Forschung

• MS, Alzheimer, Parkinson
  Oldenburger Arbeitsgruppe beteiligt sich an internationaler Forschung
  
• Einsteins "Automatischer Beton-Volks-Kühlschrank"
  
• Bildungsmanagement
  Regionaler Verbund und internationaler Vergleich
  
• Wider den Feinstaub
  Dänemark-Exkursion der Technischen Chemie
  
• Akustik und Lernen
  
• Biologie im Kontext
  
  

MS, Alzheimer, Parkinson

Oldenburger Arbeitsgruppe beteiligt sich an internationaler Forschung

Über die Ursache von Krankheiten, die mit einer Störung des Zentralen Nervensystems (ZNS) einhergehen, ist noch relativ wenig bekannt. Derzeit richten sich die Bemühungen der Wissenschaft vor allem darauf, die Krankheitsmechanismen etwa von Multipler Sklerose, Alzheimer und Parkinson auf molekularer Ebene nachzuvollziehen, um damit die Voraussetzungen für die Entwicklung neuer Medikamente zu schaffen. Mit zu den international führenden WissenschaftlerInnen gehört dabei Prof. Dr. Christiane Richter-Landsberg (Foto) mit ihrer Arbeitsgruppe Molekulare Neurobiologie. Kürzlich wurde der Oldenburger Neurobiologin von der Society for Progressive Supranuclear Palsy, der amerikanischen Gesellschaft für PSP (Progressive supranukleare Blickparese, ebenfalls eine Erkrankung des ZNS), ein Forschungspreis von 46.000 Dollar zugesprochen. Speziell für die PSP, aber auch für Multiple Sklerose, könnten die Oldenburger Forschungsarbeiten wichtige neue Erkenntnisse bringen.

In den Gehirnen von Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie z.B. Alzheimer, Parkinson und auch PSP, bilden sich Ablagerungen von Proteinen, die unter normalen Bedingungen gut löslich sind. Diese Proteinaggregate, die nicht mehr abgebaut werden können, schädigen Transportprozesse in den Zellen und führen schließlich zum Zelltod. In aufwändigen Laborversuchen haben die Oldenburger WissenschaftlerInnen inzwischen erfolgreich Zellkultur-Systeme (Gehirn-Zellkulturen, Vermehrung von tierischen Gehirnzellen) etabliert, an denen die molekularen Mechanismen, die zur Protein-Aggregatbildung führen, genau studiert werden können. In einer Reihe von Arbeiten u.a. für die renommierte Wissenschaftszeitschrift „Journal of Neuroscience“ haben sie über ihre Forschungen berichtet.

In ihrer weiteren Arbeit will die Gruppe nun herausfinden, ob über eine vermehrte Zufuhr von sog. Stressproteinen zur Auflösung der Proteinaggregate beigetragen werden kann. Bei Krankheiten und dem Auftreten von zellulärem Stress (der z.B. durch entzündliche Prozesse, Stress, Fieber, virale Infektionen und Umweltgifte ausgelöst wird) bildet der Körper zu „zellulären Reparaturzwecken“ und zum Schutz Stressproteine. Das Vorkommen der Stressproteine auch in den unlöslichen Proteinaggregaten deutet darauf hin, so Richter-Landsberg, dass „die ‚Rettungsmechanismen’ nicht erfolgreich waren, möglicherweise weil zu wenig Stressproteine gebildet wurden“.

Ein anderer Schwerpunkt der Oldenburger Gruppe (gefördert von der Hertie-Stiftung) richtet sich auf die Aufklärung von Vorgängen bei sog. demyelinisierenden Prozessen, die vor allem bei Multipler Sklerose eine zentrale Rolle spielen. Myelin ist eine weiße Substanz im Gehirn (und als solche auch äußerlich erkennbar), die für Nervenzellen von großer funktioneller Bedeutung ist, und für deren Ausbildung eine besondere Gruppe von Zellen, die Oligodendrocyten, zuständig ist. Auch in diesen Zellen werden Proteinablagerungen beobachtet. Die Arbeitsgruppe untersucht an diesen Zellen, die in Kultur gehalten werden können, Signalwege, die die Ausbildung des Myelins fördern und bei krankhaften Prozessen eventuell gestört sind.
Die grundlegenden Forschungsarbeiten und bisherigen Befunde tragen nicht nur bei zum Verständnis der Mechanismen, die an der Krankheitsentstehung beteiligt sind, sondern werden auch in die Entwicklung von Medikamenten und geeigneten Strategien zur Krankheitsbekämpfung einmünden. Bis es dazu kommt, dürften etwa noch fünf bis zehn Jahre vergehen, schätzt die Oldenburger Wissenschaftlerin.

Einsteins "Automatischer Beton-Volks-Kühlschrank"

In Oldenburg nachgebaut: Einsteins Kühlschrank mit Diplomand Wolfgang Engels, Werkstattleiter Ulf Harksen und AG-Leiter Dr. Falk Rieß (v.l.n.r.).

Zu Recht wird immer wieder darauf hingewiesen, dass Einstein nicht nur der wahrscheinlich bedeutendste theoretische Physiker des 20. Jahrhunderts war, sondern auch ein erfinderischer Ingenieursgeist. Er sagte selbst: „Der Urquell aller technischen Errungenschaften ist die göttliche Neugier und der Spieltrieb des bastelnden und grübelnden Forschers und nicht minder die konstruktive Phantasie des technischen Erfinders“ (1930). In diesem Sinne wandte er sich immer wieder auch ingenieurwissenschaftlichen und technischen Problemstellungen zu. Ausdruck dessen ist auch ein „Automatischer Beton-Volks-Kühlschrank“, den er zusammen mit seinem ungarischen Kollegen Leo Szilard (1898-1964) entwickelte. Er wurde jetzt unter der Regie des Physik-Diplomanden Wolfgang Engels in den Werkstätten der Universität Oldenburg nachgebaut. Engels gehört der Arbeitsgruppe „Didaktik und Geschichte der Physik“ an, die unter Leitung von Hochschuldozent Dr. Falk Rieß seit Jahren historische Experimente mit Hilfe originalgetreuer Nachbauten durchführt. Erstmals beschäftigte sie sich jetzt mit einem für den Konsum gedachten Produkt, das allerdings nie in Serie hergestellt wurde.

Die Geschichte des „Einstein-Kühlschranks“ beginnt mit einer nicht genau belegbaren Anekdote. Danach las der junge ungarische Privatdozent der Physik, Leo Szilard, der sich kurz zuvor in Berlin habilitiert hatte, in einer Zeitung von dem tödlichen Unfall einer ganzen Familie, die einem undicht gewordenen Kühlschrank zum Opfer gefallen war.

Die Idee, einen neuartigen, unfallsicheren Kühlschrank ohne bewegte Teile - also ohne Pumpe, die leckschlagen konnte - zu erfinden, brachte ihn mit Albert Einstein zusammen, der ihn als Teilnehmer des Physikalischen Kolloquiums an der Universität kannte. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit entstanden zwischen 1926 und 1928 dreizehn gemeinsame Patentanmeldungen, von denen acht erteilt wurden.

Das neue Kühlaggregat sollte folgende Ansprüche erfüllen: ohne Elektrizitätsversorgung auskommen, aus Sicherheitsgründen keine bewegten Teile enthalten und nicht mit einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf arbeiten. Die giftige Kühlflüssigkeit sollte vielmehr fortwährend unschädlich für die Bewohner aus dem Wohnbereich entfernt werden. Dafür erdachten Einstein und Szilard zwei mögliche Bau- und Funktionsprinzipien: eine elektromagnetische Pumpe für flüssiges Metall und das Verdampfer/Absorptionsprinzip mit Wasserstrahlpumpe und Alkohol als Kühlflüssigkeit. Beide Prinzipien wurden bis zu Prototypen, im Falle des „Automatischen Beton-Volks-Kühlschranks“ der Firma Citogel (Hamburg) sogar bis zu Fertigungsmustern vorangetrieben, die auf der Leipziger Messe 1928 und 1929 ausgestellt wurden.

Bei dem in Oldenburg nachgebauten Kühlschrank erzeugt eine Wasserstrahlpumpe einen Unterdruck im Verdampfer, der eine Absenkung des Siedepunkts der Kühlflüssigkeit bewirkt. Dieser kann bei Verwendung von Aceton - je nach Wirksamkeit der Pumpe - bei bis zu -20°C liegen. Durch Verdunstung sinkt die Temperatur so lange, bis der Dampfdruck der Flüssigkeit sich mit dem Umgebungsdruck im Gleichgewicht befindet. Zur Erhöhung der Pumpleistung ist im Gehäuse der Pumpe ein Absorber untergebracht, in dessen Inneren ein feiner Wassernebel das Kühlmittel aus dem Dampf auswäscht, das dann in gelöster Form mit dem Wasser abgeführt wird.

Der Nachbau mit einem Nutzinhalt von ca. 80 Litern wurde auf der nicht sehr zuverlässigen Grundlage der Patentschriften und einer Anzeige mit Bild der Herstellerfirma Citogel angefertigt. Er ist in Beton-Kork-Bauweise ausgeführt und wiegt gut 350 Kilogramm. Mit Aceton als Kühlmittel wird bei einem Verbrauch von 0,1 l/Stunde eine Temperatur des Verdampfers von 0°C erreicht. Die Wasserstrahlpumpe als mechanische Antriebsquelle des Kühlvorgangs benötigt zum Betrieb je nach Kühlleistung bis zu 300 l Wasser/Stunde.

Bildungsmanagement

Regionaler Verungd und internationaler Vergleich

Gleich für zwei große Forschungsvorhaben hat der Arbeitsbereich Weiterbildung und Bildungsmanagement (we.b) den Zuschlag erhalten: Unter der Leitung von Prof. Dr. Anke Hanft, Jun.-Prof. Dr. Heinke Röbken und Dr. Wolfgang Müskens wird ein Projekt mit regionalem Bezug zur Anrechnung beruflicher Kompetenzen auf das Hochschulstudium und eine internationale Vergleichsstudie zur Organisation von Weiterbildung an Hochschulen realisiert.

Das seit September 2005 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Forschungsvorhaben zur Anrechnung beruflicher Kompetenzen auf Hochschulstudiengänge will dazu beitragen, den Übergang zwischen beruflicher Aus- und Fortbildung und berufsbegleitenden Hochschulstudiengängen durchlässiger zu machen.

Inhaber beruflicher Fortbildungsqualifikationen wie Fachwirt, Betriebswirt (IHK) oder Industriemeister sollen in Zukunft bei der Aufnahme eines berufsbegleitenden Studiengangs an den Universitäten in Oldenburg oder Bremen Qualifikationen und Kompetenzen, die bei beruflichen Fortbildungen erworben wurden, angerechnet bekommen, wenn diese den Qualitäts- und Qualifikationsanforderungen der Hochschulen entsprechen.

In einem Qualifikationsverbund, zu dem sich die Universität Oldenburg, die Oldenburgische Industrie- und Handelskammer (IHK), die IHK für Ostfriesland und Papenburg, die Handelskammer Bremen, die Wirtschafts- und Sozialakademie der Arbeitnehmerkammer Bremen und die Universität Bremen zusammengeschlossen haben, werden Instrumente und Verfahren zur Anrechnung beruflicher Qualifikationen und Kompetenzen auf Hochschulstudiengänge entwickelt.

Bei der europaweiten Ausschreibung der internationalen Vergleichsstudie zur Weiterbildung an Hochschulen konnte sich der Arbeitsbereich we.b. gegen eine große Konkurrenz durchsetzen. Im Verbund mit anderen Forschungsinstituten werden jetzt Organisationsformen und Angebotsstrukturen der wissenschaftlichen Weiterbildung an deutschen Hochschulen im Vergleich zu anderen Ländern untersucht.

Um auf dem expandierenden, durch starken internationalen Wettbewerb gekennzeichneten Markt der Hochschulweiterbildung Fuß zu fassen, bedürfe es der Bündelung vorhandener und neu aufzubauender Kompetenzen in geeigneten Organisationsformen. Ziel der Studie, so Hanft, sei eine systematische Erfassung und Gegenüberstellung der institutionellen Verankerung von wissenschaftlicher Weiterbildung in Deutschland, den USA, Frankreich, Finnland, Großbritannien und Österreich. Auf Basis empirischer Erhebungen werden Handlungsempfehlungen für die Gestaltung von lifelong learning an deutschen Hochschulen erarbeitet.

Wider den Feinstaub

Dänemark-Exkursion der Technischen Chemie

Feinstaub: Für uns alles andere als ein trockenes Thema. In den Nachrichten ist ständig die Rede von Rußpartikelfiltern - die jedoch bisher kein deutscher Automobilhersteller freiwillig in seine Fahrzeuge einbaut. Um zu klären, ob es nicht noch andere Möglichkeiten zur Feinstaubverringerung gibt, machten wir - sieben Studenten und eine Postdoktorandin - uns auf den Weg nach Dänemark. Die Exkursion im Rahmen der Vorlesungsreihe „Katalyse“ führte uns unter Leitung von Prof. Dr. Frank Rößner zu der Firma Haldor Topsoe, einer der weltweit größten Katalysatorhersteller. Auch der Oldenburger Honorarprofessor für Technischen Chemie und frühere Produktionsleiter von Haldor Topsoe, Dr. Klaus Noweck, war mit von der Partie.

Die Exkursion in die Nähe von Kopenhagen begann um 6.00 Uhr früh (nicht gerade unsere bevorzugte Reisezeit)mit dem Kleinbus. Unsere Suche nach der vermeintlichen Lösung des Feinstaubproblems zeigte schon bei der Führung durch die Forschungsabteilung des Unternehmens erste Erfolge. Man müsse nur bei höheren Temperaturen arbeiten, damit sich kein Feinstaub bildet bzw. dieser verbrennt. Klingt gut, dachten wir. Birgt allerdings ein Problem: Durch die höheren Temperaturen entstehen mehr Stickoxide, die genauso schädlich sind. Dieses Problem ist allerdings katalytisch lösbar - wir waren schließlich zu Gast beim innovativsten Katalysatorhersteller.

Wie eine solche Lösung aussehen kann, erfuhren wir am nächsten Tag am Produktionsstandort in Frederiksund. Dort wird an der Herstellung eines neuen Katalysators für Diesel-LKW gearbeitet, der durch einen besonderen Entstickungskatalysator die Verbrennung bei höheren Temperaturen erlaubt und somit den Feinstaubausstoß drastisch reduziert.

Mit der Beantwortung unserer Fragen zufrieden, fuhren wir zurück nach Kopenhagen, sahen uns auf einer Bootstour die Stadt von der Seeseite an und sonnten uns dabei ein wenig (in unserem Erfolg). Dank Prof. Noweck, der drei Jahre in Kopenhagen gelebt hat, gab es auch noch eine perfekte Stadtführung mit vielen Insiderinformationen.

Die Rückreise nach Oldenburg brachte uns noch einen Abstecher nach Roskilde zum berühmten Wikingermuseum. Von Staub keine Spur; alle Schiffe waren penibel restauriert und sahen so aus, als könne man gleich in See stechen. Das Thema Staub kam uns erst bei einem riesigen Grill in der Innenstadt wieder in den Sinn. Der gewünschte Import nach Oldenburg (zu „Forschungszwecken“) scheiterte aber leider an Platzmangel im Bus - schade.
Oliver Meyer

Akustik und Lernen

Um die Auswirkungen von akustischen Einflüssen auf das Lernen geht es bei einem Forschungsprojekt am Institut für Psychologie (Dr. Maria Klatte, Prof. Dr. August Schick) in Zusammenarbeit mit dem Haus des Hörens, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit rund 100.000 € gefördert wird. In einer experimentellen Studie werden die Wirkungen von Nachhall und Störgeräuschen auf die Leistungen beim Identifizieren, Speichern und Verarbeiten von sprachlicher Information in verschiedenen Altersgruppen geprüft. Durch das Projekt sollen Richtlinien für die akustische Gestaltung von Lernumwelten gewonnen werden.

Biologie im Kontext

Biologie im Kontext“ ist der Titel eines dreijährigen länderübergreifenden Projekts, in das auch die Oldenburger Biologie-DidaktikerInnen Nicola Mittelsten Scheid und Gerd Herken unter Leitung von Prof. Dr. Corinna Hößle eingebunden sind. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt will die Qualitätsentwicklung des Biologieunterrichts fördern. Zu den Arbeitszielen gehört neben der Entwicklung der Professionalität von Lehrkräften die Unterstützung der SchülerInnen in ihrer Kompetenzentwicklung. Der Schwerpunkt der Oldenburger FachdidaktikerInnen liegt auf der Stärkung der schülerischen Bewertungskompetenz. Sie arbeiten mit 15 Schulen aus Oldenburg, Jaderberg und Hamburg zusammen. Die Konzeption von „Biologie im Kontext“ soll in neun Bundesländern in die Schulen eingebunden werden.

corinna.hoessle@uni-oldenburg.de