Wissenschaftler der ETH Zürich haben eine Anlage gebaut, mit der sich aus
Sonnenlicht und Luft CO2-neutrale Treibstoffe herstellen lassen. Das
nächste Ziel ist, die Technologie auf industriellen Maßstab zu bringen und
Wettbewerbsfähigkeit zu erreichen. In der Fachzeitschrift „Nature“
beschreiben Forscher aus Zürich und Potsdam die Funktionsweise des
Solarreaktors und schlagen ein politisches Rahmenwerk vor, das Anreize für
die verstärkte Produktion von „solarem Kerosin“ setzt.

CO2-neutrale Treibstoffe sind für eine nachhaltigere Luft- und Schifffahrt
von zentraler Bedeutung. Mit der Zürcher Anlage lassen sich synthetische
flüssige Treibstoffe herstellen, die bei der Verbrennung nur so viel CO2
freisetzen, wie zuvor der Luft entnommen wurde. CO2 und Wasser werden
direkt aus der Umgebungsluft abgeschieden und mit Solarenergie
aufgespalten. Das Produkt ist Syngas, eine Mischung aus Wasserstoff und
Kohlenmonoxid, die anschließend zu Kerosin, Methanol oder anderen
Kohlenwasserstoffen verarbeitet wird.

Seit zwei Jahren betreiben Forschende um Aldo Steinfeld, Professor für
Erneuerbare Energieträger der ETH Zürich, ihre Mini-Solarraffinerie auf
dem Dach des Maschinenlaboratoriums mitten in Zürich. „Wir konnten die
technische Machbarkeit der gesamten thermochemischen Prozesskette zur
Umwandlung von Sonnenlicht und Umgebungsluft in Drop-in-Treibstoffe
erfolgreich nachweisen. Das Gesamtsystem arbeitet unter realen
Sonneneinstrahlungsbedingungen stabil und dient uns als einzigartige
Plattform für weitere Forschung und Entwicklung“, sagt Steinfeld. Die
Technik sei nun reif für den Transfer in die Industrie.

Wüste bietet ideale Bedingungen

Analysen der gesamten Prozesskette ergaben, dass der Treibstoff bei einer
Produktion im industriellen Maßstab 1,20 bis 2 Euro pro Liter kosten
würde. Als Produktionsstandort sind Wüstenregionen mit hoher
Sonneneinstrahlung besonders gut geeignet. „Im Gegensatz zu
Biokraftstoffen, deren Potenzial wegen der Knappheit landwirtschaftlicher
Flächen begrenzt ist, könnte der weltweite Bedarf an Flugzeugtreibstoff
durch die Nutzung von weniger als einem Prozent der weltweiten
Trockenflächen gedeckt werden und stände nicht in Konkurrenz zur Nahrungs-
oder Futtermittelproduktion“, erläutert Johan Lilliestam,
Forschungsgruppenleiter am IASS und Professor für Energiepolitik an der
Universität Potsdam.  Wenn die Materialien für den Bau der
Produktionsanlagen wie Glas und Stahl mit erneuerbaren Energien
hergestellt werden, gehen die Treibhausgasemissionen gegen Null.

Politische Unterstützung nötig

Angesichts der hohen Anfangsinvestitionskosten benötigen Solarkraftstoffe
allerdings politische Unterstützung beim Markteintritt. „Die bestehenden
Förderinstrumente der Europäischen Union – Emissionshandel und Offsetting
– reichen nicht aus, um die Marktnachfrage nach Solartreibstoffen zu
fördern. Deshalb schlagen wir ein technologiespezifisches EU-Quotensystem
für Flugzeugtreibstoff vor. Das heißt, die Fluggesellschaften sollten
verpflichtet werden, einen Anteil ihres Treibstoffs aus solaren Quellen zu
decken“, sagt Lilliestam.

Für den Anfang, wenn der Preis für das „solare Kerosin“ hoch und die
Produktionskapazitäten niedrig sind, empfehlen die Studienautoren eine
Quote von 0,1 Prozent. Ein solcher Anteil hätte kaum Auswirkungen auf die
Kosten des Fliegens, würde aber den Aufbau von Produktionsanlagen
ermöglichen – und somit eine Lernkurve in Gang setzen, die zu verbesserter
Technologie und niedrigeren Preisen führen kann. So kann die Quote nach
und nach steigen, bis Solarkerosin den Marktdurchbruch ohne weitere
Fördermaßnahmen schafft.

Bereits heute wohnt über die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten, im
Jahr 2050 könnten es nach Schätzungen der UNO zwei Drittel sein. Das
Wachstum birgt Probleme. Wie mit den zukünftigen Herausforderungen
umzugehen ist, damit beschäftigt sich der Fachbereich „Digital City
Science“.

"Die rasante Entwicklung der urbanen Zentren fordert die Wissenschaft
heraus: Wir müssen sehr schnell belastbare, neue Ansätze und Werkzeuge
entwickeln, die es uns erlauben, diese Phänomene zu verstehen und durch
geeignete Interventionen zum positiven zu beeinflussen", beschreibt Prof.
Dr. Jörg Rainer Noennig, Professor für "Digital City Science" an der HCU,
das derzeitige Spannungsverhältnis zwischen Urbanisierung und
Wissenschaft.

Digitaler Werkzeugkasten für innovative Stadtplanung

Eineinhalbjahre hat Noennig mit seinem Team an einem digitalen
Werkzeugkasten gearbeitet, der als frei verfügbare Open Source-Software
nachhaltige Stadtentwicklung überall auf der Welt möglich machen soll. Das
neue Werkzeug TOSCA (Toolkit for Open and Sustainable City Planning and
Analysis) wurde bereits 2020 als "Open City Toolkit" mit dem Hamburg Open
Science Award ausgezeichnet, jetzt ist es einsatzbereit.

"Nach fast zwei Jahren wissenschaftlicher Grundlagenarbeit wird TOSCA in
Indien und Ecuador zum Einsatz kommen. Für die konkreten Probleme vor Ort,
von der Aufwertung informeller Großsiedlungen bis hin zum
Evakuierungsmanagement bei Vulkanausbrüchen, haben wir geeignete
Analyseinstrumente maßgeschneidert, die jetzt genutzt werden können", so
Noennig.

Informationssystem für weltweite Stadtplanungsprozesse

Über ein webbasiertes geografisches Informationssystem wird der Austausch
zwischen Stadtverwaltungen und Bürgerinnen und Bürgern, sowie der Transfer
von Wissen und Daten zwischen verschiedenen Verwaltungsbereichen
gefördert.

Mit dem System werden weltweit Stadtplanungsprozesse und verschiedene
Nutzergruppen unterstützt. In Indien sind es vor allem die
Stadtverwaltungen und Planungsbehörden und in Ecuador vor allem
wissenschaftliche Einrichtungen, die das Werkzeug künftig nutzen wollen.

Noennig zeigt sich begeistert über die verschiedenen Nutzerinnen und
Nutzer: "Wir freuen uns TOSCA in verschiedenen indischen Städten
einzusetzen. Auch wollen wir die Anwendung an indischen Universitäten
einführen. Die Bereitschaft vor Ort ist groß, das Tool in die täglichen
Arbeits- und Entscheidungsprozesse zu integrieren. Das hat uns ungemein
motiviert."

Applikation ist durch Open Source frei verfügbar

Die Applikation ist Open Source veröffentlicht und kann von
Softwareentwickler*innen weltweit unabhängig weiterentwickelt werden.
Hauptzweck ist die Bürger*innenbeteiligung und Entscheidungsfindung in
Expertenrunden.

Kooperation mit der GIZ

TOSCA ist eine Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für
Internationale Zusammenarbeit (GIZ). Weitere Partner sind
Stadtverwaltungen in Ecuador und Indien, lokale Technologieunternehmen und
Universitäten. Dank zusätzlicher Förderung durch die GIZ wird TOSCA bis
2023 weiterentwickelt. Mehr Informationen zu "Digital City Science" finden
Sie hier: https://www.hcu-hamburg.de/research/digital-city-science/

Sechs Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus dem In- und Ausland
haben jetzt ihr Forschungsfellowship an der Akademie für Islam in
Wissenschaft und Gesellschaft (AIWG) der Goethe Universität angetreten.
Die erstmals ausgewählten AIWG-Forschungsfellows sind in den islamisch-
theologischen Studien oder benachbarten Disziplinen verortet.

FRANKFURT. In den kommenden sechs Monaten können sich die
Forschungsfellows ganz auf ihr Vorhaben konzentrieren und sich mit eigenen
Forschungsfragen auch in bestehende Projekte der Akademie einbringen.
Dabei forschen sie, angebunden an die Goethe-Universität als
Gastwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler, zu ihren eigenen Projekten.

„Wir freuen uns, mit den neuen Fellows ausgewiesene Expertinnen und
Experten auf verschiedensten Gebieten der Islamforschung zu unterstützen.
Durch die Anbindung an die AIWG werden sich wichtige neue Impulse für die
islamisch-theologischen Studien in Deutschland ergeben“, so Dr. Jan Felix
Engelhardt, Geschäftsführer an der AIWG.

Das Themenspektrum der Fellows umfasst vielfältige aktuelle
wissenschaftliche und gesellschaftliche Diskurse. Dazu gehört
praxisorientierte Forschung, etwa zum Thema „Islamisches Bestattungswesen
in Deutschland“ von Prof. Dr. Thomas Lemmen (Köln), „LGBTQ in der
muslimischen Seelsorge“ (LGBTQ: Lesbian, Gay, Bisexual, Transgender,
Queer) von Dr. Ali Ghandour (Universität Münster) und „The politics of
pedagogy: Islam and the ‚West’“ von Prof. Dr. Alison Scott-Baumann (SOAS
University of London). Wie sich Diskurse zu Islam und Judentum in
Deutschland zueinander verhalten, untersucht Dr. Elisabeth Becker Topkara
(Universität Heidelberg) mit ihrem Vorhaben „Abrahamic Strangers: German
Jewish and German Muslim Intellectuals in Conversation“, während Dr.
Mansooreh Khalilizand (Universität Münster) mit ihrem Projekt zum
Gottesbegriff beim schiitischen Philosophen Ṣadr al-Dīn Šīrāzīan bereits
bestehende Forschungen anknüpft und diese erweitern und vertiefen will.
Einem bisher wenig beachteten Themenfeld widmet sich wiederum Dr. Sarah
Kuehn (Universität Wien) mit ihrem Projekt „On Art, Aesthetics, and
Islamic Mysticism in German-speaking Countries: A Contemporary
Perspective“.

Eine ausführliche Projektbeschreibung aller AIWG-Forschungsfellows finden
Sie unter: https://aiwg.de/forschungsfellows/

Die wissenschaftlichen Ergebnisse aus den AIWG-Forschungsfellowships
werden der Forschungsgemeinschaft und der interessierten Öffentlichkeit im
kommenden Jahr zugänglich gemacht.

Über die AIWG
Die AIWG ist eine universitäre Plattform für Forschung und Transfer in
islamisch-theologischen Fach- und Gesellschaftsfragen. Sie ermöglicht
überregionale Kooperationen und Austausch zwischen Wissenschaftlern und
Wissenschaftlerinnen der islamisch-theologischen Studien und benachbarter
Fächer sowie Akteurinnen und Akteuren aus der muslimischen
Zivilgesellschaft und weiteren gesellschaftlichen Bereichen. Die AIWG wird
gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und durch
die Stiftung Mercator.

Über das AIWG-Forschungsfellowship
Das AIWG-Forschungsfellowship richtet sich an Postdocs und Professoren und
Professorinnen aus den islamisch-theologischen Studien und relevanten
Nachbardisziplinen aus dem In- und Ausland, die sich intensiv einer
spezifischen Forschungsfrage zum Islam in Wissenschaft und Gesellschaft
widmen möchten. Die AIWG unterstützt mit dem Forschungsfellowship
Projekte, die eine besondere Relevanz für die Themen und Handlungsfelder
der Akademie haben. Fellowships können zur thematischen Breite der
islamisch-theologischen Studien sowie ihrer Anwendungs- und
Transferbereiche vergeben werden.

Damit der Rauchstopp gelingt, die Blutzuckerwerte konstant gut bleiben
oder starkes Übergewicht sinkt, müssen Patienten die eigene Krankheit
dauerhaft im Blick haben. Dabei helfen inzwischen erstattungsfähige
digitale Gesundheitsanwendungen (DiGAs). Wie steht es um die sogenannte
„App auf Rezept“ nach einem Jahr der Einführung? Eine Einschätzung und
einen Ausblick geben Expertinnen und Experten der Deutschen Gesellschaft
für Innere Medizin e.V. (DGIM) beim DGIMTalk am 8. November 2021. Sie
diskutieren zudem, wie der medizinische Nutzen der Apps in Studien
untersucht werden kann und was wir zur Digitalisierung im Gesundheitswesen
von den europäischen Nachbarn lernen können.

Nachdem die Bundesregierung vor über einem Jahr den Weg für „smarte
Hilfsangebote“ mit Handy, Tablet und Computer – die DiGAs – frei gemacht
hat, drängen immer mehr Anbieter digitaler Produkte auf den Markt.
Inzwischen sind 24 Apps zumindest vorläufig vom Bundesinstitut für
Arzneimittel und Medizinprodukte in das DiGA-Verzeichnis aufgenommen und
können etwa Menschen mit Diabetes oder Schlaganfallpatientinnen und
-patienten verschrieben werden. Inwieweit die digitalen Anwendungen den
Patientinnen und Patienten bei der Bewältigung ihrer Erkrankung im Alltag
helfen, gilt es allerdings zu prüfen. „Die in Apps systematisch erfassten
Gesundheitsdaten stehen in Deutschland unter besonderem Schutz. Ihren
Nutzen zu belegen, ist daher eine Herausforderung für die klinische
Forschung“, sagt Professor Dr. med. Friedrich Köhler, stellvertretender
Vorsitzender der DGIM-Kommission Digitale Transformation in der Inneren
Medizin, Ärztlicher Leiter des Arbeitsbereichs Kardiovaskuläre Telemedizin
an der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Kardiologie und Angiologie am
Campus Charité Mitte.

Gemeinsam mit Professor Dr. med. Martin Möckel, dem Ärztlichen Leiter der
Notfallmedizin am Campus Charité Mitte und Virchow-Klinikum, moderiert
Prof. Köhler den DGIMTalk am 8. November 2021, der im Zeichen des am 3.
Dezember stattfindenden Health Innovation Day steht. Möckel ist Professor
für kardiovaskuläre Prozessforschung und Vorsitzender der DGIM-
Arbeitsgruppe Digitale Gesundheitsanwendungen/KI in Leitlinien.

Im Rahmen des DGIMTalk blicken die Expertinnen und Experten auch auf
Vorbilder im europäischen Ausland – so gilt beispielsweise Schweden schon
seit vielen Jahren als Vorreiter in Sachen E-Health. Welche Erfahrungen
und Anwendungen lassen sich ins deutsche Gesundheitssystem transferieren?
„Gerade in Skandinavien sehen wir eine große Offenheit in der Bevölkerung
für innovative E-Health-Produkte, auch weil bereits positive Erfahrungen
in dem Bereich, etwa mit digitalen Patientenakten und Rezepten, gesammelt
werden konnten“, so Möckel. Es gelte sorgfältig zu prüfen, welche Schlüsse
wir für unser Gesundheitssystem daraus ziehen können. Gemeinsames Ziel
müsse es sein, die Digitalisierung des Gesundheitswesens voranzutreiben,
dabei aber den Nutzen für Anwenderinnen und Anwender – auf Arzt- wie auch
auf Patientenseite – stets im Blick zu behalten.