Hessen schafft Wissen

Der Industriesektor spielt eine zentrale Rolle in der deutschen und europäischen Klimaschutzstrategie. Der Energieverbrauch von etwa 30 Prozent der bereitgestellten Endenergie in Deutschland und ein Anteil von rund 22 Prozent an den nationalen Treibhausgasemissionen im Jahr 2022 verdeutlichen das enorme Potenzial der Industrie zur Energieeinsparung und zur Förderung der Energiewende. Unternehmen stehen vor der Herausforderung, ihre Produktion nachhaltiger zu gestalten und dennoch wettbewerbsfähig zu bleiben.

Professor Dr. Matthias Weigold forscht zur klimaneutralen Produktion am Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen der TU Darmstadt. Dieses Jahr erhielt er eine der vier ersten, vom Land Hessen eingerichteten LOEWE-Transfer-Professuren. In dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ teilt er seine Erkenntnisse über mögliche Strategien, Herausforderungen und Chancen auf dem Weg zur klimaneutralen Produktion.

Die Forstwirtschaft, zunehmende Urbanisierung und Klimaveränderungen haben einen großen Einfluss auf den Zustand unserer Wälder. So führt z.B. Trockenheit, die mit dem Klimawandel einhergeht, zu Veränderungen in der Struktur und Zusammensetzung des Waldes sowie in der Gemeinschaft der Bodenorganismen.

Um die Auswirkungen dieser Veränderungen zu erforschen, wurde Ende 2023 das Projekt "Laubklima" an der Technischen Universität Darmstadt ins Leben gerufen. Das ist ein Projekt des Lore-Steubing-Instituts und wird gefördert durch das Hessische Landesamt für Naturschutz und Geologie. Unter der Leitung von Prof. Dr. Michael Heethoff und der Koordination von Dr. Katja Wehner untersucht das Team die Auswirkungen des Forst- und Naturschutzmanagements sowie des Mikroklimas im Boden auf die aktuellen Veränderungen des Waldes in Hessen. Die Erkenntnisse dieser Studie werden nicht nur dazu beitragen, das Anpassungsvermögen des Waldes an künftige Veränderungen besser zu verstehen, sondern auch konkrete Schutzmaßnahmen zu entwickeln. In dieser Folge von “Hessen schafft Wissen” sprechen wir mit Prof. Dr. Michael Heethoff und Dr. Katja Wehner der TU Darmstadt über ihre Arbeit an diesem Projekt und darüber, wie wir die Zukunft unserer Wälder sichern können. 

Wie viele Kinder sind in Deutschland von Armut betroffen? Wie wirkt sich diese Armut auf ihr Leben und ihre Entwicklung aus? Und wie ließe sie sich beheben? 

Diesen und weiteren Fragen widmet sich Prof. Dr. Sabine Andresen in ihrer Forschung. Als Professorin für Sozialpädagogik und Familienforschung an der Goethe-Universität Frankfurt am Main veröffentlicht sie regelmäßig Studien über sexuellen Missbrauch von Kindern und Jugendlichen in Institutionen und Familien sowie über Kinder- und Familienarmut. Zudem ist sie Vizepräsidentin für Chancen, Karriereentwicklung, Karriereförderung, Diversität und Gleichstellung an der Goethe-Universität Frankfurt und Präsidentin des Deutschen Kinderschutzbundes. Für ihre Arbeit wurde sie 2023 mit dem Bundesverdienstkreuz 1. Klasse ausgezeichnet. In dieser Folge von "Hessen schafft Wissen" gewährt sie uns Einblicke in ihre Forschung zur Kinder- und Familienarmut.

Wir erleben momentan einen Umschwung in der Energieversorgung und der Automobilbranche: Die Zahl an Elektroautos auf den deutschen Straßen wächst, die letzten Atomkraftwerke Deutschlands wurden abgeschaltet und Kohlekraftwerke sollen in Zukunft durch erneuerbare Energien ersetzt werden. Doch wie steht es aktuell um die erneuerbaren Energien in Deutschland? Welche Potenziale gibt es bei erneuerbaren Energien, die noch gar nicht genutzt werden? Und wie meistern wir die Herausforderung der unbeständigen Windkraft und Solarenergie?

Laut Dr. Ulf Schwalbe, Professor für Erneuerbare Energien und Elektromobilität an der Hochschule Fulda, müssen wir Energieversorgung und Mobilität völlig neu denken. In seinem Fachbereich werden wegweisende Projekte entwickelt, die sich mit ökonomischen und technischen Aspekten der regenerativen Energietechnik sowie der Speicherung von Energie auseinandersetzen. In dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ sprechen wir mit ihm darüber, wie die Energiewende durch eine verbesserte Nutzung erneuerbarer Energien beschleunigt werden kann, z.B. durch eine autonome Energieversorgung für Gebäude auf Wasserstoffbasis oder den Einsatz von Second-Hand-Batterien.

Die europäische Raumfahrtagentur ESA plant gemeinsam mit der NASA eine eigene Mondbasis, die durch zahlreiche automatisierte Landemodule mit Materialien versorgt werden soll. Hochmoderne Raumsonden sollen mithilfe Künstlicher Intelligenz den optimalen Landeplatz auf dem Mond finden. Doch diese Technologie stößt oft aufgrund der zerklüfteten Mondoberfläche an ihre Grenzen. Um die Zuverlässigkeit der Künstlichen Intelligenz zu erhöhen, müssen mehr Bilddaten gesammelt werden. Dabei soll ein Videospiel helfen: Während Spielerinnen und Spieler darin Mondkrater markieren, versorgen sie die KI unbewusst mit wertvollen Daten.

Wie kann Digital Design zu den zukünftigen Mondmissionen beitragen? Wie werden durch das Videospiel Bilddaten gesammelt? Und wie entwickelt man ein solches Spiel? Über diese und weitere Fragen sprechen wir in dieser Folge von "Hessen schafft Wissen" mit Stephan Jacob, dem Leiter des Projekts und Professor für Technologien in Digital Arts an der Hochschule Darmstadt. 

Und wenn all das noch nicht genügend Gründe sind reinzuhören: Prof. Jacob verrät auch, inwiefern er an Serien wie “Star Wars: Der Marsianer” und Filmen wie “Dune” mitgewirkt hat! 

Kunstvoll gestaltete Terrakotta-Figuren der Nok-Kultur in Zentral-Nigeria, einige sogar lebensgroß, gelten als älteste figurative Kunst südlich der Sahara. Die Goethe-Universität Frankfurt erforschte diese Kultur über viele Jahre hinweg und gewann dabei faszinierende Erkenntnisse. Was enthüllen diese Artefakte über das Leben der Menschen zu jener Zeit? Warum wurden sie gerade dort entdeckt? Und was macht sie so einzigartig?

Diese und weitere Fragen zu den Funden der Nok-Kultur haben die Afrika-Archäologin Dr. Gabriele Franke über einen Zeitraum von mehr als zehn Jahren beschäftigt. Als Mitglied eines Forschungsteams der Goethe-Universität Frankfurt begab sie sich regelmäßig auf spannende Expeditionen nach Nigeria und Namibia, um Tonfiguren und Felsmalereien zu erforschen. In dieser Folge von "Hessen schafft Wissen" nimmt sie uns gedanklich mit auf diese Reisen.

Schwarze Löcher üben seit jeher eine große Faszination auf Menschen aus. Ein Grund dafür ist, dass es lange Zeit als unmöglich galt, sie fotografisch abzubilden, und daher nicht bekannt war, wie sie überhaupt aussehen.

Im Jahr 2019 gelang Dr. Luciano Rezzolla, einem italienischen Astrophysiker und Professor an der Goethe-Universität Frankfurt, mit der Forschungskollaboration des Event Horizon Telescope ein bahnbrechender Durchbruch: Er gehörte zu den Ersten, denen es gelang, fotografische Aufnahmen eines supermassiven Schwarzen Lochs zu erstellen. Rezzollas Forschungsschwerpunkte sind astrophysikalische kompakte Objekte wie Schwarze Löcher und Neutronensterne, die er mithilfe von Supercomputern untersucht.

Wie kann ein Schwarzes Loch fotografisch abgebildet werden? Was bedeuten sie für die Wissenschaft? Was sind Neutronensterne und was geschieht, wenn sie kollidieren? Diese und weitere Fragen diskutieren wir in dieser Folge von "Hessen schafft Wissen" mit Dr. Luciano Rezzolla. Viel Spaß dabei!

Wie können wir Unterrichtsansätze neu denken, durch innovative didaktische Konzepte verstaubte Strukturen aufbrechen und gesundes, nachhaltiges Lernen fördern? Dieser und weiteren Fragestellungen geht ein neues Projekt der Hochschule Fulda (speziell im Fachunterricht Gesundheit) nach: die didaktische Werkstatt Gesundheit. Diese Werkstatt bietet einen Raum für gemeinsame Unterrichtsvorbereitung und stellt digitale Medien sowie anschauliches Material zum Ausleihen bereit. Und das ist erst der Anfang!

Warum sind Anschaulichkeit, Bewegung und Simulation wichtige Aspekte des Lernprozesses? Welche Maßnahmen könnten Deutschland helfen, das Bildungsniveau zu verbessern und gesunden Unterricht zu fördern? Diese und weitere Fragen beantwortet uns in dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ Dr. Silke Trumpa, Leiterin der didaktischen Werkstatt Gesundheit und Professorin für Fachdidaktik Gesundheit der Hochschule Fulda.

Erdbeeren aus Spanien, Bananen aus Costa Rica und Kaffee aus Brasilien – unsere Supermärkte sind prall gefüllt mit Lebensmitteln aus der ganzen Welt. Da die langen Lieferketten jedoch das Klima belasten und, wie in der Corona Pandemie ersichtlich, nicht immer zuverlässig sind, steigt seit einigen Jahren die Nachfrage nach regionalen Lebensmitteln. Laut des Ernährungsreports 2022 des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft sind regionale Lebensmittel für 45 Prozent der BürgerInnen sehr wichtig oder wichtig. Aber ist eine mehr oder weniger vollständige Rückkehr zum lokalen Anbau überhaupt möglich? Wäre es realisierbar, ganz Deutschland ausschließlich mit regionalen Lebensmitteln zu ernähren?

Eine Studie der Hochschule Fulda zeigt am Beispiel des Bundeslands Hessen, dass eine Re-Regionalisierung hier theoretisch möglich wäre. Dazu müssten sich jedoch Lebensmittelketten und unsere Essgewohnheiten grundlegend wandeln. Was sich verändern müsste, welchen Einfluss tierische Produkte auf unsere Landwirtschaft haben und ob unsere Ernährung in Zukunft regionaler wird, besprechen wir in dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ mit den beiden Autorinnen der Studie Dr. Anna-Mara Schön und Marita Böhringer, wissenschaftliche Mitarbeiterinnen im wissenschaftlichen Zentrum „HOLM“ (House of Logistics and Mobility) der Hochschule Fulda.

Die Zukunft des Bauens dreht sich um Nachhaltigkeit, da die Bauindustrie eine beträchtliche Menge CO2-Emissionen verursacht. Es ist dringend notwendig, innovative Lösungsansätze zu finden, die umweltfreundlicher sind als herkömmliche Betonkonstruktionen. An der Universität Kassel wird bereits seit einigen Jahren intensiv an der Entwicklung umweltfreundlicher Baumaterialien mithilfe von Robotertechnik geforscht. In der Vergangenheit lag der Fokus der Forschungsarbeiten vor allem auf dem Einsatz von Holz als nachhaltigem Baustoff. Im Laufe der Zeit ist jedoch ein weiterer natürlicher Rohstoff in den Mittelpunkt des Interesses gerückt: der Reishi-Pilz.

Leiter des Projekts im Fachbereich Experimentelles und Digitales Entwerfen und Konstruieren ist der Architekt und Professor Philipp Eversmann. In dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ gewährt er uns faszinierende Einblicke in die innovative Anwendung von Biomaterialien wie Pilzen in der Architektur. Gleichzeitig erläutert er, auf welche Weise Roboter neue, materialeffiziente Baukonzepte ermöglichen.