menschen ab 14 Jahre. https://www.mensa.de/intelligenztest Stand: 20.09.2015

O Bei einer Psychologin – einem Psychologen – aus dem Expertenkreis Hochbegabung/Potentiale der Sektion "Freiberufliche Psychologen" im Berufsverband Deutscher Psychologinnen und Psychologen (BDP) e.V. den IQ-Test machen http://www.die-hochbegabung.de/german/index.html Stand: 20.09.2015

O Sie fragen im Familienkreis, bei Freund/innen oder in der Schule/Universität nach einer Empfehlung für den IQ-Test.

Ich drücke schon mal die Daumen!

Für das Campus-Radio Bonn interviewte ich einmal die höchstbegabte „First“ Lady – Gründungsmitglied – von Mensa Deutschland, Dr. Ida Fleiß. Dabei lernte ich eine kluge, warmherzige und höchst kreative Dame kennen, der es „zu simpel“ war, ihren „Doktor“ in Europa zu machen. Kurz entschlossen reiste sie nach Asien, lernte die Sprache und schaffte auf Anhieb ihre Promotion. Sie konnte schon immer weit und um die Ecke denken.

Als ich sie jedoch fragte: Haben wir schon für jede Intelligenz ein angemessenes Messverfahren – will sagen: Können wir schon jede Begabung testen – sagte sie traurig: Nein. Daran müssen wir noch arbeiten.

Ich möchte diese Erkenntnis all denen mit auf den Weg geben, die sich zwar für hochbegabt halten, aber in einem der IQ-Tests nicht die Schallgrenze von 130 durchbrechen konnten.

Allen Menschen, die Spass an Mathe haben – ja, die speziell eine Vorliebe für das Kopfrechnen hegen, empfehle ich die Seite eines Freundes von Ida Fleiss: Dr. Dr. Gert Mittring http://www.gertmittring.de Gert Mittring ist der amtierende Weltmeister im Kopfrechnen.

© Lilli Cremer-Altgeld, 2015