#304 Fahrräder als Entwicklungshilfe

Die „World Bicycle Relief“ produziert unverwüstliche Fahrräder für Entwicklungsländer – Hundertausende davon sind schon im Umlauf. Mittelfristiges Ziel ist eine Jahresproduktion von einer Million Stück.

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Frederick K. und Stanley Day haben 1987 den Fahrradteile-Hersteller Sram in Chicago gegründet. Doch heute produzieren sie nicht mehr das leichte, moderne City-Bike, sondern das „Buffalo Bike“. Es ist „stahlschwer, klobig, unverwüstlich“ (sueddeutsche.de). 370.000 dieser Fahrräder bringen nun bereits Menschen in Entwicklungsländern zur Schule oder in den nächsten Ort. Ziel ist eine Jahresproduktion von einer Million Fahrrädern.

Alles begann nach dem Tsunami in Sri Lanka. Damals spendeten sie statt Geld 24.000 Fahrräder an betroffene Dörfer. Doch ein stabiles, immer einsetzbares Fortbewegugsmittel wird weltweit gebraucht. So entstand die „World Bicycle Relief“ und kreierte das „Buffalo Bike“:

Stahlrahmen, Stahlgepäckträger, Stahllenker, Stahlräder. Rücktrittbremse, keine Schaltung, eine schmale Halterung für die Beleuchtung. (sueddeutsche.de)

Nun dient es auch als Gefährt für Ärzte und Ärztinnen im Kampf gegen Malaria – damit kommt man auch in die entlegensten Dörfer. Die Gepäcksträger ist für 100 Kilogramm Last ausgelegt.

Der Rahmen wird in China gefertigt, montiert werden die Räder in Afrika. 1.700 Mechaniker in Sambia, Malawi, Kenia und Simbabwe sind für den Zusammenbau verantwortlich. Zwei Drittel der 32.000 in diesem Jahr bisher gefertigten Räder werden für 120 bis 140 Euro verkauft. Ein Drittel davon wird im Tausch gegen Bildung verschenkt: Schüler dürfen das Rad nur behalten, wenn sie zwei Jahre lang damit in die Schule fahren. Und weil Mädchen beim Schulbesuch benachteiligt werden, gehen 70 Prozent der Räder an Mädchen. Allein 120.000 solcher Räder wurden an Schülerinnen und Schüler ausgegeben.


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Bildquelle: (c) World Bicycle Relief

#302 Chinas zwangsläufiges Umdenken und der Kampf gegen Luftverschmutzung

Chinas Kohleproduktion hat sich zwischen 2003 und 2011 mehr als verdoppelt – doch aufgrund der dadurch entstandenen Probleme mit massiver Luftverschmutzung – und durch die Milliarden Investitionen in saubere Energie in den vergangenen Monaten scheint nun ein Umdenken zu passieren. Nun mussten 40 Prozent aller chinesischen Firmen vorübergehend ihren Betrieb einstellen, weil sie die vorgegebenen Emissionsziele nicht erreichen konnten.

Wie berichtet hat sich Chinas Kohleproduktion zwischen 2003 und 2011 von 20 auf über 40.000 Terawattstunden verdoppelt und war damit für fast die Hälfte der weltweiten Kohleproduktion verantwortlich. Doch aufgrund der dadurch entstandenen Probleme mit massiver Luftverschmutzung – und durch die Milliarden Investitionen in saubere Energie in den vergangenen Monaten scheint nun ein Umdenken zu passieren.

40 Prozent aller chinesischen Firmen (176.000 Fabriken und 44.000 Kohlekraftwerke) mussten ab 1. Oktober vorübergehend den Betrieb einstellen, weil sie die vorgegebenen Emissionsziele nicht erreichen konnten. Selbst die Stahlproduktion (in Peking, Tianjin und der Provinz Hebei) wurde um die Hälfte gesenkt. Die Regierung hat mehr als 7.000 Inspektoren eingesetzt.

Laut einer Studie aus dem Jahr 2015 sterben täglich 4.000 ChinesInnen pro Tag an den Folgen der massiven Luftverschmutzung.

Im Artikel auf Zeit.de werden die Anstrengungen im Kampf gegen Luftverschmutzung und der Entwicklung dem Einsatz von Erneuerbarer Energie

Gleichzeitig soll die Energieproduktion durch Sonnenenergie bis 2020 um ein Fünftel erhöht werden. Den zunächst geplanten Bau von mehr als 100 neuen Kohlekraftwerken hat die Regierung inzwischen aufgegeben. Stattdessen will sie in den nächsten Jahren umgerechnet mindestens 320 Milliarden Euro in Ökoenergieprojekte stecken. Vier Städte in der Region, darunter Peking und Tianjin, sollen ab 2020 komplett „kohlefreie Zonen“ werden.

Beim Umstieg auf erneuerbare Energien ist China heute schon führend. Die Volksrepublik erzeugt ein Fünftel ihres Stroms aus regenerativen Quellen. In den USA sind es – zum Vergleich – nur 13 Prozent. (zeit.de)


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Bildquelle: CC0 Public Domain3dman_euPixabay

#301 Impfstoff gegen Karies in Entwicklung

Chinesische ForscherInnen des Wuhan Institute of Virology arbeiten grade an einem Impfstoff, der gegen das Bakterium, das Karies verursacht, wirken soll. Das Bakterium mit dem Namen „Streptococcus mutans“ soll durch den Impfstoff daran gehindert werden, an den Zähnen anzudocken.

Ja, es ist wahr: Chinesische ForscherInnen des Wuhan Institute of Virology arbeiten grade an einem Impfstoff, der gegen das Bakterium, das Karies verursacht, wirken soll. Das Bakterium mit dem Namen „Streptococcus mutans“ soll durch den Impfstoff daran gehindert werden, an den Zähnen anzudocken. Nun hat das Forschungsteam den aktuellen Entwicklungsstand im Fachmagazin Scientific Reports veröffentlicht:

Bei Versuchen an Mäusen zeigte sich, dass bei Mäusen ohne Karies in 64,2 Prozent der Fälle die Entstehung von Karies verhindert werden. Be jenen, Mäusen, die bereits Karies hatten, gab es in 53,9 Prozent ie Hälfte von Karies „geheilt“ wurden und es bei über 60 Prozent zu einer prophylaktischen Wirkung. Im Laufe der Forschung konnte auch das Problem enormer Nebenwirkungen beseitigt werden – so kam es zuvor zu Entzündungen bis hin zu Störungen des Herzmuskels. Versuche an Menschen gibt es bislang noch nicht.

Doch auch wenn es in Zukunft eine Impfung dieser Art auch für Menschen geben solle, so bedeutet das nicht das Ende der Zahnbürstenindustrie: Selbst wenn das Bakterium Streptococcus mutans nicht mehr an den Zähnen andocken kann, taucht es trotzdem in der Mundhöhle auf und kann sich dort weiter ausbreiten.


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#292 Produktion von Kohle sinkt weltweit

Die weltweite Kohleproduktion sinkt seit dem bisherigen Höhepunkt, den Jahren 2013 und 2014 – und das auf allen Kontinenten. China, das Land mit den stärksten Zuwächsen in den vergangenen Jahrzehnten schwenkt nun vermehrt auf erneuerbare Energien um.

Die weltweite Kohleproduktion sinkt seit dem bisherigen Höhepunkt, den Jahren 2013 und 2014 – und das auf allen Kontinenten. Lag die Produktion Anfang der 80er Jahre noch bei etwas über 21.000 Terawattstunden, so waren es am Höchststand 2013 über 46.500 – ein Grund dafür war der massive Anstieg in Asien. Einzig in Süd- und Mittelamerika gab es 2016 wieder einen kleinen Anstieg.

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Die Kohleproduktion nach Region in Terawattstunden (CC BY-SA OurWorldInData.org)

Wie die nachfolgende Grafik zeigt, ist vor allem China für den deutlichen Anstieg bis 2013 verantwortlich. Produzierte man 1950 noch rund 250 Terrawattstunden, waren es 2003 rund 10.500, und 2011 rund 20.700 – also die Hälfte der weltweiten Terrawattstunden.

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Die Kohleproduktion nach Ländern in Terrawattstunden (CC BY-SA OurWorldInData.org)

Ein weiterer Rückgang ist zu erwarten, weil gerade China einerseits gegen die Luftverschmutzung in Städten kämpft („In ganz China mussten seit dem 1. Oktober mehr als 176.000 Fabriken und 44.000 Kohlekraftwerke den Betrieb einstellen, weil sie die vorgegebenen Emissionsziele nicht erreichten.“ schreibt z.B. Die Zeit) und andererseits massiv in erneuerbare Energien investiert.


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Bildquelle: CC0 Public Domain, hangelaPixabay

#283 Pflanzliches Öl: Schuhsohlen aus Algen

ForscherInnen der University of California haben die weltweit ersten Flip-Flops vorgestellt, die mit Algenöl produziert werden. Jährlich werden 3 Milliarden Flip-Flops weltweit verkauft – mit dieser Entwicklung sollen diese in Zukunft Algenöl statt Erdöl enthalten.

ForscherInnen der University of California haben die weltweit ersten Flip-Flops vorgestellt, die mit Algenöl produziert werden. Durch diese Entwicklung sollen aktuell verwendete Sohlen (bei deren Entstehung Erdöl verwendet wird) verschwinden und damit auch die Gefahr gebannt werden, dass weiterhin die jährlich 3 Milliarden Stück, die weltweit verkauft werden, in Deponien, Flüssen und schließlich den Ozeanen landen. Gerade dort ist Polyurethan, der Hauptbestandteil von Schuhsohlen, einer der größten Schadstoffe.

Flip-Flops sind in Indien, China und Afrika die beliebtes Schuhbekleidung – deshalb dürfen die Algen-Flip-Flops kein sündhaft teuren Bio-Lösung werden. Das wissen auch die ForscherInnen: Mit dem Start der industriellen Herstellung solcher Flip-Flops soll ein Paar gerade einmal drei US-Dollar kosten.

Drei Professoren gründeten das Unternehmen Algenesis Materials, dort sind ausschließliche Studierende beschäftigt. Hier wird auch weitergeforscht: Aktuell sind diese Flip-Flops kompostierbar – in Zukunft möchte man aber auch versuchen, das Algenöl zurückzugewinnen (um aus alten, verschlissenen wieder neue Flip-Flops werden zu lassen).


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: Erik Jepsen/UC San Diego Publications

#273 Erstes interkontinentales Telefonat mit Quantenverschlüsselung geglückt

Am 29. September gelang das erste interkontinentale Quanten-Videotelefonat statt – Wissenschaftler aus Österreich und China vollführten ein vollkommen abhörsicheres Telefonat mit Verschlüsselung nach Quantenart.

Als Johann Philipp Reis 1861 sein „Telephon“ erstmals vorstellte, sprach er Sätze wie „Das Pferd frisst keinen Gurkensalat“ in das Mikrofon. 156 Jahre später, am 29. September 2017 war es der Satz „Professor Zeilinger, can you hear us?“, der einen neuen Fortschritt in der Geschichte der Telefonie, der Verschlüsselung und der physikalischen Übertragung markierte: Denn WissenschaftlerInnen aus China und Österreich gelang das erste interkontinentale Videotelefonat – „unter Verwendung der Verschlüsselungsmethoden der Quantenphysik.“ (derStandard.at)

Anton Zeilinger, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, beim ersten interkontinentalen Quanten-Videotelefonat mit einem Modell des Satelliten
Anton Zeilinger, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, beim ersten interkontinentalen Quanten-Videotelefonat mit einem Modell des Satelliten „Micius“. © ÖAW

Das Gespräch zwischen den beiden Präsidenten (Alfred Zeilinger ist der Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Chunli Bai der Präsident des chinesischen Pendants) war laut ihrer Aussage der erste Versuch – und wurde mutigerweise vor laufenden Kameras, bei großem Medieninteresse, live durchgeführt.

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Quo vaditis, Quanten?

Um die Technik dahinter zu verstehen, muss weit ausgeholt werden: In diesem kurzen Video erklärt Dr. Quantum, der animierte, aber auch sehr kluge Professor, die grundlegenden Gedankengänge bei der Arbeit mit Quantenmechanik.

In diesem Bereich wird auf der ganzen Welt geforscht: Auf der Quantenkonferenz im Juni 2017 erklärte Rainer Blatt, wissenschaftlicher Direktor am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) in Innsbruck/Österreich zum Thema Quantencomputer: „Wir sind im Moment auf dem Niveau eines Röhrencomputers“ (golem.de). Doch die Zeit der Quantencomputer wird kommen – und zum Teil den herkömmlichen Computer ersetzen. Ebenfalls untersucht werden Quantensensoren: Sie sind nur wenige Nanometer groß und können z.B: im Inneren eines einzelnen Stickstoffatoms sitzen. In etwas ferner Zukunft sollen solche Sensoren im Blut von PatientInnen unterwegs sein und dort Krankheiten im Frühstadium erkennen.

Unter Verschluss: Die Kommunikation nach Quantenart

Das chinesisch-österreichische Gespräch wäre nie zustande gekommen ohne dem Quantensatelliten Micius, der seit letztem Jahr in 600 Kilometer Höhe um die Erde fliegt.

Der Satellit sendete verschränkte Photonenpaare (Lichtteilchen) an die Bodenstationen in China und Österreich. Diese Teilchen haben eine zufällige Schwingungsrichtung (Polarisation) – das ist der sogenannte „erste Quantenschlüssel“ – der Sender und der Empfänger haben dieselbe Polarisation.

Und nachdem die Bodenstation in Graz (Österreich) den Schlüssel beim Satelliten hinterlegt hat, mussten die Chinesen dasselbe tun – daraus wurde der „zweite Quantenschlüssel“. Durch die beiden Schlüssel und einem kombinierten Schlüssel ist das Gespräch vollkommen abhörsicher.

Denn das ist das Besondere an der Technologie: Wenn jemand versucht, die Photonen abzufangen oder die Polarisation (den Quantenschlüssel) zu messen, verändert sich der Zustand der Teilchen und die Verbindung fliegt auf. Es kann also Angriffe auf diese Form der Kommunikation geben, aber es kann nichts abgehört werden.

Erst der Anfang

Obwohl die Theorie der Quantenmechanik bereits seit rund 90-100 Jahren die ForscherInnen beschäftigt, stehen die Ergebnisse erst am Beginn: Das abhörsichere Videotelefonat lief noch über das herkömmliche Internet – auch hier sollte in der Zukunft eine Quantenversion folgen.

Quantenphysiker Robert Ursin erklärte beim Experiment:  „dass es auf der Basis dieser Technologie in fünf bis sechs Jahren ein kommerziell nutzbares Quanten-Internet geben wird. Allerdings brauchen Sie dazu teure Geräte am Dach. Das hat nur Sinn, wenn bei Spionage großer wirtschaftlicher Schaden droht. Bücher bei Amazon brauchen Sie nicht im Quanten-Internet bestellen.“ (wienerzeitung.at)

Das Experiment hat aber eines gezeigt, wie Journalist Robert Czepel auf science.orf.at schreibt: „Die Verschlüsselung nach Quantenart ist in der interkontinentalen Kommunikation angekommen.“


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: Pressefotos der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Titelbild: © Johannes Handsteiner/ÖAW, restliche Bilder: © ÖAW

#258 Die steckerlose Ladelösung für E-Autos aus Österreich

Easelink, ein österreichisches Unternehmen aus Graz, will das Laden von Elektroautos vereinfachen. Ihr Konzept, eine Ladeplatte mit automatischer Verbindung, wird gerade auf der Internationalen Automobil-Ausstellung vorgestellt.

Easelink, ein österreichisches Unternehmen aus Graz, will das Laden von Elektroautos vereinfachen. Auf der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) stellen sie gerade ihre kabellose Ladeslösung vor. Einerseits wollen sie damit einen internationalen Standard etablieren (der in Zukunft automatisch verbaut werden könnte), andererseits erklären sie, dass auch nahezu alle E-Autos nachgerüstet werden können.

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Matrix Charging nennt das Unternehmen Easelink sein System

Ihre Lösung sieht so aus: Auf einem Parkplatz sollen metallene Ladepads (Maße 60 x 60 Zentimeter) im Boden installiert sein. Diese Platten werden natürlich mit dem Stromnetz verbunden – der/die E-Auto-FahrerIn muss jedoch nur direkt über der Platte parken (und das technische Kontaktstück besitzen). Das am Auto angebrachte Kontaktstück senkt dann automatisch einen kurzen Kabelstrang ab, der über sechs Kontaktflächen eine Verbindung zur Bodenplatte herstellt und den Stromfluss freigibt.

 

Gezeigt wird das Produkt an einem Konzeptauto des chinesischen Autobauers Wey – der möchte es auch bald serienmäßig einbauen. Laut dem Chef von Easelink ist man aber auch mit deutschen Autobauern im Gespräch.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public DomainMarketing-ASSPixabay

#185 Qinqhai: Eine Woche lang ausschließlich erneuerbare Energien

Die chinesische Provinz Qinghai im Nordosten des tibetischen Hochlands hat es geschafft, zwischen dem 17. und dem 23. Juni nur erneuerbare Energien zu nutzen. Der Verbrauch in dieser Woche belief sich auf 1,1 Milliarden Kilowattstunden – ohne erneuerbarer Energie hätte die Provinz dafür 535.000 Tonnen Kohle verbrennen müssen.

Die chinesische Provinz Qinghai im Nordosten des tibetischen Hochlands hat es geschafft, zwischen dem 17. und dem 23. Juni nur erneuerbare Energien zu nutzen. In dieser Provinz leben 5,8 Millionen Menschen auf einer Fläche von 721.000 Quadratkilometern. Bei diesem Test wollte man aufzeigen, dass ein Stromnetz ausschließlich mit erneuerbaren Energien auskommt – das ist der Provinz damit geglückt.

Energie wurde dabei durch Wind-, Solar- und Wasserkraft erzeugt. 72 Prozent davon kamen allein aus der Wasserkraft. Der Verbrauch in dieser Woche belief sich auf 1,1 Milliarden Kilowattstunden – ohne erneuerbarer Energie hätte die Provinz dafür 535.000 Tonnen Kohle verbrennen müssen. Schon zuvor hat Qinqhai rund 83 Prozent des genutzten Stroms aus erneuerbare Energie gewonnen.

Man muss aber auch dazu sagen, dass diese chinesische Provinz eine perfekte Lage hat: Dort gibt mehr als 3.000 Stunden Sonnenlicht pro Jahr (Berlin: 1.636, Wien: 1884, Zürich: 1.566) – deshalb gibt es in Qinghai auch die größte Photovoltaik-Anlage der Welt. Auf einer Fläche von 10 Quadratmeilen (rund 25,9 Quadratkilomter) erzeugen 4 Millionen Panele Strom. Außerdem laufen die drei der größten Flüsse Asiens, der Gelbe Fluss (Huáng Hé), Jangtsekiang und Mekong durch die Region – dadurch ist das Potential für Wasserkraft immens.

China hat sich der Erfüllung der Ziele des Paris-Abkommens verschrieben: Im Jänner 2017 hatte man angekündigt, 360 Milliarden Dollar in erneuerbare Energien bis 2020 zu investieren und damit bis zu 13 Millionen neue Jobs zu kreieren. Laut aktuellen Beobachtungen ist China bei der Umsetzung viel schneller als gedacht.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public DomainShevongPixabay