Aus NaturWissenschaft und Technik

Programm:

Begrüßung und Moderation
Dipl.-Ing. Rainer Böddecker, DVS-Bezirksverband Rhein-Main
Dr. Jörg Ellermeier, MPA Darmstadt

Rheinbrücke Wiesbaden-Schierstein - nachhaltiger Ressourceneinsatz im Brückenbau
Johannes Springer, Weihermüller & Vogel GmbH, Berat. Ingenieure für Bauwesen – Prüfingenieure, Wiesbaden

Fügetechnik 2030 – Herausforderungen und Lösungsansätze
Prof. Dr. Ing. Uwe Reisgen, Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF), RWTH Aachen

Aktuelle und zukünftige Herstellungstechnologien und Tests von Raketenantrieben und deren Komponenten
Dr. Jörg Riccius, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Lampoldshausen

Aktuelle Entwicklungen und Zukunft der bemannten und robotischen Raumfahrt in Europa unter Berücksichtigung der Werkstofftechnik und notwendigen Lebenserhaltungssystemen
Dr. Thomas Reiter, ESA (European Space Agency)

Mittels Licht Infektionen rasch erkennen und bestimmen, mittels Exoskelett sich wieder bewegen können trotz Lähmung, mittels intelligenter Wohnumgebung bis ins hohe Alter den Alltag meistern, mittels neuer Strahlentherapien Krebserkrankungen wirksam behandeln: der Einsatz von High-Tech, Datenverarbeitung und modernen physikalischen Methoden ist in Medizin und Gesundheitswesen nicht mehr wegzudenken. In insgesamt fünf Vorträgen werden aktuelle Forschungsvorhaben vorgestellt.

Exoskelette sind äußere Stützstrukturen: als Rumpfpanzer bei Insekten, als Orthesen in der Medizin, als passive oder aktive Systeme für medizinische Rehabilitation und bei der Arbeit.
Diese Biologie-Technik-Schnittstellen verschmelzen in der aktuellen Forschung immer mehr und werfen täglich neue herausfordernde Fragen auf.
Ein Überblick über Systeme und deren Funktionen und Anwendungen wird gegeben. Beispielhaft werden verschiedene Forschungsfragen herausgepickt und mit den Zuhörern diskutiert.

Mit Hilfe von Operation, Chemotherapie und Strahlentherapie können etwa 50% der Patienten mit Diagnose Krebs geheilt werden. Bei ausgewählten Tumorerkrankungen (z.B. Lungenkrebs, bestimmte Hirntumore) sind die Prognosen für die Patienten allerdings noch immer sehr schlecht. Mit der sogenannten Partikeltherapie kann diese Situation verbessert werden. Hierbei wird der Tumor mit hochenergetischen Ionen bestrahlt, d.h. winzigen atomaren Teilchen, mit denen das Tumorgewebe millimetergenau vernichtet werden kann. Eine der beiden in Deutschland existierenden Partikeltherapieanlagen wird seit 2015 vom Universitätsklinikum Gießen-Marburg betrieben. Der Vortrag stellt die physikalischen, technischen und strahlenbiologischen Grundlagen der Partikeltherapie vor und zeigt Vorteile sowie Limitationen dieses neuen Verfahrens auf. Welche Weiterentwicklungen gibt es, um auch bewegte Tumore – beispielsweise aufgrund der Atmung des Patienten – besser behandeln zu können?

Durch die friedliche Nutzung der Kernenergie fallen zurzeit weltweit etwa 12000 Tonnen abgebrannter Brennelemente an. Neben der geologischen Endlagerung bietet sich die Transmutation bestimmter Komponenten, insbesondere der langlebigen Transurane an. Neben schnellen kritischen Reaktoren lässt sich die Transmutation in sub-kritischen beschleunigergetriebenen Systemen (ADS) verwirklichen. Dabei erzeugt ein Protonen-Linearbeschleuniger einen Strahl im MW-Bereich, welcher auf ein Target innerhalb eines speziellen Reaktors geleitet wird, um Neutronen zu erzeugen. Zurzeit befindet sich eine Prototypanlage in Belgien in der Konstruktionsphase. An diesem als MYRRHA bekannten Projekts ist die Goethe-Universität maßgeblich im Bereich des Beschleunigers beteiligt. In dem Vortrag wird auf die Grundlagen der Transmutation und die technologischen Herausforderungen eingegangen.

Der Vortrag diskutiert die uns bekannten elementaren Teilchen und die zwischen ihnen wirkenden fundamentalen Kräfte, d.h. es wird ein kurzer Einblick in das sogenannte "Standardmodell der Elementarteilchenphysik" gegeben. Außerdem werden einige auf der mikroskopischen Ebene der Elementarteilchen existierende erstaunliche Phänomene besprochen, die unseren Alltagserfahrungen aus der makroskopischen Welt widersprechen.

Die Quantenmechanik zeichnet ein Bild der Struktur unserer Welt, das oft unserem Alltagsverständnis widerspricht: Objektiver Zufall und die Beschreibung von Teilchen als delokalisiert über verschiedene Orte sind zwei viel diskutierte Beispiele hierfür. Der Vortrag stellt neuere Experimente zu diesen Grundlagen der quantenmechanischen Weltbeschreibung vor und wird zeigen, warum trotz dieser grundlegenden Quantenstruktur unsere Alltagswelt so „normal“ erscheint.