Jülich - Bei Sommertour hinter die Kulissen des FZJ geschaut

Bei Sommertour hinter die Kulissen des FZJ geschaut

Von: ptj
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Doktorand Sebastian Schmitt (l.) erklärt kurz und knackig die Atmosphärensimulationskammer „Saphir“. Foto: Jagodzinska
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Die Atmosphärensimulationskammer „Saphir“ wird mit hochreinem Gas versorgt. Foto: Jagodzinska
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Auch die Genforschung an sich ist Diskussionsthema mit Jochen Gätgens bei der Sonderführung im Forschungszentrum. Foto: Jagodzinska

Jülich. „Dem Forschungszentrum müsste man gleich mehrere Denkmäler setzen“, sagte Joseph Krott, einer von 15 Lesern unserer Zeitung, die in den Genuss der gut dreistündigen vierten Auflage unserer „Sommertour“ kamen.

Nach einer kompakten Einführung in den interdisziplinären Großforschungsbetrieb mit rund 5500 Mitarbeitern durch den Doktoranden Sebastian Schmitt führte die Tour hinter die Kulissen zweier einzigartiger Institute: Im Bio- und Geowissenschaftsinstitut (IBG) führte Bioverfahrensentwickler Jochen Gätgens durch die Schwerpunkte der Biotechnologie, nämlich Bioökonomie, Mikrofluidik und Populationsheterogenität.

Kern der Biotechnologie, die in Medikamenten, Waschmitteln und in Pfanzen steckt, ist die wissenschaftliche und technische Anwendung auf lebende Organismen – das IGB arbeitet mit Bakterien.

Mit dem Beispiel des wachsenden Müllproblems durch Kunststoffansammlungen in den Weltmeeren und dem Verfügbarkeitsproblem des Rohstoffs Erdöl führte Gätgens in die Bioökonomie ein. Das ist eine Grundlagenforschung, die auf der nachhaltigen Nutzung biologischer Ressourcen basiert. Gätgens malte das „Horrorszenario“ weiter aus: „Die Microplastik ist ein noch größeres Problem“: Die Plastikteile zersetzen sich, werden vermehrt von Fischen aufgenommen und gelangen durch die Nahrungskette in den menschlichen Organismus, wo sie bis zum Organversagen führen können. Durch die Entwicklung neuer Verfahren soll die Grundlagenforschung in die angewandte Forschung münden.

Beispielhaft demonstrierte Gätgens einen aus Finnland stammenden Öko-Becher aus polymerisierbaren Milchsäure-Laktaten. „Jedes Bodenbakterium kann Milchsäure aufnehmen. Laktat ist eine kompostierbare Ressource“, begeisterte er sich für einen „ökonomisch sinnvollen Kreislauf“.

Warum werden sie nicht in Deutschland hergestellt, fragten die interessierten Gäste der Sonderführung? „Erst, wenn die Rohölpreise massiv gestiegen sind“, kann Gätgens sich die industrielle Massenproduktion solcher Becher in Deutschland vorstellen.

Im „Genlabor S1“, wo nach Bedeutung der Bezeichnung „gar kein Risiko“ für den Forscher besteht, demonstrierte Gätgens den Prozess der Fermentation, eine Form der enzymatischen Umwandlung organischer Stoffe. In die Petrischale wird mit einem Nährboden versehen, Bakterien werden aufgebracht, die sich zu Zellkolonien vermehren. Spezielle Erlenmeyer-Schüttelkolben werden mit den gezüchteten Mikroorganismen beimpft und verschlossen. Temperierte Schüttelschränke sorgen nun für die ständige Sauerstoffversorgung und Durchmischung.

Eine Etage höher ging es um die „Mikrofluidik“, die sich mit dem Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen auf kleinstem Raum beschäftigt. Ein Kurzfilm informierte über den Bereich der „Populationsheterogenität“. Genetisch kodierte Fluoreszenz-Sensoren ermöglichten den Besuchern, „Bakterienzellen beim Arbeiten zu sehen“. „Diese Technik hat Jülich entwickelt“, betonte Gätgens das patentierte Alleinstellungsmerkmal.

Sebastian Schmitt oblag es, die weltweit einmalige Atmosphärensimulationskammer „Saphir“ kurz und knackig vorzustellen. Die am Präsentationstag geschlossene Kammer ermöglicht die reproduzierbare Untersuchung definierter atmosphärisch-chemischer Mechanismen. Sie kann „OH-Radikale messen“ und macht Jülich so in der Atmosphärenwissenschaft einzigartig.

Schmitt klärte auf über die Grundlagen der atmosphärischen Chemie und das kurzlebige und hochreaktive „OH-Radikal“ (Hydroxil-Radikal), das er als „Waschmittel der Atmosphäre“ bezeichnete. Im Gepäck hatte der Doktorand eine herkömmliche Fichte aus der dynamischen Pflanzenklimakammer „Saphir-Plus“.

Mit Bäumen aus dem borealen Nadelwald, dem mitteleuropäischen Mischwald oder dem mediterranen Wald werden hier biogene Prozesse in der Amosphäre und ihr Einfluss auf Selbstreinigungskraft und Luftqualität untersucht. Sein Fazit: „Egal, was wir machen: Wir sollten das globale System der Dynamik der Atmosphäre wirklich verstanden haben, bevor wir eingreifen, denn wir haben es nur einmal.“

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