Auf dem Weg zum torffreien Gartenbau kommt es auf die richtige Mischung
der Torfersatzstoffe an und dass diese auch in Deutschland produziert
werden können. Seine Forschung dazu zeigt das JKI am Zeltstand (Nr. 98)
auf der "Woche der Umwelt". Das JKI ist erstmals mit einem eigenen Stand
auf dem Event vertreten, zu dem Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier
sowie die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) am 4. und 5. Juni in den
Park von Scloss Bellevue geladen haben.

(Quedlinburg/Braunschweig) Am 4. und 5. Juni 2024 findet im Park von
Schloss Bellevue die „Woche der Umwelt“ statt. Bundespräsident Frank-
Walter Steinmeier sowie die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) laden
dazu nach Berlin. Das Julius Kühn-Institut (JKI) als Bundesfoschungsintiut
für Kulturpflanzen ist erstmals mit einem eigenen Stand zum Thema
„Torfersatz ist Klimaschutz“ als Aussteller (Stand Nr. 98) vertreten.
Zudem ist das JKI als Mitaussteller an zwei weiteren Ständen (Nr. 90 + 96)
beteiligt. Die Projekte wurden im Vorfeld von einer unabhängigen Jury zur
Präsentation ausgewählt (siehe dazu auch die DBU-Internetseite https://www
.woche-der-umwelt.de/wdu-ausstellende/)

Blumenerden und Kultursubstrate basierten bis vor wenigen Jahren zum
großen Teil auf Torf. Dieser ist über Jahrtausende aus Torfmoosen in
Mooren gewachsen. Werden Moorböden entwässert, geben sie jedoch große
Mengen CO2 ab. Deshalb soll ab 2030 weitestgehend kein Torf mehr im
Erwerbsgartenbau verwendet werden. Im Hobbybereich soll Torf bereits ab
2026 nicht mehr eingesetzt werden.

Torf ist jedoch schwer zu ersetzen, denn er hat sich mit seinen
Eigenschaften im Gartenbau etabliert und bietet viele Vorteile. Deshalb
erforscht das JKI am Standort Braunschweig pflanzliche Alternativen aus
regionalen Herkünften. Dazu zählen u.a. Holzfasern aus Laubgehölzen oder
Fasernesseln, also Brennnesseln mit erhöhtem Fasergehalt.

Am JKI-Stand (Nr. 98) auf der Woche der Umwelt werden den Besuchenden
Materialien vorgestellt, die als mögliche lokal verfügbare
Torfersatzstoffe in Frage kommen. Zudem werden Pflanzenarten wie
Rohrkolben oder Rohrglanzgras gezeigt, die auf wiedervernässten Moorböden
als sogenannte Paludikulturen angepflanzt werden. Hier geht es darum,
diese Flächen nach der Vernässung weiterhin produktiv zu nutzen, um etwa
neue Bau- oder Dämmstoffe, Futterpflanzen oder sogar alternative
Torfersatzstoffe zu erzeugen.

Da bisher kein Stoff allein Torf ersetzen kann, forscht das JKI zu den
Interaktionen einzelner Torfersatzstoffe miteinander und trägt so dazu
bei, die richtigen Mischungen für verschiedene Kulturpflanzen zu finden.
Ziel ist die Produktion gesunder Kulturpflanzen, von der Wurzel- bis zur
Blattspitze.

Liste mit Projekten des JKI zum Thema Torfersatz und Wiedervernässung von
Mooren:
HoFaTo: https://wissen.julius-kuehn.de/klimaschutz/projekte/reduktion-thg-
emissionen/hofato
TopGa: https://wissen.julius-kuehn.de/topga/
RoNNI: https://www.3-n.info/RoNNi
NAPALU: https://www.3-n.info/projekte/laufende-projekte/napalu/
MOCOR: https://wissen.julius-kuehn.de/klimaschutz/projekte/reduktion-thg-
emissionen/mocor

Hintergrundinformation zur „Woche der Umwelt“:
Die „Woche der Umwelt“ ist 2002 vom damaligen Bundespräsidenten Johannes
Rau ins Leben gerufen worden und wird seitdem zusammen mit der in
Osnabrück ansässigen Deutschen Bundesstiftung Umwelt veranstaltet. Sie
findet 2024 zum siebten Mal statt und soll für alle Teilnehmenden
Inspiration für eine nachhaltige Zukunft sein. Die Gäste aus Wissenschaft,
Politik, Wirtschaft und Gesellschaft erwartet auf dem Gelände des
Schlossparks des Bundespräsidialamtes eine Zelt- und Bühnenstadt über 190
Ausstelleinnen und Ausstellern und mehr als 70 Fachforen. Dabei geht es um
Lösungsansätze für drängende Umweltprobleme.

Wissenschaftler des Forschungs- und Transferzentrums (FTZ) der
Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) entwickeln neue Lösungen, um die
störungsfreie Ladekommunikation für den Einsatz von Megawatt-Charging-
Systemen (MCS) für Elektrofahrzeuge zu verbessern. Dies erfordert unter
anderem Anpassungen in internationalen ISO-Normen.

Das Megawatt-Charging-System (MCS) ist ein innovatives Schnellladesystem,
das darauf ausgelegt ist, die Batterien von Elektro-LKW schnell und
effizient zu laden. Dadurch können diese bald vergleichbare Reichweiten
wie herkömmliche Verbrennerfahrzeuge erreichen, ohne lange Standzeiten
beim Ladevorgang. Mit dem MCS können Spannungen von bis zu 1250 Volt und
Ströme von bis zu 3000 Ampere genutzt werden – Werte, die deutlich über
denen herkömmlicher Schnellladesysteme liegen. Um die neuen
Herausforderungen in Bezug auf die Ladekommunikation zwischen Ladestation
und Fahrzeug zu bewältigen, analysierte die „FTZ -Arbeitsgruppe
Elektromagnetische Verträglichkeit & Automobilelektronik“ die Robustheit
und Störfestigkeit der Kommunikationssysteme und arbeitet an neuen
Lösungen für die Datenübertragung. „Die optimierte Auslegung der
Kommunikationskanäle und die Einführung von Abschirmungen sind essenziell,
um die erhöhten Anforderungen der neuen Hochleistungsladetechnik zu
erfüllen“, erklärt FTZ-Projektleiter und Vorstandsvorsitzender Prof. Dr.
Matthias Richter. Hierfür seien jedoch auch Änderungen in internationalen
Normen notwendig.

Neue Lösungen für die Datenübertragung

Die Ergebnisse zeigen, dass eine optimierte Auslegung der
Kommunikationskanäle und der Einsatz von Abschirmungen wesentlich sind, um
die Störfestigkeit der Ladekommunikation zu garantieren und den
gestiegenen Anforderungen gerecht zu werden. Durch die Verbesserung der
elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) des bisherigen
Kommunikationssystems konnte die Störfestigkeit signifikant gesteigert
werden. Das Forschungsteam hat mehrere Vorschläge für ein optimiertes
Design entwickelt, die eine schrittweise Anpassung der Robustheit der
Systeme ermöglichen. Dazu gehören Verbesserungen im Kommunikationskanal
sowohl des Ladeequipments als auch des Fahrzeugs, die Nutzung
differentieller Signalübertragung in der Powerline-Kommunikation, die
Optimierung der Impedanz an den Schnittstellen und die Erprobung
alternativer Übertragungstechnologien.

Anpassung internationaler Normen

Diese Verbesserungen stellen sicher, dass die Systeme den aktuellen
Grenzwerten entsprechen und eine ausreichende Störfestigkeit erreichen.
Zudem ermöglichen die Ergebnisse eine Anpassung der Grenzwerte für
Hochvolt-Leitungen speziell für die MCS-Ladetechnologie in der
internationalen Norm IEC 61851-21-2. Es sind jedoch noch normative
Anpassungen am Power Line Communication (PLC) System notwendig, da diese
von den bestehenden Standards in der ISO 15118 und der DIN SPEC 70121
abweichen.

Über das Forschungs- und Transferzentrum e.V. (FTZ)

Im Jahr 2023 erzielte der FTZ e.V. mit Forschungs- und
Entwicklungsaufträgen aus Industrie, Bund und Ländern rund 2,6 Mio. Euro
und beschäftigt über 60 Mitarbeitende in 11 Forschungsschwerpunkten. Der
Verein wurde am 08. November 1994 gegründet und ist durch einen
Kooperationsvertrag eng mit der WHZ verknüpft. Ziel ist es, die
Zusammenarbeit mit Industrie, Wirtschaft und Kommunen in der Region zu
fördern und die WHZ auf den Gebieten der Forschung und Entwicklung, des
Wissenstransfers sowie der praxisorientierten Lehre zu unterstützen. Der
Verein bietet für Unternehmen und Beschäftigte wissenschaftliche
Weiterbildungsangebote in den Bereichen Technik, Wirtschaft und Soziales
an.

Patientinnen und Patienten warten hierzulande immer noch bis zu einem Jahr
auf eine neue Hornhaut, um wieder sehen zu können. Seit kurzem ist nun
auch in Deutschland eine Teilhornhaut aus Kunststoff verfügbar, die in
ausgewählten komplizierten Fällen zum Einsatz kommt. „Ein solches
Kunstimplantat ist zweifellos ein großer Fortschritt“, sagt Professor Dr.
med. Claus Cursiefen, Generalsekretär der Deutschen Ophthalmologischen
Gesellschaft e.V. (DOG). „Dennoch ist humanes Gewebe in der Regel immer
noch um Lichtjahre besser.“ Der Hornhautspezialist ruft daher zum Tag der
Organspende alle Spendewilligen auf, sich ins Organspenderegister
einzutragen oder sich einen Spenderausweis zuzulegen.

Die neue künstliche Hornhaut „EndoArt“ wurde in Israel entwickelt und ist
seit 2021 auch in Europa zugelassen. EndoArt besteht aus hydrophilem
Acrylat, einem kontaktlinsenähnlichen Material. „Diese Kunsthornhaut wird
nur bei ganz schwer erkrankten Augen eingesetzt, beispielsweise bei
komplizierten Formen des Grünen Stars mit Drainageschläuchen, bei starken
Schwellungen oder in Fällen, bei denen ein menschliches Teil-Transplantat
mehrfach abgestoßen wurde“, erläutert der DOG-Generalsekretär, der auch
als Direktor des Zentrums für Augenheilkunde der Universität Köln tätig
ist. Weil EndoArt aus Kunststoff besteht, bleiben hier
Abstoßungsreaktionen aus.

Das Kunstimplantat, berichtet Cursiefen, bewirke eine langsame
Verbesserung der Sehschärfe. „Im Vergleich zu einem Transplantat aus
humanem Gewebe erzielt die Kunsthornhaut vielleicht ein Drittel an
Sehschärfe-Verbesserung“, erläutert der DOG-Experte. Doch die Patientinnen
und Patienten, die unter hohem Leidensdruck stehen, seien zufrieden. „Ihre
Hornhaut wird klarer, auch starke Schwellungen gehen zurück“, so
Cursiefen. Implantiert wird die Kunsthornhaut wie eine Kontaktlinse, die
man an die körpereigene Hornhautinnenseite andrückt und mit einem feinen
Faden fixiert. EndoArt steht allen Versicherten zur Verfügung, die
Implantation erfolgt an spezialisierten Hornhautzentren.

In der weit überwiegenden Zahl aller Fälle bleibt jedoch humanes Gewebe
die beste Option, eine menschliche Augenhornhaut zu ersetzen. „Leider gibt
es immer noch zu wenig Hornhautspenden, und wir müssen Transplantate aus
dem Ausland beziehen“, betont Cursiefen. Vor diesem Hintergrund ruft der
DOG-Generalsekretär auf, über die eigene Spendenbereitschaft nachzudenken
und die Entscheidung – wie auch immer sie ausfällt – in das neue digitale
Organspende-Register einzutragen. „Entscheidend ist die Dokumentation der
eigenen Entscheidung zu Lebzeiten. Das macht es Angehörigen und Ärzten
später sehr viel einfacher“, betont Cursiefen. Wem ein Organspende-Ausweis
lieber ist, kann das auf der Seite ebenfalls in die Wege leiten.

Eine Hornhautspende ist ein unauffälliger und unkomplizierter Eingriff.
„Die Gewebeentnahme ist nicht entstellend und für den Laien optisch nicht
erkenntlich“, betont Cursiefen. Für eine Hornhautspende kommt fast jeder
in Frage: Sie ist bis zu 72 Stunden nach dem Tod möglich, trotz hohem
Alter und Vorerkrankungen wie Grauer Star, Hornhautverkrümmung, Weit- oder
Kurzsichtigkeit. Ihre Wirkung ist dauerhaft, denn ein Transplantat hält
heute durchschnittlich zwanzig Jahre oder mehr, und nur bei weniger als
fünf Prozent der Transplantierten kommt es – abhängig von der eingesetzten
Operationstechnik und der Ausgangssituation – innerhalb der ersten zwei
Jahre zu einer Abstoßungsreaktion.

Zudem gibt ein Transplantat öfters sogar zwei Menschen das Augenlicht
zurück, die durch Hornhauterkrankung oder Augenverletzung erblindet sind.
Möglich wird dies durch das Split-Cornea-Konzept, nach dem das gespendete
Hornhautgewebe geteilt und auf mehrere Empfangende verteilt wird.
„Hintergrund dieser Option ist die neue minimalinvasive Operationstechnik,
so dass wir nur noch den Teil der Hornhaut austauschen, der erkrankt ist,
und nicht wie früher die ganze Hornhaut“, erläutert Cursiefen.