Wissenschaft am Sonntag

Es könnte aber auch sein, dass Mäuse deshalb so häufig als Versuchstiere dienen, weil sie eine verhältnismäßig kurze Lebenspanne habe und nach den Versuchen direkt getötet werden.

Die Mäuse haben tatsächlich eine ähnliche DNA wie die Menschen, unsere Gene stimmen zu 95% überein, dadurch sind Erkenntnisse auch am ehesten auf Menschen übertragbar.
Ein weiterer Grund dafür ist, dass man die Gene von Mäusen auch relativ leicht verändern oder abschalten kann (man redet dabei von sogenannten Knock-Out-Mäusen)

Nachdem wir diese Grundlagen geklärt haben kommen wir mal zu ein paar Versuchen, die gemacht wurden oder werden.
Schrödingers Katze kennt ihr ja schon. Über Glowy-Cat und den LD-50 Wert haben wir uns auch schon unterhalten.

Für diesen LD-50 Wert gibt es allerdings auch eine Alternative mit der sich die Anzahl Versuchtiere um ca. 70% reduzieren lässt, die sogenannte ATC (Acute Toxic Class).


Als nächstes widmen wir uns Augenreizenden Stoffen. Ein seit 1944 angewandter Versuch ist der sogenannte Draize-Test (benannt nach seinem erfinder Henry Draize), der auch als Kaninchenaugentest bezeichent wird.

Als Alternative dazu gibt es seit 1980 den sogenannten HET-CAM Test (Hühnerei-Test an der Chorion-Allantois-Membran)

Als nächstes hätten wir noch Pyrogentests. Pyrogene sind in der Medizin Stoffe die Fieber auslösen können.

Da gibt es den Kaninchentest

Dann gibt es den sogenannten LAL-Test (Limulustest)

Des Weiteren gibt es noch den MAT (Monozyten-Aktivierungstest)

Zueltzt möchte ich noch auf einen aktuellen Versuch zum Thema Amnesie eingehen.

Das war jetzt natürlich nur eine kleine Anzahl an Versuchen, aber sie zeigt zumindest, dass versucht wird Test zu optimieren so dass weniger Tieren Leid zugefügt wird, auch wenn jedes leidende Tier eines zuviel ist.

Damit war es das für heute von mir ich sollte echt mal anfangen meine Texte vorzuschreiben, damit ihr nicht so lange warten müsst.
Ich wünsch euch einen schönen Restsonntag, eine angenehme Woche und nächsten Sonntag beantwortet Prof. Nyaaa~ zum Abschluss der Staffel die Zuschauerfrage zum Thema Wasserstoff-Brennstoffzellen und wird dabei von mir unterstützt.

Herzlich willkommen zur letzten Folge dieser Staffel, nyaa. Wie doch die Zeit vergeht, kaum zu glauben das wir schon wieder 12 Folgen hinter uns haben, nyaa. Heute wird es um ein Thema gehen
das sich Ixs gewünscht hat, nyaa. Wir beschäftigen uns mit der Brennstoffzelle, aber bevor wir auf die Bedeutung dieser in der heutigen Zeit eingehen, reden wir erst einmal über die Grundlagen einer solchen Zelle, nyaa. Zuerst zum Aufbau, nyaa. Im Grunde besteht jede Brennstoffzelle aus einer Anode, einer Kathode und einem Elektrolyte dazwischen, nyaa. Im Grunde bräuchte man eigentlich
gar nicht einen solchen Aufbau, da die Brennstoffzelle auf der Knallgasreaktion beruht und diese braucht eigentlich nur einen Funken und schon wird Energie frei, nyaa. Das Problem dabei ist allerdings das diese Reaktion unkontrolliert abläuft, nyaa. Das heißt es wird sehr viel Energie in
einem kurzen Augenblick frei, nyaa. Das wäre für ein Auto mit Brennstoffzelle äußerst ungünstig, nyaa. Deswegen hat man sich den oben genannten Aufbau überlegt um die Energie kontrolliert
nutzen zu können, nyaa. Was passiert nun in so einer Zelle, nyaa? Der Wasserstoff fließt durch die Anode ein und wird dort ionisiert, nyaa. Dann bewegt sich der ionisierte Wasserstoff zur Kathode,
nyaa. Dort trifft er auf den Sauerstoff und es kommt sozusagen zu vielen kleinen
Knallgasreaktionen, nyaa. Dadurch wird die Energie gleichmäßig frei und kann als Energiequelle genutzt werden, nyaa. Als Endprodukt kommt dann stinknormales Wasser heraus, nyaa.Hierzu sollte ich noch erwähnen, das der oben genannte Aufbau die einfachste Form einer solchen
Zelle ist, nyaa. Die tatsächlich benutzten Zellen sind wesentlich komplizierter, nyaa.
Der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle liegt zwischen 83 und 94%, je nach den Bedingungen in der Umgebung, nyaa.
Kommen wir nun zu den Thema für das sich Ixs besonders interessiert den Zukunftsaussichten, nyaa. Erst einmal ist es offensichtlich das eine Brennstoffzelle sehr umweltfreundlich zu sein scheint, nyaa. Alles was man braucht ist Wasserstoff und Sauerstoff und am Ende kommt einfach
nur Wasser raus, nyaa. Aufgrund dieser Tatsache ist die Brennstoffzelle der Hoffnungsträger für eine saubere Zukunft, nyaa. Wo würden denn eigentlich die Einsatzgebiete für eine Brennstoffzelle
liegen, nyaa? Diese kann man im Grunde in drei Teilgebiete aufteilen, nyaa. Erstens stationäre Brennstoffzelle als Kraftwerke oder zur Wärmeerzeugung, nyaa. Zweitens mobile Brennstoffzelle für Fahrzeuge aller Art und als dritte Anwendungsmöglichkeit als Energieversorgung für portable
Geräte wie Handys, nyaa. So weit klingt alles zu schön um wahr zu sein, nyaa. Womit wir bei den momentanen Problemen angekommen wären, nyaa. Das größte Problem ist meiner Meinung nach
die Bereitstellung von Wasserstoff, nyaa. Dieser liegt nämlich nur äußerst selten rein vor, nyaa. Deswegen braucht man zur Herstellung Strom um den Wasserstoff aus Wasser zu gewinnen, nyaa. Und genau dort liegt das Problem, nyaa. Das bedeutet letztendlich das die Brennstoffzelle nur dann umweltfreundlich ist, wenn der benötigte Strom komplett aus erneuerbaren Energien gewonnen
wird, solange dies nicht der Fall unterscheidet sich die Brennstoffzelle kaum von den normalen Energiequellen wie Kohlekraftwerke o.ä., nyaa. Deswegen ist ein grundlegender Umbau der Infrastruktur vonnöten bevor die Brennstoffzelle effektiv eingesetzt werden kann, nyaa. Ansonsten
gibt es noch einige technische Probleme, die aber relativ einfach zu lösen sein sollten, nyaa. Vor allem weil viele große Firmen wie DaimlerChrysler und andere Automobilfirmen besonders an der
mobilen Brennstoffzelle arbeiten um sie in ihre Autos zu integrieren, nyaa. Allerdings hat man schnell bemerkt das die Erfolgsaussichten für stationäre Zellen höher sind weswegen auch daran
massiv geforscht wird, nyaa. Dabei geht man davon aus das vor allem kleine stationäre Einheiten eine große Rolle spielen werden, nyaa. Der Grund dafür liegt in den geringen Schwankungen der
Leistung einer solche Zelle, das prädestiniert sie als Quelle für Haushaltsstrom, nyaa. So nun darf Dr. Drei Drittel auch noch ein paar Takte sagen, nyaa.

Vielen Dank, Prof. Nyaa-Nova-Nyaa-Nyaaa~

Da du das meiste schon gesagt hast, werd ich mich kurz halten und insbesondere auf die Verwendung in Fahrzeugen im Vergleich zur Elektromobilität eingehen.
Der Wasserstoff-Brennstofsffzelle hat man schon vor Jahren eine große Zukunft vorrausgesagt, ist aber im Zuge der Elektromobilität doch eingeschlafen. Wie kam es dazu?
Die Antwort liegt primär im Preis. Die Produktionskosten für Wasserfahrzeuge sind enorm und der Wirkungsgrad ist ziemlich klein. So werden von der Energie der Wasserstoffszelle gerade mal 25% in Bewegungsenergie umgesetzt, der Rest geht verloren. Bei Batteriebetriebenen Elektroautos liegt der Wert bei 69%.
Derzeit ist der Markt der Wasserstofftechnologie daher schwierig. Es gibt nur eine geringe Nachfrage wodurch der Preis steigt, die derzeit einzigen Wasserstoffautos die verkauft werden sind der Toyota Mirai für 78.600 € und der Hyundai Nexo, für 69.000€. Also viel mehr Geld, als ein normalsterblicher bezahlen kann. So kommt es dass in Deutschland nur knapp 400 Fahrzeuge mit Wasserstoff angetrieben werden, bei insgesamt 47 Mio. Autos.
Durch die geringe Nachfrage steigt natürlich auch der Preis der Forschung. Das nächste Problem ist das Tanken. Die Infrastruktur ist derzeit in Deutschland kaum ausgebaut, es gibt aktuell 74 Wasserstofftankstellen, bis Ende des Jahres sollen es 100 sein.
Allerdings denke ich, dass die Elektromobilität auch nicht die Zukunft ist. Schaut man sich die Liste der Elemente an, die in 50 Jahren nicht mehr verfügbar sein werden findet man darunter Lithium und Cobalt. Beides Elemente die für Batterien wesentlich sind. Da reden wir dann nicht nur von Fahrzeugen, sondern auch von Handyakkus und einfachen Batterien. In die 50 Jahre ist eine Verdopplung des aktuellen Verbrauchs eingerechnet, wenn also zu viele Menschen jetzt auf E-Autos umsteigen werden diese Elemente schon eher verbraucht sein.
Wenn bis dahin keine Alternative gefunden wurde oder Lithium aus dem Weltraum geholt wird (inwiefern es da Vorkommen und Möglichkeiten gibt, weiß Prof. Nyaaa~ besser als ich) wird es das Ende der Elektromobilität bedeuten.

Das war es mit dieser Folge, wir bedanken uns bei allen Freunden der Sendung undwünschen euch eine schöne Halloweenpause

Damit euch nicht zu langweilig wird hat unser Kätzchen noch durch das Studio gewütet und 20 Begriffe aus der Staffel in Folgendem Gitter versteckt
Wer es schafft alle 20 Begriffe zu finden (bitte im Spoiler) bekommt (darüber haben wir uns noch gar nicht unterhalten), ich würd einfach mal sagen, der darf Prof. Nyaaa~ in seinem Pappkarton streicheln

Wer noch Fragen zum Thema hat kann sie natürlich noch stellen, nyaa.

Ansonsten sehen wir uns nach der Halloweenpause wieder, nyaa. Bis dahin alles gute und viel Spaß an Halloween, nyaa.

Eine Frage ist mir aber doch noch gekommen, bei der Reaktion wird ja Wasser (Gasförmig) ausgestoßen und du meintest mal Wasser ist ein Treibhausgas. Kommt es dadurch zu umwelttechnischen Problemen, wenn man Wasserstoffbrennzellen in Masse einsetzen würde?

Wir haben doch Stromüberschüsse, wenn der Wind kräftig weht, soviel das die Windräder, zumindest in Norddeutschland, immer für längere Phasen stillgelegt werden müssen. Könnte man diese Energie nicht für die Wasserstoffgewinnung verwenden? Es gibt doch ohnehin Probleme mit dem Stromspeichern aus erneuerbaren Engerien.

@ Dr Drei Drittel

@Ixs
Das wäre eine ziemlich elegante Lösung, nyaa.

@Ixs
Das wird für die derzeit fahrenden auch genutzt, aber wenn wir in Masse mit Wasserstoffautos fahren würden, würde der Strom nicht reichen. Wir bräuchten also viel mehr Windräder und die Fahrzeuge würden trotzdem noch entsprechend teuer sein
und dann wie du schon sagst Norddeutschland. In Süddeutschland kann dass chon wieder anders aussehen und der Transport über so eine weite Strecke ist mit großen Verlusten verbunden

Aber die Wasserstoff-Autos sind doch wohl deshalb so teuer, weil sie in so geringer Stückzahl gebaut werden. Natürlich kauft sich auch niemand ein Wasserstoff-Auto, wenn es keine Wasserstoff-Tankstellen gibt. Würde sich dies Technologie weiter verbreiten wäre es auch entsprechend billiger.
In Hamburg hat die Hochbahn (öffentlicher Nahverkehr) gerade zwei Wasserstoff-Busse in der Testphase. Ich bin selbst schon mal mit einen von ihnen gefahren. Man hört den Motor gar nicht mehr. Es wird also noch weiterhin dieses System getestet. Ganz abgeschrieben ist das also noch nicht.
Und in der Schweiz hat das Coop-Unternehmen nun Wasserstoff-LKW und baut gerade ein Tankstellennetz auf.
Man sollte die gute alte Wasserstoff-Brennstoffzelle noch nicht abschreiben.

Es hat auch keiner gesagt, dass man sie anschreiben soll, nyaa. Es kommt nur noch einiges auf uns zu bis das System vernünftig genutzt werden kann, nyaa.

Ich glaube, dass der Preis vor allem abschreckend ist. Aber ich glaube auch, dass die Brennstoffzelle eine bessere Alternative als Elektroautos sind, da die Reichweite und Ladezeit von Elektroautos einfach katastrophal sind.

In Europa haben wir das Problem, dass die Autohersteller zu viel Macht haben. Da wird lieber auf die "billigere" Elektromobilität gesetzt, als auf die Wasserstofftechnik. Und da die Elektromobilität gerade von den Medien als umweltreundlich angepriesen wird, werden sich auch viele ein Elektroauto kaufen. Was werden diese Leuten denken, wenn es plötzlich heißt "Elektroautos sind schlecht, kauft Wasserstoffautos"

Gerade Deutschland hätte gute Chancen gehabt in der Wasserstofftechnik führend zu werden, haben sich dann aber doch der Masse mit den Elektroautos angeschloßen und jetzt werden die Koreaner und vielleicht die Schweizer die führenden auf dem Gebiet

Ich erinnere mich noch an die Versuchsreihe von Mercedes, "Necar". Die Autos sind schon seit Jahrzehnten entwickelt worden, was fehlt ist doch "nur" die Massentauglichkeit. Bevor sich Elektroautos durchsetzen wird es auch noch Jahre dauern. Von daher wäre auf jeden Fall noch für ein Umdenken Zeit.

Aber ich hoffe in diesem Fall auf die Einsicht der Politiker, was natürlich gleich ein zum scheitern verurteilte Hoffnung ist.