Was Gravitationswellenüber Schwarze Löcherverraten

Deutschland: 59 000 Tote durch Blutvergiftung
Neue Sepsis-Diagnose kann Leben retten
E 2164 E
9 . 2016
wissenschaft.de
D: EUR 8,20 A: EUR 8,20 ÜBRIGE EUROLÄNDER: EUR 8,90 CH: CHF 14,50
Aktuelle Messdaten
Gravitationswellen über
Schwarze Löcher verraten
Was
Klimaforschung
Warum Wolken schwer
zu berechnen sind
Recycling
Smarte Häuser aus
Bauschutt
Psychologie
Viele Studien sind
lebensfremd
NEU: bild der wissenschaft
SPEZIAL
E 45369 E
1 . 2016
wissenschaft.de
D: EUR 8,50 A: EUR 9,80 ÜBRIGE EUROLÄNDER: EUR 9,80 CH: CHF 15,00
SPEZIAL SCIENCE CENTER
Wissenschaft zum Anfassen
30 x
Mitmachen
erwünscht
Spannende Ausflugsziele,
Tipps und Wissenswertes
Klimahaus 8° Ost + Universum + Phänomenta + Erlebniszentrum Naturgewalten + Spectrum + Extavium + phaeno
Jahrtausendturm + DASA + Phänomania + Odysseum + Experiminta + Chemikum + Mathematikum + Inspirata
Dynamikum + Explo + experimenta + Turm der Sinne + Deutsches Museum + weitere
Jetzt bestellen!
Science Center
„Nicht Anfassen“-Schilder gibt es hier nicht
– es gilt: Spielen und Ausprobieren erlaubt.
Statt vorgefertigter Antworten regen Fragen und Aufgaben dazu an, sich das Wissen
selbst zu erarbeiten – oder zu erspielen.
Das ist die Grundidee der Science Center –
hier in Deutschland und in aller Welt. Viele
besitzen eigene Werkstätten, in denen sie
Exponate auch für andere Museen, Wanderausstellungen und für Schulen oder andere
Einrichtungen konzipieren und bauen. Sonderveranstaltungen wie Science Festivals,
Experimentalvorlesungen oder Wettbewerbe
locken neues Publikum in die Zentren.
Das bdw-Spezial „Science Center“ widmet sich
diesen Zentren der Kreativität in umfassender
Weise. Auf 100 Seiten stellen wir Ihnen die 20
größten Einrichtungen ausführlich vor - mit
ihren didaktischen Konzepten, ausgewählten Exponaten und spannenden Interviews.
Außerdem in einem Kurzporträt weitere 10
kleinere Einrichtungen.
bild der wissenschaft SPEZIAL – verstehen, was dahintersteckt
bild der wissenschaft Leserservice, Postfach 810580, 70522 Stuttgart; Phone 0711/7252-201
Online bestellen: www.direktabo.de/bdw/spezial
Fax 0711/7252-399
❑
JA, ich bestelle _____ Ex. bild der wissenschaft
SPEZIAL “Science Center” zum Einzelpreis von
8,50 €
Vorname, Name
(Das Porto übernehmen wir für Sie).
PLZ
Geburtsdatum
Straße, Nr.
Ort
Artikelnummer BDWSPE1601
E-Mail
Phone / Fax
Verlag: Konradin Medien GmbH, Ernst-Mey-Str. 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen, Geschäftsführer Peter Dilger, Amtsgericht Stuttgart HRB 222257
Abo-Vertrieb: Zenit Presseservice GmbH, Julius-Hölder-Str. 47, 70597 Stuttgart, Geschäftsführer
Joachim John
SEPA-Lastschriftmandat (Mandatsreferenz wird separat mitgeteilt). Ich ermächtige die ZENIT
Pressevertrieb GmbH, Postfach 810680, 70523 Stuttgart, Gläubiger-Identifikationsnummer
DE34 AVS0 0000 0204 06, Zahlungen von meinem Konto mittels Lastschrift einzuziehen. Zugleich weise ich mein Kreditinstitut an, die von der ZENIT Pressevertrieb GmbH, 70523 Stuttgart,
auf mein Konto gezogenen Lastschriften einzulösen. Hinweis: Ich kann innerhalb von 8 Wochen,
beginnend mit dem Belastungsdatum, die Erstattung des belasteten Betrags verlangen. Es gelten
die mit meinem Kreditinstitut vereinbarten Bedingungen.
Durch Angabe Ihrer Telefonnummer und E-Mail-Adresse erklären Sie sich einverstanden, dass Ihre Daten gespeichert und zu Werbezwecken durch uns oder befreundete Dritte genutzt werden. Sollten Sie künftig keine
Informationen und Angebote mehr erhalten wollen, können Sie jederzeit der Verwendung Ihrer Daten durch
uns oder Dritte für Werbezwecke widersprechen.
Ich bezahle:
per Bankeinzug
BIC
gegen Rechnung
IBAN
Datum, Unterschrift
34A2016
Warum haben wir zwei
Augen?
Editorial
W. Scheible
Hat Wittgenstein immer
recht?
Wie würden Sie jemanden
so vergiften, dass die
Polizei Ihnen nicht auf die
Schliche kommt?
Wolfgang Hess, Chefredakteur
Großartige Perspektiven zeichnen sich ab
durch den Nachweis der Gravitationswellen. Der LIGO-Detektor hat zum
zweiten Mal Gravitationswellen entdeckt, die dieses Mal von einer 1,4
Milliarden Lichtjahre entfernten Kollision
Schwarzer Löcher stammen. Damit
steht fest: Raumzeitbeben können auf
der Erde geortet werden! Feuer frei also
für Astrophysiker, um die Schwerkraftfallen auf neue Weise zu erforschen. Mehr
dazu in der Titelgeschichte ab Seite 42.
Übrigens: Auf unserer Leserreise
zur Sonnenfinsternis im August 2017
besuchen wir den Gravitationswellendetektor im US-Staat Louisiana, sind
also dort, wo gerade die Musik spielt.
Mehr dazu in der Novemberausgabe.
Bei einem meiner Institutsbesuche
traf ich im Januar die KommunikationsChefin der Leibniz-Gemeinschaft in Berlin, Christine Burtscheidt. Sie berichtete
über das vor ihr stehende Leibniz-Jahr,
das unter dem Motto „Die beste der
möglichen Welten“ steht. Das Zitat des
vor 370 Jahren geborenen und vor 300
Jahren gestorbenen Universalgenies
Gottfried Wilhelm Leibniz kennzeichnet
treffend, wozu Wissenschaft beitragen
kann: das Leben zu verstehen und das
Zusammenleben zu verbessern. Als wir
ein Thema suchten, das die LeibnizGemeinschaft in diesen Tagen ganz besonders voranbringt, bot sich die Sepsis
an, im Volksmund ebenso häufig wie
falsch mit „Blutvergiftung“ umschrieben.
An der komplexen Entzündungsreaktion sterben nach neuen Erkenntnissen
allein in Deutschland jedes Jahr etwa
59 000 Menschen. Ein Grund für diese
schrecklich hohe Zahl ist das langwierige
Diagnoseverfahren. Bis Ärzte wissen,
welche Erreger dem Patienten so zusetzen, dass ein Multiorganversagen eintritt, ist es oft zu spät. Doch Hoffnung
keimt – vor allem am Standort Jena. Dort
arbeitet das Leibniz-Institut für Photonische Technologien intensiv mit Medizinern des Universitätsklinikums zusammen. Das Ergebnis ist ein neuartiges
Diagnoseverfahren, das Sepsis-Erreger
viele Stunden früher als bisher dingfest
macht. Das Ziel ist, dass jede einschlägige Arztpraxis bald ein solches Diagnoseverfahren einsetzt. Unserem
Autorenteam Susanne Donner, Claudia
Eberhard-Metzger und Thorwald Ewe
sowie dem Fotografen Sven Döring ist
es gelungen, dieses anspruchsvolle
Thema eindrucksvoll zu vermitteln. Ich
selbst habe durch unseren Schwerpunkt
(Seiten 10 bis 29) viel dazugelernt.
Welche Entwicklungen durch bild der
wissenschaft angeregt werden, dokumentiert ein Zeitungsbeitrag im „Dreisamtäler“. Vor eineinhalb Jahren boten
wir eine Recherchereise nach Südafrika
an, bei der auch der Allgemeinmediziner
Peter Krimmel mitreiste und in Lesotho
die Kingsgate Primary School kennenlernte. Wieder zurück motivierte er zwei
Lehrer, mit ihm nochmals dorthin zu reisen. Das Ergebnis: Seit Kurzem gibt es
eine Schulpartnerschaft des Kollegs
St. Sebastian in Stegen/Südschwarzwald mit der Kingsgate Primary School
Mafeteng in Lesotho.
bild der wissenschaft 9-2016
3
John Farndon
Können Thermostate denken?
Absurde Fragen, die Sie ins Grübeln bringen
2016, 222 Seiten, geb., € 19,95
ISBN 978-3-476-02635-4
Die in diesem Buch versammelten
37 vertrackten Fragen aus den
verschiedensten geistes- und
naturwissenschaftlichen Themengebieten lassen keine Gehirnwindung
untrainiert. Kein Wunder, denn
mit ihnen wählen die englischen
Universitäten Oxford und Cambridge ihre Studierenden aus. Können
Thermostate denken? entführt Sie
in die wunderbare und immer etwas
schräge Welt des Denkens – ganz
egal, ob Sie sich tatsächlich an
einer Elite-Universität bewerben
wollen oder Dinge einfach gerne
hinterfragen.
www.fragenzumgruebeln.de
Inhalt
Illustration: www.mondoart.net
42
TITEL SCHWARZE LÖCHER Astrophysiker haben erneut Gravitationswellen entdeckt, die vom Verschmelzen Schwarzer Löcher künden.
Jetzt können sie die rätselhaften Schwerkraftmonster (hier in einer künstlerischen Darstellung) auf ganz neue Art erforschen.
Leben + Umwelt
Erde + Weltall
8 Nachrichten
›
10
16
22
26
SCHWERPUNKT Sepsis
Der Einschnitt
Wie sich das Leben nach einer
„Blutvergiftung“ verändert
Die große Unbekannte
Auf der Suche nach Sepsis-Therapien
Kampf um jede Minute
Ein neuer Schnelltest kann Leben retten
„In Gefahr sind vor allem Ältere
und Frühgeborene“
Zwei Leibniz-Forscher im Interview
32 Am laufenden Meter
Schmerzen beim Joggen? Ein Test
in Köln kann die Ursache klären
4
bild der wissenschaft 9-2016
Kultur + Gesellschaft
40 Nachrichten
›
42 TITEL Schwarze Löcher
44 Das Erzittern der Raumzeit
Gravitationswellen zu Weihnachten
50 „Mit Bravour bestätigt!“
Interview mit Max-Planck-Direktorin
Alessandra Buonanno
52 Der Tanz der Schwarzen Löcher
Woher stammen die Schwerkraftfallen?
›
56 Wolken aus der Dose
Einem Klimarätsel auf der Spur
61 Wolkiges Wissen
Was die Wissenslücken für die Klimamodelle der Forscher bedeuten
›
62 Nachrichten
64 Nicht das wirkliche Leben
Viele psychologische Verhaltensstudien
gehen an der Realität vorbei
70 Radler unter Strom
Elektroräder sind sehr beliebt – aber
auch die Ursache für schwere Unfälle
76 Alltag des Grauens
Grabungsfunde in Konzentrationslagern
zeugen vom Leben der Gefangenen
10
SCHWERPUNKT SEPSIS
Jedes Jahr erkranken in Deutschland etwa
150 000 Menschen an einer Sepsis, im Volksmund „Blutvergiftung“ genannt. Täglich sterben
im Schnitt 160 Menschen daran. Gegen die Erreger dieser komplexen Entzündungsreaktion des
Körpers sind immer mehr Antibiotika wirkungslos. Nun wollen Wissenschaftler der Sepsis den
Schrecken nehmen: durch bessere Behandlungsmethoden und einen neuartigen Schnelltest.
64
56
94
NICHT DAS WIRKLICHE LEBEN
Viele psychologische Studien, etwa zur Partnerwahl oder zur Zivilcourage, beruhen nur auf Labortests oder Befragungen. Was sagen sie über das
menschliche Verhalten aus?
WOLKEN AUS DER DOSE
Wetterforscher wissen erstaunlich wenig über
Wolken. Das macht die Wasserdampfgebilde zur
großen Unbekannten in den Klimamodellen. Eine
Wolkenkammer soll neue Erkenntnisse bringen.
Technik + Kommunikation
86 Nachrichten
88 Eine Schule für Roboter
In Genua entwickeln sich Maschinen
wie Kinder und lernen ständig dazu
›
94 SCHWERPUNKT Baurecycling
Der Schatz im Schutt
Wie Abrisshäuser zu Neubauten werden
98 Wohin mit dem Wunderbeton?
Karbonbeton beflügelt Architekten –
doch bisher lässt er sich nicht recyceln
100 „Europas Forschung muss sich
besser positionieren“
Fraunhofer-Direktor Frank Treppe zur
europäischen Technologieförderung
Rubriken
3
14
38
39
74
80
104
105
106
Editorial
Impressum
Leserforum
bdw-Preisrätsel vom Juni:
Auflösung und Gewinner
LesenSehenHören
Neue populäre Wissensbücher
Deutschland im Blick
Fachärzte für Kinder mit Rheuma
Heinrich Hemmes Cogito
Das bdw-Preisrätsel
Vorschau
Nachgehakt
Die Invasion der Tigermücken
SCHWERPUNKT BAURECYCLING
Beim Abriss alter Gebäude wandern auch gut
erhaltene Bauteile auf den Müll. Das soll sich
ändern. So entsteht in Schleswig-Holstein ein
großer Neubau aus Recyclingmaterial.
Edelsteine, Vulkanismus
und die Umwelt
bild der wissenschaft bietet
eine weitere eindrucksvolle
Leserreise in den Westen
Deutschlands an. Vom 7. bis 12.
Mai 2017 führt sie nach Idar-Oberstein, in die Eifel und ins Rheinland.
Mehr dazu ab Seite 6.
bild der wissenschaft im Internet:
Tagesaktuelle Nachrichten, Buch-Tipps und
vieles mehr: www.wissenschaft.de
www.facebook.com/
bildderwissenschaft
www.youtube.com/wissenschaftdetv
@bdwredaktion
bild der wissenschaft 9-2016
5
Leserreise
rmin
e
t
z
t
Zusa
2
1
3
Nirgendwo ist die Herstellung von Edelsteinen und ihre Erforschung so konzentriert wie in Idar-Oberstein (1, 2). Wir bekommen bei fachkundigen
Führungen profunde Einblicke. Ein weiterer Höhepunkt ist der Lavakeller in Mendig (3). Anschließend erleben wir den Braunkohletagebau Garzweiler (4).
7. bis 12. Mai 2017: bdw-Leserreise
Edelsteine, Vulkanismus
und die Umwelt
Eine spannende Exkursion in den
Westen der Republik.
Der Mineraloge und Edelstein-Experte
Dr. Andreas Landmann begleitet die
gesamte Leserreise.
6
bild der wissenschaft 9-2016
Das Programm
Sonntag, 7. Mai
Individuelle Anreise zum Mainzer Hauptbahnhof bis 12 Uhr. Wer mit dem Wagen
kommt, kann ihn dort für 25 Euro die
Woche parken. 13 Uhr Abfahrt mit dem
bdw-Bus nach Idar-Oberstein. Während
der Fahrt hält der Mineraloge Dr. Andreas Landmann einen Vortrag über die dortige Geologie und Edelsteinkunde. Bei
Idar-Oberstein wurden seit 1450 Achate
gefunden, die Schleifereien zu Schmuck,
Gebrauchsgegenständen und Geldmünzen
verarbeitet haben. Später kamen Importe
aus vielen Edelsteinfundländern dazu. Bis
heute arbeiten in Idar-Oberstein 350
Familienbetriebe in der Edelsteinbranche.
14:30 Uhr: Führung von Andreas Landmann im Deutschen Edelsteinmuseum. Anschließend checken wir für zwei Tage im
Parkhotel**** ein. Abendessen in einem
Restaurant mit der Spezialität Spießbraten.
Montag, 8. Mai
9 Uhr Abfahrt zu einer Edelsteinschleiferei, Führung bis 11 Uhr, anschließend von
12 bis 14 Uhr Besuch der Edelsteinminen
im Steinkaulenberg. Ab 15 Uhr Besuch
einer Edelsteinmanufaktur. Nach dem
Abendessen im Parkhotel hält Andreas
Landmann einen Vortrag über synthetische Edelsteine.
Dienstag, 9. Mai
Abfahrt um 8:30 Uhr nach Mendig in der
Vulkaneifel, anschließend vierstündiger
Besuch von zwei Steinbrüchen, wo wir
die Chance haben, selbst Kristalle zu finden. Erläuterungen von Andreas Landmann. Ab 15:30 Uhr Führung im LavaDome-Museum und Felsenkeller, Besichtigung der Basalthöhlen und der Fledermaus-Winterquartiere. 19 Uhr Einchecken im Hotel Felsenkeller*** und
Abendessen in Mendig.
iStock.com/U. Knaupe (1); A. Landmann (2); Fotolia.com (3);
RWE Power (4); FZ Jülich (5, 6); GesundLand Vulkaneifel (7)
Foto: privat
Im Mai 2017 können bdw-Leser erneut
eine spannende Woche im Westen Deutschlands verbringen. Aufgrund der großen
Nachfrage wiederholen wir die Reise, die
seltene Einblicke in die wichtigsten Ressourcen unseres Landes vermittelt: Bodenschätze und Wissen. Wissenschaftlicher
Begleiter ist der Mineraloge Dr. Andreas
Landmann. Ebenfalls mit dabei: Redaktionsdirektor Wolfgang Hess.
4
5
6
7
Weiter geht es zum Forschungszentrum Jülich – zur Atmosphären-Simulationskammer SAPHIR (5) sowie zu drei weiteren wissenschaftlichen Experimenten. Am Tag darauf führt uns Dr. Thomas Pütz durch das Waldforschungsprojekt TERENO (6). Zurück geht es über die Dauner Maare (7) nach Mainz.
Mittwoch, 10. Mai
Abfahrt zum Braunkohletagebau Richtung Garzweiler. 10:15 Uhr Besuch des
geologischen Braunkohle-Museums im
Wasserschloss Bedburg und Spaziergang
im Park, in dem Pflanzen aus der Karbonzeit wachsen. Nachmittags fahren wir
voraussichtlich mit unserem Bus durch
den Tagebau. Anschließend Weiterfahrt
zum Best Western Hotel Regence**** in
Aachens Zentrum, wo wir zwei Tage
übernachten. Der Abend steht zur freien
Verfügung.
Donnerstag, 11. Mai
8:30 Uhr Fahrt zum Forschungszentrum
Jülich, wo uns die Leiterin der Unternehmenskommunikation Dr. Anne Rother
empfängt. Danach erleben wir die mit
Der Reiseverlauf auf einen Blick
370 000 Litern Luft gefüllte Atmosphärensimulationskammer SAPHIR sowie das
Projekt IAGOS, bei dem an Bord von
Passagierflugzeugen die Luftqualität hoher Luftschichten gemessen wird. Nach
dem Mittagessen im Forschungscasino
erfahren wir, wie die Messinstrumente an
Bord des Höhenforschungsflugzeugs Geophysika arbeiten. Sie sollen in diesem
Sommer den asiatischen Monsun überwachen. Anschließend bekommen wir
Einblicke in die zukunftsweisende Forschung am Zentrum, bei der es um die
Zucht von leistungsstarken und ressourcensparenden Nutzpflanzen geht. Abends
findet das Abschlussessen statt.
Freitag, 12. Mai
8:30 Uhr Abfahrt in die Westeifel zum
Waldforschungsprojekt TERENO in der
Nähe von Wahlerscheid/Monschau. Dort
wird zurzeit ein Nadelwald zu einem
ökologisch wertvollen Mischwald umgeforstet. Dreistündige Begehung und Führung durch den Projektleiter Dr. Thomas
Pütz. Anschließend Fahrt über Gerolstein
nach Daun. Dort besichtigen wir einige
Eifelmaare. Andreas Landmann erklärt
uns, wie die geologisch noch sehr jungen
Maare entstanden sind. Weiterfahrt nach
Mainz, Ankunft gegen 16:30 Uhr. Dort
endet die Leserreise.
Der Reisepreis
Die Reise kostet pro Person 1690 Euro
im Doppelzimmer (Einzelzimmerzuschlag:
155 Euro). Gruppengröße: 15 bis 30
Personen.
Im Reisepreis enthalten sind: Wissenschaftliche Reisebegleitung, fünf Hotelübernachtungen inklusive Frühstück, vier
Lunchpakete, vier Abendessen, Führungen, Eintrittsgelder, Fahrten im Reisebus.
Programmänderungen bleiben vorbehalten. Leistungen, die nicht genannt
sind, müssen individuell beglichen werden, ebenso Getränke, Versicherungen
und die An- und Abreise nach/von Mainz
Hauptbahnhof.
Reiseveranstalter ist die Ikarus Tours
GmbH in Zusammenarbeit mit bild der
wissenschaft. Es gelten die Reisebedingungen von Ikarus Tours GmbH, die
Ihnen mit der Reisebestätigung übermittelt werden. Ansprechpartnerin ist Maren
Hövelmann. Sie erreichen Sie unter:
wissenschaft@konradin.de oder per Telefon: 0711 / 759 4392
Ihre Anmeldungen nimmt Ariana
Seifried bei der Ikarus Tours GmbH in
Königstein entgegen: seifried@ikarus.com,
Telefon: 06174/290227