NANO – Die Welt von morgen

Streusalz verbessern
Die kalte Jahreszeit ist eine Herausforderung für den Strassenverkehr. Die buchstäblich eisigen Bedingungen führen mitunter zu gefährlichen Situationen. Wie sorgt man dafür, dass die Verkehrsteilnehmenden möglichst sicher sind? Streusalze sind das gängigste Mittel, das Eis auf der Fahrbahn loszuwerden – doch die sind für die Umgebung oft schädlich. Forschende aus Wien arbeiten an einer Lösung.
CO2 – Lebenselixier und Klimakiller
52,5 Millionen Tonnen Kohlendioxid haben deutsche Wälder im Jahr 2021 aufgenommen. Private Haushalte und die Wirtschaft stiessen gleichzeitig rund 829,0 Millionen Tonnen Kohlendioxid in die Luft. Es herrscht also ein starkes Ungleichgewicht zwischen den CO2-Emissionen und der natürlichen Absorption. „nano“ schaut sich an, warum CO2 in der Atmosphäre nicht nur schlecht ist und wie das Gleichgewicht wieder hergestellt werden kann.
Science Date: Christof Schenck
Als Geschäftsführer der Zoologischen Gesellschaft Frankfurt kämpft Christof Schenck seit über zwanzig Jahren international für den Natur- und Artenschutz. Mit dem Legacy Landscapes Fund hat der Biologe eine stabile, langfristige Finanzierung für Nationalparks mit aufgebaut. 2022 erhielt er den Deutschen Umweltpreis. Yve Fehring hat Christof Schneck für die Reihe Science Date getroffen.
Aufschieberitis – Die grosse Unlust, anzufangen
Gehören Sie zu den Menschen, die Lästiges immer erledigen? Also: den Schuppen aufräumen, die Steuererklärung abgeben oder endlich die Autoversicherung wechseln? Nein? Die Psychologie spricht in solchen Fällen von Prokrastination. Aber ist das immer gleich verhängnisvoll? „nano“ schaut nach, was dagegen hilft. (Text: 3sat)

CO2 aus der Luft
Wie können wir in Zukunft klimaschädliches CO2 der Atmosphäre entnehmen? Das Schweizer Unternehmen Climeworks präsentiert eine Lösung, bei der CO2 aus der Luft gesaugt werden soll. In Island wird diese Technologie ebenfalls schon eingesetzt. Klar ist: Für eine Klimaneutralität bis 2045 muss in Zukunft auch CO2 aus der Atmosphäre entnommen und gespeichert werden. „nano“ besucht die Forschungsanlage in Zürich.
Neue Konservierungsmethode für Gletschermumien
Er zählt zu den bekanntesten und wichtigsten archäologischen Funden aus dem Eis. Die Rede ist von „Ötzi“. 1991 waren Wanderer aus Deutschland in den Ötztaler Alpen auf die Gletschermumie gestossen, vor mittlerweile 33 Jahren also. Das Problem: Fast genauso alt ist inzwischen die Konservierungstechnik, mit der man sie im Südtiroler Archäologiemuseum aufbewahrt. Besuchende sehen ihn nur durch ein kleines Sichtfenster in einer dunklen Kühlkammer. Alle zwei Monate muss die Mumie für eine schützende Eisschicht auf ihrer Haut befeuchtet werden – eine Belastung für ihren Erhalt. Doch Forschende am Eurac Institut für Mumienforschung in Bozen wollen die Konservierungsmethode nun verbessern.
Fake-Studien mit KI
Wissenschaftlicher Fortschritt beruht auf guter und verlässlicher Forschung. Doch was, wenn die erhobenen Daten gefälscht sind, die Experimente nie gemacht wurden, die ganze Studie erfunden ist? Der Markt mit gefälschten Publikationen boomt und wird, dank KI, noch befeuert. Ein Experiment zeigt, was schon möglich ist.
Dickmacher Zucker
Die Lust auf Süsses wird durch eine Kombination aus kulturellen und evolutionären Gründen bedingt. Schon bevor wir überhaupt geboren werden, ernähren wir uns als Embryonen vom Fruchtwasser der Mutter – und das schmeckt süß. Die Evolution hat uns gelehrt: Süße Nahrung ist energiereich. Heute müssen wir uns nicht mehr darum kümmern, genug essen zu finden – dennoch haben wir unsere Lust auf Süsses nicht verloren, auch weil uns Schokolade und Chips im Alltag immer wieder begegnen, besonders zu fröhlichen Anlässen wie Geburtstage und Hochzeiten. Unter anderem verbinden wir deshalb Süsses mit positiven Gefühlen. Chips und Schokolade erinnern uns nicht nur an schöne Erlebnisse, sondern sie werden nach der sogenannten „Fressformel“ hergestellt: eine Kombination von Fett und Kohlenhydraten, die zu masslosem Essen anregt. (Text: 3sat)

Unser Körper produziert täglich rund 100 Milliarden Immunzellen, die eine entscheidende Rolle beim Schutz vor Bakterien, Viren, Umweltgiften und anderen Krankheitserregern spielen. Diese komplexe Abwehr funktioniert durch das Zusammenspiel zahlreicher Zelltypen und Mechanismen. Doch wie genau stärkt man sein Immunsystem, um Infektionen zu vermeiden?
Ein Beispiel aus dem Alltag ist die Erzieherin Lisa, die in der Erkältungszeit fast monatlich krankgeschrieben ist. Häufiger Kontakt mit Kleinkindern könnte ihre ständigen Infekte erklären, aber auch ein schwaches Immunsystem könnte eine Rolle spielen. Im Gegensatz dazu bleibt Tuba-Professor Andreas Martin Hofmeir trotz der ständigen Exposition gegenüber Krankheitserregern bei seinen Konzerten und Auftritten gesund. Möglicherweise hat er von Natur aus ein stärkeres Immunsystem, das ihm hilft, Krankheiten abzuwehren.
Doch nicht jeder hat das Glück eines robusten Immunsystems. Benjamin Köhler beispielsweise leidet unter einem seltenen Gendefekt, der dazu führt, dass sein Immunsystem gegen den eigenen Körper arbeitet. Schwerwiegende Erkrankungen wie Lungenentzündung, Hirnhautentzündung und Diabetes waren die Folge. Erst durch eine Stammzellentransplantation konnte er geheilt werden. Derartige seltene Immunkrankheiten bieten Forschern wie Prof. Bodo Grimbacher vom Centrum für Chronische Immundefizienz der Uniklinik Freiburg wertvolle Einblicke, um das Immunsystem besser zu verstehen und effektive Therapien zu entwickeln.
Trotz fortschreitender Forschung bleiben viele Fragen offen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen weiterhin, wie Umwelteinflüsse, wie Ernährung, Stress oder Schlafgewohnheiten, und genetische Faktoren, etwa die Epigenetik, die Anfälligkeit für Infektionen beeinflussen. Während es keine «universelle» Lösung gibt, scheint klar: Ein gesunder Lebensstil, der ausreichend Bewegung, eine ausgewogene Ernährung und Stressbewältigung umfasst, kann das Immunsystem unterstützen. Neue Erkenntnisse aus der Immunforschung eröffnen immer mehr Möglichkeiten, das Immunsystem gezielt zu stärken und so das Risiko von Krankheiten zu minimieren. (Text: SRF)

Rechtsextremismus: Wie neutral muss Schule sein?
Muss Schule neutral sein, wenn es um die Vermittlung von Politik geht? Oder muss sie angesichts der demokratiefeindlichen Kräfte stärker Position beziehen? Andreas Golus-Steiner ist Schulleiter in Berlin. Seit Jahren steht er unter Beschuss der AfD. Eine Rüge wegen Verstosses gegen die Neutralitätspflicht hat er schon bekommen. Was darf und was muss Politikunterricht heute leisten? Mit Gesprächspartner: Rico Behrens, Professor für politische Bildung und Didaktik der Sozialkunde, Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt
Was wir aus der Pandemie wirklich lernen sollten
Wir müssen die Corona-Pandemie aufarbeiten – fordern Politiker und Politikerinnen. Sie selbst geben Fehler immer wieder zu, halten Lockdown-Massnahmen und Schulschliessungen mittlerweile für einen Fehler. Sätze wie „Lockdowns wird es nicht mehr geben“ werden als vermeintliche Regel für neue Pandemien aufgerufen. Doch was können wir wirklich aus der Corona-Pandemie lernen?
Science Date mit Fabian Theis
Das Spezialgebiet des renommierten Mathematikers und Bioinformatikers ist die biomedizinische Datenanalyse auf Basis von KI-Methoden. „Mit KI können wir uns eine Zukunft vorstellen, in der die Diagnose und Behandlung von Krankheiten kostengünstiger, besser verfügbar und damit demokratischer werden“, so Fabian Theis. Der Träger des hochdotierten Leibniz-Preis leitet nicht nur einen Lehrstuhl an der TU München, sondern auch noch das Computational Health Center am Helmholtz Campus in München und ist zudem Direktor des Instituts für Computational Biology, dem bislang grössten Forschungsbereich in Europa für KI in der Biomedizin. (Text: 3sat)

Ein Viertel der Deutschen hat Angst, durch Künstliche Intelligenz den Job zu verlieren. Wie wird KI die Berufswelt verändern? „nano“-Moderator Eric Mayer nimmt diese Fragen auch persönlich: Was heißt das für ihn selbst? Wird er als Moderator im Studio, oder als Reporter vor Ort bald überflüssig sein? Um das herauszufinden, besucht er unter anderem das Studio „Volucap“ in Babelsberg. Dass Berufe teilweise oder sogar ganz von Maschinen übernommen werden, passiert bereits seit der Industrialisierung. Doch im Unterschied zu den Maschinen der industriellen Revolution, die unsere physische Kraft ersetzt haben, wird die KI auch kreative, kognitive Aufgaben übernehmen können.
Wir stehen am Beginn des zweiten Maschinenzeitalters, so Prof. Dr. Christian Kellermann von der University of Labour in Frankfurt am Main. Eric Mayer spricht mit dem Experten für Arbeit und Digitalisierung darüber, welche Branchen am stärksten davon betroffen sein werden, welche Tätigkeiten konkret von einer Künstlichen Intelligenz übernommen werden können – und warum ein Großteil der Bevölkerung vom Einsatz einer KI profitieren wird. „nano“ über das zweite Maschinenzeitalter – und wie es unsere Berufswelt verändern wird. (Text: 3sat)

Gleitzeit für müde Schüler? – Forschende empfehlen einen späteren Unterrichtsbeginn, da die zweite Tiefschlafphase bei Jugendlichen erst zwischen 6.30 und 8 Uhr beginnt. Ein früher Schulbeginn raubt ihnen diese Phase, die für das Lernen und die Gesundheit wichtig sei. In einigen Schulen wurde daher Gleitzeit eingeführt. Trotz der bisher positiven Ergebnisse bleibt der frühe Schulbeginn jedoch in vielen Regionen üblich.
Start elektronische Patientenakte – Die elektronische Patientenakte (ePA) sorgt weiterhin für Diskussionen, vor allem in Bezug auf die Datensicherheit. Heute startet sie nun in den drei Modellregionen Hamburg, Franken und Nordrhein-Westfalen. Ärzte, Apotheken und Kliniken haben nun Zugang zu den Funktionen der ePA, wobei Patienten zuvor in ihrer Krankenkassen App zustimmen müssen.
Norwegen: Verbrenner-Aus – Ab 2025 werden in Norwegen keine neuen Autos mit Verbrennungsmotor mehr zugelassen, lautet das Ziel. Bereits heute entfallen 93 Prozent der Neuzulassungen auf Elektroautos. Durch hohe Steuern auf Autos und eine funktionierende Infrastruktur lenkt Norwegen gezielt in Richtung Elektromobilität.
Dry January – Im „trockenen Januar“ verzichten immer mehr Menschen auf Alkohol, um ihre Gesundheit zu schützen. 15 Millionen Briten nehmen an der Bewegung teil, die von der Organisation Alcohol Change UK unterstützt wird. In Londoner Pubs steigt die Nachfrage nach alkoholfreiem Bier. Doch was macht der Alkohol in unserem Körper und was spricht für die Abstinenz? (Text: 3sat)

Tsunamis sind meterhohe Flutwellen, die plötzlich auftauchen und ganze Küstenregionen zerstören. Am 26. Dezember 2004 zerstörte ein Tsunami im Indischen Ozean die Küsten in über 40 Ländern. Dabei kamen 230.000 Menschen ums Leben – darunter auch 500 Deutsche. Wissenschaftsjournalistin Lena Ganschow fragt: Könnte eine solche Katastrophe auch in Europa passieren? Und wie gut wäre der Westen darauf vorbereitet? Tsunamis entstehen zu 80 Prozent durch starke Erdbeben auf dem Meeresboden. Die gibt es aufgrund der tektonischen Situation auch im Mittelmeer.
Die Stadt Cannes an der Côte d’Azur ist besonders gefährdet. Bebt vor der Küste Algeriens oder Norditaliens die Erde unter Wasser, könnte die Region rund um Cannes im schlimmsten Fall von einer fünf Meter hohen Flutwelle überschwemmt werden. Ohne Warnung wären die Menschen in der Stadt in Lebensgefahr. Matthieu Péroche, Geograf an der Universität Montpellier, und Yannick Ferrand, Direktor für Katastrophenmanagement in Cannes, entwickelten ein Warnsystem, mit dem sich Menschen im Ernstfall über ausgeschilderte Fluchtrouten schnell in Sicherheit bringen können.
Damit ist Cannes die erste Stadt im Mittelmeerraum, die das Zertifikat „Tsunami Ready Community“ von der UNESCO erhalten hat. Doch nicht nur Erdbeben können einen Tsunami auslösen: Auch Vulkane am und im Wasser haben Tsunami-Potenzial. Wie hoch es ist, erforscht Morelia Urlaub, Professorin für „Marine Geomechanik“ vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Dazu reisen sie und ihr Team an den Fuß des aktivsten Vulkans Europas: dem Ätna auf Sizilien.
An Bord des deutschen Forschungsschiffs METEOR erkundet Morelia mit spezieller Messtechnik den Ätna unter Wasser, um zu ermitteln, wie sein Vulkanhang abrutscht und wann es zur Bedrohung wird. Neben Vulkanen und Erdbeben gibt es noch einen weiteren Tsunami-Auslöser – und der betrifft auch die deutschen Nord- und Ostseeküsten. In Cuxhaven trifft Lena Ganschow den Mathematikprofessor Jörn Behrens von der Universität Hamburg. Er erklärt, dass Tsunamis in der flachen Nordsee zwar nicht so groß werden wie im Indischen Ozean, doch für Wattwanderer können sie zur Gefahr werden.
Der Auslöser für die bis zu einem Meter hohen Tsunamiwellen liegt im Wetter. Die sogenannten Meteo-Tsunamis können durch ein Tiefdruckgebiet entstehen. Lösen sie sich von der Sturmfront, laufen die Flutwellen auch bei Ebbe über das Watt und reißen selbst schwere Strandkörbe mit sich. 2017 wurde ein Meteo-Tsunami an der Nordseeküste der Niederlande beobachtet und gefilmt. Mathematische Formeln und ein spezielles Computerprogramm können die Wahrscheinlichkeit für Meteo-Tsunamis aber berechnen und auch eine Frühwarnung ausgeben.
Wie das System der Frühwarnung besonders nachhaltig aussehen kann, erfährt Lena Ganschow erneut in Süditalien. Wieder auf dem Ätna, trifft sie die Geophysikerin Charlotte Krawczyk vom Geoforschungszentrum Potsdam und ein deutsch-italienisches Forscherteam. Sie entwickeln ein Glasfaserkabel, das in Kombination mit Lasertechnik kleinste Erdbewegungen über und unter Wasser detektieren kann.
So sollen in Zukunft auch Vulkan-Hangrutschungen und Erdbeben in Echtzeit erfasst und damit auch die Auslöser für einen potenziellen Tsunami aufgespürt werden. Da Glasfaserkabel ab 2025 im Mittelmeer für den digitalen Ausbau großflächig verlegt werden sollen, erhoffen sich die Forschenden davon großen Nutzen. Tsunamis kommen zum Glück selten vor. Doch dadurch werden die zerstörerischen Flutwellen oftmals auch unterschätzt. Anders als der Klimawandel ist das Naturereignis von Menschen aber nicht beeinflussbar. Die einzige Chance ist die Vorbereitung. (Text: 3sat)

Drei Tage Trump – Knapp 100 Dekrete hat Donald Trump in den ersten 24 Stunden seiner Präsidentschaft unterschrieben, darunter der Ausstieg aus dem Paris-Abkommen und der Austritt aus der Welt-Gesundheitsorganisation. Zum Ukraine-Krieg gab es einen Online-Post. Da schreibt Trump, es sei Zeit einen Deal zu machen. Trump als globaler Deal-Maker. Was bedeutet das für die Probleme der Welt und die Sicherheitspolitik? Gesprächsgast: Jonas Driedger – Researcher, Leibniz-Institut für Friedens- und Konfliktforschung
Seit wann essen wir Fleisch? – Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Chemie untersucht zum ersten Mal den Zahnschmelz von über drei Millionen Jahren alten Funden unserer Vorfahren und staunen über die Ergebnisse. Anders als bisher gedacht, haben unsere frühen Vorfahren, also der Australopithecus, gar kein Fleisch gegessen. Das zeigen neue Zahnanalysen des Mainzer Forschungsteams.
Frauen in der Klimakrise – Frauen sind oft stärker von den Folgen des Klimawandels betroffen: Sie sind nicht nur anfälliger bei extremen Wetterereignissen, der Klimawandel erhöht auch das Risiko von Gewalt gegen Frauen und erhöht die Zahl der Kinderehen. Agrarökonomin und Klimaaktivistin Adenike Oladosu vertritt Frauenrechte und zeigt Frauen in Workshops, wie sie sich besser vor Übergriffen schützen können.
Rolle der Proteine bei Tumorbildung – Proteine sind lebenswichtige Bausteine des Körpers. In München erforscht man derzeit, welche Proteine im Körper existieren und welche Funktionen sie haben, denn besonders bei Krebs spielen fehlerhafte Proteine eine zentrale Rolle. Forscher arbeiten nun an maßgeschneiderten Therapien und neuen Behandlungsansätzen. (Text: 3sat)

Wer tief in die eigenen Gene blickt, kann dort sein Schicksal finden. In der DNA verstecken sich Mutationen, Risikofaktoren und Erbkrankheiten. Doch auch die Frage: Wie lange habe ich noch? Aber will man das wirklich wissen? Reporter Frank Seibert trifft Menschen, die diese Frage für sich beantworten mussten – und spricht dazu auch mit Forschenden, die immer mehr in den menschlichen Genen entdecken können. Kim ist 29 Jahre alt. Ihr Vater ist mit Anfang 40 an Alzheimer erkrankt und daran gestorben. Seit einer Genuntersuchung weiß die junge Frau aus Bochum, dass sie die Krankheit von ihrem Vater geerbt hat.
Sie weiß, dass Alzheimer nicht heilbar ist. Eine tickende Zeitbombe. Mit größter Wahrscheinlichkeit wird auch sie daran erkranken. Aber wann? Was macht dieses Wissen mit ihr? Wie lebt sie als junge Mutter mit dieser Diagnose? Für Uwe und Silke aus Freital in Sachsen veränderte sich das Leben überraschend. Uwe wurde plötzlich schwer krank, er wusste nichts von seiner Genmutation. Eine Gendiagnose hätte das Paar auf die neuen Herausforderungen vorbereiten können. Dennoch bedauert Silke es nicht, dass sie nicht wussten, was auf sie zukommt.
Anders ist es für Jana: Sie ist sich sicher, dass ihr der Blick in die eigenen Gene das Leben gerettet hat. Nach der Genanalyse wusste sie, dass sie die Veranlagung für Brustkrebs von ihrer Mutter geerbt hat, ging engmaschig zu Vorsorgeuntersuchungen. Als tatsächlich ein Tumor entdeckt wurde, konnte frühzeitig gehandelt werden. Jana war auf die Amputation ihrer Brüste vorbereitet. Reporter Frank Seibert taucht tief in das Thema Gendiagnostik ein. Auch in seiner Familie gibt es Erkrankungen wie Krebs, und er fragt sich: Könnten die erblich sein? (Text: 3sat)

Was ist Deep Seek? – Die KI-App „Deepseek“ ist Chinas Antwort auf ChatGPT und dabei deutlich billiger als das Original aus dem Silikon Valley. Deepseek hat den Rivalen ChatGPT im AppStore von Apple bereits auf Platz zwei verwiesen. Was macht die App des chinesischen Start_ ups besser als die Konkurrenz? Welche Bedenken gibt es im Hinblick auf die Datensicherheit? Gesprächsgast: Jonas Andrulis, Wirtschaftsingenieur.
Der US-Austritt aus der WHO – Trumps Entscheidung, die USA aus der WHO abzuziehen, würde wichtige Ge-sundheitsprogramme gefährden, insbesondere im Kampf gegen Krankheiten wie Tuberkulose und AIDS. Experten befürchten, dass auch andere Länder, insbesondere in Europa, folgen könnten. Die WHO steht nun vor der Herausforderung, ihre Finanzierung und Rolle neu zu gestalten.
Corona: Das Ende sozialer Kontakte – In der Pandemie wurden viele Menschen durch Isolation und den Verlust von Nähe zu Familienmitgliedern in ihren sozialen Kontakten eingeschränkt. Dr. Lydia Repke vom GESIS-Institut untersucht, wie Kontaktbeschränkungen das Einsamkeitsempfinden beeinflussten. Ihre Forschung zeigt, dass virtuelle Kontakte wenig gegen Einsamkeit helfen, während persönliche Treffen entscheidend sind.
Bedroht: Afrikanische Pinguine – Die afrikanischen Pinguine sind stark vom Aussterben bedroht, da ihre Zahl in den letzten 100 Jahren um 97 Prozent gesunken ist. Hauptursache ist der Mangel an Sardinen und Sardellen, die durch Überfischung verschwunden sind. Die NGO Sanccob pflegt verletzte Pinguine und setzt sich für den Schutz von Fischereizonen ein, um den Fischbestand zu erhalten. (Text: 3sat)

Mehr denn je strebt unsere Gesellschaft nach einem möglichst langen und gesunden Leben. Was ist der Schlüssel dazu? Die „nano-Doku“ taucht tief in die Selbstoptimierungs-Szene ein. Jeder vierte Mensch in Deutschland nutzt Sport-Apps, Fitness-Tracker, Supplements und andere Optimierungs-Gadgets. Fast anderthalb Milliarden Euro stecken im Markt der Selbstvermessung und -verbesserung. Auch Reporter Frank Seibert hat eine Smartwatch und trackt seinen Sport, seinen Schlaf, seine Herzrate. Doch er fragt sich auch: Was bringt mir das ganze Tracken wirklich? Verbessert sich meine Gesundheit, oder setzt mich das Streben nach besseren Werten vielleicht mehr unter Druck, als mir lieb ist? Bei seiner Spurensuche trifft Frank Hobby-Sportler, die jede Menge an Zeit und in Technik investieren, um das Beste aus sich herauszuholen.
Was treibt sie an, und wohin führt sie das? Er schaut sich auf einer Bio-Hacking-Messe um, um herauszufinden, worum es den Selbstoptimierer genau geht, und besucht ein sogenanntes Longevity Center. Das ist der neueste Trend: Longevity, also Langlebigkeit. In speziellen Praxen bieten Ärzte umfangreiche Leistungsdiagnostiken an, für die schnell mehrere Tausend Euro aufgerufen werden.
Sie sollen zu einem langen und vor allem gesunden Leben führen. Längst beschäftigt sich auch die Psychologie und Soziologie mit diesen Entwicklungen. Frank Seibert erfährt, dass sehr oft der Wunsch nach Kontrolle über das Selbst in einer immer unkontrollierbarer werdenden Umwelt die Ursache dieses Trends ist. Experten warnen davor, dass das Selbstoptimieren zu einem endlosen Prozess werden kann, in dem die bloße Zahl überhöht, ein „optimaler“ Zustand jedoch nie erreicht werden kann. Was also ist der Schlüssel zu einem gesunden und langen Leben? Wie viel Selbstkontrolle tut gut? (Text: 3sat)