Dem Technologiekonzern IBM gelang es, einen Quantenprozessor zu entwickeln, der mit mehr als 1000 Qubits rechnet. Er hört auf den Namen „Condor“ und besteht aus insgesamt 1121 supraleitenden Quantenbits. Somit hat IBM einen neuen Rekord aufgestellt, wenn es um die Zahl der verwendeten Qubits in einem einzelnen Quantenchip geht.

Mehr als 1000 Qubits in einem Quantenprozessor

Weltweit arbeiten mehrere Teams an der Entwicklung eines praktisch einsetzbaren Quantencomputers. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist eine ausreichend hohe Zahl von Qubits. Außerdem müssen diese möglichst stabil sein, um die nötigen Rechnungen durchlaufen zu können. Allerdings werden Quantenbits umso anfälliger für Störungen, desto mehr davon verwendet werden. Quantencomputer wie „Quantum Eagle“ von IBM oder „Sycamore“ von Google arbeiten daher lediglich mit 127 bzw. 64 Qubits. Mit steigender Anzahl von Qubits sinkt nicht nur die Stabilität, sondern auch die Fehleranfälligkeit steigt. Wenn mehr Qubits verwendet werden sind daher auch bessere Korrektursysteme nötig.

Forscher:innen von IBM konnten nun sowohl bei der Anzahl von Qubits als auch bei der Fehlerkorrektur Fortschritte vermelden. Das Unternehmen stellte den weltweit ersten Quantenprozessor mit mehr als 1000 Qubits vor. „Condor“ beruht auf Qubits in Form von supraleitenden Ladungspunkten, die im Chip in einer Art Bienenwaben angeordnet sind. Diese Ladungspunkte werden Transmons genannt.

„Condor verschiebt die Grenzen der Skalierung und des Chip-Designs durch eine 50 Prozent höhere Qubit-Dichte und Verbesserungen in der Qubit-Herstellung„, so Jay Gambetta von IBM Research. Dieser Quantenchip enthält insgesamt über eine Meile hochdichter cryogenischer Verkabelung, die in ein Kühlsystem integriert wurde. Ein wirklicher Leistungssprung wurde mit „Condor“ nicht erreicht, aber der Chip solle bei der Skalierung und Weiterentwicklung des Hardware-Designs zu helfen.

Heron: Verbesserte Fehlerkorrektur

Aber auch in Sachen Fehlerkorrektur wurden Fortschritte erzielt. Neben „Condor“ stellte IBM auch den Quantenchip „Heron“ vor. Dieser umfasst zwar nur 133 Qubits und damit nur wenig mehr als sein Vorgänger „Eagle“, verfügt dafür aber über die neuesten Technologien zur Fehlerkorrektur. Mit diesen soll das System stabil genug sein, um etwa 3.000 Logikgatter durchlaufen zu können.

„Heron bietet eine drei bis fünfmal bessere Leistung als unser vorheriges Flaggschiff, der 127-Qubit-Prozessor Eagle„, so Gambetta. „Heron“ ist die Grundeinheit für IBMs Quantum System Two. Dabei handelt es sich um einen modularen Quantencomputer, der aktuell aus drei Heron-Quantenchips besteht und zum Kern weiterer Entwicklungen werden soll.

Allerdings ist man noch meilenweit davon entfernt, über ein universell einsetzbares Quantensystem zu verfügen. Nach den Einschätzungen von Expert:innen würde man dafür mehrere Millionen Qubits benötigen. Bis die Menschheit über „alltagstaugliche“ Quantencomputer verfügt, wird demnach noch etwas Zeit vergehen.

via IBM Research

Die beiden Sentinel-1-Satelliten, die die europäische Raumfahrtagentur ESA mit Sitz in Paris 2014 und 2016 ins All gehievt hat, haben die Aufgabe, radargestützte Beobachtungen der Erde zu machen, die die Umwelt betreffen, etwa wie der Meeresspiegel ansteigt. Forscher der British Antarctic Survey (BAS) in Cambridge haben entdeckt, dass die Bilder, die die beiden Satelliten senden, auch für einen ganz anderen Zweck genutzt werden: Sie verraten, wo sich Eisberge befinden, welchen Kurs sie nehmen und wann sie zu Wasser zerfließen. Das kann Schiffe vor Kollisionen schützen, die Wettervorhersage verbessern und führt zu genaueren Prognosen des Anstiegs der Meeresspiegel, die für manche Insel- und Küstenstaaten lebenswichtig sind.

Mikrowellen lassen sich von nichts aufhalten

Die Satelliten tasten die Erde mit Mikrowellenstrahlen ab. Diese werden von Eisbergen auf Grund ihrer kristallinen Oberflächenstruktur besonders gut reflektiert. Das funktioniert auch bei Nacht und wolkenverhangenem Himmel – für Mikrowellen keine Hindernisse. Eisberge machen sich auf den Satellitenbildern in Form von besonders hellen Flecken bemerkbar. Angesichts der großen Zahl von Eisbergen in der Amundsen Sea Embayment in der Westantarktis, nahe der Kalbungsfront des Thwaites-Gletschers, können die Daten von Hand kaum erfasst werden. Zu viele Bilder müssten ausgewertet werden.

30.000 Eisberge identifiziert

Diese Aufgabe übernimmt eine Bilderkennungssoftware, die auf künstlicher Intelligent (KI) basiert. Innerhalb von zwölf Monaten identifizierte das System fast 30.000 dieser schwimmenden Giganten. „Das von uns entwickelte Verfahren übertrifft die meisten alternativen Eisberg-Erkennungsmethoden, ohne dass menschliches Zutun erforderlich ist“, sagt Ben Evans, KI-Experte bei der BAS. „Das bedeutet, dass sie problemlos auf andere Meere übertragen werden kann und sogar eine Überwachung nahezu in Echtzeit ermöglicht.“ Sein Team lässt derzeit alle Daten auswerten, die seit Beginn der Sentinel-1-Mission aufgelaufen sind.

Digitaler Zwilling der Antaarktis

„Die Überwachung und Vorhersage, wie viele Milliarden Tonnen Eis in die Weltmeere schmelzen, ist auf Grund der komplexen Physik und des Zusammenspiels zwischen Ozean, Eis und Atmosphäre eine große Herausforderung“, so Evans. „Wir entwickeln einen digitalen Zwilling der Antarktis, um die Integration und den Austausch von Daten in unserer polaren Infrastruktur und unseren Werkzeugen – von automatisierten Unterwasserfahrzeugen bis hin zu KI-Modellen – zu unterstützen.“

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Meatshaming ist ein neues Wort aus der Ernährungspsychologie. Es impliziert, dass Fleischkonsumenten sich für Essverhalten schämen (sollten), zum Beispiel, weil die massenhafte Fleischproduktion Umweltschäden verursacht, der Gesundheit schadet oder dem Tierwohl entgegensteht. Forscher haben getestet, wie sie diesen Psycho-Effekt triggern können, um auf diese Weise den Verzehr zu senken. Die Inspiration dazu nahmen sie von Schockbildern und Warnungen auf Zigarettenschachteln, wie wir sie seit vielen Jahren überall auf der Welt kennen.

»Achtung: Der Verzehr von Fleisch leistet einen Beitrag zum Klimawandel«

Forscher der Technischen Universität Delft fanden vor kurzem heraus, dass besagtes Meatshaming tatsächlich abschreckend wirkt und den Fleischkonsum senkt. Andere Wissenschaftler von der Durham University hakten bei diesem Thema mit einer Studie nach. Sie versammelten 1.001 Probanden, um ihnen verschiedene Lebensmittel mit oder ohne kritische Bilder und Texte zu zeigen. Gewarnt wurde vor Klimagefahren und gesundheitlichen Risiken. Eine Fleischverpackung trug zum Beispiel die Aufschrift »Achtung: Der Verzehr von Fleisch leistet einen Beitrag zum Klimawandel«, ergänzt durch das Foto einer entsprechend unwirtlichen Landschaft.

Schockbilder reduzierten den Fleischverzehr um etwa 10 Prozent

Nach dem Verpackungs-Sightseeing durften sich die Studienteilnehmer 20 Mahlzeiten aus einem großen Gesamtangebot aussuchen. Diejenigen Probanden, die Schockfotos und Warnungen auf Fleischprodukten gesehen hatten, wählten etwa 10 Prozent weniger Fleischgerichte aus als die »ungewarnte« Gruppe. Besonders abschreckend wirkte die Botschaft, dass Fleischverzehr das Pandemie-Risiko erhöht, die geringste Wirkung erzielten Klimawandelwarnungen.

Kehrseite der Medaille: psychologische Reaktanz

Eine weitere Untersuchung an der Otto-Friedrich-Universität Bamberg zeigt die Kehrseite der Medaille: Einige Probanden reagieren auf diese Art der Beeinflussung mit sogenannter psychologischer Reaktanz, also mit Trotz. Sie fühlen sich manipuliert und ihrer Freiheit bedroht, deshalb behalten sie ihr ursprüngliches Verhalten oft nicht nur bei, sondern verstärken es sogar. Der Mensch ist eben keine Maschine, die auf Knopfdruck immer gleich reagiert.

Quelle: forschung-und-wissen.de

Auch die Schifffahrt macht sich auf den Weg in Richtung Elektrifizierung. Wie im Autoverkehr sind noch einige Probleme zu lösen, zum Beispiel, von woher unterwegs frische Energie kommen soll. Ein niederländischer Schiffsbauer hat nun eine Technologie entwickelt, die es erlaubt, direkt an Offshore-Windanlagen Strom zu laden. Ein Wartungsschiff ist bereits mit dem neuen Lademechanismus unterwegs.

Elektroschiff mit 70 Meter Länge und 17 Meter Breite

Die Damen Shipyards Group stellte das neue Elektroschiff der Öffentlichkeit vor, es handelt sich um das Service Operation Vessel (SOV) 7017 E. Dieses Schiff dient der Wartung von Offshore-Windkraftanlagen, was liegt also näher, als es dort aufzuladen, wo es zum Einsatz kommt? Mit 70 Meter Länge und 17 Meter Breite handelt es sich um ein recht großes Gefährt, üblicherweise mit 60 Crewmitgliedern und 40 Kabinen für die mitfahrenden Techniker. Nicht nur das Schiff selbst, auch die Windfarm benötigte gewisse Veränderungen, um das »Auftanken« zu ermöglichen.

8-Megawattstunden-Ladekapazität ist in der Entwicklung

Das 7017 E hat einen 15-Megawattstunden-Akku an Bord, der normalerweise für einen Arbeitstag reicht. Hinzu kommt ein Dieselmotor, um im Notfall die Fahrtkraft zu sichern. In Zusammenarbeit mit MJR Power and Automation entstand nun ein System, dessen Kern eine ausfahrbare Gangway ist, die als Verbindung zwischen dem Schiff und der Windkraftanlage dient. Die Steuerung erfolgt vollständig vom Schiff aus, sodass kein Crewmitglied hinüber zur Windfarm klettern muss. Die Ladekapazität liegt bei vier Megawatt, eine 8-Megawatt-Variante befindet sich in Entwicklung. Schließlich sollen demnächst auch größere Schiffe in den Genuss dieser Lademöglichkeit kommen.

Schiffs-Akku ist schwerer entflammbar und einfacher zu löschen

Die Technologie kompensiert die Schiffsbewegungen bei Wellengang: eine Grundvoraussetzung für einen stabilen Ladevorgang. Die Aufladung dauert »nur wenige Stunden«, was auch immer das genau heißt. Der Schiffsbauer hat sich außerdem für einen Lithiumeisenphosphat-Akku statt des üblichen Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Akkus entschieden. Diese Version ist schwerer entflammbar und leichter zu löschen. Außerdem verbraucht er bei der Herstellung deutlich weniger seltene Rohstoffe, wie zum Beispiel Kobalt.

Quelle: t3n.de

Der Autovermieter Sixt geht von nun an von Tesla getrennte Wege: Diese Nachricht macht derzeit in den Medien die Runde. Lange Zeit galt Tesla als der Musterknabe auf dem E-Auto-Markt, mit immer neuen Innovationen und Rekorden. Darum durften die Fahrzeuge der amerikanischen Marke bislang in keiner Mietwagenflotte fehlen, die vorhandene Nachfrage verlangte nach entsprechenden Angeboten. An der Nachfrage dürfte sich nicht viel geändert haben, darum kam die Entscheidung von Sixt zunächst überraschend. In einer Mail an die eigene Kundschaft erklärt der Mietwagenkonzern nun seine Beweggründe.

Teslas werden ausgemustert und nicht ersetzt

Große Reichweiten von teils mehr als 600 Kilometer, ständige Updates der hochwertigen Software, ein innovatives Ladenetz, ungehinderten Zugriff auf die sich verbreitenden Supercharger und natürlich auch der reine Fahrspaß: Das alles sind gute Argumente, die für einen Tesla sprechen. Auch Sixt dürfte das wissen, allein schon deshalb, weil Kunden regelmäßig nach diesen E-Fahrzeugen fragen. Doch nun werden die Wagen nach und nach ausgemustert, Neuanschaffungen sind nicht geplant. Die Gründe klingen vernünftig.

Die finanzielle Verlustgefahr erscheint Sixt zu groß

Elon Musks Global Player hat zuletzt mit hohen Rabatten auf Neufahrzeuge gespielt. In den letzten Monaten fielen die Preise teilweise in den Keller, um mehr Tesla-Fahrer zu gewinnen. Gleichzeitig kam große Unsicherheit auf dem Gebrauchtwagenmarkt auf, auch dort sanken die Preise und bleiben bis heute nervös. Teslas Preispolitik sieht Sixt als schwer berechenbar an, der Wiederverkaufswert von Fahrzeugen dieser Marke ließe sich kaum kalkulieren. Eine Buyback-Vereinbarung ist mit dem E-Auto-Konzern nicht zu machen, sodass Sixt nicht weiß, wie es nach dem Aussortieren der Wagen preislich weitergeht. Die finanzielle Verlustgefahr scheint in diesem Zusammenhang zu groß.

Sixt will seine Flotte zu 90 Prozent elektrifizieren

Sixt plant zwar, seine Mietwagenflotte bis 2030 zu 90 Prozent zu elektrifizieren, doch ohne Tesla. Schuld daran seien auch die hohen Reparaturkosten, die den Gewinn schmälern. Statt auf Musks Marke setzt der Autovermieter nun vorwiegend auf den chinesischen Fahrzeugfabrikanten BYD, mit dem er einen langfristigen Vertrag eingegangen ist. Angereichert wird die Palette mit elektrischen Autos von Peugeot, Mercedes, BMW, Nio und MG. Das muss in Zukunft reichen.

Quelle: futurezone.at

Liegt die Zukunft in der Kernfusion? Das Thema ist heiß umstritten, bislang gelang es nur ein einziges Mal, in einem Versuch mehr Energie zu erzeugen, als für die Kernverschmelzung benötigt wird. Wissenschaftler rund um den Erdball bleiben am Ball, jetzt hat eine neue Großanlage in Japan eröffnet, mitinitiiert von Europa. Bis der im Bau befindliche Kernfusionsreaktor in Südfrankreich fertig wird, ist die JT-60SA erst einmal die größte derartige Anlage der Welt, auf der zahlreiche Hoffnungen ruhen.

Über 500 Wissenschaftler am Projekt beteiligt

Die Fusionsanlage JT-60SA steht in Naka im Norden von Tokio. Sie entstand in japanisch-europäischer Kooperation in Zusammenarbeit mit über 500 Wissenschaftlern und Ingenieuren sowie unter Beteiligung von mehr als 70 Unternehmen. Die EU-Energiekommissarin Kadri Simson bezeichnen den Bau als »Meilenstein in der Geschichte der Kernfusion«. Die Anlage vom Typ Tokamak sei international die größte und fortschrittlichste ihrer Art. Die Technik im Inneren dient dazu, bei extrem hohen Temperaturen Atomkerne zu verschmelzen und so Energie zu gewinnen. In einem Behälter, der wie ein Donut geformt ist, wird dafür Plasma auf 200 Millionen Grad Celsius gebracht, um die enthaltenen Wasserstoffkerne zu verbinden.

»Schlüsselkomponente für den Energiemix«

Erstmals gelang eine effiziente Kernfusion im Dezember 2022 in Livermore, Kalifornien. Die National Ignition Facility (NIF) verzeichnete bei einem ihrer Versuche einen Energiegewinn. Sie basiert auf einer anderen Technik als die JT-60SA. Unterstützer sehen die Kernfusion als mögliche Alternative zur fossilen Energiegewinnung und bezeichnen die Technologie entsprechend als sauber. Auch die EU-Kommissarin gehört zu diesen Befürwortern. Sie erklärte diese Art der Stromerzeugung zu einer »Schlüsselkomponente für den Energiemix« in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts. Kritiker finden die Kernfusion zu aufwändig und kostenintensiv. Bis zur Marktreife dauere es noch Jahrzehnte und radioaktiver Abfall ließe sich wie schon bei der Kernspaltung nicht vermeiden. Wer Recht hat, zeigt die Zukunft.

Quelle: futurezone.at

Pilze und Bäume bilden oft Interessengemeinschaften. Der Baum erhält von ihnen Nährstoffe. -außerdem sorgen sie dafür, dass er Wasser leichter aufnehmen kann. Im Gegenzug bekommt der Pilz vom Baum lebensnotwendige Kohlenhydrate. Mykorrhizaheißt diese Symbiose. Das müsste doch auch mit Nutzpflanzen klappen, mit Mais beispielsweise, dachten sich Schweizer Forscher. Also impften sie Ackerböden so, dass sich Mykorrhiza nach der Aussaat entwickeln konnte. Und sie staunten nicht schlecht, als sich der Ertrag auf einem Teil der Felder um bis zu 40 Prozent erhöhte, obwohl sie mit Dünger und Pflanzenschutzmitteln geizten.

Auf einigen Flächen gab es Einbußen

Auf einem Teil der Versuchsflächen gab es jedoch keine Ertragssteigerungen. Auf einigen verzeichneten die Forscher von vier Wissenschaftseinrichtungen sogar Ertragseinbußen. Das ließ die Forscher der Universitäten Zürich und Basel sowie der Forschungsinstitutionen Agroscope in Zürich und FiBL in Frick im Kanton Aargau nicht ruhen. Auf der Suche nach der Ursache analysierten sie eine Vielzahl chemischer, physikalischer und biologischer Bodeneigenschaften, darunter auch die Artenvielfalt der Bodenmikroben.

Schutzschild gegen Krankheitserreger

„Wir haben herausgefunden, dass die Impfung vor allem dann gut funktioniert, wenn viele pilzliche Krankheitserreger im Boden vorhanden sind“, sagt Stefanie Lutz von Agroscope, dem Kompetenzzentrum der Schweiz für Forschung in der Land- und Ernährungswirtschaft. „Die Mykorrhiza-Pilze wirken wie eine Art Schutzschild gegen diese Erreger, die die Pflanzen schwächen würden.“ In der Folge bleibt der normal hohe Ertrag erhalten, während ohne Mykorrhiza-Pilze Ernteverlusten anfallen würden.

Ohne Keime sind Pilze wirkungslos

Auf Äckern, die nicht mit Krankheitskeimen belastet sind, haben Mykorrhiza-Pilze dagegen nur einen geringen Effekt. „Dort sind die Pflanzen ohnehin schon stark und wachsen hervorragend“, so Natacha Bodenhausen vom Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL). „Mykorrhiza bringt hier keinen zusätzlichen Nutzen.“

Prognose der Ernteerträge

„Mit wenigen Bodenindikatoren – hauptsächlich Bodenpilzen – konnten wir den Erfolg einer Impfung in neun von zehn Feldern prognostizieren und damit auch den Ernteertrag“, sagt Klaus Schläppi von der Universität Basel. „Das ermöglicht es uns, die Pilze gezielt in Äckern einzusetzen, in denen sie Vorteile bringen. Das wird entscheidend sein, damit sich diese Technologie zu einer zuverlässigen landwirtschaftlichen Methode entwickelt.“ Und Dünger sowie Pestizide eigespart werden.

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In einer weltweiten Premiere haben Chirurg:innen in New York einem Menschen ein komplettes Auge mitsamt Teilen des Gesichts transplantiert. Der Patient war ein 46-jähriger Mann, der nach einem Starkstrom-Unfall sein halbes Gesicht verlor. Das Auge wuchs nach der OP erfolgreich ein. Die Netzhaut ist ebenfalls durchblutet, allerdings hat der Mann auf dem Auge bisher noch keine Sehfähigkeit erlangt.

Auge und Teile des Gesichts verpflanzt

Bisher gibt es keine Möglichkeit, ein einmal verlorenes Auge wieder herzustellen. Mit einem Glasauge existiert eine rein kosmetische Lösung, aber einen Weg, Betroffenen die Sehfähigkeit zurückzugeben, gibt es bisher nicht. Eine mögliche Lösung wäre die Transplantation eines kompletten Spenderauges. Bisher war dies jedoch noch nie gelungen.

Dies hat sich nun geändert. Einem Team der New York University Langone gelang es im Mai 2023 erstmals, eine Augentransplantation bei einem Menschen durchzuführen. Die Operation dauerte 21 Stunden und es waren insgesamt 140 Chirurg:innen beteiligt. Der Empfänger des Auges war ein 46-jähriger Mann namens Aaron James. Dieser hatte im uni 2021 schwerste Verletzungen der linken Gesichtshälfte erlitten, als er von einem Starkstromkabel mit 7.200 Volt getroffen wurde. Dabei verlor er neben seiner Nase, Teilen seines Schädelknochens und seines Schulter- und Armbereichs auch das linke Auge.

Die Planung der Gesichtstransplantation für den Patienten begann bereits kurz nach dem Unfall. Dabei entschied man sich, erstmals auch ein Auge zu transplantieren. „ Aaron benötigte eine Gesichtstransplantation und würde daher ohnehin immunsuppressive Medikamente erhalten. Das zusätzliche Risiko durch eine Augentransplantation war daher relativ gering„, erklärt Eduardo Rodriguez, der Leiter des Ärzteteams.

Bahnbrechende Weltpremiere mit gemischtem Erfolg

Die Chirurg:innen übertrugen während der Operation Teile des Gesichtsknochens rund um das Auge, die Nase, weitere Gesichtsteile sowie das gesamte Auge des Spenders und vernähte die Blutgefäße des Auges sowie die Nervenenden mit den Gefäßen und dem Sehnervs des Patienten. Außerdem injizierten die Ärzt:innen Knochenmarks-Stammzellen des Spenders.

„Dies ist der erste Versuch, während einer Transplantation adulte Stammzellen in den Sehnerv eines Menschen zu applizieren. Wir wählten dafür gezielt CD34-positive Stammzellen, die in Versuchen das Potenzial gezeigt haben, geschädigte Nervenzellen zu reparieren und neuroprotektive Eigenschaften zu besitzen„, so Samer Al-Homsi von der NYU Langone.

Diese weltweit erste Augentransplantation gilt für die Mediziner:innen als Erfolg. Der Augapfel wuchs gut im Gesicht des Patienten ein, und auch die Netzhaut wird durchblutet. „Was wir hier sehen, hätten wir zuvor niemals erwartet. Der erste Schritt war es, einen intakten Augapfel zu bekommen, darauf kann nun noch vieles weiters folgen. Dies ist weltweit der erste Versuch dieser Art, daher lernen wir dabei selbst noch dazu“ so Vaidehi Dedania, der an der Operation beteiligt war.

Sehen kann der Patient mit dem Auge allerdings noch nicht, da das implantierte Auge noch keine funktionale Verbindung zu seinem Sehnerv aufbauen konnte. Er ist auf dem implantierten Auge daher blind. Zudem ist die Bewegungsfähigkeit des Auges eingeschränkt. Allerdings ist der Patient noch in der Reha-Phase.

„Die bloße Tatsache, dass wir die erste erfolgreiche Transplantation eines ganzen Auges geschafft haben, ist schon eine enorme Leistung, die lange als unmöglich galt„, so Rodriguez. Die Netzhaut und die Hornhaut des neuen Auges sind intakt und funktionsfähig. Zudem habe der Patient durch die OP auch seine Riechfähigkeit, die Fähigkeit zu schmecken sowie feste Nahrung zu sich zu nehmen wiedererlangt. Es sei ihm sogar möglich, zurück an seinen Arbeitsplatz zu kehren.

via NYU Langone

Arizona ist einer der heißesten und trockensten US-Bundesstaaten. Wenn dort etwas wachsen soll muss es künstlich bewässert werden. Wichtigster Lieferant ist der 1044 Kilometer lange Gila River, der zahlreiche Bewässerungskanäle speist. Aus diesen verdunstet, ebenso wie aus dem Fluss, auf Grund der hohen Lufttemperaturen sehr viel Wasser, das im Land ohnehin Mangelware ist. Auf einer Länge von 305 Metern sollen die Verluste jetzt gestoppt werden. Die Verwaltung des Indianerreservats Gila River Indian Community in Sacaton und das US Army Corps of Engineers in Washington, das vor allem aus Zivilisten besteht und meist Bauaufträge der US-Army ausführt, wollen über dem Kanal ein Solarkraftwerk errichten. Das soll nicht nur Wasserverluste verhindern, sondern auch die Stromversorgung der Region um ein Megawatt verbessern, jedenfalls tagsüber.

2025 soll der erste Strom fließen

„Die Nutzung bestehender Infrastruktur wie die eines Kanals zur Bereitstellung emissionsfreier elektrischer Energie ist rundum ein Gewinn“, sagt Tom Buschatzke, Direktor des Arizona Department of Water Resources. Das Projekt soll bis 2025 realisiert werden. Die Kosten sind mit 6,74 Millionen Dollar veranschlagt. Dass sie nicht höher sind liegt daran, dass kein Grundstück erworben werden muss, außer für die elektrotechnischen Anlagen am Ufer, in denen der Solargleichstrom so umgeformt wird, dass e ins öffentliche Wechselspannungsnetz eingespeist werden kann.

Wasserkühlung steigert den Wirkungsgrad der Module

Vorbild ist das Projekt Nexus in Kalifornien, das ebenfalls den Bau von Photovoltaikanlagen über Bewässerungskanälen vorsieht. Es wurde 2021 als Idee geboren, doch bisher nicht in Angriff genommen, obwohl Kalifornien fast genauso unter Wassermangelleidet wie Arizona.

Der Bau von Photovoltaikanlagen über einem Wasserlauf hat noch einen weiteren Vorteil: Das im Verhältnis zur Luft kühle Wasser senkt die Temperatur der Solarmodule, sodass sie rund drei Prozent mehr Strom erzeugen als wenn sie auf einer Landfläche stünden, so Roger Bales, Professor für Umweltengineering an der University of California Merced in einer Beurteilung des Projekts in Kalifornien.

Das Potenzial liegt bei 13.000 Megawatt

„Die Abdeckung aller 4000 Meilen der kalifornischen Kanäle mit Solarzellenwürde durch die Reduzierung der Verdunstung jährlich mehr als 65 Milliarden Gallonen Wasser einsparen“, so Bales. Die Module hätten eine Leistung von 13.000 Megawatt.

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Erstmals gelang es Forscher:innen in den USA, Elektronen in einem nur zehn Zentimeter langen Teilchenbeschleuniger auf Energien von zehn Gigaelektronenvolt beschleunigt. Damit stellten sie einen neuen Rekord auf, der durch eine neuartige Ergänzung des von einem Petawatt-Laser betriebenen Plasma-Kielwellen-Beschleuniger ermöglicht wurde. Dabei geht es um das Heliumgas in der Beschleunigerkammer. Dieses ist mit Aluminium-Nanopartikeln angereichert, die die Ladungsdichte im Gas erhöhen und dadurch die Beschleunigung verstärken.

Hohe Energie dank Nanopartikeln

Wer das Wort Teilchenbeschleuniger hört, der denkt an kilometerlange, ringförmige Anlagen wie etwa den Large Hardron Collider am CERN in der Schweiz. In den letzten Jahren kamen aber auch vermehrt miniaturisierte Beschleuniger für Elektronen auf, die etwa so groß wie ein Tisch oder noch kleiner sind. Im Regelfall kommt dabei die Kielwellen- oder Wakefield-Technologie zum Einsatz, bei der starke Laserpulse durch eine Kammer geschossen werden, die mit gasförmigen Plasma gefüllt ist, was ein kielwellenförmiges elektrisches Feld erzeugt. das die Elektronen im Plasma beschleunigt. Dabei entsteht ein wesentlich steilerer Beschleunigungsgradient als bei klassischen Großanlagen, weshalb wenige Zentimeter Strecke ausreichen, um Energien im Gigaelektronenvolt-Bereich zu erreichen. Bis vor kurzem lag der Rekord noch bei etwa acht Gigaelektronenvolt auf 20 Zentimetern.

Einem Team rund um Constantin Aniculaesei von der University of Texas in Austin gelang es nun jedoch, diesen Rekord zu übertreffen. Dafür haben sie einen Laser-Beschleuniger entwickelt, der Elektronen auf einer Strecke von zehn Zentimetern auf Energien um die zehn Gigaelektronenvolt beschleunigt. Als Elektronenlieferant dient dabei nicht nur das Plasma aus Heliumgas, sondern auch spezielle Nanopartikel.

In der kleinen, gasgefüllten Beschleunigerkammer, die etwa zehn Zentimeter lang ist, ist eine kleine Aluminiumplatte montiert, die direkt vor der Beschleunigungsphase von einem zweiten Laser bestrahlt wird, der Aluminium-Nanopartikel freisetzt, die dann im Helium vorhanden sind. Diese Mischung wird dann von dem Petawatt-Beschleunigungslaser bestrahlt, was das Helium zu Plasma wandelt und die Nanopartikel ionisiert.

Zehn Gigaelektronenvolt auf einer Strecke von zehn Zentimetern

„Die Nanopartikel geben ihre Elektronen genau zur richtigen Zeit am richtigen Ort frei. Wir bekommen so mehr Elektronen genau dann in die Kielwelle, wenn wir sie brauchen – das ist unsere geheime Zutat„, erklärt Bjorn Manuel Hegelich von der University of Texas, einer der Seniorautoren der Studie. In Kontrolldurchgängen ohne die Nanopartikel erreichten die Physiker:innen Energien von etwa zwei Gigaelektronenvolt. Unter Einsatz der Aluminium-Nanopartikel dagegen konnten auf der kurzen Strecke von zehn Zentimetern Energien von etwa zehn Gigaelektronenvolt erreicht werden.

Der Miniatur-Teilchenbeschleuniger der Forscher:innen konnte so einen neuen Weltrekord aufstellen. In den USA gibt es lediglich zwei Teilchenbeschleuniger, in denen jemals solche Energien erreicht werden konnten. Beide davon sind mehr als drei Kilometer lang. Die Forscher:innen haben bereits ein Patent auf den Nanopartikel-Plasmabeschleuniger angemeldet. Bisher ist allerdings noch nicht klar, wie diese hohen Energien überhaupt erreicht werden.

„Zurzeit haben wir kein befriedigendes theoretisches Modell oder eine experimentelle Erklärung dafür, dass so hohe Elektronenenergien erzeugt werden Wir untersuchen aktuell mehrere theoretische Szenarien„, erklären die Forscher:innen. Aktuell wird außerdem daran gearbeitet, den für die Beschleunigung benötigten Hochleistungslaser zu miniaturisieren.

via University of Texas Austin

Einem internationalem Team rund um Francesca Santoro vom Forschungszentrum Jülich ist es gelungen, einen intelligenten Biochip zu entwickeln, mit dessen Hilfe Netzhautimplantate besser mit dem menschlichen Köper verschmelzen können. Das Material ist bioverträglich, flexibel und übernimmt Aufgaben der Netzhaut. In Zukunft könnte man mit Hilfe solcher Chips auch neuronale Netzwerke nachbauen.

Biochip ahmt Netzhaut nach

Das Prinzip des Biochips basiert auf einer Schicht von lichtempfindlichen Molekülen, die auf einem leitfähigen Polymer aufgetragen wird. Diese Schicht kann erfassen, wie viel Licht auf die Oberfläche trifft und diese Information dann in elektrische Impulse umwandeln und weitergeben. Die Funktionsweise ähnelt damit dem menschlichen Auge. „ Unser organischer Halbleiter erkennt, wie viel Licht auf ihn fällt. Ähnliches passiert in unserem Auge. Durch die Menge an Licht, die auf die einzelnen Fotorezeptoren trifft, entsteht schließlich das Bild im Gehirn„, erklärt Santoro. Außerdem sind alle verwendeten Komponenten für den menschlichen Körper ungiftig. Zudem ist das Material verformbar und funktioniert mit Ionen, weshalb es besonders gut in den menschlichen Körper eingebracht werden kann.

„Unsere Körperzellen nutzen ebenfalls Ionen, um bestimmte Prozesse zu steuern und Informationen auszutauschen„, so Santoro, ihres Zeichens PRfessorin für Neuroelektronische Grenzflächen an der RWTH Aachen. In dem Proof-of-Concept zeigt das Team, dass die neuen Chips in der Lage sind, typische Retina-Eigenschaften zu imitieren. In einem nächsten Schritt ahmten sie dann mit den Chips auch reguläre Nervenzellen nach.

Anwendung in künstlichen neuronalen Netzen

Während die Forscher:innen zunächst nur einzelne Nervenzellen nachahmten, denkt Santoro bereits weiter. „Damit können wir die verzweigte Struktur der menschlichen Nervenzelle nachbilden„, sagt sie. Die dreidimensionale Struktur der Chips macht es leichter für echte Zellen, Verknüpfungen mit den künstlichen aufzubauen.

Zudem eignet sich das Material als Grundlage, um künstliche neuronale Netzwerke aufzubauen. Laut Santoro könnten solche künstliche Neuronen eingesetzt werden, um eine Computertechnik zu ermöglichen, die die Arbeitsweise des Gehirns auf allen Ebenen imitiert. Dies wäre ein großer Fortschritt gegenüber herkömmlichen künstlichen Intelligenzen, die darauf basieren, die selbstlernende Arbeitsweise sich verändernder neuronaler Netze mittels ausgeklügelter Software nachzubilden.

via FZ Jülich

Dieser Laserstrahl hat das Potential, die Kommunikation im Weltall zu revolutionieren. Abgesendet wurde er von der Sonde Psyche, die sich 16 Millionen Kilometer von der Erde empfand. Die Freude bei der NASA über den Empfang des „ersten Lichts“ ist groß.

Datenübertragung per Laserstrahl

Mitte Oktober 2023 machte die NASA-Sonde Psyche sich auf den Weg zu dem gleichnamigen Metallasteroiden, der sich in einer Entfernung von 3,6 Milliarden Kilometer zur Erde befindet. An Bord war unter anderem eine Demoversion eines neuartigen Kommunikationssystems.

Dabei handelt es sich um das sogenannte DSOC-System ( Deep Space Optical Communications) der NASA. In Zukunft soll es die Kommunikation im All mittels optischem Datentransfer über einen Laserstrahl ermöglichen. Aktuell wird die Kommunikation über Funk abgewickelt. Die Übertragung von Daten über einen Laserstrahl ist deutlich effizienter. Es wird nicht nur weniger Energie benötigt, sondern es sind auch größere Datenraten möglich. Jedoch müssen Sender und Empfänger bei dieser Art der Kommunikation deutlich genauer aufeinander ausgerichtet sein.

Laserlicht aus 16 Millionen Kilometern Entfernung

Die Freude, die bei der NASA im Jet Propulsion Laboratory nach dem Empfang des ersten Laserstrahls im herrschte, war entsprechend groß. Abgefeuert wurde das empfangene Lasersignal aus einer Entfernung von 16 Millionen Kilometern.

Zwar handelt es sich nicht um das erste Mal, das eine optische Datenübertragung per Laser von einem Objekt außerhalb der Erde erfolgreich durchgeführt wurde. Bisher kamen diese Signale allerdings aus vergleichsweise kurzer Entfernung, etwa aus dem Erdorbit oder vom Mond. Dementsprechend stellt der Empfang eines Lasersignals aus 16 Millionen Kilometern Entfernung einen echten Meilenstein dar. Dies entspricht etwa der 40fachen Entfernung zwischen Mond und Erde.

Kommunikation mit hoher Bandbreite

In Zukunft soll das DSOC-System etwa die Kommunikation mit Menschen ermöglichen, die auf dem Weg zum Mond oder Mars sind. Das per Laser ausgesendete Licht hat eine relativ kurze Wellenlänge, was eine Übertragung von 10 bis 100 Mal mehr Daten als bisher per Funk ermöglicht. So könnte die Übertragung wissenschaftlicher Elemente und hochauflösender Fotos oder gar Videostreams optimiert werden.

In nächster Zeit will man bei der NASA an der Verfeinerung des System arbeiten. Bisher können nämlich nur für kurze Zeit Daten übertragen, empfangen und verschlüsselt werden. Nun geht es unter anderem darum, eine Datenübertragung auch mit hoher Bandbreite und über längere Zeit aufrechtzuerhalten.

Die Tests des DSOC-Systems sollen in zwei Jahren abgeschlossen sein. Anschließend wird es noch weitere vier Jahre dauern, bis die Psyche-Sonde ihr Ziel erreicht hat.

via Space.com

Drohnenschwärme, die im Kriegsfall gegen den Feind strömen und ihre Entscheidung gemäß der Programmierung autonom treffen: So stellt sich die stellvertretende US-Verteidigungsministerin Kathleen Hicks die militärische Zukunft ihres Landes vor. Nicht nur die USA träumen von autonomen Killer-Robotern, auch einige Länder stimmen in diese Zukunftsvision mit ein. Andere Staaten fordern verbindliche Regulierungen, damit es eben nicht so weit kommt. Wir stehen wieder mal an einem Wendepunkt der Menschlichkeit.

»Drohnenschwärme könnten Massen-Nachteile ausgleichen«

Hicks hat bei ihrer Aussage vor allem die chinesische Volksbefreiungsarmee (PLA) vor Augen, die ihrer eigenen Armee an Menschen und Waffen weit überlegen ist. KI-gesteuerte Drohnenschwärme könnten den Nachteil ihrer Ansicht nach ausgleichen, doch nur dann auf effektive Art, wenn die Algorithmen eigenen Entscheidungsspielraum haben. »Wir werden der Masse der PLA unsere eigene Masse entgegensetzen, aber unsere wird schwieriger zu planen sein, schwieriger zu treffen, schwieriger zu schlagen«, erklärte die Politikerin gegenüber Reuters.

Frank Kendall, Sekretär der Air Force, stimmt ihr in der Times zu: KI-Drohnen sollten in der Lage sein, unter menschlicher Aufsicht tödliche Entscheidungen zu treffen. »Individuelle Entscheidungen im Gegensatz zu nicht individuellen Entscheidungen sind der Unterschied zwischen Sieg und Niederlage – und Sie werden nicht verlieren.« Gleichzeitig wies Kendall darauf an, dass auch die Gegenseite nicht auf diesen Vorteil verzichten würde, eine selbst auferlegte Beschränkung also allein schon deshalb nicht sinnvoll wäre.

China, Australien und Russland sind auch für autonome Drohnen

Die USA sprechen sich damit deutlich gegen gesetzliche Regulierungen der KI-gesteuerten Killerdrohnen aus. Auch China, Australien und Russland sind für autonome Waffen, die technisch ohnehin schon in greifbarer Nähe sind. Kritiker zeigen sich besorgt: Dass Maschinen selbständig Entscheidungen über Leben und Tod treffen, halten sie für ethisch katastrophal. Darum setzen sich mehrere Regierungen vor den Vereinten Nationen für eine verbindliche Resolution zur Beschränkung von KI-Killerdrohnen ein. Alexander Kmentt, Österreichs Chef-Unterhändler auf diesem Gebiet, meint dazu:

»Dies ist wirklich einer der wichtigsten Wendepunkte für die Menschheit. Die Frage, welche Rolle der Mensch bei der Anwendung von Gewalt spielt, ist eine absolut grundlegende Sicherheitsfrage, eine rechtliche Frage und eine ethische Frage.« Im New Scientist stand im Oktober zu lesen, dass die Ukraine in ihrem Befreiungskampf bereits KI-gesteuerte Drohnen eingesetzt hat, doch ist nicht klar, ob dabei jemand zu Schaden kam.

Quelle: businessinside.com

Das Südliche Breitmaulnashorn entkam nur knapp seiner Ausrottung. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war die weltweite Populatoin auf unter 100 Exemplare geschrumpft, doch durch intensive Schutzmaßnahmen konnte sich der Bestand allmählich erholen. Das Nördliche Breitmaulnashorn steht noch immer auf der existentiellen Kippe, die beiden verbliebenen Weibchen können kein Baby mehr austragen, die eingefrorenen Spermien der letzten Bullen sind von schlechter Qualität. Und auch die Bestände des Südlichen Breitmaulnashorns sinken wieder, über 4.000 Exemplare fielen zwischen 2017 und 2022 der Wilderei zum Opfern. Entsprechend wichtig ist es, die verbliebenen Tiere zu hegen und ihnen beste Lebensbedingungen zu bieten.

Auf der Farm Platinum Rhino leben 15 % der weltweiten Population

Mehr als 2.000 Tiere der südlichen Spezies leben in der größten Nashornfarm der Welt, dem Platinum Rhino, in Gefangenschaft. Diese Farm ist nun pleite und lange fand sich niemand, der gewillt war, die vielen Dickhäuter zu übernehmen. Es handelt sich immerhin um 15 Prozent der weltweiten Population, die nicht in Zoos untergebracht ist. Auf dem 7.800 Hektar großen Grundstück im Nordwesten Südafrikas sind die Tiere mit den begehrten Hörnern derzeit nicht gut vor Wilderei geschützt: Jetzt hat die NGO African Parks die Aufgabe übernommen, die Nashörnern im Laufe der nächsten 10 Jahre in sichere Schutzgebiete auszuwildern.

Die Organisation blickt auf vielfältige Erfahrungen in der Wildtierumsiedlung zurück und hat bereits zahlreiche sichere Gebiete geschaffen. Trotzdem ist und bleibt die Auswilderung von 2.000 Nashörnern ein wahres Mammutprojekt. Zuerst möchte African Parks die Farm in ein eigenes Schutzgebiet umwandeln und die aktive Zucht beenden. Anschließend sollen die Tiere Stück für Stück in Schutzgebiete in ganz Afrika umziehen.

Zusammenarbeit mit Regierungen und Sponsoren geplant

In seiner Pressemitteilung erklärt Peter Fearnhead, CEO von African Parks: »Wir sind uns jedoch der moralischen Notwendigkeit bewusst, eine Lösung für diese Tiere zu finden, damit sie wieder ihre integrale Rolle in voll funktionierenden Ökosystemen spielen können.« Geplant ist eine Zusammenarbeit mit Sponsoren, mehreren Regierungen sowie anderen Naturschutzorganisationen.

Quelle: goodnews.magazin.de 

100 Jahre oder älter – und trotzdem noch ziemlich fit? Das ist nicht jedem Menschen vergönnt, doch diejenigen, denen dieser Coup gelingt, weisen häufig bestimmte gemeinsame Merkmale auf. Forscher haben sich mit dem Thema beschäftigt und stellten dabei fest, dass uralten Menschen häufig eine besondere Lebenseinstellung zueigen ist. Sie sind auffällig oft glücklicher und zufriedener als der Rest. Ungefähr 35 Persönlichkeitsmerkmale teilen sich viele von ihnen, acht davon fallen besonders auf.

8 herausstechende Charaktermerkmale gehören zum langen Leben

Ein Forscherteam um Dolores Merino an der Universität Complutense Madrid beschäftigte sich mit 19 Personen im Alter von 100 bis 107 Jahre. Drei davon waren männlich, 16 weiblich. Neben guten Genen und einer physisch gesunden Lebensweise entdeckten die Wissenschaftler vor allem acht Charaktermerkmale, die einem Menschen dabei helfen, mehr als zehn Jahrzehnte glücklich zu überstehen. Die Analyse erfolgte über persönliche Interviews mit den Probanden und über Fragebögen für die engen Angehörigen.

Das sind die acht Geheimnisse eines langen Lebens.

1. Lebensfreude / Vitalität: Ein starkes Interesse am Leben und der Umgebung hält fit. Die 100-Jährigen hatten allesamt ihre teils fordernden Hobbys und interessierten sich auch für neue Aktivitäten.
2. Sozial Interaktion: Die Probanden waren allesamt gesellig, schlossen relativ schnell Freundschaften und zeigten sich gesprächig.
3. Neugier: Wer stets nach neuen Erfahrungen strebt, ob geistig oder physisch, zudem Interesse an neuen Menschen, Reisen und modernen Entwicklungen zeigt, scheint länger zu leben.
4. Loyalität: Die alten Herrschaften verhielten sich in ihrem Leben loyal gegenüber Freunden, Familie und Arbeitgebern. Sie waren verantwortungsbewusst und festigten dadurch ihre Beziehungen.
5. Selbstbestimmtheit: Trotz aller Loyalität führten die 100-Jährigen ein selbstbestimmtes Leben und bewahrten sich so lange es ging ihre Unabhängigkeit, auch bezüglich der motorisierten Mobilität.
6. Positive Grundeinstellung: Die Probanden waren zwar nicht dauerfröhlich, zeigten im Leben aber eine gewisse Grund-Dankbarkeit und konnten das Gute trotz aller Probleme genießen.
7. Intelligenz: Eine hohe geistige Leistungsfähigkeit begünstigt das Altwerden ungemein. Alle Studienteilnehmer zeigten eine Intelligenz im oberen Bereich und großes Lerninteresse.
8. Resilienz: In 100 Lebensjahren läuft niemals alles gut! Die alten Damen und Herren blickten auf viele schmerzhafte und extrem schwierige Erlebnisse zurück, waren daran aber nie verzweifelt. Teilweise konnten sie ihr Leben an solchen harten Prüfungen sogar neu ausrichten.

Was denkst du: Hast du das Zeug, 100 Jahre alt zu werden?

Quelle: derstandard.at

Den Lastwagenverkehr zu elektrifizieren, das dauert. Zu viele Fragen und Hindernisse stehen derweil noch im Raum, obwohl bereits einige recht taugliche Modelle auf dem Markt sind. Entsprechend überwiegen auf europäischen Straßen bei weitem die Trucks mit Verbrennungsmotor. Ließen sich derweil ihre CO2-Emissionen am Auspuff abfangen, hätten wir viel gewonnen. Ein Schweizer Forscherteam hat ein Gerät entwickelt, das nicht nur Kohlendioxid abscheidet, sondern es auch zur Speicherung verflüssigt: der kürzeste Weg zur Weiterverwertung.

Ein Turbolaser komprimiert und verflüssigt das CO2

Die Wissenschaftler arbeiten an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (ETHL). Ihre neue Erfindung fängt CO2 direkt am Auspuff ab, trennt das Gas von Stickstoff und Sauerstoff und leitet es durch ein Pulver, das als Absorber dient. Das Pulver sättigt sich mit dem Kohlendioxid, wird durch die Motor-Abwärme erwärmt und gibt das Gas wieder frei, damit es durch einen Turbolaser strömen kann. Dieser komprimiert und verflüssigt das CO2, das schlussendlich in einem Tank hinter der Fahrerkabine ankommt.

Der Lastwagen verbraucht nicht mehr Treibstoff als sonst

Zusätzliche Energie ist für den ganzen Prozess nur in geringen Mengen nötig, der Lastwagen verbraucht nicht mehr Treibstoff als sonst. Am nächsten Frachtterminal pumpt der Fahrer den CO2-Tank aus, das Kohlendioxid strömt in einen größeren Behälter zur Aufbewahrung. Es kann später zu Düngemittel verarbeitet werden, als Beimischung zu Baumaterialien dienen oder zum Grundstoff für Lösch- und Kältemittel werden. Auch synthetische Kraftstoffe aus vormals fossilem CO2 wären möglich.

In einem Jahr ist das erste Testfahrzeug geplant

Die Schweizer Forscher haben nun ein eigenes Start-up namens Quaptis gegründet, zur Weiterentwicklung und schussendlich auch zur Vermarktung ihres Produkts. Bislang existiert nur ein Prototyp, der zudem (noch) nicht mobil ist. In ungefähr einem Jahr möchte Quaptis ein erstes Testfahrzeug auf die Straße schicken und Daten im regulären Straßenverkehr sammeln. Danach stehen weitere Optimierungen an und irgendwann vielleicht die Massenproduktion.

Quelle: forschung-und-wissen.de

Aktuell wird in der Arbeitswelt über die Vier-Tage-Woche diskutiert. Manch ein Vordenker ist hier schon weiter. So hält der Microsoft-Gründer Bill Gates auch eine Drei-Tage-Woche für möglich. Ein wesentlicher Faktor dabei dürfte künstliche Intelligenz sein.

Die Chancen von KI

Dass Technologie den Menschen in jedem einzelnen Arbeitsbereich ersetzen kann, darf bezweifelt werden. Der Milliardär Bill Gates sprach in Trevor Noahs Podcast „What Now?“ nun jedoch davon, dass künstliche Intelligenz möglicherweise sogar zu einer Drei-Tage-Woche führen könnte. Das Thema kam auf, als es um die Bedrohung von Arbeitsplätzen durch KI ging. Bill Gates sah keine Bedrohung, eher eine Chance auf eine Zukunft, in der Menschen „nicht mehr so hart arbeiten müssen“.

„Wenn man eines Tages eine Gesellschaft hat, in der man nur noch drei Tage pro Woche arbeiten muss, ist das wahrscheinlich in Ordnung„, so der Microsoft-Gründer. Er sieht eine Welt, in der Maschinen in der Lage sind, Lebensmittel und andere Dinge herzustellen und Menschen nicht mehr fünf Tage die Woche zur Arbeit müssen, um ein existenzsicherndes Einkommen zu erreichen.

Nur noch drei Tage arbeiten

Bill Gates sieht künstliche Intelligenz bekanntermaßen nicht nur positiv. Bereits früher wies er auf Risiken hin, die mit der Nutzung von KI einhergehen, wenn diese missbraucht wird. Erst im Juli veröffentlichte er auf Gatesnote einen Blogbeitrag, in dem er sich den potenziellen Auswirkungen von KI widmete.

„Ich glaube nicht, dass die Auswirkungen der KI so dramatisch sein werden wie die der industriellen Revolution, aber sie werden sicherlich so groß sein wie die Einführung des PCs. Textverarbeitungsprogramme haben die Büroarbeit nicht abgeschafft, aber sie haben sie für immer verändert. Arbeitgeber und Arbeitnehmer mussten sich anpassen, und das taten sie auch„, schrieb Gates damals.

Der Gedanke an eine kürzere Arbeitswoche kommt nicht nur von Bill Gates. Der CEO von JPMorgan, Jamie Dimon, sagte kürzlich, dass die nächste Generation von Arbeitnehmern durch KI in Zukunft nur noch dreieinhalb Tage werde arbeiten müssen. „Ihre Kinder werden 100 Jahre alt werden und dank der Technologie keinen Krebs haben, und sie werden wahrscheinlich dreieinhalb Tage pro Woche arbeiten, so Dimon.

Gute Nachrichten rund um das Thema Klimaschutz sind selten. Ein internationales Forschungsteam vermochte nun jedoch genau so eine gute Nachricht zu vermelden, auch wenn es nur eine Art „kleiner Sieg“ ist: Mittels eines realistischen ökologischen Modells gelang es Forscher:innen unter der Leitung von Jürgen Knauer von der Western Sydney University zu ermitteln, dass die weltweite Vegetation etwa 20 Prozent mehr CO2 aufnehmen könnte als bisher angenommen.

Mehr CO2 als bisher angenommen

„What we found is that a well-established climate model that is used to feed into global climate assessments by the likes of the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) predicts stronger and sustained carbon uptake until the end of the 21st century when extended to account for the impact of some critical physiological processes that govern how plants conduct photosynthesis„, erklärt Knauer die Ergebnisse der Untersuchung.

Um komplexe ökologische Zusammenhänge und Prozesse zu erfassen kommen mathematische Modelle zum Einsatz. Mit diesen können dann auch Veränderungen vorhergesagt werden. Aktuelle Modelle, so die Forscher:innen, seien nicht komplex genug, was dazu führe, dass sie die Aufnahme von CO2 durch die Vegetation unterschätzen.

Unter Einsatz des Community Atmosphere-Biosphere Land Exchange model (CABLE) hat das Team drei physiologische Faktoren in die Untersuchung einbezogen: Wie effektiv CO2 durch ein Blatt wandert, wie Pflanzen auf Temperaturveränderungen reagieren und wie sie Nährstoffe am effizientesten verteilen. Beim Aufbau des Modells kamen aktuelle Daten und Studien zum Einsatz. Dann konfrontierten sie das Modell mit einem Szenario mit einem deutlichen Klimawandel und untersuchten, wie viel CO2 die globale Vegetation bis zum Ende des Jahrhunderts aufnehmen würde.

Pflanzen wirken sich auf den Klimawandel aus

Dieses Experiment wurde mit insgesamt acht Versionen des Modells wiederholt. Die komplexeste Version, die alle drei vorher benannten Faktoren mit einbezog, errechnete die höchste CO2-Aufnahme, nämlich etwa 20 Prozent mehr als das einfachste Modell.

„ We accounted for aspects like how efficiently carbon dioxide can move through the interior of the leaf, how plants adjust to changes in temperatures, and how plants most economically distribute nutrients in their canopy. These are three really important plant response mechanisms that affect a plant’s ability to ‘fix’ carbon, yet they are commonly ignored in most global models„, erklärt Knauer weiter.

Die Modelle konzentrieren sich auf die Physiologie der Pflanzen, genauer gesagt auf die Prozesse, die im Zusammenhang mit der Photosynthese stehen, und kommen zu dem Schluss, dass die Vegetation deutlich mehr CO2 aufnehmen könnte als bisher angenommen. Aber Knauer warnt auch: „Plants take up a substantial amount of carbon dioxide (CO2) every year, thereby slowing down the detrimental effects of climate change, but the extent to which they will continue this CO2 uptake into the future has been uncertain.“

Pflanzen als CO2-Senken

Während der Photosynthese gelangt etwa die Hälfte des aufgenommenen CO2 wieder in die Atmosphäre während die andere Hälfte in der Pflanze verbleibt. Stirbt die Pflanze, gelangt nochmal die Hälfte dieses CO2 beim Verrotten zurück in die Atmosphäre. Etwa 25 Prozent des ursprünglich aufgenommenen CO2 bleibt dann für mehrere Hundert Jahre in der Erde gespeichert. In den letzten zwei Jahrzehnten hat das Volumen solcher CO2-Senken zugenommen, was von Vorteil für die Atmosphäre der Erde ist.

„ Our understanding of key response processes of the carbon cycle, such as plant photosynthesis, have advanced dramatically in recent years. It always takes a while for new knowledge to make it into the sophisticated models we rely on to inform climate and emissions policy. Our study demonstrates that by fully accounting for the latest science in these models can lead to materially different predictions. “Our findings are likely to be impactful, inspiring other teams to update their models in order to verify whether the tendency we observe towards a larger future land sink is replicated by other models. Only when a representative suite of global models agree on a key trend or pattern, do we rely on that trend or pattern to guide policy„, erläutert Ben Smith, Direktor des Hawkesbury Institute for the Environment der Western Sydney University.

Die Menschheit ist auch weiter gefragt

Zwar handelt es sich bei den Ergebnissen der Forscher:innen um gute Nachrichten, allerdings könne die Menschheit die Verantwortung nicht einfach auf die Pflanzenwelt abwälzen. Nach wie vor seien vor allem auch die Regierungen aller Länder gefragt, um weiter CO2-Emissionen zu reduzieren. Allerdings unterstreichen die neuen Ergebnisse die Bedeutung von Projekten zum Aufbau von Vegetation.

„These kinds of predictions have implications for nature-based solutions such as revegetation as one tool, among a portfolio of approaches, that will be needed to reach net zero. Our findings suggest these approaches could have a larger impact in mitigating climate change and over a longer period of time than we previously thought. Simply planting trees will not solve all our problems and can at best contribute over a transitional period as society weans itself off fossil fuels. Ultimately, we need to eliminate emissions from all sectors. Growing trees alone cannot offer humanity a get-out-of-jail-free card„, schließt Smith.

via Western Sydney University

Bereits seit einigen Jahren setzt sich die Europäische Zentralbank damit auseinander, eine digitale Version des Euro anzubieten. Ob und wenn ja wann dieser umgesetzt wird, ist noch lange nicht sicher. In einer Umfrage zeigt sich aber, dass auch die bargeldtreuen Deutschen das digitale Geld verwenden würden.

Digitaler Euro: Die Vorbereitungen laufen

Die Deutschen sind bekanntermaßen eher Bargeldfans. Allerdings hätte ein digitaler Euro einer Umfrage zufolge auch in Deutschland durchaus Potenzial. Von 2040 Befragten einer Yougov-Befragung im Auftrag der Management- und Technologieberatung Bearingpoint gab jeder Fünfte an, einen digitalen Euro entweder täglich (8 Prozent der Befragten) oder zumindest zwei bis drei Mal pro Woche (12 Prozent) nutzen zu wollen. Dagegen stehen 25 Prozent der Befragten, die angaben, einen digitalen Euro niemals nutzen zu wollen.

Die Vorbereitungen für eine digitale Variante des Euros laufen bereits seit einigen Jahren. Am 01. November 2023 startete eine für zwei Jahre ausgelegte Vorbereitungsphase. In dieser soll das Regelwerk für die digitale Währung fertiggestellt werden sowie sie Auswahl von Anbietern getroffen werden, die für die Entwicklung der Plattform und Infrastruktur in Frage kämen, die für einen digitalen Euro benötigt werden würden.

Nach dieser Vorbereitungsphase soll dann die Entscheidung über die Einführung des digitalen Euros getroffen werden. Dies ginge aber nicht ohne eine gesetzliche Grundlage auf EU-Ebene. Im Juni 2023 hatte die EU-Kommission bereits Vorschläge für einen rechtlichen Rahmen vorgelegt. Vorgesehen ist, dass der digitale Euro zwar ein gesetzliches Zahlungsmittel wird, aber Bargeld in Form von Scheinen und Münzen nicht ersetzen soll.

Digitales Bezahlen made in Europe

Dennoch gingen in der Yougov-Umfrage 13 Prozent der Befragten davon aus, dass der digitale Euro innerhalb der ersten fünf Jahre nach seiner Einführung das Bargeld ersetze würde. 25 Prozent nehmen an, dass auch andere digitale Bezahlverfahren wie etwa Karten, Apple Pay oder Google Pay ersetzt werden würden. 33 Prozent der Befragten hatten vor der Umfrage noch nie etwas von einem digitalen Euro gehört.

„Die Kenntnis über den digitalen Euro ist mittlerweile relativ weit verbreitet. Für die Akzeptanz des digitalen Euros als Ergänzung zu Bargeld sollte der Informationsstand jedoch weiter ausgebaut werden„, so Robert Bosch, Partner bei BearingPoint.

Bundesbank-Vorstand Burkhard Balz ist in das Projekt eingebunden und geht davon aus, dass bis zur Marktreife eines digitalen Euros noch etwa vier bis fünf Jahre vergehen werden. Wenn es soweit ist, soll der digitale Euro ähnlich wie auch Bargeld von den Notenbanken bezogen werden. Verbraucher könnten dann über eine digitale Wallet auf ihn zugreifen und in Sekundenschnelle Zahlungen per Smartphone leisten. Eine Internetverbindung wäre dazu nicht nötig.

Der digitale Euro soll sozusagen ein digitales Bezahlangebot made in Europe aufbauen. Derzeit wird dieser Markt von Anbietern aus den USA dominiert. Global untersuchen derzeit Experten in mehr als 100 Ländern die Möglichkeiten der Entwicklung und Anwendung von digitalem Zentralbankgeld.

via BearingPoint

In zwei Wochen beginnt der Weltklimagipfel. Die Bilanz des globalen Klimaschutzes indes ist ernüchternd: Die Treibhaus-Werte sind so hoch wie seit drei Millionen Jahren nicht mehr, und die Tendenz zeigt weiter nach oben. Die Klimaschutzmaßnahmen jedoch stagnieren: Laut dem UN-Klimasekretariat reichen die bisher eingereichten Nationales Selbstverpflichtungen allerdings lediglich aus, um die globalen CO2-Emissionen bis 2030 wenn überhaupt um fünf Prozent zu senken.

Die Ziele des Pariser Abkommens sind akut gefährdet

Das Pariser Klimaabkommen aus dem Jahr 2015 markierte einen Meilensteilen im Klimaschutz: Nicht nur, dass beschlossen wurde, die globale Erwärmung auf maximal zwei, besser 1,5 Grad gegenüber den präindustriellen Durchschnittswerten zu begrenzen, die Vertragsstaaten verpflichteten sich auch zur Abgabe von Nationalen Selbstverpflichtungen (NDC) beim UN-Klimasekretariat. In diesen geben sie an, wie, wann und um wie viel sie die Treibhausgasemissionen senken wollen. Allerdings bleiben diese NDCs bisher weit hinter dem zurück, was nötig wäre, um die Ziele des Abkommens zu erreichen.

Das UN-Klimasekretariat UNFCC hat ausgerechnet, welche Treibhausgas-Reduktionen sich aus allen bis Ende September eingereichten Minderungsplänen ergeben würden – natürlich für den Fall, dass sie auch wie geplant umgesetzt würden. Nach dem Pariser Klimaabkommen haben 195 Länder solche Selbstverpflichtungen eingereicht. 20 davon wurden in den letzten 12 Monaten noch einmal aktualisiert.

Das Ergebnis kann getrost als niederschmetternd bezeichnet werden. Die Auswirkungen der Klimakrise haben sich in den letzten Jahren nur noch mehr verschärft. Den Willen zur Emissions-Verringerung hat das indes nicht gestärkt. Wenn es allen Ländern gelänge, ihre Selbstverpflichtungen einzuhalten, dann würden die globalen Treibhausgas-Emissionen bis 2030 um 5,7 Prozent gegenüber 2019 sinken. Und wenn man alle an Bedingungen geknüpften Vorhaben außer acht lässt, dann werden die Emissionen bis 2030 sogar um 1,4 Prozent zunehmen.

Fortschritt in Zeitlupe

„Unser Report zeigt, dass die Regierungen nur Minischritte unternehmen, um die Klimakrise abzuwenden„, so UNFCC-Generalsekretär Simon Stiell. Die Klimaschutzziele von Paris sieht er jedenfalls konkret gefährdet. Legt man die Daten des Weltklimarats IPCC zugrunde, dann müssten die globalen Treibhausgasemissionen für das 1,5 Grad-Ziel bis 2030 um 43 Prozent gegenüber 2019 sinken. Wenn wir immerhin lediglich 2 Grad Erwärmung erreichen wollen, dann müssten es immer noch 27 Prozent sein.

„Zwar zählt beim Klimaschutz jedes Bruchteil eines Grads, aber wir sind weit abseits des richtigen Weges„, so Stiell weiter. Die aktuellen Selbstverpflichtungen steuern eher auf 2,1 bis 2,8 Grad gegenüber präindustriellen Zeiten zu – im besten Fall. Und dass sich daran während des am 30. November in Dubai beginnenden Weltklimagipfels oder danach nennenswert was ändern wir, ist angesichts der globalen politischen Lage eher nicht zu erwarten.

Neue Rekordwerte erreicht

Auch die Treibhausgas-Bilanz der World Meteorological Organization (WMO) zeichnet ein eher düsteres Bild. Die globalen Emissionen sind weiter gestiegen und die CO2-Konzentration in der Atmosphäre erreichte 2022 mit 417,9 parts per million (ppm) einen neuen Rekord. „Das letzte Mal gab es auf der Erde vergleichbare CO2-Werte vor drei bis fünf Millionen Jahren, damals war es zwei bis drei Grad wärmer und der Meeresspiegel lag zehn bis 20 Meter höher als jetzt„, so die WMO.

Und auch die Konzentration anderer Treibhausgase hat eine Tendenz nach oben. Die atmosphärischen Methanwerte etwa haben sich von 2021 auf 2022 um 0,8 Prozent auf 1,923 part per billion (ppb) erhöht. Beim Lachgas liegen wir inzwischen bei 335 ppb. Der klimatreibende Strahlenantrieb hat sich seit 1990 um etwa 50 Prozent erhöht, so die WMO.

„ Trotz Jahrzehnten der Warnungen von der wissenschaftlichen Gemeinschaft, tausenden Seiten an Berichten und Dutzenden Klimakonferenzen, bewegen wir uns noch immer in die falsche Richtung. Das bedeutet auch mehr Wetterextreme wie Hitze und Starkregen, mehr Eisschmelze und Meeresspiegelanstieg und wärmere und versauernde Ozeane. Die sozioökonomischen und umweltbedingten Kosten werden explodieren„, so WMO-Generalsekretär Petteri Taalas.

via UNFCC, WMO