NANO – Die Welt von morgen

Grüner Wasserstoff soll alles richten: Die Industrie decarbonisieren und den Klimawandel eindämmen. Lena Ganschow besucht Offshore-Windparks, ein Stahlwerk und Forschungsprojekte zu grünem Wasserstoff. Wie kann eine grüne Wasserstoffwirtschaft gelingen? In den nächsten 20 Jahren muss es uns gelingen, unseren Ausstoß an Treibhausen drastisch zu verringern: um über 90 Prozent. Wir müssen die Weichen stellen – aber das geht nur, wenn wir konsequent auf Wasserstoff setzen. Wird er durch grünen Strom aus Wasser gewonnen, ist er CO2 neutral und kann als Energieträger und als Rohstoff dienen.
Niemand will den Anschluss verpassen: es gibt inzwischen zahlreiche Projekte und Forschungsvorhaben zu grünem Wasserstoff. Und alle, von Energieversorgern bis zu energieintensiven Unternehmen, verkünden, dass sie auf grünen Wasserstoff umstellen wollen. Nur: es passiert nicht genug und nicht schnell genug. Was hemmt den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft? Wird mehr staatliche Förderung benötigt, fehlt es an Subventionen? Und wo sollen die riesigen Mengen grüner Wasserstoff für eine Wasserstoffwirtschaft herkommen? Presenterin Lena Ganschow macht sich auf eine Spurensuche durch Deutschland.
Sie besucht Offshore-Windparks vor Helgoland, ein Stahlwerk, das künftig grünen Wasserstoff einsetzen will und den Hamburger Hafen, der als Umschlagsplatz für Wasserstofflieferungen aus dem Ausland dienen soll. Denn wir werden Wasserstoff aus dem Ausland beziehen müssen. Ein Vorbild könnte Schottland sein. Hier ist man bereits ein gutes Stück weiter und baut Windkraftanlagen und Elektrolyseure entlang der Küste auf. In fünf bis zehn Jahren werden wir grünen Wasserstoff aus Schottland importieren können.
Wie der Wasserstoff bei uns transportiert und gespeichert wird, erfährt Lena in Berlin: Leitungsnetze müssen deutschlandweit ausgebaut und Gasspeicher für Wasserstoff umgerüstet werden. Wer braucht den Wasserstoff dann am dringendsten? Bleibt für die Heizung des Einzelverbrauchers in absehbarer Zeit etwas übrig? Professor Volker Quaschning forscht zu erneuerbaren Energien und Klimaschutz an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin und ordnet ein, wie die Wasserstoffwirtschaft sich entwickeln wird. (Text: ARD alpha)

Abgabefrist nationale Klimaziele – Der 10. Februar ist die Frist, bis zu der die Vertragsstaaten des Pariser Abkommens ihre Klimaziele für 2035 festlegen. Drei Länder haben ihre so genannten NDCs, ihre national festgelegten Klimabeiträge, pünktlich abgegeben: Großbritannien, die Schweiz und Neuseeland. Mit Gesprächsgast: Niklas Höhne, NewClimate Institute, Berlin
Neue Strategie bei Metastasen – Tumoren sind genetisch instabil. Sie mutieren ständig und können so unter Therapiedruck den Chemotherapeutika ausweichen. In Heidelberg ist es nun erstmals gelungen, aus den extrem seltenen, im Blut zirkulierenden Brustkrebszellen, die zu Metastasen führen, Tumor-Organoide zu züchten. An diesen können unter anderem Chemotherapeutika getestet und angepasst werden.
Qualitätssiegel für KI – Künstliche Intelligenz kann helfen, Krebs zu diagnostizieren. Doch KI macht Fehler, etwa wegen mangelhafter Daten. Am Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz in Kaiserslautern entsteht eines von zwei bundesweiten Zentren, das Merkmale für „vertrauenswürdige KI“ entwickelt und in der Praxis etablieren soll. Ziel: ein Qualitätssiegel für künstliche Intelligenz „Made in Germany“.
Luxusbad – Sensationsfund in Pompeji – Bei einer Ausgrabung in Pompeji haben Archäologen ein privates und perfekt erhaltenes römisches Badehaus entdeckt, möglicherweise das größte, das jemals dort gefunden wurde – inklusive heißen, warmen und kalten Räumen, leuchtend roten Wänden, einem Mosaikboden, Steinbänken und einem riesigen Tauchbecken.
Gefährliches Halbwissen: Klospülung – Wenn man auf der Südhalbkugel die Klospülung drückt, fließt das Wasser andersrum ab. Aber stimmt das überhaupt? Diese Annahme beruht auf einer weit verbreiteten Fehlinterpretation des sogenannten Coriolis-Effekts. Die Ablenkung der Bewegung von Objekten aufgrund der Erdrotation. (Text: 3sat)

Das Ergebnis der letzten PISA-Studie von 2022 ist alarmierend: Die deutschen Schüler haben im internationalen Leistungsvergleich das bisher schlechteste Ergebnis erzielt. Gleichzeitig gibt es in Deutschland die vierthöchste Schulabbrecherquote der EU. Jedes dritte Kind in Deutschland fühlt sich von der Schule gestresst. Geht Schule auch ohne Druck, und lernen die Kinder und Jugendlichen dann trotzdem genug? Das will Reporter Frank Seibert in der Universitätsschule Dresden herausfinden, in einem wissenschaftlich begleiteten Schulversuch.
Die Schülerinnen und Schüler lernen dort in klassenübergreifenden Gruppen ohne Stundenplan, Hausaufgaben und Noten. Frank Seibert begleitet die zwölfjährige Leefke über mehrere Monate in ihrem Schulalltag und taucht tief in ein anderes Schulkonzept ein, als er es selbst erlebt hat. Eine Schule ohne Druck, die die Individualität der Schülerinnen und Schüler fördert, ihre Selbständigkeit und Neugierde unterstützt und sie im eigenständigen Lernen ermutigt – ist das also doch möglich? (Text: 3sat)

Wie reagieren Tiere auf Umweltveränderungen – und kann dieses Wissen auch Menschen schützen? – Ein spannender Forschungskrimi. Verhaltensbiologe Martin Wikelski beobachtet Tiere mit kleinen Hightechsendern: Nashörner in Südafrika genauso wie Bauernhofziegen in Italien. Die Erkenntnisse dienen dem Artenschutz und dem Schutz von Menschen. Wikelski und sein Team untersuchen, ob das Beobachten des Verhaltens von Tieren hilft, Naturkatastrophen wie Erdbeben vorherzusagen. Auf ihren Wanderungen legen Tiere oft weite Strecken zurück, sie kommunizieren miteinander und reagieren auf feinste Umweltveränderungen. Bisher unentdeckte Zusammenhänge werden entschlüsselt: Was verraten die Wanderwege der Palmenflughunde in Sambia über die Wiederaufforstung verlorener Wälder, wie warnen Zugvögel in Französisch-Polynesien vor Tsunamis, und wie helfen Fluchtreaktionen von Tieren, Wilderer aufzuspüren? Erstmals ermöglicht es die Technik, Hunderttausende von Tieren gleichzeitig zu beobachten. (Text: 3sat)

Nicht nur Extrem- und Spitzensportler wie Deniz Kayadelen und Christoph Harting – wir alle können von Kälte profitieren und unsere Körper an niedrigere Temperaturen gewöhnen. Aber wie? Die Filmemacher treffen unter anderen die Lagerarbeiterin Katarzyna, die in einem Tiefkühllager bei minus 22 Grad Celsius in Achtstundenschichten der Kälte trotzen muss. Wie gelingt ihr das, und welche Rolle spielt ihr individuelles Kälteempfinden dabei? Der Film begleitet auch die Extremschwimmerin Deniz Kayadelen bei ihren Vorbereitungen für die Durchquerung des Ärmelkanals.
Wie ist das zu schaffen: mehr als 33 Kilometer in nur 17 Grad Celsius kaltem Wasser? Was passiert in ihrem Körper? Der Kraftverlust der Muskulatur ist beträchtlich und geht schnell. Die Weiterleitung von Erregungsmustern gelingt immer schlechter. Das kann dazu führen, dass schon nach 15 Minuten in Wasser unter 15 Grad Celsius die gesamte Koordination der Bewegungen versagt und die schwimmende Person ertrinkt. Aber Deniz Kayadelen versucht ihren Körper so zu trainieren, dass er seine Temperatur immer besser halten kann. Wie das gelingen kann, dazu forscht unter anderem Dr. Erich Hohenauer von der „University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland“.
Besonders interessiert ihn die Frage, ob Kältereize tatsächlich das Immunsystem stärken. Dazu führt er Untersuchungen mit normalen, aber auch kälteerprobten Probandinnen und Probanden durch. Einer davon ist der Biohacker Rolf Duda. Er wandert in Badehose durch Schneelandschaften und geht regelmäßig Eisbaden. Nach einem traumatischen Erlebnis änderte er sein Leben und erfuhr durch sein Kältetraining Heilung und mentale Stärkung. Seine Erfahrungen damit gibt er mittlerweile in Kursen an andere Menschen weiter.
Aber wie gelingt die mentale Stärkung? Dazu gibt es neue Forschungserkenntnisse aus der Psychologie. Im Spitzensport wird die Kältetherapie ebenfalls immer öfter eingesetzt. Der Diskuswerfer Christoph Harting, Olympiasieger von 2016, sitzt unter ärztlicher Leitung täglich in der Kältekammer bei minus 110 Grad Celsius. Damit soll seine Fähigkeit zur körperlichen Regeneration gesteigert werden. Auch kleinere Verletzungen wie Muskelfaserrisse heilen schneller, weil Körper und Extremitäten besser durchblutet werden. (Text: 3sat)