Eis XVI: Neue kristalline Form von Wasser entdeckt

Eis ist nicht gleich Eis: Kristallines Wasser kann verschiedene Formen annehmen - 16 waren bisher bekannt, jetzt haben Forscher die 17. entdeckt und hergestellt. Dieses sogenannte Eis XVI repräsentiert nun die bislang am wenigsten dichte Form von Wasser. Seine Wassermoleküle bilden einen Käfig, in dem wiederum andere Moleküle eingeschlossen werden können. Die neuen Erkenntnisse sind nicht nur aus naturwissenschaftlicher Sicht interessant, sondern auch für die für Energie- und Umweltforschung: Die Eiskäfige bilden nämlich das Methanhydrat, das gigantische Mengen des Treibhausgases beziehungsweise Energieträgers Methan am Meeresgrund bindet.

Die Herstellung des neuen Eises ist einem Forscherteam um Andrzej Falenty von der Universität Göttingen gelungen. Die Wissenschaftler synthetisierten dazu im Labor zunächst ein mit Neongas-Atomen gefülltes Gashydrat bei Temperaturen um 140 Kelvin. Dann erzeugten sie ein Vakuum, wodurch die Neonatome allmählich aus den Eiskäfigen abgesaugt wurden. Durch Analysen der Struktur der entleerten Eiskäfige konnten die Forscher dann zeigen: Es war etwas Neues entstanden - Eis XVI.

Faszinierende Eiskäfige

Durch weitere Untersuchungen stellten sie anschließend fest: Die leeren Eiskäfige bleiben sogar länger stabil als ihre gefüllten Vorgänger: Sie zerfallen erst bei 20 Grad höheren Temperaturen, zeigten Experimente. "Das leere Eis XVI ist mechanisch stabiler und hat bei niedrigen Temperaturen größere Gitterkonstanten als das gefüllte Hydrat", berichten Falenty und seine Kollegen. Erst die Wechselwirkung mit den im Eis enthaltenen Gastmolekülen zieht demnach die Käfige enger zusammen, macht sie aber gleichzeitig instabiler.

"Leere Einschlussverbindungen waren Jahre lang Gegenstand intensiver wissenschaftlicher Spekulationen, weil deren tatsächliche Existenz ziemlich unsicher war", sagt Helmut Schober vom Institut Laue-Langevin in Grenoble. "Mit dieser Entdeckung kommen wir aus dem Bereich der Spekulationen. Mehr noch: Sie liefert uns einen neuen Edelstein aus der faszinierenden Schatzkiste von Eis-Phasen", resümiert der Forscher.

Klimaschutz und Energiewirtschaft könnten profitieren

Den Forschern zufolge spielen die Eigenschaften von Eis XVI für die Stabilität der Methanhydrate im Permafrost und in den Meeresböden der Kontinentalhänge eine wichtige Rolle. Die Erzeugung der Eiskäfige im Labor kann nun dabei helfen, das Verhalten dieser labilen Reservoire besser einzuschätzen. Da Methan eine um rund 30 Mal stärkere Treibhaus-Wirkung als Kohlendioxid besitzt, ist es wichtig alle Faktoren zu kennen, die zu einer unkontrollierten Freisetzung führen können.

Methan repräsentiert andererseits auch eine potenzielle Energiequelle, denn es ist chemisch nichts anderes als Erdgas. Schätzungen zufolge übersteigt die Gesamtmenge von Methangas, das in Käfigstrukturen am Meeresgrund gebunden ist, bei weitem die ökonomisch ausbeutbaren Reserven „konventioneller“ Kohlenstoffreserven wie Kohle, Erdöl oder natürliches Gas. Bisher lassen sich Methanvorkommen allerdings schwer ausbeuten – die Möglichkeiten sind aber momentan Gegenstand intensiver Erforschung. Praktische Vorteile hat das Wissen um die Eigenschaften von Eis XVI unter anderem auch bei der Wartung von Erdgas-Pipelines. In ihnen wird Methan mit hohem Druck und bei niedriger Temperatur transportiert. Gashydrate können unter den dort herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen Pfropfen bilden. Um sie zu entfernen, müssen weltweit rund 400 Millionen Euro pro Jahr aufgewendet werden. Eine bessere Kenntnis der Käfig-Eigenschaften könnte dabei helfen, die Entstehung dieser Gashydrate zu verhindern, sagen die Forscher.

Philosophie

Zentrum für Moderneforschung (ZfMod)

Der Begriff der «Moderne», der heute seine Virulenz vor allem aus Debatten um das «Ende der Moderne» zieht, die in so verschiedenen Bereichen wie etwa Soziologie und Wissenschaftstheorie geführt werden, ist zentral für das kulturelle Selbstverständnis, wie es «um 180» kommunikativ aufgeworfen wird. Das Zentrum für Moderneforschung (ZfMod) bündelt Fragestellungen, die sich mit dem Komplex von Strukturveränderungen und -brüchen in Kultur, Semantik und Gesellschaft verbinden. Es fragt nach Wissenszweigen, die entstehen, um die Unsicherheit zu absorbieren, die der Wandel von Struktur und Semantik einer Gesellschaft auslöst. Weiterhin geht es um die grundsätzliche Konturierung des oben vorausgesetzten «modernen Bewusstseins», das gerade aus Krisenerfahrungen seine Produktivität bezieht. Beobachtbar werden die in den sich ablösenden «Moderne» wirksamen Umstellungen von Gesellschaftsordnungen, aber auch die Neudefinitionen von grundlegenden semantischen Konzepten, die bis heute die Kommunikation und die kommunikative Selbstbeobachtung bedingen.

Das Innovationspotential des ZfMod liegt neben der analytisch fundierten und spezifisch markierten Sicherung zentraler Materialaspekte in der Bündelung der Perspektiven, die jeweils aus ihrem Wissenszweig heraus den zunächst «blinden» Daten 1800/1900/2000 Kontur verleihen. Durch die aufgefächerte Perspektivik des Zentrums soll eine Ausdifferenzierung der Wissensbereiche sichtbar werden, die die Begriffe Modere(n)/Modernität/Modernisierung im Sinne ihrer gesamtkulturellen Bedeutung und Funktion erkennbar werden lässt. Das schließt die Auseinandersetzung mit den damit angesprochenen Ambivalenzen und Antinomien mit ein, so dass auch die Spannung zwischen „Moderne(n)“ und „Antimoderne(n)“ als wichtige Figuration mit erfasst wird. Ziel des ZfMod ist eine Forschung und Lehre, die nicht zuletzt im Sinne einer Ethnologie des Eigenen und Fremden/Anderen die Handlungsweisen sichtbar macht, die den In- und Exklusionen, der Herstellung von Anschlusswahrscheinlichkeit „moderner“ Kommunikation und der Generierung eines ‚epochalen‘ Selbstverständnisses zugrunde liegen.

Kompetenz der Philosophischen Fakultät.

In der Philosophischen Fakultät ist die Erforschung der „Moderne“ genuiner und gewichtiger Bestandteil in allen zentralen Disziplinen, aber auch und gerade in einer Reihe von «kleinen» Fächern. Dabei ist die grundständige materielle Erforschung der Kulturproduktion in den beteiligten Teildisziplinen immer hochgradig ausdifferenziert theoriegeleitet und -reflektiert. Dies macht das vielgestaltige Zugriffspotential auf die „Moderne“ einerseits nicht unkompliziert, andererseits aber auch so fruchtbar und reichhaltig, vor allem wenn es in einem intensiven interdisziplinären Austausch zusammengeführt wird. Nur so ist überhaupt erst eine systematische Erforschung des kulturellen Selbstverständnisses der „Moderne(n)“ und ihrer Formulierungsfelder in ihrer ganzen Breite und Spannweite sinnvoll möglich.

Die Fülle von historisch wie aktuell formulierten Ansätzen im Hinblick auf fachspezifisch jeweils bevorzugte Gegenstandsaktivierung und Theoriesystematik schafft in der wissenschaftlichen Forschung und Lehre eine gewisse Konkurrenz und Unübersichtlichkeit, die im weiteren Entwicklungsinteresse der Fachforschungen und Fachlehre durch Vernetzung zu konsolidieren und in eine fruchtbare Auseinandersetzung zu überführen ist. Hierzu strebt das ZFMOD vor allem auch eine kulturwissenschaftliche Theorie- und Kritikkompetenz im geschichtlichen wie systematischen Zugriff an. Dies schließt Einbezug und Weiterentwicklung fachübergreifender Theoriekonstrukte (z.B. Konflikt/Krisenforschung, Kultur/ Zivilisationstheorie, Subjektivitäts-/Intersubjektivitätstheorie, Geschlechterforschung, Dekonstruktion, Systemtheorie, Wissenschaftstheorie) wesentlich mit ein.

Die Erforschung und Vermittlung der kulturell wirksamen Modernisierungsschübe, deren evolutionäre Schrittigkeit mit den Jahrhundertwenden 1800/1900/2000 nur grob zu formalisieren ist, faktisch von sich überlagernden Entwicklungsphasen und -krisen mit bestimmt ist, bildet einschließlich der mentalen, sozialen und historischen Kontexte den Kernbereich des ZFMOD, das geschichts-, kultur-, kunst-, literatur-, medien-, musikwissenschaftliche Fachkompetenzen anschlußfähig bündelt und so die fächerübergreifende Konturierung eines widersprüchlichen Feldes, wie es die «Moderne» darstellt, möglich macht. Gerade durch die interdisziplinäre Verknüpfung soll die «Gleichzeitigkeit des Ungleichzeitigen» zum sinnvoll bearbeitbaren Arbeitsgebiet werden. Unverzichtbare strukturelle Anschlüsse eröffnen sich von Seiten der Ethnologie, Pädagogik, Philosophie, Psychologie und Soziologie.

РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ

К модулю № 2

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Forschung in Deutschland

Wenn man sich an Aspirin oder Airbag, Zahnpasta oder Zündkerze erinnert, kann man mit Recht behaupten, dass die Innovationen „made in Germany“ schon seit langem die Welt erobert haben, die rund zehn Prozent aller Nobelpreise an deutsche Wissenschaftler gegeben hat. In den Naturwissenschaften wurden die Nobelpreise an insgesamt 27 deutschen Forscher in Chemie, 23 in Physik und 15 in Medizin oder Physiologie verliehen. Mit den Zahlen von mehr als einer Viertelmillion Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist Deutschland das drittgrößte „Forscherland“ weltweit zu nennen. Nimmt man auch Patentanmeldungen als Gradmesser für die Innovationskraft, spielt das Land in der „Champions League“. Es seien die Stärken der deutschen Forschung in Maschinenbau, Chemie, Medizin, Physik und Mathematik, Biomedizin, Umwelt-, Fahrzeug- und Ingenieurwissenschaften hingewiesen. Zur Weltspitze gehören sie auch in den Zukunftsfeldern wie der Nanotechnik, den optischen Technologien, der Mikrosystemtechnik, den Neurowissenschaften, der Biotechnologie und Prozesstechnik. Als Motoren des Fortschritts gelten vor allem die in der ganzen wissenschaftlichen Welt bekannten Institute der großen Forschungsorganisationen wie die Max-Planck- und die Fraunhofer-Gesellschaft, die Helmholtz- und die Leibniz-Gemeinschaft, weil sie sich als „Denkfabrik“ in allen Forschungsbereichen zeigen.

Außerdem streben sich mehrere ausländische Unternehmen, die selber um die Qualitätserhöhung seiner Produktion kümmern, danach, mit deutschen Forschungsorganisationen zusammenzuarbeiten. Nach einer Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW) beschäftigen sich 12 100 Firmen aus aller Welt in deutschen Labors und Testanlagen. So hat das schwedische Unternehmen Ericsson Forschungs- und Entwicklungsabteilungen mit 800 Mitarbeitern in Herzogenrath und Aachen untergebracht. Der US-Technologiekonzern General Electric entschied sich für ein neues Global Research Center bei München, geschwiegen von Softwareriese Microsoft in Aachen und Millionen-Dollar-Investionen von IBM in sein Entwicklungszentrum in Böblingen.

Welche Sätze entsprechen dem Inhalt des Textes?

1. 27 deutsche Wissenschaftler haben Nobelpreis bekommen.

2. Die Zahl der Nobelpreisträger aus Deutschland macht 10 Prozent.

3. Deutschland nimmt den 3. Platz unter den Forschungsländern.

4. In Deutschland gibt es zurzeit mehr als eine Viertelmillion Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen.

5. Die deutschen Wissenschaftler haben 23800 Entdeckungen im Jahre 2005 patentiert.

6. Die besten Forschungsergebnisse gehören der Max-Planck-Gesellschaft.

7. Die Helmholtz- und die Leibniz-Gemeinschaft sind keine Forschungsorganisationen.

8.27000 deutsche Forscher arbeiten im Ausland.

9. Die großen Unternehmen, wie Ericsson, General Electric, Microsoft und Honda haben Abteilungen ihrer Firmen in Deutschland.

10. Entwicklungszentrum von IBM befindet sich bei München.

Проектное задание к модулю № 2

Подготовьте презентацию к своему докладу на конференции с последующим представлением в группе.