Vermischtes

In der Fabrik der Zukunft arbeiten Menschen und Maschinen Hand in Hand.
Fahrerlose Transportsysteme sind nicht neu, benötigen jedoch regelmäßig
menschliche Hilfe. Wissenschaftler am Institut für Integrierte Produktion
Hannover (IPH) gGmbH arbeiten deshalb an einer Schnittstelle, damit Mensch
und Maschine effizient zusammenarbeiten können.

Fahrer eines innerbetrieblichen Transportsystems, wie zum Beispiel eines
Gabelstaplers, können nicht rund um die Uhr arbeiten, benötigen Pausen und
Urlaub oder werden gelegentlich krank. Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF)
fahren hingegen selbständig durch die Fabrik und bringen Materialien von A
nach B – und das nach Bedarf sogar 24 Stunden am Tag. Da sie nicht auf
einen Menschen angewiesen sind, der sie steuert, sind sie sowohl schneller
und effizienter als auch wirtschaftlicher als herkömmliche Gabelstapler.

Das Prinzip hinter den FTF ist nicht neu und hat sich bereits in vielen
großen und kleinen Unternehmen etabliert. Doch was geschieht, wenn eine
Palette falsch steht oder mit übergroßem Transportgut beladen ist? Wenn
Gegenstände den Weg versperren oder eine Einfahrt geschlossen ist? Ein FTF
kann auf solche Situationen nur bedingt reagieren. Für jeden Sonderfall
müsste eine Ausnahmeregelung programmiert werden. Das senkt nicht nur die
Effizienz, sondern oft auch den Anschaffungswillen der Unternehmen.

In problematischen oder unvorhergesehenen Situationen ist der Mensch
intuitiv in der Lage, richtig zu reagieren und kleine Fehler direkt zu
beheben. Darum arbeiten Forscher des Instituts für Integrierte Produktion
Hannover (IPH) gGmbH an einem Systemdemonstrator, mit dem ein einziger
Bediener mehrere Maschinen per Sprach- und Gestensteuerung bedienen kann,
aber nur dann eingreifen muss, wenn es tatsächlich ein Problem gibt. Ist
der Fehler behoben oder das Hindernis beseitigt, entlässt der Bediener das
FTF wieder in den automatisierten Betrieb. Für die Bedienung wollen die
Forscher Augmented Reality Technologie einsetzen. Eine Kombination aus
Gesten- und Sprachsteuerung hat sich bereits in vergangenen Projekten
bewährt. „Für die Steuerung des FTF ist Gestik jedoch angenehmer und
genauer“, fasst Andreas Seel, Projektingenieur und Leiter des Projekts
MobiMMI, zusammen.

Ein solches System muss jedoch diverse Herausforderungen meistern, zu
deren Lösung das Projekt beitragen soll. Zum einen muss es mobil sein, da
sich der Bediener des FTF ständig durch die Produktionshalle bewegen muss,
und zum anderen muss die Rechenleistung ausreichen, um die Sensoren, die
Kameras und die Sprachsteuerung in Echtzeit zu bedienen. Hier stoßen
herkömmliche Akkus mobiler Systeme schnell an ihre Grenzen. Alternativ
könnten Teile des Systems ausgelagert werden; die Herstellung einer
Echtzeitfähigkeit ist dann jedoch noch aufwendiger. Hinzu kommt, dass das
System möglichst genau erkennen muss, wo sich der Bediener befindet, da
dessen Position als Referenz für die Transportgutposition verwendet wird.
Bei der Aufzeichnung von Bildern mit einer mobilen Kamera sind die
Bilddaten oft stark verrauscht, was eine Bildverarbeitung schwierig macht.
Die für die Produktions- und Logistikumgebungen typischen Störgeräusche
dürfen ebenfalls nicht zu Fehlern bei der Kommunikation zwischen Mensch
und Maschine führen.  Um diese Herausforderungen zu meistern, werden
Lösungsansätze entwickelt und im System implementiert.

Für das Projekt MobiMMI suchen die IPH-Forscher noch nach KMU, die bereits
ein Fahrerloses Transportsystem (FTS) einsetzen oder Interesse daran
haben, ein solches System einzuführen. Außerdem suchen sie nach KMU, die
ihr Know-how im Bereich Indoor-Positioning einbringen möchten.

Obwohl in den Meeren bereits riesige Mengen an Plastik driften und ständig
neues Mikroplastik in die Ozeane gelangt, sind die Konzentrationen von
Mikroplastik in der Oberflächenschicht geringer als erwartet. Forschende
des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel, des Kieler
Exzellenzclusters „Ozean der Zukunft“ und des Helmholtz-Zentrums
Geesthacht haben jetzt experimentell nachgewiesen, dass Mikroplastik im
Meerwasser mit natürlich vorkommenden Partikeln interagiert und Aggregate
bildet. Diese Aggregatbildung könnte erklären, wie Mikroplastik von der
Oberfläche in tiefere Wasserschichten absinkt. Die Ergebnisse wurden heute
in Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht.

In den Ozeanen existiert eine Vielzahl von Partikeln biologischen
Ursprungs, zu denen beispielsweise lebende und abgestorbene
Planktonorganismen und deren Ausscheidungen gehören. Diese sogenannten
biogenen Partikel interagieren miteinander und bilden häufig in tiefere
Wasserschichten absinkende Klumpen oder wissenschaftlich korrekt:
Aggregate. Neben den natürlichen Partikeln befindet sich seit einiger Zeit
eine große Menge von Plastikpartikeln mit einer Größe von weniger als fünf
Millimetern, also Mikroplastik, in den Ozeanen.

Obwohl zurzeit ständig neues Mikroplastik in die Ozeane gelangt und einige
Plastikarten eine relativ geringe Dichte aufweisen und deshalb an der
Wasseroberfläche driften, sind die Konzentrationen an der Oberfläche der
Ozeane oft geringer als erwartet. Außerdem wurde in den vergangenen Jahren
mehrfach Mikroplastik in Tiefseesedimenten gefunden. Was geschieht mit dem
Mikroplastik in der Oberflächenschicht? Wie gelangt es in große
Wassertiefen? „Unsere Hypothese lautete, dass Mikroplastik gemeinsam mit
den biogenen Partikeln im Meerwasser Aggregate bildet, in denen es dann
möglicherweise in tiefere Wasserschichten absinkt“, erläutert Dr. Jan
Michels, Mitglied im Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft“ und Erstautor
der Studie, die heute in der internationalen Fachzeitschrift Proceedings
of the Royal Society B veröffentlicht wurde.

Um diese Hypothese zu überprüfen, führten die Forschenden Laborexperimente
mit 700 bis 900 Mikrometer großen Kügelchen aus Polystyrol durch. Dabei
verglichen die Beteiligten, welches Verhalten die Kügelchen bei
Anwesenheit oder Abwesenheit von biogenen Partikeln zeigen. Die
Experimente lieferten ein eindeutiges Ergebnis: „Das Vorhandensein von
biogenen Partikeln war entscheidend für die Aggregatbildung. Während
Mikroplastikpartikel alleine nur wenig aggregierten, bildeten sie zusammen
mit biogenen Partikeln innerhalb weniger Tage ziemlich ausgeprägte und
stabile Aggregate“, beschreibt Prof. Dr. Anja Engel, Leiterin der
Arbeitsgruppe am GEOMAR, in der die Studie durchgeführt wurde. Nach zwölf
Tagen befanden sich im Durchschnitt 73 Prozent des Mikroplastiks in
Aggregaten.

„Zusätzlich vermuteten wir, dass Biofilme, die sich auf der Oberfläche des
Mikroplastiks befinden, eine Rolle bei der Aggregatbildung spielen“,
erklärt Michels, der die Untersuchungen während seiner Zeit im GEOMAR
leitete und inzwischen an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
tätig ist. Solche Biofilme werden von Mikroorganismen, vor allem von
Bakterien und einzelligen Algen, gebildet, und sind relativ klebrig. Um
ihren Einfluss auf die Aggregation zu untersuchen, wurden vergleichende
Experimente mit gereinigten Plastikkügelchen und solchen, die mit einem
Biofilm überzogen waren, durchgeführt. „Das von einem Biofilm überzogene
Mikroplastik bildete zusammen mit biogenen Partikeln bereits nach wenigen
Stunden erste Aggregate, deutlich früher und schneller als das zu Beginn
der Experimente gereinigte Mikroplastik“, beschreibt Michels. Im
Durchschnitt 91 Prozent des mit Biofilm überzogenen Mikroplastiks waren
nach drei Tagen in die Aggregate integriert.

„Ist Mikroplastik mit einem Biofilm überzogen und sind gleichzeitig
biogene Partikel vorhanden, bilden sich im Labor also sehr schnell stabile
Aggregate aus Mikroplastik und biogenen Partikeln“, fasst Michels
zusammen. In vielen Regionen der Ozeane ist das Vorhandensein von
zahlreichen biogenen Partikeln und von Biofilmen auf dem Mikroplastik
vermutlich eine typische Situation. „Deshalb spricht vieles dafür, dass
die Aggregationsprozesse, die wir in unseren Laborexperimenten beobachtet
haben, auch in den Ozeanen stattfinden und dort großen Einfluss auf den
Transport und die Verteilung von Mikroplastik nehmen“, erklärt Prof. Dr.
Kai Wirtz, der im Helmholtz-Zentrum Geesthacht arbeitet und an dem Projekt
beteiligt war. Dies könnte in Zukunft durch das gezielte Sammeln von
Aggregaten in den Ozeanen und eine anschließende systematische Suche nach
Mikroplastik weiter überprüft werden.

Originalpublikation:
Michels J, Stippkugel A, Lenz M, Wirtz K, Engel A., 2018: Rapid
aggregation of biofilm-covered microplastics with marine biogenic
particles. Proc. R. Soc. B 20181203,
http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2018.1203

Im Dezember jährt sich die Verabschiedung der Allgemeinen Erklärung der
Menschenrechte zum siebzigsten Mal. Im Kontext dieses Jubiläums arbeitet
ein international vernetztes Projektteam verschiedener gesellschaftlicher
Akteurinnen und Akteure seit 2015 daran, das Menschenrecht auf Bildung an
heutige Gegebenheiten anzupassen und damit zukunftsorientiert zu
erweitern. Dafür erarbeitet die Gruppe eine entsprechende Deklaration zur
Vorlage bei den Vereinten Nationen. Ein international besetztes Symposium
hierzu findet am Samstag, 27. Oktober, von 11 bis 18 Uhr am
RheinMoselCampus der Hochschule Koblenz in der Konrad-Zuse-Straße 1 statt.

Im Dezember jährt sich die Verabschiedung der Allgemeinen Erklärung der
Menschenrechte zum siebzigsten Mal. Im Kontext dieses Jubiläums arbeitet
ein international vernetztes Projektteam verschiedener gesellschaftlicher
Akteurinnen und Akteure seit 2015 daran, das Menschenrecht auf Bildung an
heutige Gegebenheiten anzupassen und damit zukunftsorientiert zu
erweitern. Dafür erarbeitet die Gruppe eine entsprechende Deklaration zur
Vorlage bei den Vereinten Nationen. Ein international besetztes Symposium
hierzu findet am Samstag, 27. Oktober, von 11 bis 18 Uhr am
RheinMoselCampus der Hochschule Koblenz in der Konrad-Zuse-Straße 1 statt.
Zu den renommierten Rednerinnen und Redner gehört Prof. Dr. Vernor Muñoz
Villabolos, der von 2004 bis 2010 als UN-Sonderberichterstatter für das
Recht auf Bildung tätig war. Interessierte sind herzlich dazu eingeladen,
an dieser Tagung teilzunehmen. Um Anmeldung wird bis 5. Oktober gebeten.

„Die Ergebnisse und Vorschläge des Projektteams fließen in diese
Deklaration ein, die die Gruppe nach Abschluss ihrer Arbeit dem Hohen
Kommissar für Menschenrechte, Zeid Raáad Al Hussein, zur Vorlage und
anschließender Abstimmung in der UN überreichen wird“, berichtet Prof. Dr.
habil. Eric Mührel vom Fachbereich Sozialwissenschaften der Hochschule
Koblenz, „diese Tagung ist ein Meilenstein im Prozess der Erarbeitung der
anvisierten Deklaration.“ Er freue sich sehr darauf, sich bei dieser
Veranstaltung mit Kolleginnen und Kollegen aus der ganzen Welt, sogar aus
Brasilien, Costa Rica, Mexiko, Ghana und der Türkei über die Erweiterung
des Menschenrechts auf Bildung austauschen zu können.

Zur Eröffnung sprechen Prof. Dr. Marlies W. Fröse, Rektorin der
Evangelischen Hochschule Dresden und Leiterin der Projektgruppe, sowie
Prof. Dr. Kristian Bosselmann-Cyran, Präsident der Hochschule Koblenz.
Prof. Dr. Vernor Muñoz Villabolos konnte für den Vortragsblock „Positionen
zur Erweiterung des Menschenrechts auf Bildung-Artikel 26 der AEMR“ für
das Symposium gewonnen werden. Prof. Dr. Michele Borrelli von der
Universität Kalabrien und Prof. Dr. Eric Mührel von der Hochschule Koblenz
liefern ebenfalls Beiträge zu diesem Themenkomplex. Ein mit Spannung
erwartetes Impulsreferat mit dem Titel „Demokratisch Illegitime Eingriffe
in das deutsche Bildungssystem“ hält Prof. Dr. Armin Bernhard von der
Universität Duisburg-Essen.

Auch der wissenschaftliche Nachwuchs befasst sich mit der Erweiterung des
Menschenrechts auf Bildung: Gemeinsam mit Prof. Dr. Alexandre magno
Tavares da Silva (Projektpartner für Brasilien - Föderale Universität
Paraiba) und Begoña López Cuesta (Projektpartner für Spanien -
Bildungsgewerkschaft CCOO) werden Studierende der Hochschule Koblenz und
der Schiller-Universität Jena Ergebnisse diskutieren, die sie zu diesem
Thema in Lehrveranstaltungen erarbeiteten haben. Sie werden in diesem
zweiten Vortragsblock ihre jeweiligen Vorschläge zur Erweiterung des
Menschrechts auf Bildung vortragen und Projekterfahrungen austauschen.

„Das Menschenrecht auf Bildung auf einen zeitgemäßen Stand zu bringen ist
auch im Sinne einer modernen Hochschule“, betont Prof. Dr. Kristian
Bosselmann-Cyran, Präsident der Hochschule Koblenz. Daher habe sich die
Hochschule gerne dazu entschlossen, dieses Symposium als
Kooperationspartner zu unterstützen. Initiiert wurde die Veranstaltung von
der Zeitung PoliTeknik. „Dieses deutsch-türkische Magazin hat seit
September 2015 in einer eigenen Artikelreihe ‚Ideen und Vorschläge zur
Erweiterung des Menschenrechts auf Bildung‘ publiziert und damit den
weltweiten Bedarf an dieser Thematik sichtbar gemacht“, so Mührel.

Das ausführliche Programm ist unter www.hs-koblenz.de/menschenrechte
abrufbar. Für Rückfragen zur Veranstaltung steht Prof. Dr. habil. Eric
Mührel per eMail an muehrel(at)hs-koblenz.de gerne zur Verfügung. Aus
organisatorischen Gründen wird um eine Anmeldung bis zum 5. Oktober
gebeten. Anmeldungen sind an Silke Schlaf vom Dekanat des Fachbereichs
Sozialwissenschaften zu richten unter fbs(at)hs-koblenz.de.