NANO Doku

Mit Gehirn-Computer-Schnittstellen können Gelähmte allein kraft ihrer Gedanken Roboter und Autos bewegen oder kommunizieren. Tech-Oligarchen wie Elon Musk haben noch andere Visionen. Forschende sind dabei, die komplexen Codes unseres Gehirns immer umfassender zu entschlüsseln. Mithilfe von KI und hoch spezialisierten Chips, die ins Gehirn implantiert werden, sind sie diesem Ziel so nah wie nie zuvor. Für Menschen wie den ALS-Patienten Casey Harell in Los Angeles bedeutet diese Entwicklung bereits heute einen enormen Gewinn an Lebensqualität: Mithilfe eines „Brain Computer Interface“ (BCI), einer Gehirn-Computer-Schnittstelle, kann er wieder mit seiner Familie kommunizieren. Der querschnittsgelähmte Amerikaner James Johnson steuert aus rund 1000 Kilometern Entfernung ein Auto allein mit seinen Gedanken. Und Michi Mehringer aus Oberbayern, der nach einem Motoradunfall komplett gelähmt ist, trainiert am Klinikum rechts der Isar in München unter Anleitung des Neurologen Simon Jacob, einen Roboterarm mental zu steuern – mit einem ganz konkreten Ziel: Er möchte wieder selbstständig trinken können. An der Charité in Berlin forscht der Mediziner und Professor für Neurotechnologie Surjo Soekadar an nicht invasiven Möglichkeiten: Ein Helm mit Quantensensoren soll schwache Magnetfelder des Gehirns auffangen und auslesen. Diese bahnbrechenden Fortschritte wecken auch das Interesse der großen Tech-Konzerne. Unternehmen wie Elon Musks Firma Neuralink investieren enorme Summen in die Erforschung und Entwicklung von Gehirn-Computer-Schnittstellen. Damit werfen sie massive ethische Fragen auf. KI-Ethiker Marcello Ienca von der TU München warnt: „Gehirndaten können extrem interessant und profitabel sein.“ Durch die Verschmelzung von neuronalen Implantaten und KI droht eine völlig neue Dimension der Überwachung. „Darauf müssen wir vorbereitet sein.“ Um 20:15 Uhr beleuchtet die „NANO Doku“ relevante wissenschaftliche Themen, die uns bewegen; um 21:00 Uhr diskutieren die Moderatorinnen Alena Buyx und Stephanie Rohde im Wechsel mit ihren Gästen im „NANO Talk“ aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Perspektiven über das Thema. (Text: 3sat)

Waldbrände geraten in Europa immer öfter außer Kontrolle. 2025 brannten mehr als eine Million Hektar Wald. Selbst modernste Technik stößt an ihre Grenzen. Wie leben wir künftig mit Feuer? Mehr als 90 Prozent aller Waldbrände werden vom Menschen ausgelöst. Extreme Hitze, Dürre und trockene Böden verschärfen die Brandgefahr. Von Gegenfeuern bis zu klimaresilienten Wäldern entwickeln Forschende neue Konzepte. Denn Löschen allein reicht nicht mehr. In Spanien kämpft die Waldbrandspezialeinheit BRIF an vorderster Front gegen Großbrände. Statt auf direkte Löschangriffe zu setzen, entziehen die Einsatzkräfte dem Feuer den Brennstoff – mit Gegenfeuern und Verteidigungslinien, also gezielt angelegten oder natürlichen Schneisen ohne brennbares Material. Alexander Held vom European Fire Institute in Bonn zeigt, wie sich Feuerwehren in Deutschland in Zukunft besser auf Vegetationsbrände einstellen können. Wer Feuer bekämpfen will, muss zunächst Wind, Gelände und Vegetation lesen können. Doch wirksame Feuerökologie beginnt viel früher – bevor es überhaupt zu Extremfeuern kommt. In Spanien sollen dazu gezielt sogenannte Brennstoff-Lücken geschaffen werden: Bereiche, in denen trockenes Gras, Gestrüpp und andere leicht brennbare Vegetation reduziert werden. In Portugal werden kontrollierte Feuer zur Prävention eingesetzt. In Deutschland untersucht Pierre Ibisch von der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde, wie klimaresistente Laubmischwälder die Brandgefahr senken und wie sich verbrannte Wälder künftig erholen können. Die „NANO Doku“ erzählt von einer neuen Realität: Vegetationsbrände werden zur dauerhaften Aufgabe von Feuerwehr, Forstwirten, Ökologen, Landwirtschaft und Gesellschaft. Mit dem Feuer leben zu lernen, heißt, es besser zu verstehen, klüger zu löschen und dafür zu sorgen, dass aus einem Funken kein Extrembrand wird. Um 20:15 Uhr beleuchtet die NANO Doku relevante wissenschaftliche Themen, die uns bewegen. Um 21:00 Uhr diskutieren die Moderatorinnen Alena Buyx und Stephanie Rohde im Wechsel im NANO Talk mit ihren Gästen aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Perspektiven über das Thema. (Text: 3sat)

Ob Rudel, Herde oder Einzelgänger – jedes Tier wählt seine eigene Lebensweise. Welche Vorteile bringen Gruppen? Und warum sind auch für Einzelgänger soziale Kontakte unverzichtbar? Die Tierwelt bietet eine große Vielfalt an Sozialsystemen, die je nach Lebenssituation innerhalb einer Spezies variiert. Als Paar oder in einer Gruppe – die Lebensform wählen Tiere zum Überleben und Fortpflanzen oder auf der Suche nach Gemeinschaft. Erdmännchen leben in einem Familienverbund, in dem ein dominantes Pärchen den Ton angibt. Viele männliche Tiere verlassen die Gruppe nach der Geschlechtsreife. In der Regel bleiben die Stärksten und Dominantesten an ihrem angestammten Platz – und die Jüngeren und Schwächeren ziehen weiter. Schweine bilden starke soziale Beziehungen. „Sie verlassen sich ein Leben lang auf ihre Gruppenmitglieder und sind sehr sensibel für die Gefühle der anderen“, wie Studien der Verhaltensphysiologin Liza Moscovice vom Forschungsinstitut für Nutztierbiologie in Dummerstorf belegen. So konnte ihr Forschungsteam bei hilfsbereiten Schweinen einen gesteigerter Oxytocinspiegel feststellen. Mäuse schöpfen aus ihren sozialen Kontakten Freude und Kraft. Sie verfügen, ähnlich den Vögeln, über einen Gesang im Ultraschallbereich. Diesen nutzen die Mäuse zur Kommunikation und zur Partnerwahl. Auch Rabenvögel suchen die Gemeinschaft. „Das geht so weit, dass Rabenvögel auf ihre Artgenossen warten und erst dann gemeinsam fressen“, so der Biologe und Verhaltensforscher Thomas Bugnyar von der Universität Wien. Doch was ist Instinkt – und was ist gelerntes Verhalten oder Strategie? Tierisches Sozialverhalten lässt sich nicht einmal für eine einzelne Art generalisieren. „Es sind eigenständige Lebewesen, die sich mit individuellen Strategien an die ökologischen Bedingungen anpassen“, weiß Verhaltensbiologe Norbert Sachser von der Universität Münster. Welche wissenschaftlichen Erkenntnisse aus der Tierwelt lassen sich auf uns Menschen übertragen? Was lernen wir aus dem Sozialleben der Tiere für das menschliche Zusammensein? Um 20:15 Uhr beleuchtet die „NANO Doku“ relevante wissenschaftliche Themen, die uns bewegen. Um 21:00 Uhr diskutieren die Moderatorinnen Alena Buyx und Stephanie Rohde im Wechsel im „NANO Talk“ mit ihren Gästen aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Perspektiven über das Thema. (Text: 3sat)

Tiefe Geothermie verspricht nachhaltige Energie aus dem Inneren der Erde. Doch hohe Kosten und extrem riskante Tiefenbohrungen stellen die Hightech-Wärmegewinnung auf die Probe. Die Förderung birgt ein Risiko: Erdbeben. Forschende suchen nun Wege, die Technologie sicher zu machen. Rund die Hälfte unseres Energieverbrauchs entfällt auf den Wärmesektor. Kommunen und Industrie könnten von mehr Geothermie profitieren und selbst Strom erzeugen. In Grünwald bei München zeigt sich, dass Tiefengeothermie funktionieren kann. „Wir sind heute bei 2200 Hausanschlüssen“, sagt Andreas Lederle, Geschäftsführer bei EWG Erdwärme Grünwald. Doch Bohrungen in mehreren Kilometern Tiefe sind extrem teuer, und Eingriffe in den Untergrund können Spannungen im Gestein verändern. Wie groß die Herausforderungen sind, zeigt sich im Oberrheingraben: In Basel führten dort im Jahr 2006 geothermische Bohrungen zu Erschütterungen, Schäden – und Protesten, in Straßburg im Jahr 2020. Das Vertrauen in die Technologie nahm Schaden. Forschende suchen deshalb nach Wegen, die Risiken besser zu beherrschen. Im BedrettoLab, dem unterirdischen Forschungslabor der ETH Zürich, werden gezielt kleinste Erdbeben ausgelöst und mit einem engmaschigen Sensornetz überwacht. Ziel ist es, kritische Veränderungen im Untergrund früh zu erkennen und gegenzusteuern. Auch am GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam simulieren Geophysiker und Geomechaniker, wie Gestein auf Eingriffe reagiert. Im Labor der Kontinentalen Tiefbohrung im bayerischen Windischeschenbach wird bei der adaptiven Stimulation erprobt, wie sich der Injektionsdruck bei der Wasserzufuhr in der Tiefe Schritt für Schritt an die Reaktion des Gesteins anpassen lässt, um das Gestein zu öffnen und dabei stärkere Erdbeben zu vermeiden. Um 20:15 Uhr beleuchtet die „NANO Doku“ relevante wissenschaftliche Themen, die uns bewegen. Um 21:00 Uhr diskutieren die Moderatorinnen Alena Buyx und Stephanie Rohde im Wechsel im „NANO Talk“ mit ihren Gästen aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Perspektiven über das Thema. (Text: 3sat)