Eine Treppe ganz aus Glas, frei spannend über mehr als acht Meter,
ist ästhetisch ein Ereignis. Auch technisch ist die fast unsichtbare
Konstruktion, die vor kurzem mit dem Innovationspreis Architektur und Glas
ausgezeichnet wurde, eine kleine Sensation. Möglich wurde die kühne
Konstruktion auch dank neuartiger, transparenter Klebeverbindungen, an deren
Einsatzpotential in der Architektur am Institut für Baukonstruktion
und Entwerfen (IBK 2, Prof. Stefan Behling sowie Andreas Fuchs) der Uni Stuttgart
geforscht wird. Sie verbinden die Glasflächen ohne störende Konstruktionsprofile.
Es entsteht eine faszinierend leicht wirkende, konstruktive Einheit.
Heute übliche Glaskonstruktionen trennen oft noch zwischen linearen Verbindungselementen
aus Stahl oder Aluminium und flächiger Verglasung. Zur Befestigung dienen
gebohrte Punkthalter. Häufig treten jedoch im Bereich der Bohrungen Spannungsspitzen
auf, was zu Schäden im Glas führen kann. Vor allem aber müssen
die Halterungen einen erheblichen Abstand zur Glaskante wahren und wirken daher
sehr dominant. Um das konstruktive Potential des Glases besser auszunutzen, setzen
die Wissenschaftler des IBK auf eine neuartige Klebe- und Laminiertechnologie,
bei der ein kraftschlüssiger Verbund entsteht und auf statisch problematische
Bohrungen in den Glaswangen verzichtet werden kann. Zum Einsatz kommen leistungsfähige
Folien, die aus der Herstellung von explosionsdruck-resistenten Verglasungen
wie etwa Panzerglas bekannt sind. Die Klebeverbindungen können sich sowohl
im Glasfeld als auch direkt an der Glaskante befinden. So sind bei der Glastreppe
die Beschlagsteile zur Befestigung der Stufen frei im Feld der Wange anlaminiert.
Das Gegenstück ist, wie bei einem Sandwich, zwischen den Glasscheiben einlaminiert.
Der Halter ist an fünf Seiten von Glas umgeben und scheint in der Glasstufe
zu schwimmen. Um die Leistungsfähigkeit der Gesamtkonstruktion zu verdeutlichen,
wurde der Treppenlauf auf die konstruktiv notwendigen Elemente reduziert.
Er
besteht nur aus den senkrechten Treppenwangen und den horizontalen Stufen.
Die Konstruktion entstand in Zusammenarbeit zwischen dem IBK, dem Institut
für
Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) und der Firma Seele. Eine
besondere Herausforderung war die Gebrauchstauglichkeit in Bezug auf Querschwingungen.
Tatsächlich übertrifft die Konstruktion den zulässigen Grenzwert
für die horizontale Eigenfrequenz von 3,5 Hertz. Damit zeichnet sich die
Treppe durch eine hohe Steifigkeit aus, die Unsicherheit beim Nutzer erst gar
nicht entstehen lässt. Die Treppe dürfte ein Innovationsträger
sein, um die Klebetechnologie in der Architektur zu verankern. Bei der Entwicklung
konnte das IBK auch auf Erfahrungen aus dem Projekt „two2one“ zurückgreifen,
ein transparentes, flexibles Glastrennwandsystem, das ebenfalls mit Hilfe von
Klebetechnologien errichtet wird und dem wechselnden Raumbedarf der modernen
Arbeitswelt Rechnung trägt. Es umfasst Wandelemente und freistehende raumbildende
Wände mit verschiedenen Oberflächen. Künftig sollen innovative
Ansätze wie Hybridleichtbauelemente aus Glas, „Plug and Play“-Elemente
mit vorinstallierter Medienführung oder steuerbare Transparenzen dazukommen.
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Andreas Fuchs, Tel. 0711/685-83987
andreas.fuchs@ibk2.uni-stuttgart.de
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Der diesjährige Forschungspreis des Landes Baden-Württemberg
ging an Professor Dieter Wolf vom Institut für Biochemie der Universität
Stuttgart sowie an eine Forschergruppe des Freiburger Fraunhofer-Instituts für
Angewandte Festkörperphysik (IAF). Der mit jeweils 100.000 Euro dotierte
Preis wird jährlich für eine Arbeit aus dem Bereich der Grundlagenforschung
und der angewandten Forschung vergeben. Wolf erhielt den Preis für bahnbrechende
Ergebnisse während seiner mehr als 30-jährigen Forschungstätigkeiten
im Bereich des regulierten Eiweißabbaus in Zellen. Die komplexe Grundlagenforschung
hat immensen Praxisbezug. Denn ein nicht funktionierender Abbau von Proteinen
kann schwere Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und BSE sowie verschiedene
Krebserkrankungen nach sich ziehen. Wolf und seinem Team gelang es am Beispiel
der Bäckerhefe, den Prozess des Eiweißabbaus in der Zelle durch die „Eiweißabbaumaschine“,
das so genannte Proteasom, näher zu beschreiben: Das Proteasom gleicht einem
Fleischwolf, das lange Eiweißketten in einzelne Untereinheiten zerlegt.
1996 konnten die Wissenschaftler zeigen, dass so genannter Proteinmüll im
endoplasmatischen Retikulum erkannt und über eine Membranbarriere in das
Zytoplasma der Zelle, dem „Sitz“ der Eiweißabbaumaschine, zurücktransportiert
und dort abgebaut wird. Dies ist eine Grundlage für das Verständnis
von neurodegenerativen Krankheiten und von Mukoviszidose. Derzeit erforscht Wolf
in dem von ihm mit gegründeten europäischen Exzellenznetzwerk RUBICON
die Frage, wie Zellen die in größeren Mengen auftretenden falsch gefalteten
Eiweißmoleküle erkennen und beseitigen.
kontakt
Prof. Dieter H. Wolf, Tel. 0711/685-643 90/91
e-mail: dieter.wolf@ibc.uni-stuttgart.de
Zurücksprit aus bakterien
Um die Entwicklung der Systembiologie weiter voranzutreiben, hat das Bundesministerium
für Bildung und Forschung das europäische Förderprogramm SysMO
(Systembiologie an Mikroorganismen) initiiert. Es umfasst elf herausragende
grenzübergreifende Forschungsprojekte. Die Universität Stuttgart
ist an gleich fünf Projekten beteiligt. Das Institut für Bioverfahrenstechnik
entwickelt ein großskaliges Netzwerkmodell für die virtuelle Darstellung
des Bakteriums Clostridium acetobutylicum. Der stäbchenförmige Winzling
ist in der Lage, aus Zucker Butanol zu machen, ein Alkohol, der angesichts
knapper Rohstoffe als Biosprit in Frage kommt. In weiteren Projekten geht es
um die Messung intrazellulärer Metabolite und deren kinetische Analyse,
um die systembiologische Analyse der zellulären Schlüsselprozesse
einer Hefe sowie um die dynamische Modellierung des Zentralstoffwechsels industriell
genutzter Mikroorganismen. Das Institut für Systemdynamik der Uni Stuttgart
ist an einem Projekt zum Systemverständnis von Kolibakterien beteiligt.
kontakt
Prof. Matthias Reuss, Tel. 0711/685-64573
reuss@ibvt.uni-stuttgart.de
Prof. Oliver Savodny, Tel. 0711/685-66302
oliver.sawodny@isys.uni-stuttgart.de
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Modellprojekte, die jungen Menschen die technischen Berufe schmackhaft machen
sollen, gibt es in großer Zahl. Fundierte Kriterien zur Bewertung der
Effizienz der oft mit viel Engagement betriebenen Initiativen fehlen jedoch
bisher. Auch die eventuellen negativen Auswirkungen im Falle des Scheiterns
sind unklar. Eine neue Studie an der Universität Stuttgart nimmt nun Modellprojekte
zur Technikvermittlung an Zielgruppen wie Schüler und Jugendliche kritisch
unter die Lupe. Die Initiatoren wollen dem Aktionismus angesichts des viel
zitierten Ingenieurmangels ein Ende setzen. Stattdessen erarbeiten sie konzeptionelle
Studien mit dem Ziel, das Interesse an Technik und den entsprechenden akademischen
Ausbildungen nachhaltig zu erhöhen. Die Studie geht von der Frage aus,
mit welchen technisch-naturwissenschaftlichen Themen und mit welchen pädagogischen
Konzepten das Interesse für Technik und Naturwissenschaften geweckt werden
kann. Die zweite Forschungsfrage zielt darauf ab, die Ergebnisse in soziologische
Modellkonzepte zur Verbesserung der Techniksozialisation umzusetzen. Die Wissenschaftler
gehen davon aus, dass primär längerfristige, an der Sozialisierung
ansetzende Projekte geeignet sind, das Interesse an Technik und Naturwissenschaften
nachhaltig zu wecken.
kontakt
Dr. Uwe Pfenning, Tel. 0711/685-83617
uwe.pfenning@sowi.uni-stuttgart.de
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Ein neuer, von der MFG Baden-Württemberg initiierter Cluster „Visual
Computing Baden-Württemberg“ will die Akteure in den Zukunftstechnologien
Simulation und Visualisierung noch enger vernetzen und den Transfer zu den Anwendern
fördern. Zur Führungsriege zählt auch der Leiter des Visualisierungsinstituts
der Universität Stuttgart (VISUS), Prof. Thomas Ertl. Ertl befasst sich
innerhalb des Clusters mit Lösungen, um mit Hilfe der Visualisierung die
exponentiell wachsenden Datenmengen bei Simulationen wie zum Beispiel bei Wetterprognosen
in den Griff zu kriegen. Der Verbund will die Lücke schließen, die
beim Transfer aus der Forschung in Richtung Softwareprodukte und innovative Dienstleistungen
auf dem Markt besteht. Hierzu wird unter anderem eine umfangreiche Datenbank
aufgebaut. Darüber hinaus sollen die Vernetzung verstärkt und internationale
Beziehungen in Wissenschaft und Wirtschaft vertieft werden.
kontakt
Prof. Thomas Ertl, Tel. 0711/7816-331
Thomas.Ertl@vis.uni-stuttgart.de
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Die Geminiviren zählen zu den bedeutendsten Schädlingen der Nutzpflanzen
in den Tropen und Subtropen. In großen Gebieten Afrikas haben sie die Maniok-Produktion
zum Erliegen gebracht, die Ernteschäden gehen in die Milliarden. Grund des Übels
ist die unkomplizierte, einfache Vermehrung der Pflanze über Wurzelstecklinge:
Die von der Weißen Fliege übertragenen Viren sind auch in den Stecklingen
infizierter Mutterpflanzen enthalten und werden daher mit den Sprösslingen
weiter verbreitet. Besonders gefährlich und mitverantwortlich für die
Epidemien in Afrika sind Maniokviren mit einer Neukombination von Erbanlagen,
die durch Mutation aus harmloseren Virusvarianten entstanden. 
Gefragt ist daher
ein leicht durchzuführendes und günstiges Testverfahren, das den Befall
der Maniokpflanzen sowohl mit bekannten als auch bislang unbekannten Viren anzeigt.
Ein erster wichtiger Schritt ist das neue, an der Uni Stuttgart angesiedelte „Internationale
Referenzzentrum für pflanzliche Viren mit kleiner zirkulärer DNA“,
in dessen Rahmen seit April 2007 Forschergruppen aus Malaga, Gif-sur-Yvette und
Stuttgart gemeinsam mit der Firma Qiagen weltweit Pflanzen-material sammeln und
die enthaltenen Viren nebst ihrer DNA charakterisieren. „Rund 400 Viren
umfasst die Datenbank aktuell, 1.400 sollen es werden“, erklärt Prof.
Holger Jeske vom Biologischen Institut der Uni. Bei der Analyse der gesammelten
Pflanzenproben hilft den Forschern ein in den 1990-er Jahren entdecktes Enzym,
das von der zirkulären DNA dieser Pflanzenviren bei Raumtemperatur in kürzester
Zeit Millionen von Kopien erstellt. Mittels sogenannter Restriktionsenzyme, die
eine bestimmte Basenabfolge in der DNA erkennen und zerschneiden, erhält
man schließlich individuelle DNA-Fragment-Muster, den „Fingerabdruck“ des
Virus. 
Ein weiterer Meilenstein war ein vertrocknetes Maniokblatt, das die Wissenschaftler
zwischen einer Zeitung vergessen hatten. Wider erwarten ließ daraus sich
wie bei frischen Blättern das typische Bandenmuster der gesuchten Viren
extrahieren. Dadurch lassen sich die Probleme mit Kühlketten zur sachgerechten
Aufbewahrung des Probenmaterials lösen. „Jedes Labor der Welt sollte
in der Lage sein, eine treffende Diagnose anhand von Blattproben aus dem Briefumschlag
zu erstellen“, hofft Jeske. Ziel der Forschung ist ein Chip, der beim Kontakt
mit infiziertem Pflanzenmaterial anzeigt, um welches Virus es sich handelt. Die
große Herausforderung dabei ist die sichere Nachweisreaktion in den sehr
kleinen Volumina.
kontakt
Prof. Holger Jeske, Tel. 0711/685-65070
holger.jeske@bio.uni-stuttgart.de
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Baustellen, Sportveranstaltungen oder Umleitungsstrecken sind zwar nicht
von Dauer, als Lärmquelle aber dennoch extrem störend. Der Lärmschutz
wird in diesen Fällen meist vernachlässigt, da konventionelle
Schutzwände zu teuer und nur stationär einsetzbar sind. Der Lehrstuhl
für Bauphysik der Uni Stuttgart entwickelt gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut
für Bauphysik Schallschirme, die man einfach aufblasen kann. Sie erreichen
Dämmwerte von 20 Dezibel und mehr – bei Kosten, die mit rund
100 Euro pro Quadratmeter so günstig sind, dass der Einsatz auf der
heimischen Terrasse in greifbare Nähe rückt. Die selbsttragenden,
aufblasbaren Elemente bestehen aus Folien oder Membranen, aus denen sich
Bauteile unterschiedlicher Form und Größe wie Wände, Hüllen
oder Kapseln herstellen lassen. Ihr Vorteil besteht im geringen Gewicht
und in der einfachen sowie schnellen Montage. Die Elemente, die einfach
mit Luft gefüllt werden, können eine oder mehrere Kammern sowie
elastische Verbindungsstege (Abstandhalter) zwischen den äußeren
Schalen enthalten. Eine Tragekonstruktion ist in der Regel nicht erforderlich.
Akustisch gesehen stellen die Elemente leichte, biegeweiche Doppel-schalen
dar. In ihrer akustischen Wirksamkeit stehen sie den herkömmlichen
Systemen nicht nach. Der erzielbare Immissionswert resultiert aus der Überlagerung
des an den Kanten gebeugten und des durch den Schirm gehenden Schallanteils.
Der gebeugte Anteil hängt von den geometrischen Verhältnissen
ab und ist deshalb bei aufblasbaren und massiven Konstruktionen gleich.
Der Transmissionsanteil durch den Schirm kann bei einem bewerteten Schalldämm-Maß der
Konstruktion von 20 bis 25 Dezibel vernachlässigt werden. Dieser Wert
wird bei entsprechender Bauart von leichten, aufblasbaren Elementen ohne
zusätzlichen konstruktiven Aufwand erreicht. Durch die Verfeinerung
der Partionierung der Schirmfläche, Variation der Geometrie der Kammern,
Gestaltung der Form und Anpassung des Fülldrucks ergeben sich auch
höhere Schalldämmwerte. Wenngleich einige materialbedingten Fragen
wie Brennbarkeit, Wetterbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit
gegen Wandalismus noch zu untersuchen sind, sehen die Wissenschaftler den
Lärmschutz kurz vor der Marktreife.
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Prof. Schew-Ram Mehra, Tel. 0711/685-66232
mehra@lbp.uni-stuttgart.de
Zurückklimaschutz im land
Welche
Möglichkeiten hat das Land Baden-Württemberg, die Nachhaltigkeitsziele
Versorgungssicherheit, Wettbewerbsfähigkeit, Umwelt- und Klimaschutz sowie
Sozialverträglichkeit zu erreichen? Antworten auf diese Fragen gibt der
aktuelle Bericht des Nachhaltigkeitsbeirats Baden-Württemberg zur Energieversorgung
des Landes, der im April an Umweltministerin Tanja Gönner übergeben
wurde. Koordiniert wurde das Gutachten von Prof. Ortwin Renn vom Institut für
Sozialwissenschaften der Uni Stuttgart. Renn zeigt Strategien auf, wie jeder
einzelne durch Veränderungen im persönlichen Verhalten beziehungsweise
im Lebensstil zum Klimaschutz beitragen kann. Mitgewirkt hat unter anderen auch
Prof. Giselher Kaule vom Institut für Landschaftsplanung und Ökologie
der Uni Stuttgart, der Empfehlungen zum Thema Biomasse beitrug. „Wenn wir
es nicht schaffen, zu einem weltweit gültigen Begrenzungsziel für Kohlendioxid-Emissionen
und einem von allen akzeptierten Verteilungsmechanismus von Emissionsrechten
zu kommen, werden wir die Klimafrage global nicht lösen können“,
sagen die Autoren, „dabei muss das Land mit fortschrittlichen Ideen und
Konzepten vorangehen.“ Das Gutachten fordert unter anderem den weiteren
Ausbau erneuerbarer Energieträger, die Förderung der effizienten Energienutzung,
die Unterstützung nachhaltiger Lebensführung, den Einstieg in die Kohlendioxid-Abscheidung
bei der Kohlekraft sowie eine begrenzte Laufzeitverlängerung der deutschen
Kernkraftwerke.
kontakt
Prof. Ortwin Renn, Tel. 0711/685-83970
ortwin.renn@sowi.uni-stuttgart.de
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Das Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf entwickelt Bademode, die trocken bleibt. Sie besteht aus einem neuartigen Stoff, der durch einen dünnen Luftfilm vor Nässe geschützt wird. Die Anregung dazu gab die Wasserjagdspinne. Das Tierchen hat zahlreiche kurze, gebogene Haare. Diese bilden ein Luftpolster, das an der Oberfläche bleibt und das Wasser fernhält.
kontakt
Dr. Thomas Stegmaier, Tel. 0711/9340-219
thomas.stegmier@itv-denkendorf.de
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Spannende Forschungsprojekte, Forschungsergebnisse, Anregungen für Hintergrundreportagen, aussagekräftige Bilder – das bietet der neue Forschungs-Themendienst der Universität Stuttgart. Mit kompakten, attraktiv aufgemachten Beiträgen soll er als Print- und Onlinemedium Journalisten auf einen Blick über die Forschungsaktivitäten der Uni informieren. Die erste Ausgabe erscheint im Frühsommer.
Zurück
Im Rahmen des Programms „Offensive Biotechnologie“ investiert das
Land Baden-Württemberg 1,1 Millionen Euro in den Ausbau der Nanobiotechnologie.
Drei der geförderten Kompetenznetzwerke sind an der Universität Stuttgart
angesiedelt. So befasst sich Dr. Michael Börsch vom 3. Physikalischen Institut
mit der Erzeugung von lokal adressierbarem Adenosintriphosphat (ATP), einer Enzymenergie,
die zur Steuerung eines biologischen Nanoschrittmotors dienen soll. Prof. Holger
Jeske und Dr. Christina Wege erforschen am Biologischen Institut Nanodrähte
auf der Basis von Viren, die später als Sensorarrays genutzt werden sollen.
Weitere Mittel kommen dem Institut für Zellbiologie und Immunologie zugute.
Hier untersuchen die Stuttgarter Wissenschaftler bioaktive multifunktionale Nonopartikel
für die Immuntherapie von Krebserkrankungen.
kontakt
Dr. Michael Börsch, Tel. 685-64632
boersch@nanonetz-bw.de
Dr. Christina Wege, Tel. 0711/685-65073
christina.wege@nanonetz-bw.de
Prof. Klaus Pfizenmaier, Tel. 0711/66986
klaus.pfizenmaier@izi.uni-stuttgart.de
ZurückPLUG AND BAU
Der Begriff „Plug & Play“ ist bisher eher aus der Informationstechnologie bekannt. Wenn es nach dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement der Uni Stuttgart und dem Fraunhofer IAO geht, soll das Prinzip künftig auch im Baubereich eine erhebliche Rolle spielen: Neue Technologien machen es möglich, einzelne Komponenten eines Gebäudes wie Zugangskontrolle, Beleuchtung oder Elektrizität auszusuchen und so quasi online das gewünschte Haus zusammenzustellen. Die modularen Gebäudekomponenten sind Teil des neuen EU-Forschungsprojekts „I3CON“, in dem 25 Partner einen Wandel in der europäischen Bauindustrie bewirken wollen. Neben dem Gebäude nach dem Baukastenprinzip gehören die Themen Umwelt, Gebäudebewirtschaftung, neue Materialien und Gebäudetechnik sowie kunden- und wertorientierte Geschäftsmodelle zu den geplanten Neuerungen.
kontakt
Sven Schimpf, Tel. 0711/970-2457
Sven.schimpf@iao.fraunhofer.de
ZurückHerausgegeben 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
Letzte Änderung 12.12.2007 (ws)
