Hessen schafft Wissen

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.

Plasmen können vielfältig eingesetzt werden – neben der Beleuchtung und Oberflächenbearbeitung können sie für Ionenantriebe von Raumfahrzeugen und für Sterilisation und Wundheilung in der Medizin verwendet werden. Darüber hinaus wird mit ihnen Grundlagenforschung in Schwerelosigkeit an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) betrieben.

Prof. Dr. Markus Thoma, Professor für Plasma- und Raumfahrtphysik und Leiter der Arbeitsgruppe Atom-, Plasma- und Raumfahrtphysik der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), ist an dem Plasmakristallexperiment PK-4 auf der ISS beteiligt. Wie läuft ein Experiment auf der ISS ab? Welche Bedeutung haben Plasmen für die Raumfahrt und die Medizin? Wie können sie angewendet werden? Prof. Dr. Thoma beantwortet uns diese und weitere Fragen in dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ und gibt uns Einblicke in seine Arbeit mit Plasmen und die Forschung an Bord der ISS.

Der Klimawandel ist eine große Herausforderung für die Landwirtschaft, denn Dürren, heißere Sommer und Extremwetterereignisse bedeuten sinkende Ernteerträge. Eine nachhaltige Agrarproduktion ist demnach eine der zentralen Aufgaben des 21. Jahrhunderts.

Einige wesentliche Fragen für eine zukunftsorientierte Landwirtschaftspolitik lauten: Wie können wir unsere Nutzpflanzen und Böden schützen? Wie können Pflanzen widerstandsfähiger sein? Wie könnte die Nahrungsmittelproduktion auch in urbanen Räumen gelingen? Und welche Rolle spielen hierbei Kreislaufprozesse?

Dr. Christoph-Martin Geilfus beschäftigt sich in seiner Forschung u.a. mit diesen Fragen. Er ist Leiter des Instituts für Bodenkunde und Pflanzenernährung und Professor an der Hochschule Geisenheim. In dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ gibt er uns einen Einblick in die Landwirtschaft der Zukunft.

Psychische Erkrankungen zählen weltweit zu den häufigsten Erkrankungen. Nahezu ein Viertel der deutschen Bevölkerung ist davon betroffen – trotzdem mangelt es an Therapieplätzen. Wichtig für eine erfolgreiche und wirksame Therapie ist eine frühzeitige und präzise Behandlung von Erkrankten. Mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz will das LOEWE-Zentrum DYNAMIC nun Ursachen und Symptome psychischer Krankheiten besser verstehen und somit individuell angepasste Therapieansätze entwickeln.

Dr. Winfried Ried, Sprecher von DYNAMIC und Professor für Klinische Psychologie und Psychotherapie an der Philipps-Universität Marburg, untersucht in seiner Forschung, wie Psychotherapie wirkt und welche Faktoren dafür entscheidend sind. Er gibt uns in dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ Einblicke, wie sich Psychotherapien in Zukunft ändern sollten, welche Rolle Erwartungen in der Therapie spielen und warum der Placebo-Effekt ein wichtiger Bestandteil von Medizin und Pharmazie sein sollte.

Eine lebensfeindlich wirkende, absolute Dunkelheit, in der mehrere Millionen unbekannte Arten leben – die Tiefsee übt seit jeher eine große Faszination auf viele Menschen aus. Sie erstreckt sich über mehr als zwei Drittel der Erdoberfläche, und es wird angenommen, dass sie mehr als die Hälfte aller Arten auf unserem Planeten beheimatet. Dennoch ist dieses gigantische Ökosystem nahezu unerforscht. Das Problem hierbei: Wenn über einen Lebensraum und seine Bewohner kaum etwas bekannt ist, kann dieser nicht ausreichend geschützt werden.

Genau hier setzt Dr. Angelika Brandts Forschung an. Die Meeresforscherin und Professorin für Spezielle Zoologie an der Goethe Universität Frankfurt erforscht die uns weitgehend fremde Tierwelt der dunklen Tiefe, um herauszufinden, wie wir sie besser schützen können. Sie nahm an über 30 Schiffsexpeditionen in Tiefsee- und Polarregionen teil, darunter die Jungfernfahrt des Forschungsschiffs „Sonne“ im Jahr 2014. In dieser Folge von „Hessen schafft Wissen“ gibt sie uns einen Einblick in ihre Arbeit als Tiefseeforscherin, neue Entdeckungen, den Expeditionsalltag und die Auswirkungen des Klimawandels auf die Tiefsee und ihre Bewohner. Viel Spaß bei der Reise an die tiefst gelegenen Orte unserer Erde!