Gesundheit: Lärm sehen, Motoren leiser machen

Eine Einspritztechnik, die Automotoren umweltfreundlicher macht; eine Kamera, die Lärm abbildet; ein Pilzbekämpfungsmittel, das auch Pflanzen aufpäppelt; ein Röntgengerät, das den Herzschlag sichtbar macht – eine dieser Innovationen wird den Deutschen Zukunftspreis 2005 erhalten. Damit will der Bundespräsident wissenschaftliche und technische Spitzenleistungen belohnen, die breite Anwendung erwarten lassen. Horst Köhler wird den mit 250000 Euro dotierten Preis am 11. November im Berliner Kongresszentrum übergeben. Am Dienstag wurden die vier Teams vorgestellt, aus deren Kreis der Gewinner gekürt wird.

Die Pilz-Strategie: Der Kiefernzapfenrübling hat es Hubert Sauter, Chemiker bei BASF, und dem Agraringenieur Klaus Schelberger angetan. Mit Hilfe der Substanz „Strobilurin A“ kann sich der Pilz Nahrungskonkurrenten vom Leibe halten. Das BASF-Team veränderte die Struktur der Substanz. „So entstand die Stoffklasse der Strobilurine, die besonders gut gegen Schadpilze wirkt und sehr umweltverträglich ist“, sagt Sauter. Das Ludwigshafener Unternehmen besitzt etwa 200 Patente auf diesem Sektor. „Einmal waren wir nur zwei Minuten schneller als die Konkurrenz“, sagt Sauter. Das Meisterstück ist „F 500“, eine Substanz, die aus einer Untergruppe der Strobilurine, den Methoxycarbamaten, hergestellt wurde. Dieser Wirkstoff bekämpft nicht nur viele Pilzkrankheiten, sondern stärkt auch die Vitalität der Pflanzen. „Die Photosynthese wird gesteigert, die Stickstoffaufnahme gefördert, Stressfaktoren werden abgeschwächt“, sagt Sauter. Zudem könne der Wirkstoff sogar bereits bestehende Pilzinfektionen heilen.

Die Keramik-Spritze : Gesucht war ein Material, das Temperaturen von minus 45 Grad bis plus 160 Grad aushält, das bei einem Druck von bis zu 2000 bar nicht schlappmacht und Ventile milliardenfach schließen kann, ohne zu verschleißen. Friedrich Boecking, Ingenieur bei der Robert Bosch GmbH in Stuttgart, und seine Kollegen von der Siemens VDO Automotive in Regensburg hielten ausgerechnet Keramik für geeignet. So erhielt die Piezo-Technik die Chance, das Öffnen und Schließen der Ventile bei Einspritzsystemen für Dieselmotoren zu steuern. Dies geschieht bisher meist elektromagnetisch. Beim Piezo-Injektor macht das ein Stellglied, das aus hauchdünnen Piezo-Keramik-Schichten besteht, die sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung verformen. „Die Piezo-Steller sind schneller und kräftiger, sie lassen auch kompakter bauen“, sagt Boecking. Der Kraftstoff-Verbrauch sinke um etwa drei Prozent, die Abgase um ein Fünftel und der Lärm sogar um die Hälfte. Der Siegeszug scheint unaufhaltsam. „Dieselpartikelfilter brauchen Piezo-Einspritzer“, sagt Boecking. Auch bei Benzinmotoren werden sie demnächst eingebaut.

Mit den Augen hören : Lärm verursacht Ärger, Lärm kann krank machen. Wo der Lärm herkommt, wie er sich ausbreitet, ist aber mit den Ohren alleine nicht einfach festzustellen. Hier hilft die Akustische Kamera weiter, die Forscher um Gerd Heinz von der Berliner Gesellschaft zur Förderung der angewandten Informatik entwickelt haben. Damit lassen sich Bilder und Filme von Schall erzeugenden Objekten erstellen. Eine Digitalkamera bildet das Objekt optisch ab, während Mikrofone die Schallwellen aufnehmen. Eine Software legt dann optisches und akustisches Bild übereinander, so dass Geräusche lokalisierbar werden. „Das kann bei der Entwicklung von Motoren eingesetzt werden“, erklärt Heinz.

Das Herz schlagen sehen: Konventionelle Röntgengeräte verlieren 99 Prozent der Energie als Wärme. Das Team um Peter Schardt, Siemens in Erlangen, ließ – statt wie bisher einen Anodenteller im Innern – die gesamte Röhre um die eigene Achse drehen. Damit kann die Röntgenröhre wesentlich schneller abkühlen sowie mehr und genauere Bilder machen. „Wir bekommen auch vom schlagenden Herzen Bilder mit feinen Details und dreidimensionale Ganzkörperbilder in Sekunden“, sagt Schardt.

Paul Janositz