Plenarvorträge 2001

Vortrag am 14.12.2001
Horst Hennig (Leipzig), Ordentliches Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse:

Ultraschall als physikalisches Reagens in der Umweltchemie

Paul Langevin gilt als der „Vater des Ultraschalls”, obwohl die Entstehung von Ultraschall bereits 1880 von Curie im Zusammenhang mit dem von ihm entdeckten piezoelektrischen Effekt nachgewiesen wurde. Langevin fand im Jahre 1912, daß sich Ultraschall in Wasser ausbreitet und schlug im Rahmen eines damals ausgeschriebenen Wissenschaftspreises vor, Ultraschall zur Ortung von Eisbergen zu nutzen, um Katastrophen, wie sie sich mit der „Titanic” ereignet hatten, künftig zu vermeiden. Zunächst fand jedoch seine Entdeckung viel größeres Interesse für die Ortung von U-Booten. Das führte während der beiden Weltkriege zu einer rasanten Entwicklung von neuartigen Ultraschallgeneratoren und generell zu einem tieferen Verständnis der technischen Anwendbarkeit von Ultraschall.

Weniger bekannt ist, daß durch Anwendung von Ultraschall auch chemische Reaktionen ausgelöst werden können. Das ist darauf zurückzuführen, daß Ultraschallwellen geeigneter Frequenz Kavitationen zu bilden vermögen. Unter Kavitationen versteht man kleinste Bläschen, die z.B. in Wasser durch Druckwellen entstehen, die durch Ultraschall erzeugt werden. Kavitationen sind kurzlebig und dadurch gekennzeichnet, daß in ihrem Inneren extrem hohe Drücke (ca. 1000 atm) und Temperaturen (ca. 4500 K) herrschen. Da in Wasser gebildete Kavitationen aus Wasserdampf bestehen, erfolgt unter diesen Druck- und Temperaturbedingungen eine Homolyse von Wassermolekülen zu extrem reaktiven OH^•- und H^•-Radikalen, die für chemische Reaktionen genutzt werden können. Anhand der Dekontamination chemisch hochbelasteter Wässer soll gezeigt werden, wie Ultraschall (partiell in Kombination mit UV-Strahlung) für neuartige technische Anwendungen in der Umweltchemie erschlossen werden kann.

 

Vortrag am 14.12.2001
Dan Diner (Tel Aviv und Leipzig), Ordentliches Mitglied der Philologisch-historischen Klasse:

Geschichte der Juden als historiographisches Paradigma

Die Geschichte der Juden wird gemeinhin als Spezialgeschichte aufgefasst. Dabei kommt ihr eine weit universellere Bedeutung zu als gemeinhin angenommen. Schließlich sind die Juden von den Zeiten wie von den Räumen her gleichsam ubiquitär. Aus der Vormoderne reichen ihre transnational, transterritorial, urban, mobil und textuell verfassten Lebensformen tief in die Moderne hinein. Insofern kommt ihrer Geschichte für eine jenseits nationalstaatlicher Paradigmata angesiedelten integrierten europäischen Geschichte eine gleichsam epistemische Bedeutung zu.

Der Vortrag will die innovative Bedeutung einer den jüdischen Lebenswelten entlehnten Perspektive für die allgemeine Geschichtsschreibung thematisieren und dabei gleichzeitig versuchen, ihre Bedeutung für einen gegenwärtig in den Geschichtswissenschaften absehbaren Paradigmenwechsel anzuzeigen.

 

Vortrag zur Öffentlichen Herbstsitzung am 9.11.2001
Ulrich Groß (Freiberg), Ordentliches Mitglied der Technikwissenschaftlichen Klasse:

Über die Messung der Wärmeleitfähigkeit: erreichter Stand und aktuelle Probleme

Es existiert eine breite Palette von Meßmethoden für die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit, deren Systematik in diesem Vortrag dargestellt wird. An erster Stelle stehen die sehr zeit- und damit kostenaufwendigen stationären Verfahren (mit Platten-, Hohlzylinder-, Hohlkugelgeometrie). Gefördert durch die dramatische Entwicklung der Meß- und Auswertungstechnik werden daneben seit längerem transiente Verfahren entwickelt, bei denen eine anfänglich in der Probe vorhandene Temperaturverteilung einmalig oder ständig gestört wird – ausgelöst beispielsweise durch eine plötzlich einsetzende Beheizung an der Oberfläche. Die dynamische Reaktion der Temperatur im Probekörper wird gemessen und ausgewertet.

 

Vortrag zur Öffentlichen Herbstsitzung am 9.11.2001
Günther Binding (Köln), Korrespondierendes Mitglied der Philologisch-historischen Klasse:

Über den dreifachen Wert der Säule im frühen und hohen Mittelalter

Die Säulen werden in früh- und hochmittelalterlichen Baubeschreibungen immer wieder gepriesen und in ihrer großen Zahl aufgeführt. Die im Material edlen und in der Herstellung schwierigen Säulen mit Basis und Kapitell gehören im 8.–12. Jh. zur repräsentativen Ausstattung einer Kirche und auch einer Klausur. Wie die Worte pretiosus, pulchritudo, varietas im Kontext ihrer Beschreibung signalisieren, sollen sie Reichtum und Schönheit zur Schau stellen. Insbesondere Marmorsäulen sind höchst kostbar – wurden teilweise aus antiken Bauten als Spolien entnommen und über weite Wege transportiert. Während die Säule in der Antike und davon übernommen in der Renaissance als Stützglied und als Fassadenschmuck – in der Säulenordnung wertig gesteigert – ihre Bedeutung hat, besitzt die Säule im frühen und hohen Mittelalter einen dreifachen Wert:
formal-konstruktiv (constructio/structura), gestalterisch als besonderer Schmuck (venustas/pulchritudo) und ikonologisch, als Bedeutungsträger (allegoria).

 

Vortrag am 12.10.2001
Klaus Keil (Manoa/Hawaii), Korrespondierendes Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse:

Neue Erkenntnisse über die geologische Frühgeschichte der Asteroide durch die Erforschung der Meteorite

Die überwiegende Mehrzahl der Meteorite, die auf die Erde fallen, sind Bruchstücke von Asteroiden, d.h. von kleinen Planetoiden (< 500 km im Durchmesser), die die Sonne im wesentlichen zwischen den Bahnen der Planeten Mars und Jupiter umkreisen. Die Asteroide entstanden vor 4,57 Milliarden Jahren durch Akretion von Urmaterie aus dem Sonnennebel. Die Erforschung der Meteorite gibt uns daher wichtige Hinweise zur Frühgeschichte der ersten festen Substanzen und primitiven Planetoiden (Embryos, die in der Entstehung der irdischen Planeten eine große Rolle gespielt haben) in unserem Sonnensystem.
Schlußfolgerungen:

1. Die Energiequelle für das Aufheizen und Schmelzen von Asteroiden war sehr wahrscheinlich das kurzlebige Isotop ²⁶Al.
2. Modifizierung der Asteroide durch wässrige Lösungen, sowie Teilschmelzung, Differenziation und Kernbildung, fanden nahezu gleichzeitig auf vielen verschiedenen Asteroiden statt.
3. Diese komplexen geologischen Vorgänge fanden in den ersten 10 Millionen Jahren in der Geschichte unseres Sonnensystems statt.

 

Vortrag am 12.10.2001
Karl Peschel (Jena), Ordentliches Mitglied der Philologisch-historischen Klasse:

Gruppe und Rang – Frühe germanische Kriegerordnung und deren Wurzeln

Die germanische Kriegergesellschaft, auf die Rom im 1. Jh. v. Chr. traf, läßt im Wirken der Gruppe eine Vernetzung, für die Stellung der Personen eine Abstufung erkennen. Nach archäologischen und literarischen Quellen soll gezeigt werden, daß, abgesehen von üblichen Gemeinsamkeiten antiker Randgesellschaften, verschiedentlich keltisches Vorbild sichtbar wird. Die Einflußnahme erfolgte seit der Mitte des 3. Jh. v. Chr., wurde durch den Rückzug keltischer Scharen vom Balkan und aus Italien begünstigt und kann zuerst an Waffen aus Gräbern und Kriegsbeute im Gebiet von Oder und Weichsel und im Ostseeküstenbereich erkannt werden. Eine literarische Klammer für gegenseitige Adaption liefert Caesars Erzählung vom hercynischen Wald, in dessen Umkreis sich keltische „Volcae“ dortigen „Germani“ angeglichen haben.

 

Vortrag am 12.10.2001
Ulrich Stottmeister (Leipzig), Ordentliches Mitglied der Technikwissenschaftlichen Klasse:

Das biotechnologische Potenzial ungewöhnlicher Prokaryoten: Methanoxidierende Bakterien

Eine große Anzahl von Bakterien ist fähig, bei Anwesenheit von Sauerstoff reduzierte C1-Verbindungen als Energie- und Kohlenstoffquelle zu nutzen (Methylotrophie). Einige von ihnen sind außerdem in der Lage, Methan zu oxidieren und zu verstoffwechseln (Methanotrophie).

Das Zusammenwirken der Methanotrophen in komplexen bakteriellen Biozönosen und die technische Nutzung derartiger Mischpopulationen ist kaum untersucht.
Unsere Arbeiten im UFZ Umweltforschungszentrum, Sektion Sanierungsforschung, zielen auf die praktische Nutzung von Mischpopulationen und sind auf folgende Schwerpunkte ausgerichtet:

1. Rolle der Methanotrophen in Ökosystemen
2. Nutzung kometabolischer Reaktionen zum Schadstoffabbau
3. Nutzung gezielter Streßbedingungen.

Konkret werden folgende Fallbeispiele beschrieben:
Zu 1: Baumschäden durch Leckagen von Stadtgasleitungen
Zu 2: TCE-(Trichlorethylen)-Abbau
Zu 3. Biopolymer nach Maß (PHB Poly-ß-Hydroxybuttersäure)

Neue Projekte zur Anwendung von Methanotrophen zielen auf die Vermeidung von Methanemissionen aus Deponien (reaktive Barrieren), auf die Kooxidationsreaktionen zur Beseitigung von Chlorbenzol und MTBE (Methyl-tertiärer-Butylester) im Grundwasser. Die PHB–Synthese soll zusammen mit einer umweltfreundlichen Isolationsmethode in die Produktion überführt werden. Neue Perspektiven ergeben sich aus der Nutzung der MMO zu spezifischen und ebenfalls umweltfreundlichen Stofftransformationen (Bioprävention).

 

Vortrag am 8.6.2001
Karlheinz Blaschke (Dresden), Ordentliches Mitglied der Philologisch-historischen Klasse:

Stadtplanforschung: Neue Erkenntnisse zur Stadtentstehung im hohen Mittelalter

Im Zusammenwirken von Urkundenforschung, Siedlungsgeschichte, Verfassungsgeschichte, Patrozinienkunde, Namenkunde und Archäologie wurden in Fortsetzung alter Traditionen des Wissenschaftsstandortes Leipzig neue Methoden verfassungstopographischer Forschung entwickelt, die über Mitteldeutschland hinaus auf ost- und nordeuropäische Gebiete ausgedehnt wurden. Dabei hat der überregionale Vergleich zu neuen Ergebnissen geführt.

Die Stadtplanforschung kann weiter zurück als die Urkundenforschung die Stadtentstehung bis in ihre frühesten Anfänge aufdecken und das Wachstum des städtischen Funktionsgefüges in Anlehnung an das überlieferte Namengut verständlich machen.

 

Vortrag am 8.6.2001
Jörg Kärger (Leipzig), Ordentliches Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse:

Moleküldiffusion in einschränkender Geometrie

Diffusion ist der Prozess der ungeordneten Teilchenbewegung infolge der ihnen innewohnenden thermischen Energie. Stofftransport durch Diffusion ist in vielen Bereichen von Natur und Technik ein entscheidender Vorgang zur Sicherung der Systemfunktionalität. Ein grundlagentheoretisch wie technologisch gleichermaßen bedeutsames Phänomen stellt die Moleküldiffusion unter dem Einfluss von Grenzflächen dar. Im Unterschied zum freien Fluid oder zur Bulk-Phase eines Festkörpers treten dann eine Reihe von Besonderheiten auf, die im Vortrag vorgestellt werden. Wegen der Ebenmäßigkeit ihres Aufbaus eignen sich für Untersuchungen dieser Art insbesondere mikroporöse, kristalline Festkörper, die sogenannten Zeolithe, als Wirtsysteme für die diffundierenden Moleküle. Zeolithe finden als Adsorbentien, Katalysatoren, Ionentauscher und Trägermaterialien in der Sensorik und Optoelektronik vielfältige Anwendung mit einem derzeitigen Wertschöpfungspotential von weltweit mehr als 100 Mrd US $ pro Jahr allein in der stoffumwandelnden Industrie. Bei vielen dieser Anwendungen zählt der intrakristalline Stofftransport zu den geschwindigkeitsbestimmenden Prozessen und ist damit mitentscheidend für den ökonomischen Erfolg der eingesetzten Verfahren.

 

Vortrag am 11.5.2001
Hans-Heinz Emons (Goslar), Korrespondierendes Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse:

Chemische und umweltrelevante Aspekte im Umfeld der Mineralsalzindustrie

Mineralsalze ozeanischen Ursprungs gibt es weltweit; Mengen und Verteilung schließen eine strategische Bedeutung heute nahezu aus. Ausgehend von einem Einblick in die internationale Situation der Mineralsalzindustrie werden chemische Probleme besprochen, die in unmittelbarem Zusammenhang mit einer effektiven Verarbeitung der natürlichen Ressourcen und der Bergbausicherheit stehen. Eigene grundlegende Arbeiten zur Chemie anorganischer Salze und Elektrolytlösungen bieten die Basis zur Diskussion folgender Aspekte

• Effektive Verarbeitung der natürlichen Rohsalze;
• Chemische Probleme bei der bergschadenkundlichen Beurteilung stillgelegter Kali- und Steinsalzbergwerke;
• Speicherung und Deponie im Salz;
• Abdichtung von Salzgesteinen.

 

Vortrag am 20.4.2001
Heinz Penzlin (Jena), Ordentliches Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse

Für wie wahr dürfen wir unsere Wahrnehmungen nehmen?

Wir alle beginnen als „naive Realisten” und nehmen unsere Welt so, wie wir sie mit unseren Sinnen und unserem Gehirn tagtäglich erfahren. Die optischen Täuschungen verstehen wir höchstens als kuriose Fehlleistungen unseres sonst so zuverlässigen Erkenntnisapparates. Abgesehen davon haben wir auch kaum Veranlassung, an der Richtigkeit unserer sinnlichen Erfahrungen zu zweifeln, kommen wir doch mit ihnen bei unseren Aktionen und Reaktionen in dieser Welt wunderbar zurecht.

Zweifel an der Überreinstimmung unserer mentalen Welt mit der real existierenden wurden aber bereits mit vollem Recht von den Philosophen des klassischen Altertum erhoben. Sie betrafen insbesondere die qualitativen Aspekte, wie Farbe, Geräusche, Töne, Wärme, Kälte, Geschmack und Gerüche, aber auch die Helligkeit schlechthin. Tief verwurzelt bis auf den heutigen Tag ist die verbreitete Ansicht, daß von unseren Augen und den anderen Sinnen die Welt „da draußen”„ abgebildet” werde. Wir müssen aber davon ausgehen, daß unsere mentale „Erlebniswelt” ein Produkt, eine Leistung unseres Gehirns und nicht unserer Sinnesorgane ist. Wir „sehen” nicht mit dem Auge, sondern mit unserem Gehirn. Und dennoch: Dieses „Konstrukt” unseres Gehirns kann nicht beliebig sein, sondern muß schon gewisse Aspekte der realen Welt „richtig” nachzeichnen, es muß in gewisser Weise auf die Welt da draußen „passen”. Andernfalls könnten wir in dieser Welt niemals erfolgreich sein. Diese Passung ist kein Geschenk, das einst „vom Himmel fiel”, sondern eine langsam in der Phylogenie Schritt für Schritt erworbene Leistung, die sich in jeder Phase in der Auseinandersetzung mit der realen Welt bewähren mußte. Ein grundsätzlich „falsches” Konstrukt hätte das schnelle Aussterben des betreffenden Vorfahren zur Folge gehabt. So, wie das Auge als bildentwerfender Apparat nur deshalb funktionieren kann, weil seine Struktur die Gesetze der linearen Optik „respektiert”, kann auch der „Weltbildapparat” (Konrad Lorenz) in uns nur funktionieren, wenn er gewisse Aspekte der realen Welt „richtig” nachzeichnet.

Es gibt keinen wissenschaftlichen Grund gegen die naheliegende Annahme, daß sich auch die Tiere – zumindest die höherentwickelten – eine mentale Welt aufbauen, in der sie agieren und reagieren. Daß dieser Einsicht bis auf den heutigen Tag ein starker Widerstand entgegengebracht wird, ist allerdings kein logisches Problem mehr, sondern ein psyhologisches. In der naturwissenschaftlich geprägten Zoologie wird seit Descartes Zeiten die Existenz des Psychischen nicht ins Kalkül gezogen. Die Mahnung Jacob von Uexkülls Anfang des 20. Jhs., daß wir in den Tieren nicht nur Objekte, sondern auch Subjekte zu sehen haben, fand keine breite Berücksichtigung.

 

Vortrag am 9.3.2001
Horst Walter Kunz (Mainz), Korrespondierendes Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse:

Die Buchstaben der molekularen Sprache zwischen Zellen – Methoden und Möglichkeiten der chemischen Synthese

Das organisierte Zusammenwirken von Zellen in vielzelligen Organismen wird durch molekulare Signale zwischen den Zellen und Zellkompartimenten gesteuert. Rezeptoren auf den Oberflächen von Zellen erkennen spezifische molekulare Partner, Liganden. In der Regel sind diese Liganden Glycoproteine. Sowohl Teilabschnitte aus dem Protein-(Peptid-)Rückgrat als auch Kohlenhydrat-Strukturen dieser Glycoproteine können die von den o. gen. Rezeptoren erkannten Liganden, “molekularen Identitätsausweise”, verkörpern. Seit 100 Jahren bekannt ist dies für die Blutgruppen-Antigene (A, B, AB, 0 und deren Lewis-Varianten), die 1901 von Karl Landsteiner entdeckt wurden. Diese Blutgruppensubstanzen sind Oligosaccharide von Glycoproteinen (und Glycolipiden) auf der Erythrozytenmembran, aber auch in Sekreten (Speichel, Magensaft usw.). Während die Blutgruppen-Antigene dominant vererbte Kennmarken von Individuen darstellen, bilden andere Saccharid-Antigene Marker in Erkennungsprozessen zwischen Zellen. Zu diesen interzellulären Kommunikationsvorgängen gehören die Zelladhäsion, die Zelldifferenzierung und die Regulierung des Zellwachstums.

Folgerichtig hat man in jüngster Zeit zunehmend Beispiele dafür gefunden, daß Zellen in normalen Geweben sich von jenen in Tumorgewebe im Profil der Glycoproteine auf ihrer Zelloberfläche stark unterscheiden. Die veränderten Glycoproteine der Tumorzellmembranen wurden als tumorassoziierte Antigene beschrieben. Durch chemische Synthese von solchen tumorassoziierten Antigenen könnte das Ziel verfolgt werden, Vakzine gegen Tumorgewebe zu entwickeln. An Beispielen soll gezeigt werden, welche Methoden für die Synthese dieser komplexen Glycopeptide entwickelt wurden und welche Zielmoleküle dieser Art aufgebaut werden können.

Vorgänge der Zelladhäsion sind für die Zellmorphogenese und die Entstehung von Geweben von Bedeutung. Spezielle Zelloberflächen-Glycoproteine, Cadherine, spielen entscheidende Rollen in diesen gewebebildenden Adhäsionsvorgängen. An einem Beispiel soll gezeigt werden, daß man in Zellkulturen durch Zugabe von synthetischen Glycopeptid-Strukturen aus Cadherinen die Zellmorphogenese und Zelldifferenzierung beeinflussen kann.

Schließlich werden Glycopeptid-Liganden vorgestellt, die die Invasion von Leukozyten in Entzündungsherde hemmen können, indem sie spezielle Rezeptoren auf Endothelzellen blockieren. Mit solchen Wirkstoffen konnte man bisher schwer zu beherrschende Entzündungsprozesse (z. B. nach Operationen) behandeln. Die mangelnde biologische Stabilität der naturidentischen oder biomimetischen Glycokonjugat-Liganden dieser Art steht der praktischen Anwendung solcher Hemmstoffe bisher entgegen. In dem Vortrag soll gezeigt werden, wie die Chemie zur Lösung dieser Probleme beitragen kann.

 

Vortrag am 9.3.2001
Jost Hermand (Madison), Korrespondierendes Mitglied der Philologisch-historischen Klasse:

Ernst von Salomon. Wandlungen eines Nationalrevolutionärs

Wegen seiner indirekten Beteiligung am Rathenau-Mord ist Salomon trotz seiner großen Bucherfolge – Die Geächteten (1930), Die Kadetten (1933) und Der Fragebogen (1951) – in der literarischen Öffentlichkeit noch immer ein „Geächteter”. Daher gibt es fast keine Sekundärliteratur über ihn. Und die wenigen Arbeiten, die über ihn existieren, stellen ihn – je nach eigener politischen Orientierung – entweder pauschalisierend als einen heroischen Vertreter der „Konservativen Revolution” oder einen nichtswürdigen Opportunisten hin. Dieses Bild gilt es endlich zu revidieren.

Zugegeben: Salomon war in seinen Anfängen, das heißt vor seinem 20 Lebensjahr als ehemaliger preußischer Kadett ein Freicorpskämpfer und Mitglied der Brigade Erhardt und somit in den Rathenau-Mord verwickelt, büßte jedoch diese „Verirrung” mit fünf Jahren Gefängnis, in denen er sich im Umgang mit KPD-Mitgliedern zu einem Nationalbolschewisten à la Richard Scheringer entwickelte. Er wurde daher kein Nationalsozialist, verachtete den nordischen Rassenwahn, lebte im Dritten Reich mit einer Jüdin zusammen, unterhielt Kontakte zur „Roten Kapelle”, faßte Neigungen zur Sowjetunion – und wurde trotzdem nach 1945 von den Amerikanern mit seiner jüdischen Lebensgefährtin unter härtesten Bedingungen interniert. Daher vertrat er als Lektor des Rowohlt-Verlages in den fünfziger und sechziger Jahren eine antiamerikanisch-linke Position, die ihn zu einem führenden Mitglied der gegen den„ CDU-Staat” gerichteten „Deutschen Friedensunion” werden ließ. Das Deutsch-Nationale kam dabei nur noch in seiner Totalitarismus-Theorie zum Durchbruch, die sich gegen die USA und die Sowjetunion wandte und für eine Politik der „Wiedervereinigung” eintrat, wobei Salomon den Deutschen – zwischen den beiden Supermächten – einen „Dritten Weg” empfahl.

 

Vortrag am 9.2.2001
Wolfgang Schenkel (Tübingen), Korrespondierendes Mitglied der Philologisch-historischen Klasse:

Die hieroglyphische Schriftlehre und die Realität der hieroglyphischen Graphien

Hieroglyphische Schriftzeichen sind teils Semogramme, teils Phonogramme, d.h. sie stehen teils für semantische, teils für lautliche Einheiten der altägyptischen Sprache. Hieroglyphische Schriftzeichen notieren einerseits solche Einheiten, andererseits interpretieren sie die Notate. Für die Zwecke der Textlektüre, d.h. für das Erkennen der Wortformen im Text, muß keineswegs die Funktion jedes einzelnen Schriftzeichens bestimmt werden. Die Graphien der Wortformen sind nämlich in sich vielfach redundant und können vielfach ganzheitlich gelesen werden. Ganz anders stellt sich die Lage dar, wenn man die Funktion der einzelnen Hieroglyphen eines Textes lückenlos und konsistent bestimmen soll. Dies ist erforderlich für die Manipulation hieroglyphischer Graphien im Computer, sofern man die Stärken dieses Arbeitsinstruments wirklich nutzen, d.h. große Textmassen nach einheitlichen Kriterien in großer Tiefe erschließen will. In diesem Fall ist man mit einer Vielzahl von Ambiguitäten konfrontiert, deren Auflösung schwierig, wenn nicht unmöglich ist.

 

Vortrag am 9.2.2001
Horst Goldhahn (Dresden), Ordentliches Mitglied der technikwissenschaftlichen Klasse:

Die Verarbeitungstechnik – wissenschaftliche Grundlage der Verbrauchsgüter-Produktion

Verbrauchsgüter sind Produkte des täglichen Bedarfs wie Lebens- und Genussmittel, Medikamente, Kleidung und Wohntextilien, Bücher und Zeitschriften, Glas-, Keramik- und Kunststoffprodukte, Möbel, Bau- und Bauhilfsstoffe u.a., die unseren Lebensstandard wesentlich bestimmen.

Die entwickelten Industrieländer produzieren und verbrauchen durch ihren hohen Lebensstandard einen erheblichen Teil dieser Güter. Andererseits muß festgestellt werden, dass noch heute ca. 40 bis 50 % der erzeugten Lebensmittel mangels guter Konservierung, Verpackung, Lagerung und Distribution verderben.

Nach der Erzeugung und Gewinnung der Roh- und Ausgangstoffe sind über zahlreiche Zwischenstufen bis zum geformten Zustand durch verfahrenstechnische und im geformten Zustand durch verarbeitungstechnische Prozesse und Operationen Produkte des täglichen Bedarfs herzustellen sowie für die Lagerung und Distribution zu konservieren und zu verpacken. Die hochproduktive und effektive Herstellung der Produkte erfolgt durch sehr komplexe Verarbeitungsmaschinen und Anlagen. Ihre Entwicklung erfolgte auf der Basis der manuellen Produktion in kleineren Handwerksbetrieben durch Mechanisierung der Handarbeitsvorgänge bis hin zur Automatisierung von hochproduktiven Produktionsanlagen durch extensive Erweiterung der Verarbeitungskapazitäten und empirische Optimierung der Prozesse. Die Produktivität der Maschinen ist in den letzten Jahren enorm gestiegen, z.B. Bonbon-Einschlagmaschinen von ca. 350 Stück pro Minute auf ca. 2000 Stück pro Minute, Zigarettenherstellungsmaschinen von ca. 2000 Stück pro Minute (1970) auf ca. 12.000 Stück pro Minute im Jahre 2000. Da es sich bei den Verarbeitungsgütern vielfach um Naturprodukte handelt, deren Eigenschaften sehr stark von den jeweiligen Wachstumsbedingungen abhängen, ist mitunter die Produktivität einer Anlage nur 50 Prozent der theoretisch möglichen Werte.

Die Methoden der empirischen Entwicklung und Optimierung sind damit an ihrer Grenze und erlauben nicht mehr, die zukünftigen Anforderungen, die sich aus der Rohstoff- und Energiesituation (Kohlendioxid-Ausstoß) ergeben, und unter Berücksichtigung der Möglichkeiten, die die Entwicklung der Elektronikindustrie bietet, zu erfüllen. Energetische Wirkungsgrade, die vielfach unter 10 % liegen, und der Materialaufwand zur maschinellen Umsetzung der Verarbeitungsprozesse, sind deshalb Gegenstand der Forschung. Neue Möglichkeiten der Antriebs- und Steuerungstechnik sowie neuer Steuerungs- und Kommunikationsmöglichkeiten und e-Commerce erfordern ein Umdenken und andere Wege in der Optimierung von Verarbeitungsmaschinen und -anlagen. Die Arbeiten beginnen mit der wissenschaftlichen Erforschung des Verhaltens der Verarbeitungsgüter während der Verarbeitung einschließlich der Entwicklung von Sensoren und der Modellierung der Verarbeitungsprozesse, setzen sich fort in der Anwendung neuer Wirkprinzipe zur Erhöhung der Energie- und Materialeffizienz bis hin zur Nutzung neuester Antriebs- und Steuerungstechnik, gepaart mit den Mitteln moderner Kommunikation. So kann nicht nur über Spracheingabe eine Arbeitserleichterung für das Bedienpersonal erreicht werden sondern durch Ferndiagnose, Fernwartung und -Schulung besonders im Export eine Aufwandsreduzierung erzielt werden.

Um die notwendigen Bedingungen für eine rationelle und effiziente Herstellung von Verbrauchsgütern auch in Zukunft unter dem Aspekt des nachhaltigen Wirtschaftens mit Energie und Material einzuhalten, d.h. den gegenwärtigen Lebensstandard zu sichern, sind systematische Grundlagen- und angewandte Forschungen durchzuführen.

 

Vortrag am 12.1.2001
Renate Hanitzsch (Leipzig), Ordentliches Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse:

Die Funktion der Netzhaut und Funktionsstörungen bei degenerativen Netzhauterkrankungen

Die Netzhaut des Menschen ist ein wichtiger Teil unseres Sehsystems. Die Photorezeptoren der Netzhaut, die Stäbchen und Zapfen, verwandeln Licht in elektrische Potentiale. Diese Rezeptorpotentiale erregen die Zellen des zweiten Neurons, die Bipolarzellen.

Am Menschen kann man nicht die Potentiale einzelner Zellen wie im Tierversuch ableiten und untersuchen, aber über der Netzhaut kann das Elektroretinogramm (ERG), das Summenpotential bei Belichtung, registriert werden.    Veränderungen des ERG liefern dem Ophtalmologen wichtige diagnostische und prognostische Hinweise, insbesondere bei angeborenen degenerativen Netzhauterkrankungen, bei denen die Photorezeptoren zugrunde gehen. Es gibt z.Z. noch keine Therapie für diese Erkrankungen. Die experimentelle Forschung bemüht sich unter anderem mit Hilfe von Tiermodellen um Therapieansätze. Ein Weg, der beschritten wird, ist die Implantation von gesunden Zellen (Pigmentepithelzellen oder Photorezeptoren) in erkrankte Tieraugen, um den Degenerationsprozeß aufzuhalten. Ein zweiter Weg ist der Versuch, technische Implantate zu nutzen.

Für beide Vorgehensweisen, die Implantation von Zellen bzw. von Mikrophotodioden, ist es notwendig, daß die Bipolarzellen noch relativ gut erhalten sind, wenn die Photorezeptoren schon stark geschädigt sind. Wir haben für die Untersuchungen der Funktion der Bipolarzellen die Royal College of Surgeons (RCS) Ratte verwendet, bei der durch einen Defekt des Pigmentepithels die Photorezeptoren geschädigt werden und degenerieren.

Aus diesen Untersuchungen ergibt sich, daß offensichtlich ein Zeitfenster existiert: wenn die Photorezeptoren schon stark geschädigt sind, zeigen die Bipolarzellen nur geringfügige Veränderungen. Das ist eine günstige Voraussetzung für die angestrebten Therapieversuche, sowohl für die Implantation von gesunden Pigmentepithelzellen bzw. Photorezeptoren als auch für technische Implantate.

 

Vortrag am 12.1.2001
Irmhild Barz (Leipzig), Ordentliches Mitglied der Philologisch-historischen Klasse:

Nomination im Diskurs

Der Vortrag widmet sich den Nominationsverfahren. Er stellt sich das Ziel, anhand von Wortneubildungen (sog. Textwörtern wie Hirnprothese, Flickenfamilie) zu analysieren, auf welche Weise die Sprecher das Lexikon bei der Schaffung neuer Benennungen mit welchen Effekten nutzen, wie die neuen Benennungen an vorhandenes Welt- und Sprachwissen angeschlossen werden und wie dabei verschiedene Wissensdomänen der Sprecher interagieren. Die analysierten Textwörter entstammen einem öffentlichen Diskurs über die „Welt im 21. Jahrhundert” im Nachrichten-Magazin „Der Spiegel”. Ein solcher Zukunftsdiskurs ist insofern für die Bearbeitung nominativer Fragestellungen gut geeignet, als sowohl für den Diskursgegenstand – im weitesten Sinne sind das wissenschaftliche Prognosen und Visionen – als auch für dessen adressatengerechte Vermittlung an ein Laienpublikum ein erhöhter Bedarf an Benennungen zur sprachlichen Fixierung neuer Erkenntnisse, zum Teil verbunden mit dem Aufbau ganz neuer Konzeptbereiche, besteht.

 

Vortrag am 12.1.2001
Peter Offermann (Dresden), Ordentliches Mitglied der Technikwissenschaftlichen Klasse:

Textile Verbundbauweisen für den Leichtbau

Textile Hochleistungsfaserstoffe eröffnen vielfältige Wege für neuartige Leichtbaulösungen. Das große Vorbild für den Leichtbau ist die Natur. Die Vision besteht nun darin, diesen Leichtbaulösungen möglichst nahe zu kommen. Die Textiltechnik bietet hierfür einen großen Gestaltungsspielraum an. An Forschungsbeispielen werden Wege erläutert:

1. Die höchste Gestaltungsfreiheit wird mit der Mischung der Verstärkungs- und der Matrixfasern im Faden erreicht, die anschließend zu textilen Flächengebilden verarbeitet werden.
2. Durch spezielle Weiterentwicklungen von Textilmaschinen soll das Problem der konturengerechten Fertigung der textilen Preforms und von Freiformflächen für Bauteile komplizierter Geometrie gelöst werden.