science 01/2006

 

viren nehmen pflanzen ins visier

blattNicht nur Menschen, Tiere und Computer werden von Viren befallen, sondern auch Pflanzen. Gesundheitlich sind Pflanzenviren unbedenklich, doch in Pflanzenbaubetrieben können sie große wirtschaftliche Schäden anrichten. Die Abteilung Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen des Biologischen Instituts der Universität Stuttgart ist eine der wenigen Forschungseinrichtungen in Deutschland, die sich mit Viruserkrankungen von Pflanzen befasst. Die Arbeitsgruppe um Prof. Holger Jeske untersucht am Beispiel von Geminiviren, mit welchen Mechanismen sich die Viren im Gewebe der infizierten Wirtspflanzen ausbreiten.
Hierzu müssen die Viren nicht nur die Grenzen zwischen den benachbarten Zellen überwinden, sondern zusätzlich in die Zellkerne eintreten. Geminiviren wie das Abutilon-Mosaik-Virus kodieren für ihren Transport im Pflanzeninneren zwei spezielle Movement-Proteine. Besonders vielfältig sind dabei die Aufgaben des Proteins BC1, das mit anderen Eiweißen des Virus sowie mit den Zellkomponenten zusammenarbeitet. Die Stuttgarter Wissenschaftler entwickelten eine Analysemethode so weiter, dass sie anzeigt, ob das BC1-Protein für die verschiedenen Teilschritte der Transportprozesse umgeschaltet werden kann.

infektionsverlauf Die Ergebnisse lassen vermuten, dass BC1 ein wichtiges Steuer-Protein für die Ausbreitungsrichtung von Geminiviren ist. Dabei greifen die Movement-Proteine der Geminiviren in die pflanzeneigenen Transportprozesse ein und verändern sie so, dass auch die Viren mit verteilt werden. Über den Infektionsverlauf entscheidet darüber hinaus auch die dreidimensionale Struktur des Erbmaterials. Die Evolution zwischen Pflanzen und Viren hat über Hunderttausende von Jahren hinweg vielfältige und wechselseitige Abwehrmaßnahmen hervorgebracht, bei denen weitere Virusproteine zum Einsatz kommen.
zellenBei der Verpackung des Genoms in Partikel spielt schließlich das Hüllprotein eine entscheidende Rolle. Da die Viruspartikel sehr klein sind, muss die Struktur mit Hilfe eines speziellen, hoch auflösenden Elektronenmikroskops untersucht werden. Derzeit werden neue Strategien entwickelt, mit denen die weltweite Ausbreitung der Viren verhindert werden kann. Ein weiteres aktuelles Forschungsfeld sind Analysetechniken für den frühzeitigen Nachweis von Virus-Erbmaterial schon in geringsten Mengen. Ziel ist jedoch nicht nur die Dezimierung von Krankheitserregern. Auch die gezielte Vermehrung von Pflanzenviren eröffnet interessante Anwendungen. Die Pflanzenvirologen der Uni Stuttgart betreiben diese am Beispiel des Tabakmosaikvirus. Das Virus besitzt eine röhrenförmige Protein-Hülle, welche als Gussform für Metalldrähtchen dient. Sie können beispielsweise in der Nanotechnologie eingesetzt werden.
virologen Die Untersuchungen wurden im März 2006 im Rahmen der Jahrestagung des Arbeitskreises Pflanzenvirologie der Deutschen Phytomedizinischen Gesellschaft in Freudenstadt diskutiert. An der praxisnahen, von Exkursionen begleiteten Veranstaltung mit Verwaltungsfachleuten und Förstern nahmen rund 70 Besucher teil.

Kontakt:
Dr.Christina Wege, Tel. 0711/685-65073
christina.wege@bio.uni-stuttgart.de

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das hören sehen

ohrDie Miniaturisierung in der Mechanik und Elektronik sowie neuartige Materialien und Fertigungsverfahren ermöglichten die Entwicklung winziger Mittelohrprothesen, die bei Schwerhörigkeit Abhilfe schaffen können. Für die optimale Ausgestaltung und Implantation war man bis vor wenigen Jahren jedoch weitgehend auf das Prinzip Versuch und Irrtum angewiesen. Lasergestützte Messverfahren, kombiniert mit neuen Berechnungs- und Simulationsmethoden, erlauben es am Institut für Technische und Numerische Mechanik der Uni Stuttgart nun, die komplexen Bewegungen der Gehörknöchelchen bei natürlichen, krankhaften oder rekonstruierten Gehören zu analysieren und das Schallübertragungsverhalten zu erforschen. Untersucht werden unter anderem der Einfluss unterschiedlicher Frequenzen der Anregung und Druckverhältnisse im Gehör sowie die Größe und Platzierung der passiven oder aktiven Implantate. Auch unterschiedliche Krankheitsbilder und ihr Verlauf werden simuliert. Ziel ist eine qualitative Optimierung der Hörhilfen bei mehr Komfort und Sicherheit für den Patienten.

kontakt
Dr. Albrecht Eiber, Tel. 0711/685-66393
eiber@itm.uni-stuttgart.de

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neuer sfb katalyse

Sauerstoffoxidationen spielen bei der Verarbeitung von Erdöl oder nachwachsenden Rohstoffen eine wichtige Rolle. Das Element ist jedoch träge und in der Wahl seiner Oxidationspartner zudem nicht wählerisch. Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) unter Federführung der Universität Stuttgart entwickelt Wege, um die Reaktivität von Sauerstoff zu erhöhen und gleichzeitig die Selektivität von Oxidationen zu verbessern. Für die Grundlagenforschung und für industrielle Anwendungen ist dies von großem Interesse, denn die Oxidationsprodukte sind wichtige Zwischenstufen auf dem Weg zu höher veredelten Feinchemikalien, Farbstoffen, Polymerbausteinen und pharmazeutischen Wirkstoffen. Im Fokus stehen Katalyse-Verfahren, bei denen der Ablauf der chemischen Prozesse durch Beigabe eines zusätzlichen Stoffes beschleunigt wird. Die Wissenschaftler setzen ihre Hoffnung auf Feststoffkatalysatoren, wie sie bei der Reinigung von Autoabgasen bekannt sind. Auch edelmetallhaltige, lösliche Katalysatoren sowie Enzyme und Mikroorganismen als Biokatalysatoren werden untersucht.

kontakt
Prof. Sabine Laschat,
Tel. 0711/685-64565
sabine.laschat@oc.uni-stuttgart.de

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optimierte strahlführungpreformherstellung


Scheibenlaser gehören zum Innovativsten, was die Laserforschung derzeit zu bieten hat. Die heute bekannte Fasertechnologie für die Strahlführung vom Lasergerät zur Bearbeitungsstation ist jedoch nicht geeignet, um den angestrebten Leistungsdichten standhalten zu können und gleichzeitig robuste Strahlführungseigenschaften zu gewährleisten. Eine neue Produktionsanlage am Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW) der Uni Stuttgart wird die Herstellung neuartiger optischer Fasern ermöglichen, die die Strahlführung bei Scheibenlasern optimiert. Hierfür erhielt das Institut Förder-mittel in Höhe von 1,825 Millionen Euro. Die Einrichtung umfasst auch eine Anlage zur Preformherstellung und einen Faser-Ziehturm. Die Stuttgarter Laserforscher versprechen sich von der Technik auch neue Anwendungsmöglichkeiten wie etwa im Bereich der Prozessüberwachung.
kontakt
Friedemann Lichtner,
Tel. 0711/351451 28
Friedemann.Lichtner@ifsw.uni-stuttgart.de

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patente uni

In dieser Rubrik stellen wir neue Patente für den Technologietransfer vor. SCHALLANREGUNG Am Institut für Angewandte und Experimentelle Mechanik wurde ein Verfahren zur aktiven Schallregelung an transparenten Flächen entwickelt. Es nutzt Fensterflächen (etwa im Auto) als Lautsprecher. Die Durchsichtigkeit wird davon nicht beeinträchtigt. oebels@tlb.de LAMINARHALTUNG Das Institut für Aerodynamik und Gasdynamik entwickelte eine neue Methode, um die Stabilität von laminaren 3D-Grenzschichtströmungen über Flugzeugtragflächen oder Rotoren von Windrädern zu verbessern. Es senkt den Luftwiderstand und erhöht die Effizienz der Maschinen. ott@tlb.de
Newsletter zu Patenten:
http://www.tlb.de/servlet/is/2518/

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schnell hart per mikrowelle

Mikrowellen bieten großes Potential für die kostengünstige, energiesparende und schnelle Aushärtung von Faserverbundstoffen im Automobil- und Flugzeugbau. Die Erzeugung und Steuerung eines homogenen Mikrowellenfeldes sind jedoch schwierig. Einen neuen Ansatz bildet das System Hephaistos, das am Forschungszentrum Karlsruhe entwickelt und gemeinsam mit dem Institut für Flugzeugbau (IFB) der Uni Stuttgart nutzbar gemacht wird. Im Mai nimmt das IFB eine von der Firma Vötsch gebaute Prototypanlage in Betrieb. Sie ist neben der weltweit modernsten Textilmaschine installiert. Dadurch kann das IFB die gesamte Prozesskette von der Herstellung der Faserstrukturen über die Injektion des Harzes bis zur Aushärtung darstellen. Im Sommer startet ein BMBF-Verbundforschungsvorhaben, an dem unter anderem Porsche und EADS beteiligt sind.
kontakt
Prof. Klaus Drechsler,
Tel. 0711/685-62411
drechsler@ifb.uni-stuttgart.de

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effizienterer schutz

deichbruch Die Rekord-Pegelstände an Elbe und Donau schärften das Bewusstsein, dass es eine absolute Sicherheit gegen extremes Hochwasser nicht geben kann. Vor diesem Hintergrund forschen Wissenschaftler aus ganz Deutschland im Rahmen des Projekts RIMAX (Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse) an Möglichkeiten zur Verbesserung des Hochwasserschutzes. Auch zwei Institute der Uni Stuttgart sind an dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit mehr als 20 Millionen Euro geförderten Forschungsvorhaben beteiligt. Versagen bei Hochwasser die Deiche, hat dies schwerwiegende wirtschaftliche, soziale und ökonomische Konsequenzen. Deshalb entwickelt das Institut für Geotechnik gemeinsam mit dem Institut für Wasserbau Verfahren, um die Zuverlässigkeit von skizzeDeichen zu bestimmen und die Risiken eines Bruches abzuschätzen. Maßgebend sind hierbei geotechnische Einflussgrößen wie die Materialbeschaffenheit und der Aufbau des Deiches sowie hydrologische und hydraulische Belastungsfaktoren wie Höhe und Dauer des Wasserstandes einschließlich winderzeugter Wellen. Ausschlaggebend für die Risikobetrachtung ist die stochastische Natur dieser Variablen. Eine weitere Säule des Hochwassermanagements sind Rückhaltebecken und Polder. Durch deren Flutung können allerdings erhebliche Mengen an Schadstoffen, welche durch das Hochwasserereignis mobilisiert werden, in die Retentionsräume und Überflutungszonen gelangen. Die Problematik des Schadstoffeintrags wird am Institut für Wasserbau, die Auswirkungen auf die Boden- und Landnutzung am Institut für Bodenkunde und Standortslehre an der Uni Hohenheim bearbeitet. An zwei konkreten Fallbeispielen im Einzugsgebiet der Flüsse Rems und Erft sollen hierzu modellgestützte Strategien zur Ausnutzung planerischer, baulicher und betrieblicher Möglichkeiten entwickelt und erprobt werden. Sämtliche Forschungsergebnisse werden in ein integratives Bewirtschaftungskonzept für Trockenbecken und Polder zur Hochwasserrückhaltung übernommen, das vom Erftverband erstellt wird. Berücksichtigt werden insbesondere Faktoren wie Bodenart, Bodennutzung, Bodenerosion, potentielle Schadstoffquellen aus Siedlung und Landwirtschaft sowie die hydrologischen und hydraulischen Verhältnisse des Einzugsgebietes.

kontakt
Prof. Pieter A. Vermeer,
Tel. 0711/685-62436
vermeer@igs.uni-stuttgart.de

Prof. Bernhard Westrich,
Tel. 0711/685-66158
Westrich@iws.uni-stuttgart.de

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virtuelle unfallverhütung

Als Anfang des Jahres ein Kran auf die Neubauten der Stuttgarter Messe stürzte, waren Kranunfälle plötzlich in aller Munde. In der Tat lassen sich etwa 60 Prozent der meldepflichtigen Unfälle mit Hebezeugen auf Krane zurückführen, und fast die Hälfte davon geht auf das Konto von Brücken- und Portalkranen. Das Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) der Universität Stuttgart baut gemeinsam mit dem Institut für vr-simulatorArbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT) einen Virtual-Reality Simulator (VR-Simulator) eines flurgesteuerten Krans, mit dessen Hilfe sich unterschiedlichste Gefahrsituationen realitätsnah abbilden und trainieren lassen. Klassische Auslöser von Kranunfällen sind mangelhaft angeschlagene Lasten oder das Eindringen von Personen beziehungsweise Gegenständen in die Gefahrenzone. Oft spielt auch ein Fehlverhalten des Kranfahrers eine Rolle. Denn in den Schulungen für flurgesteuerte Krane nimmt sich der praktische Anteil im Vergleich zur Theorie recht gering aus. Auf ein realistisches Gefahrentraining wird verzichtet, zumal dies mit der Gefährdung von Menschen oder Gütern einherginge. Der VR-Simulator am IFT ermöglicht es, Gefahrensituationen gezielt zu trainieren. Zudem wird untersucht, wie sich dies auf die Fähigkeit der Kranführer auswirkt, richtig auf Gefahrensituationen zu reagieren. Hierzu werden zwei Versuchsgruppen gebildet. Beide Gruppen erhalten eine Kranschulung, wobei eine Versuchsgruppe eine herkömmliche Schulung an einem realen Kran durchläuft, während die zweite Gruppe eine überhöhte Gefahrenschulung an einem VR-Simulator erfährt, der den eingesetzten realen Kran sowie dessen Umgebung realistisch abbildet. Dabei werden unterschiedlichste Unfallszenarien dargestellt und die korrekte Verhaltensweise des Kranführers trainiert. Schließlich findet ein Vergleichstest am realen Kran statt, bei dem in einem Hindernisparcours einzelne Gefahrsituationen inszeniert werden. Beim Durchfahren werden die benötigte Zeit sowie die Zahl der Fehler aufgenommen; zusätzlich werden die Reaktionen auf die abgebildeten Gefahrsituationen bewertet.

kontakt
Jesper Folz, Tel. 0711/83779
folz@ift.uni-stuttgart.de

 

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kompetenz sticht sympathie

oettingerOft wird vermutet, dass Landtagswahlen als Stimmungstest für die Regierung auf Bundesebene dienen. Die Abteilung I des Sozialwissenschaftlichen Instituts der Uni Stuttgart sowie Wissenschaftler der Universitäten Halle-Wittenberg und Köln untersuchen, ob dies zutrifft. Jüngster Anlass:die Landtagswahl in Baden-Württemberg. Ziel des von der DFG geförderten Forschungsprojekts ist es, auf der Basis der einschlägigen wahlsoziologischen Erklärungsmodelle dieEinflussfaktoren der Stimmabgabe bei Landtagswahlen im Zeit- und Ländervergleich zu untersuchen. Es sei davon auszugehen, dass die Berliner Politik die Stimmung im Land in den letzten Wochen vor der Wahl entscheidend prägte, stellte Professor Oscar W. Gabriel fest. Nach den Ergebnissen der letzten Vorwahlumfrage von Infratestdimapwar für 55 Prozent der Wähler die Landespolitik entscheidend, für 31 Prozent die Bundespolitik.

Dagegen waren Stimmenthaltungen bei 49 Prozent der Wahlberechtigten auf bundespolitische Faktoren zurückzuführen. ute-vogtDie Wissenschaftler untersuchten dabei auch, warum Ministerpräsident Günther Oettinger gegenüber Herausforderin Ute Vogt die Nase vorne hatte: Zwar fanden die Wähler Vogt sympathischer, Oettinger jedoch wurde als sachkundiger eingeschätzt.

kontakt
Prof. Oscar W. Gabriel,
Tel. 0711/685-83430
Oscar.gabriel@sowi.uni-stuttgart.de

 

 

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geheime kommandosache

Die Nationalsozialisten hatten eine Ausweitung des Holocaust auf das damalige Palästina geplant und mit arabischer Hilfe versucht, die Entstehung eines jüdischen Staates zu verhindern. Zu diesem Ergebnis kommen Untersuchungen der Forschungsstelle Ludwigsburg am Historischen Institut der Uni Stuttgart. Demnach stand zur Ermordung der nach Palästina geflohenen Juden ab Sommer 1942 in Athen ein Einsatzkommando in Bereitschaft. Verhindert wurde die geheime Kommandosache durch die Niederlage von General Erwin Rommel in Ägypten. Die Forschungsergebnisse erschienen in der Reihe Deutsche, Juden, Völkermord, Darmstadt 2006.

kontakt
Prof. Klaus-Michael Mallmann,
Tel. 07141/913819
michael.mallmann@po.hi.uni-stuttgart.de

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medizinische technologie

Um die viel versprechenden Neuerungen im Bereich der medizinischen Technologie weiterzuentwickeln, haben die Universitäten Stuttgart und Tübingen das bundesweit erste Interuniversitäre Zentrum für Medizinische Technologie (IZST) gegründet. Einen Überblick über die aktuellen Forschungsprojekte gibt der Ende Mai erscheinende Stuttgarter Unikurier Nr. 97 in seinem Themenschwerpunkt Medizinische Technologie. Das Heft ist über die Presse-stelle der Uni zu beziehen.

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habilitationen

DR. BEATE CERANSKI
Geschichte der Naturwissenschaften
DR. PHIL. BETTINA HEY’L
Neuere Deutsche Literatur
DR. RER. NAT. ADOLF GIESEN
Lasertechnik
DR. RER. NAT. PEDRO JOSÉ MARRÓN
Informatik
DR. JOCHEN HALFAR
Geologie und Paläontologie
DR.-ING. JOHANNES ENGELS
Geodäsie

 

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neues aus der zukunft

altes-hausWas wird aus verfallenden Ortskernen und wuchernden Schlafsiedlungen auf dem Land, wenn die Bewohner schwinden? Fragen wie dieser geht das Institut für Geographie der Universität Stuttgart im Rahmen des Projekts MELAP (Modellvorhaben zur Eindämmung des Landschaftsverbrauchs durch Stärkung des innerörtlichen Potentials) des Ministeriums für Ernährung und Ländlichen Raum Baden-Württemberg (MLR) nach. Die Grundidee ist eine zukunftsorientierte Flächennutzungsplanung, die auf neue Wohnbaugebiete auf wertvollen, meist noch landwirtschaftlich genutzten Böden weitestgehend verzichtet. Stattdessen sollen geeignete Freiflächen und leer stehende Gebäude im bebauten Bereich stärker als bisher genutzt werden. Im März wurden im Rahmen einer gemeinsam mit dem MLR ausgetragenen interdisziplinären Hochschultagung die ersten Ideen diskutiert. Dabei ergaben sich zwei Forschungsschwerpunkte: Zum einen wird nach Wegen gesucht, um in der Bevölkerung die Akzeptanz und einen Bewusstseinswandel zur Eindämmung des Flächenverbrauchs zu erreichen. Zum zweiten wollen die Wissenschaftler herausfinden, welche regionalplanerischen Strategien der Politik für unterschiedlich strukturierte ländliche Räume zu empfehlen sind.

kontakt
Dr. B. Malburg-Graf,
Tel. 0711/685-81407
barbara.malburg@geographie.uni-stuttgart.de

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impressum

Herausgegeben im Auftrag des Rektorats der Universität Stuttgart
Konzept und Gestaltung: Dr. Ulrich Engler
Redaktion: Andrea Mayer-Grenu, Christa Feifel
Referat für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit,
Keplerstr. 7, 70174 Stuttgart
Tel. 0711/685-82176, Fax 0711/685-82188
e-mail: presse@uni-stuttgart.de
Druck: Schwäbische Druckerei GmbH, Stuttgart
ISSN 1618-5676 (Print)
ISSN 1611-0471 (Internet)
http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/science

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Letzte Änderung 10.05.2006 (es)