Nitrogenasen sind die einzigen biologischen Katalysatoren (Enzyme), die in
der Lage sind, Stickstoff aus der Luft in bioverfügbaren Stickstoff
umzuwandeln - ein Prozess, der für alles Leben auf der Erde unerlässlich
ist. Nun ist es Forschenden des Max-Planck-Instituts für terrestrische
Mikrobiologie in Marburg mit Hilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie
gelungen, die Struktur des Eisen-Nitrogenase-Komplexes in seiner
Gesamtheit aufzuklären und seine einzigartige molekulare Architektur zu
enthüllen. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für das
Verständnis der Struktur-Funktionsbeziehungen des Enzyms und zukünftige
Entwicklungen neuer Biokatalysatoren für nachhaltige Biotechnologie.

Stickstoff ist Bestandteil vieler wichtiger Biomoleküle, wie der DNA, aber
auch der Aminosäuren, aus denen Proteine aufgebaut sind. Bevor Stickstoff
in Biomoleküle eingebaut werden kann, muss er zunächst bioverfügbar
gemacht werden. In der Natur ist nur eine einzige Klasse von Enzymen,
sogenannte Nitrogenasen, in der Lage, diese wichtige Umwandlung
durchzuführen.

Nitrogenasen können auch CO2 umwandeln

Kürzlich wurde gezeigt, dass Nitrogenasen auch Kohlendioxid (CO2) und
Kohlenmonoxid zu Kohlenwasserstoffen wie Methan oder Ethylen reduzieren
können, was prinzipiell die Möglichkeit eröffnet, Kohlenstoffabfälle in
Kohlenwasserstoffprodukte umzuwandeln. Innerhalb der Familie der
Nitrogenasen ist die Eisen(Fe)-Nitrogenase das Isoenzym mit der höchsten
natürlichen Fähigkeit zur CO2-Reduktion. Die molekulare Architektur, die
diese Reaktionen ermöglicht, war bislang jedoch unbekannt - ein Problem,
das die Arbeitsgruppe von Dr. Johannes Rebelein am Max-Planck-Institut für
terrestrische Mikrobiologie lösen wollte.

Die Forschenden nutzten eine gentechnisch veränderte Variante des
Purpurbakteriums Rhodobacter capsulatus als Modellorganismus, um die Fe-
Nitrogenase zu reinigen und biochemisch zu charakterisieren. Durch die
Kombination von anaerober Biochemie und kryogener Elektronenmikroskopie in
Zusammenarbeit mit der Central Electron Microscopy Facility am Max-Planck-
Institut für Biophysik in Frankfurt gelang es ihnen, die Struktur des
gesamten Enzymkomplexes aufzuklären.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Cofaktor im aktiven Zentrum - im Gegensatz
zu anderen Nitrogenase-Typen - kein anderes Metall als Eisen enthält.
Außerdem weist die Architektur der Fe-Nitrogenase besondere strukturelle
Merkmale auf, die für die einzigartigen katalytischen Eigenschaften der
Fe-Nitrogenase verantwortlich sein könnten.

Unterschiede jenseits des aktiven Zentrums

"Wir hatten erwartet, dass der Hauptunterschied zwischen der Fe-
Nitrogenase und anderen Nitrogenase-Formen, wie der Molybdän-Nitrogenase,
in der Architektur des Cofaktors im aktiven Zentrum und seiner
unmittelbaren Umgebung liegt. Zu unserer Überraschung stellten wir jedoch
fest, dass die aktiven Zentren der drei Nitrogenase-Isoformen, trotz ihrer
Unterschiede in den katalytischen Eigenschaften, einander sehr ähnlich
sind", sagt Frederik Schmidt, Doktorand im Labor von Johannes Rebelein und
Erstautor der Studie. Wenn es aber keine auffälligen Unterschiede im
Bereich des aktiven Zentrums gibt, welche Merkmale könnten dann die
einzigartige Reaktivität dieses Enzyms erklären?

Die Autorinnen und Autoren weisen auf zwei strukturelle Besonderheiten
hin: Zum einen besitzt das Enzym eine zusätzliche Untereinheit, die so
genannte G-Untereinheit. Diese Untereinheit war zwar schon früher
beschrieben worden, ihre Funktion blieb jedoch rätselhaft. Basierend auf
ihrer neuen Struktur schlagen die Forschenden drei mögliche Funktionen für
die G-Untereinheit vor, nämlich die Koordination des Elektronentransfers,
die Kanalisierung des Substrats und die Stabilisierung des Cofaktors im
aktiven Zentrum.

Veränderte Symmetrie könnte Grund für höhere Reaktivität sein

Nitrogenasen sind Enzyme, deren Funktion durch die Interaktion zweier
symmetrischer Hälften zustande kommt. Als die Forschenden jedoch die
Struktur der Fe-Nitrogenase mit der bereits gelösten Struktur der Mo-
Nitrogenase überlagerten, stellten sie fest, dass bei letzterer die
Symmetrie verändert ist. "Man nimmt an, dass die beiden symmetrischen
Hälften miteinander kommunizieren, um den katalytischen Mechanismus des
Enzyms zu koordinieren. Die veränderte Symmetrie, die wir in der Fe-
Nitrogenase beobachtet haben, könnte ihre besondere Reaktivität erklären,“
erklärt Luca Schulz, Mit-Erstautor der Studie.

Wie genau diese strukturellen Unterschiede den katalytischen Mechanismus
der Fe-Nitrogenase beeinflussen, wird eine der Schlüsselfragen für die
Zukunft sein. Die Forscher hoffen, den molekularen Mechanismus des Enzyms
weiter aufklären zu können, was zur Entwicklung neuartiger
Biokatalysatoren für die nachhaltige Stickstoffassimilation und
CO2-Umwandlung beitragen könnte.

Das Institut für Energieeffizienz in der Produktion EEP der Universität
Stuttgart erhebt seit 2013 halbjährlich aktuelle und geplante Aktivitäten
der deutschen Industrie zur Energieeffizienz. Der EEI wird in
Zusammenarbeit mit der Deutschen Energie-Agentur (dena), dem Bundesverband
der Deutschen Industrie (BDI), dem Fraunhofer IPA und dem TÜV Rheinland
sowie weiteren Partnern erstellt. Über 820 Teilnehmer haben sich im
aktuellen Erhebungszeitraum zu den drei Teilindizes geäußert. Im Fokus
standen aktuell das neue Energieeffizienzgesetz sowie der
Brückenstrompreis in Deutschland.

Die Relevanz von Energieeffizienz wächst stetig und der Bedeutungsindex
übertrifft die bisherige Höchstwerte. Parallel dazu steigt der
Investitionsindex um 0,75 Punkten auf einen Indexwert von 1,61. In der
letzten Erhebung hatte dieser Teilindex mit 0,86 einen historischen
Tiefstand. Aufgrund der aktuell unsicheren Rahmenbedingungen für
Investitionen rechnen Unternehmen mit kürzeren Amortisationszeiten für
Energieeffizienzmaßnahmen. Etwa 70% der Unternehmen gehen davon aus, dass
sich solche Maßnahmen innerhalb von fünf Jahren amortisieren sollten.

Jetzt ist konkretes Handeln gefragt

Das neue Energieeffizienzgesetz (EnEfG) verpflichtet Unternehmen mit einem
Energieverbrauch von mehr als durchschnittlich 7,5 Gigawattstunden (GWh)
in den letzten drei Jahren, ein Energie- oder Umweltmanagementsystem
einzuführen. Etwa 27% der teilnehmenden Unternehmen der aktuellen Index
Erhebung sind damit angehalten zu handeln. Zusammen mit den Unternehmen,
die einen jährlichen durchschnittlichen Energieverbrauch von über 2,5 GWh
im gleichen Zeitraum haben, müssen sie innerhalb von drei Jahren konkrete
Umsetzungspläne von als wirtschaftlich identifizierten
Endenergieeinsparmaßnahmen erstellen und veröffentlichen. Aus der Erhebung
geht hervor, dass dies auf insgesamt etwa die Hälfte der befragten
Unternehmen zutrifft.

Ebenfalls etwa die Hälfte der teilnehmenden Unternehmen gibt an, über
ausreichende interne Kompetenzen für die Umsetzung eines
Energiemanagementsystems (EnMS) zu verfügen. Etwa ein Drittel zieht
externe Unterstützung heran oder baut eigene Kapazitäten für die
Implementierung auf. Drei Viertel der Befragten befürchten zu hohe
Umsetzungskosten, während nahezu ein Drittel der Unternehmen angab, durch
die Einführung von Energiemanagementsystemen Vorteile in der erhöhten
Transparenz bezüglich dem Energieverbrauch trotz der damit verbundenen
Kosten zu sehen.

Das Gesetz fordert weiterhin Unternehmen auf, Abwärme zu vermeiden oder zu
nutzen. Etwa 36% der befragten Unternehmen geben an, solche Maßnahmen
bereits anzuwenden oder sich in der Umsetzungsphase zu befinden.
Zusätzlich haben 11% der Unternehmen angegeben, das Potenzial zur Nutzung
von Abwärme zwar ermittelt, aber noch nicht erschlossen zu haben.
Wärmeübertragung, Wärmespeicherung oder Wärmepumpen werden häufig als
geeignete Technologien genannt, wobei die Eigennutzung oft im Vordergrund
steht.

Gedeckelter Industriestrompreis als Anreiz für nachhaltige
Transformationsvorhaben

Die Mehrheit der Unternehmen erkennt in einem gedeckelten Strompreis die
Möglichkeit, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Ungefähr ein Drittel
schätzt, dass sie damit ihre Produktionskapazitäten aufrechterhalten
könnten. Besonders hervorzuheben ist, dass viele Unternehmen in einem
gedeckelten Industriestrompreis einen zusätzlichen Anreiz für nachhaltige
Transformationsvorhaben sehen. Zum Beispiel müssten geplante Investitionen
zur Steigerung von Energieeffizienz nicht aufgeschoben werden,
Dekarbonisierungsmaßnahmen könnten intensiviert und Strategien zur
Energieautarkie beschleunigt werden.

„Im Verlauf der letzten Erhebungen sehen wir eine immer differenziertere
Auseinandersetzung der Unternehmen mit dem Thema Energieeffizienz. Das ist
eine sehr positive Entwicklung. Der regulatorische und bürokratische Bogen
darf aber auch nicht überspannt werden. Die Pflicht zur Einführung von
Energiesystemen ist hier meines Erachtens an der Grenze,“ so Professor
Alexander Sauer, Leiter des Instituts für Energieeffizienz in der
Produktion (EEP).

„How Are You Hannover?“ ist ein kollaboratives Fotografieprojekt von
Studierenden des Studiengangs Visual Journalism and Documentary
Photography an der Hochschule Hannover und jungen Menschen aus Hannover.
In diesem Projekt erarbeiten Studierende gemeinsam mit jungen Menschen
fotografische Formate, um eine persönliche Ausdrucksform zu finden und
sichtbar zu machen, was die jungen Menschen wirklich bewegt. Ab dem 15.
Dezember werden die Arbeiten in einer Fotoausstellung gezeigt. Sie sind
bis Ende Januar zu sehen.

„How Are You Hannover?“ ist ein kollaboratives Fotografieprojekt von
Studierende des Studiengangs Visual Journalism and Documentary Photography
an der Hochschule Hannover und jungen Menschen aus Hannover. In diesem
Projekt erarbeiten Studierende gemeinsam mit jungen Menschen fotografische
Formate, um eine persönliche Ausdrucksform zu finden und sichtbar zu
machen, was die jungen Menschen wirklich bewegt. Hierbei beschäftigen sie
sich unter anderem mit den Fragen, welcher Mittel und Praktiken es Bedarf,
um Sichtbarkeit zu generieren und welche Rolle die Fotograf*innen
einnehmen? Für die Studierenden geht es dabei nicht zuletzt um einen
Perspektivwechsel bei der Umsetzung der eigenen fotografischen Arbeit. Für
die jungen Menschen aus Hannover bietet das Projekt die Möglichkeit, eine
Ausdrucksform zu finden und die eigene Sicht auf die Welt präsent zu
machen. Mit welchem Aspekt von „How are you Hannover?“ sich die einzelnen
Fotograf*innen und ihre Protagonist*innen auseinandersetzen, sind sehr
unterschiedlich: Greta Martensen porträtiert Menschen mit unsichtbaren
Erkrankungen, unter anderem Endometriose. Markus Heft und Tim Kirchhof
nähern sich in ihrer gemeinsamen Arbeit dem Thema Queerness an und
inszenieren ihre Protagonist*innen in von ihnen selbst gewählten Outfits,
Posen und Settings. Deliah El-Chehade geht in ihrer Arbeit der Frage nach,
wofür ihre Protagonist*innen dankbar sind. Pha Croissant erkundet
gemeinsam mit ihren Protagonist*innen, was sie empowered. Hannah Aders
beschäftigt sich mit der Frage, wie es ihren Protagonist*innen nach einem
Umzug in ein neues Land geht. Marius Zweifel stattet für seine Arbeit
junge Menschen mit Einwegkameras aus, und gemeinsam erarbeiten sie, was
ihnen in ihrem Leben wichtig ist. Salome Ziermann fotografiert einzelne
Körperstellen, mit denen sich ihre Protagonist*innen besonders gut oder
schlecht fühlen oder denen sie neutral gegenüber eingestellt sind.

Ausstellung im Aufhof

Die Ergebnisse des kollaborativen Projekts werden in einer interaktiven
Ausstellung im Rahmen von Innovercity im Aufhof im präsentiert. Die
Vernissage findet am 15. Dezember von 15 – 18 Uhr statt. Neben den
fotografischen Arbeiten wird es Performances von Nina Freckles und Friedel
Fatale geben.

Vernissage: 15. Dezember 2023 15 - 18 Uhr
Ausstellungszeitraum: 16. Dezember 2023 - 31. Januar 2024, Di-Sa, 10-18
Uhr
Ort: Innovercity im Aufhof, Seilwinderstr. 8, 30159 Hannover
Der Eintritt ist frei.

Das Projekt wird von der Fotografin und Lehrbeauftragten an der Hochschule
Hannover Ragna Arndt-Marić betreut, die gemeinsam mit dem Fotografen Max
Arens 2022 in Hamburg ein ähnlich ausgerichtetes Projekt realisiert hat.
Tobias Eineder, ebenfalls Fotograf, Projektmanager und Lehrbeauftragter,
koordiniert gemeinsam mit Arndt-Marić die Umsetzung der Projekte als
Ausstellung im Aufhof.

Ausstellende Fotograf*innen in alphabetischer Reihenfolge

• Hannah Aders – Sense of Belonging
• Pha Croissant – Was ermächtigt mich?
• Deliah El-Chedade – Wofür bist du dankbar?
• Markus Heft und Tim Kirchhof – Wir sind hier. Wir sind queer.
• Greta Martensen – Du siehst nicht krank aus
• Salome Ziermann – how are you who you are
• Marius Zweifel – HAY Hannover

Hannah Aders – Sense of Belonging

Jugend ist fragil. Jugend ist aggressiv. Jugend ist schwebend. Sanft &
verwirrend. Stell dir vor, du musst deinen Heimatort in diesem Alter
verlassen. In ein anderes Land. Mit einer anderen Sprache. Alles ist
anders. Wie hast du dich gefühlt? Wie fühle ich mich? Jetzt? Damals?
Untersucht werden die Schritte junger Menschen durch unsere Gesellschaft.
Diese Ausstellung ist eine Reise durch verschiedene Geschichten,
Herausforderungen und Erfahrungen. Was bedeutet Heimat, wenn du für immer
in zwei Welten lebst? Wie hat diese Erfahrung deine Identität beeinflusst,
wenn du aus all dem herausgerissen wurdest, was du mit dir verbunden hast?
In einer Zeit, in der Rassismus, Diskriminierung und ein Mangel an
Zusammengehörigkeit grassiert, versuchen diese Geschichten ein Geschenk zu
sein, das du annehmen kannst. Eine Einladung, zuzuhören. Den Bildern
zuzuhören. Den Stimmen zuzuhören.

Pha Croissant – Was ermächtigt mich?

Was lässt mich ermächtigt fühlen? Eine Frage, die uns im Alltag selten so
direkt begegnet, jedoch eine große persönliche Bedeutung haben kann. Es
entstand ein kooperatives Projekt, welches verschiedensten Menschen die
Möglichkeit bieten soll, ihrem eigenen Ermächtigungsansatz Raum zu geben
und fotografisch auszudrücken.
Die Porträts wurden individuell mit den Protagonist*innen zusammen
konzipiert, um eine Antwort auf die Frage „Was ermächtigt mich“ zu finden.
Porträtiert wurden Menschen in und aus der Umgebung Hannovers. Bei der
fotografischen Umsetzung wurde besonders auf die Lichtsetzung geachtet. In
jedem der Porträts wurde das Licht, als weiteres Sinnbild der
Ermächtigung, auf eine besondere Weise eingesetzt. Die Texte sind
handgeschriebene Texte der fotografierten Person. Die eigene Handschrift
ist ein weiteres Mittel, um den
Protagonist*innen die Möglichkeit zugeben sich in dem Fotoprojekt
wiederzufinden. Zudem ist Handschrift ein sehr individuelles Markenzeichen
und gibt dem Projekt noch eine weitere Ebene und soll auch einen
„Selfmade“ Charakter repräsentieren, der aber auch bewusst im Kontrast zu
den inszenierten Porträts steht.

Deliah El-Chedade – Wofür bist du dankbar?

Stau, schlechtes Wetter und schon wieder den Anschlusszug verpasst? Es
gibt unzählige Gründe um heute mal wieder zu meckern. Und das tun wir
auch. Aber was ist eigentlich mit den ganzen positiven Dingen um uns herum
- nehmen sie den gleichen Raum in unserem Alltag ein, wie die negativen?
Fünf Minuten habe ich
meinen Protagonistinnen gegeben, um über genau diese positiven Dinge
nachzudenken und sie aufzuschreiben. Wofür bin ich dankbar? Ihre Listen
haben sie anschließend durch eigene Fotos visualisiert. Zuletzt habe ich
sie an einem Ort porträtiert, für den sie besonders dankbar sind. In
Audio-Form werden die Fragen „Wieso hast du ausgerechnet diesen Ort für
das Porträt gewählt?“ Und „Wie war es für dich, die Dankbarkeitsliste zu
schreiben?“ beantwortet.

Markus Heft und Tim Kirchhof – Wir sind hier. Wir sind queer.

Wie geht es den anderen Queers? - Mit der Frage begann das Sammeln von
Geschichten der beiden Fotografen Markus Heft und Tim Kirchhof. Gemeinsam
mit zwölf jungen queeren Menschen entstand eine Ausstellung, die ganz
persönlich beantwortet: “Wie geht es mir als queere Person?”. Die
Ausstellung handelt von dem Kampf um die eigene Identität, darum einen
Raum für sich zu finden, um die Frage wie, wo und wann kann ich sicher
sein? Sie erzählt von erlebten Verletzungen. Sie feiert aber auch das
Queersein, die Freiheit, sich auszudrücken und gibt Raum, um das Gefundene
auszuleben und zu präsentieren. Die Konzepte hinter den gezeigten Bildern
wurden jeweils gemeinsam auf Grundlage der Erzählungen der
Protagonist*innen entworfen, und so entwickelte sich Bild für Bild eine
Sammlung an Geschichten. “Wir als Fotografen sind dankbar für die
Offenheit und das Vertrauen, dass uns von allen Beteiligten
entgegengebracht wurde", so Tim und Markus.

Greta Martensen – Du siehst nicht krank aus

Die Vorurteile und Missverständnisse, denen Menschen mit unsichtbaren
Krankheiten gegenüberstehen, sind allgegenwärtig. Kommunizieren sie ihre
Krankheit offen mit ihren Mitmenschen, werden sie oftmals mit Skepsis
konfrontiert, da ihre Leiden nicht auf den ersten Blick erkennbar sind.
Ich möchte mit meinem Projekt diesen Menschen eine Plattform bieten. Ob
Endometriosepatientinnen oder Menschen, die an Angststörungen,
Depressionen und anderen psychischen und chronischen Krankheiten leiden.
Jedes Bild erzählt eine Geschichte, fängt den Kampf, die Stärke und die
Entschlossenheit dieser Menschen ein. Ich habe gemeinsam mit meinen
Protagonist*innen Fotos kreiert, mit denen sie sich und ihre Krankheit
identifizieren können und sich gesehen und verstanden fühlen. Indem ich
Menschen mit unsichtbaren Krankheiten fotografiere, möchte ich ihre
Geschichten
erzählen und die Vielschichtigkeit ihrer Erfahrungen hervorheben. Es geht
darum, Empathie zu wecken, Verständnis zu fördern und Vorurteile
abzubauen.

Salome Ziermann – How are you - Who you are

Wenn du an dich und deinen Körper denkst, welche Gedanken kommen dir? Sind
diese wohlwollend, liebevoll und bestärkend? Oder sind sie negativ,
herabwürdigend oder gar verletzend? Betrachtest du deinen Körper als
Ganzes und lässt allen Teilen die gleiche Aufmerksamkeit zukommen, oder
gibt es Regionen, die du gerne übersiehst oder sogar hoffst, sie wären
kein Teil von dir oder würden mindestens ganz anders aussehen? Diese
Fragen stellen sich viele Menschen täglich, so auch meine
Protagonist*innen. Gemeinsam erarbeiten wir Bilder, die nicht nur das
Körperteil in den Fokus nehmen, sondern die Person im Ganzen beschäftigen.
Begleitend zu den Fotografien halten die Protagonist*innen ihre Gedanken
in Textform fest.

Marius Zweifel – HAY Hannover

Häufig wird in der Gesellschaft und Politik über Jugendliche gesprochen
und nicht direkt mit ihnen. Häufig wird so getan, als wisse man, wie es
jungen Erwachsenen gehe und man wisse, was sie brauchen und wollen. In
diesem Fotoprojekt soll dieses Gefühl betrachtet und analysiert zu werden,
ein Stück weit umgekehrt werden. Die Jugendlichen haben selber
fotografiert. Mit einer analogen Einwegkamera wurde alles aus ihrem Leben,
das sie fotografierenswert fanden, eingefangen. Diese Bilder sind hier
aber vorerst durch einen Vorhang vor direkten Blicken der Besucher*innen
geschützt. Will der*die Betrachter*in die Fotografien sehen, so muss aktiv
der
Vorhang zur Seite geschoben werden. Währenddessen wird man von den
jugendlichen Protagonist*innen «beobachtet», die durch einen Bildschirm
scheinbar in den Ausstellungsraum schauen. Mit einem intensiven Blick in
die Kamera und durch die Bewegungen im Bild (da es eine Videoaufnahme ist)
soll die*der Betrachter*in das Gefühl bekommen, hier selber betrachtet zu
werden. Die Protagonist*innen schauen zurück, während man sie anschaut.