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16 * <strong>Berliner</strong> <strong>Zeitung</strong> · N ummer 168 · D ienstag, 23. Juli 2019<br />
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Wissenschaft<br />
Ein Handschuh<br />
zum virtuellen<br />
Fühlen<br />
Er vermittelt die Form von<br />
Objekten am Bildschirm<br />
VonWalter Willems<br />
Mit einem neuartigen Datenhandschuh<br />
können Träger die<br />
Form virtueller Gegenstände erfühlen.<br />
Südkoreanische Forscher haben<br />
einen knapp 160 Gramm schweren<br />
Handschuh entwickelt, der ein haptisches<br />
Feedback ermöglicht. Das<br />
Team stellt das Gerät, das es an einem<br />
virtuellen Schachprogramm<br />
testete, im Fachblatt Scientific Reports<br />
vor. Derartige Datenhandschuhe<br />
könnten in der Zukunft nicht<br />
nur Spiele realistischer machen,<br />
sondern auch etwa bei der Ausbildung<br />
vonChirurgen helfen.<br />
Bei Simulationen einer virtuellen<br />
Realität (VR) vermitteln bisher spezielle<br />
Headsets optische Eindrücke einer<br />
Umgebung, während Datenhandschuhe<br />
die Bewegungen des<br />
Nutzers auf einen Bildschirm übertragen.<br />
Haptische Rückmeldung vermittelten<br />
die Handschuhe aber bislang<br />
kaum, schreibt das Team um<br />
Youngsu Cha von der Korea University<br />
in Seoul. Allenfalls könnten Träger<br />
Oberflächen grob erfühlen.<br />
Die Forscher stellen nun einen<br />
leichten Datenhandschuh vor, mit<br />
dem Träger die Form virtueller Objekte<br />
erfühlen können. Ähnlich wie<br />
bei bisherigen, ähnlichen Handschuhen<br />
registrieren bei dem Gerät<br />
flexible Sensoren aus dem Kunststoff<br />
Polyvinylidenfluorid (PVDF) an drei<br />
Fingern die Bewegungen des Trägers:<br />
Dabei verändert die Beugung<br />
des Fingers die elektrische Spannung<br />
am Sensor.Das daraus abgeleitete<br />
Bewegungsmuster wird per<br />
Bluetooth in Echtzeit auf die virtuelle<br />
Hand am Bildschirmübertragen.<br />
Getestet beim Schach<br />
Neu ist nun das Feedback: Berührt<br />
der virtuelle Finger einen virtuellen<br />
Gegenstand, bekommt mit dem<br />
Handschuh auch der echte Finger<br />
binnen Sekundenbruchteilen Rückmeldung.<br />
Dafür sorgt ein weicher<br />
pneumatischer Aktuator –also eine<br />
Einheit, die elektrische Signale in<br />
Druck umwandelt.„Weiche Aktuatoren<br />
haben verschiedene Vorteile,<br />
darunter geringes Gewicht und Flexibilität“,<br />
schreiben die Forscher.<br />
Die anden Fingerkuppen angebrachten<br />
Aktuatoren bestehen aus Silikonkautschuk.<br />
Aufgebaut sind sie<br />
aus einem zentralen Teil und einem<br />
äußeren Ring. Berührt der virtuelle<br />
Finger ein virtuelles Objekt, schaltet<br />
sich der Aktuator ein. Dann verlagert<br />
elektrische Spannung Luft aus dem<br />
äußeren Ring ins Zentrum, die das Silikon<br />
um etwa einen Zehntel Millimeter<br />
aufwölbt, was der Träger an der<br />
Fingerspitze spürt. Wird das virtuelle<br />
Objekt losgelassen, schaltet sich der<br />
Aktuator wieder ab. Insgesamt wiegt<br />
der Datenhandschuh 156 Gramm.<br />
Holger Böse vom Fraunhofer-Institut<br />
für Silicatforschung in Würzburg<br />
sieht in der Entwicklung einen<br />
wesentlichen Fortschritt. Jedoch sei<br />
der Weg zu einer kommerziellen<br />
Nutzung noch weit. Künftige Einsatzmöglichkeiten<br />
könnten neben<br />
Spielen etwa sein, Chirurgen in der<br />
Ausbildung auf Operationen vorzubereiten<br />
oder in Fabriken Montagevorgänge<br />
zu simulieren und so zu optimieren.<br />
(dpa/fwt)<br />
Sensibel: Der Datenhandschuh hilft, Gegenstände<br />
zu fühlen. SCIENTIFIC REPORTS/Y.CHA<br />
Abendstimmung auf dem Rhein bei Düsseldorf. Mehr als 250 Frachtschiffe fahren täglich auf dieser wichtigen Wasserstraße. Auf der Oder sind es nur 15 am Tag. STOCK.ADOBE.COM/JANVIER<br />
Mehr Schiffe, weniger Fische<br />
Zu viel Verkehr auf Flüssen verträgt sich nicht mit der Artenvielfalt, warnen <strong>Berliner</strong> Forscher<br />
VonKerstin Viering<br />
Das Projekt klingt ehrgeizig:<br />
Aus Deutschlands<br />
Wasserstraßen, die jahrhundertelang<br />
intensiv<br />
genutzt und umgestaltet wurden,<br />
sollen wieder lebendige Flüsse und<br />
Auen werden. So sieht es das Bundesprogramm<br />
„Blaues Band<br />
Deutschland“ vor, das unter Federführung<br />
des Bundesverkehrsministeriums<br />
und des Bundesumweltministeriums<br />
bis zum Jahr 2050 umgesetzt<br />
werden soll.<br />
Der Schwerpunkt liegt dabei auf<br />
jenenWasserstraßen, die für den Gütertransport<br />
heutzutage nicht mehr<br />
so wichtig sind. Auf insgesamt 2800<br />
Flusskilometern sollen dort zum<br />
Beispiel Auen renaturiert und Uferbefestigungen<br />
beseitigt werden. Gedacht<br />
ist das Ganze zum einen als<br />
ökologisches Sanierungsprogramm,<br />
das in den Gewässern wieder mehr<br />
Artenvielfalt schaffen soll. Gleichzeitig<br />
soll aber auch der Wassertourismus<br />
profitieren.<br />
„Diese beiden Ziele werden sich<br />
aber nicht so leicht verbinden lassen“,<br />
befürchtet Christian Wolter<br />
vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie<br />
und Binnenfischerei (IGB)<br />
in Berlin. Denn ein zu starker Schiffsund<br />
Bootsverkehr könne die Fisch-<br />
Vielfalt in einem Fluss deutlich dezimieren.<br />
Diesen Schluss ziehen er<br />
und seine Kollegen aus einer Studie,<br />
die sie an sechs großen europäischen<br />
Flüssen durchgeführthaben.<br />
Immer mehr Kreuzfahrten<br />
Gerade in Deutschland sind die tierischen<br />
Bewohner dieser Gewässer mit<br />
einer Vielzahl vonWasserfahrzeugen<br />
konfrontiert. Denn zum einen liegt<br />
hier immer noch eine der Hochburgen<br />
der europäischen Binnenschifffahrt.<br />
Der Rhein gilt sogar als verkehrsreichste<br />
Wasserstraße der Welt,<br />
jedes Jahr sind hier 200 Millionen<br />
Tonnen Güter unterwegs –und damit<br />
zwei Drittel der Frachtmenge,die auf<br />
Europas Flüssen insgesamt transportiert<br />
wird. Zum anderen boomt aber<br />
auch der Freizeit- und Erholungsverkehr<br />
auf dem Wasser. Allein die Zahl<br />
der Schiffe für Flusskreuzfahrten hat<br />
zwischen 2014 und 2015 um zehn<br />
Prozent zugenommen.<br />
AufFische wirkt sich vorallem der<br />
Wellenschlag aus,den all diese Fahrzeuge<br />
verursachen. „Je nach Schiffstyp<br />
entstehen dabei unterschiedliche<br />
Muster“, sagt Christian Wolter.<br />
Frachtschiffe zum Beispiel sind<br />
ziemlich breit und haben in beladenem<br />
Zustand einen großen Tiefgang.<br />
„Sie gleiten also wie eine Art Kasten<br />
durchs Wasser und schieben dabei<br />
eine kräftige Bugwelle vor sich her“,<br />
erklärt der Forscher. Zum Ausgleich<br />
strömt das Wasser neben dem<br />
Rumpf in umgekehrter Richtung am<br />
Das Rotauge Rutilus rutilus<br />
machte mit 29 Prozent den<br />
größten Teil des gesamten<br />
Fanges der <strong>Berliner</strong> Wissenschaftler<br />
aus. Rotaugen zählen<br />
zur Familie der Weißfische<br />
und haben eine grünliche<br />
Oberseite und einen weißen<br />
Bauch. Sie werden 25<br />
bis 45 Zentimeter lang und<br />
bis zu zwei Kilogramm<br />
schwer.Rotaugen kommen<br />
in einer ganzen Reihe von<br />
unterschiedlichen Wasserlebensräumen<br />
zurecht und<br />
stellen auch keine allzu hohen<br />
Ansprüche an die Wasserqualität.<br />
Ihr Fleisch ist<br />
sehr schmackhaft, allerdings<br />
vonvielen feinen Gräten<br />
durchzogen.<br />
DIE DREI HÄUFIGSTEN<br />
Der Flussbarsch Percafluviatilis<br />
wurde am zweithäufigsten<br />
gefangen –sein Anteil<br />
beträgt 16 Prozent. Diesen<br />
Vertreter der Echten Barsche<br />
erkennt man an seinem<br />
grau-grünen Körper mit den<br />
senkrechten Streifen, seiner<br />
geteilten Rückenflosse mit<br />
den vielen spitzen Stachelstrahlen<br />
und an den rötlich<br />
gefärbten Brust- und Bauchflossen.<br />
Je nach Nahrungsangebot<br />
werden Flussbarsche<br />
normalerweise 20 bis<br />
50 Zentimeter lang und bringenselten<br />
mehr als drei Kilogramm<br />
auf die Waage. Wegenihres<br />
mageren und grätenarmen<br />
Fleischs sind sie<br />
beliebte Speisefische.<br />
Der Ukelei Alburnus alburnus,der<br />
wie das Rotaugezu<br />
den Weißfischen gehört,<br />
machte elf Prozent des Gesamtfanges<br />
aus und belegt<br />
damit Rang 3. Dieser<br />
schlankeFisch mit dem<br />
grünlichen Rücken und dem<br />
silbernen Glanz an Seiten<br />
und Bauch wird meist zwischen<br />
12 und 15 Zentimeternlang.Ukeleis<br />
sind eine<br />
wichtigeNahrung für zahlreiche<br />
Fischfresser.Den Forscherndes<br />
Leibniz-Instituts<br />
für Gewässerökologie und<br />
Binnenfischerei (IGB) waren<br />
bei 396 Probefängen in<br />
sechs großen Flüssen<br />
229 666 Fische von55Arten<br />
in die Kescher gegangen.<br />
IMAGO IMAGES (3)<br />
Schiff vorbei, an den Flussufernentsteht<br />
ein Unterdruck und das Wasser<br />
sinkt in Richtung Flussbett.<br />
Bei Sportbooten ist der Rumpf<br />
dagegen wesentlich stromlinienförmiger<br />
gebaut, zudem sind sie meist<br />
deutlich schneller unterwegs als die<br />
Frachter. Das führt dazu, dass diese<br />
Fahrzeuge zwar nur eine geringe<br />
Bugwelle,dafür aber eine umso kräftigere<br />
Heckwelle erzeugen. Die aber<br />
breitet sich über große Entfernungen<br />
im Wasser aus, ohne an Kraft zu<br />
verlieren. Und irgendwann kracht<br />
sie dann mit Wucht gegen ein Ufer<br />
oder in eine Schilffläche.<br />
Was diese Wellenmuster für Fische<br />
bewirken, wusste bisher allerdings<br />
niemand so genau. Also haben<br />
die IGB-Forscher für ihre sechs<br />
Flüsse detaillierte Schifffahrtsdaten<br />
zusammengetragen und gleichzeitig<br />
die jeweilige Fischfauna unter die<br />
Lupe genommen. Probefänge an fast<br />
400 Stellen sollten verraten, welche<br />
Fische in den jeweiligen Gewässern<br />
leben und ob ihre Artenzahl mit der<br />
Intensität des Schiffsverkehrs zusammenhängt.<br />
„Bei solchen Fangaktionen erwischt<br />
man natürlich nie alle Arten,<br />
die in einem Fluss vorkommen“, sagt<br />
ChristianWolter.Das scheitertschon<br />
allein daran, dass manche Fische typische<br />
Bewohner des Unterlaufs<br />
sind, während andere nur im Oberlauf<br />
die richtigen Lebensbedingungen<br />
finden. „Insgesamt leben in einem<br />
typischen mitteleuropäischen<br />
Fluss zwischen 50 und 70 Fischarten“,<br />
fasst der IGB-Forscher seine Erfahrungen<br />
zusammen. „Davon fängt<br />
man an einer bestimmten Stelle im<br />
Schnitt so zwischen 12 und 18.“<br />
Die analysierten Daten zeigen allerdings,<br />
dass diese Ausbeute nicht<br />
an jedem Fluss gleich groß ist. Während<br />
im Rhein meist nur zwischen<br />
zehn und zwölf Arten in den Keschern<br />
landen, sind es in der Oder<br />
eher 15 bis 20. Liegt das vielleicht<br />
daran, dass auf dem Rhein im<br />
Durchschnitt 264 Frachtschiffe am<br />
Tagfahren, während es auf der Oder<br />
nur 15 sind? Um das herauszufinden,<br />
haben die Forscher mithilfe eines<br />
statistischen Modells untersucht,<br />
welche Flusscharakteristika<br />
die Unterschiede in der Artenzahl<br />
am besten erklären können.<br />
Dabei hat sich gezeigt, dass bekannte<br />
Probleme wie Begradigungen,<br />
Uferbefestigungen oder die Zerstörung<br />
der Auen zu einer niedrigeren<br />
Artenzahl führen. „Wir sehen<br />
aber auch einen ganz deutlichen<br />
Einfluss desVerkehrs“, sagt Christian<br />
Wolter.Jemehr Schiffe und Boote auf<br />
einem Flussabschnitt unterwegs<br />
sind, umso weniger Fischarten leben<br />
dort. Undessind eben nicht nur die<br />
Frachter,die einen solchen Effekt bewirken,<br />
sondern auch der Freizeitverkehr.<br />
Zuviele Motoren auf dem<br />
Wasser scheinen der Artenvielfalt generell<br />
zu schaden.<br />
Besonders empfindlich auf jede<br />
Form von Schiffsverkehr reagieren<br />
dabei Fische wie Hasel, Rapfen und<br />
Döbel, die auf Kiesbänken laichen<br />
und flache Uferzonen brauchen.<br />
Diese Arten legen ihreEier in die Lücken<br />
zwischen den Kieseln. Dort<br />
aber muss regelmäßig der Sand und<br />
anderes Feinmaterial herausgespült<br />
werden, damit die neue Fischgeneration<br />
genug Sauerstoff bekommt.<br />
Daher sind diese Arten darauf angewiesen,<br />
dass sich im Flussbett immer<br />
mal wieder Sediment umlagert. Genau<br />
das aber passiertinausgebauten<br />
Wasserstraßen kaum noch. Deshalb<br />
sind Tiere mit solchen Ansprüchen<br />
vielerorts ohnehin schon in Bedrängnis<br />
geraten.<br />
Der Schiffsverkehr kommt nun<br />
noch als zusätzliche Belastung dazu<br />
–und das scheint vor allem für die<br />
Jungfische ein Problem zu sein.<br />
Denn die brauchen nach dem<br />
Schlüpfen flache,ruhige Bereiche,in<br />
denen sie sich weder mit Feinden,<br />
noch mit einer zu starken Strömung<br />
herumschlagen müssen. Frachter<br />
aber erzeugen im Durchschnitt eine<br />
Rückströmung von 70Zentimetern<br />
pro Sekunde, gegen die der Fischnachwuchs<br />
nicht anschwimmen<br />
kann. Bestenfalls wird er dadurch<br />
nur vorübergehend vomFressen abgehalten.<br />
Doch wenn die Störungen<br />
zu häufig werden, muss er ganz das<br />
Feld räumen.„Schon bei einer relativ<br />
geringen Verkehrsdichte von acht<br />
Frachtern amTag geht die Zahl der<br />
Jungfische deutlich zurück“, sagt<br />
ChristianWolter.Ein ähnlicher Effekt<br />
zeigt sich, wenn 20 bis 30 Sportboote<br />
am Tagunterwegs sind.<br />
Keine Uferbefestigungen<br />
„Die im Rahmen des Blauen Bandes<br />
geplante touristische Entwicklung<br />
könnte den Verlust an biologischer<br />
Vielfalt in unseren Flüssen also eher<br />
beschleunigen als stoppen“, befürchtet<br />
Wolter.Deshalb plädieren er<br />
und seine Kollegen dafür, zuerst die<br />
ökologische Situation an den jeweiligen<br />
Gewässern zu verbessern.<br />
„Wichtig ist es zum Beispiel, Uferbefestigungen<br />
zu beseitigen und wieder<br />
zuzulassen, dass der Fluss an<br />
manchen Stellen Material abträgt<br />
und es an anderen in Form von Inseln,<br />
Kies- und Sandbänken wieder<br />
anlagert“, betont der Forscher.<br />
In solchen vielfältigen Lebensräumen<br />
finde der Fischnachwuchs<br />
so gute Bedingungen, dass er auch<br />
mit dem Schiffsverkehr wieder besser<br />
klarkomme. Zudem seien naturnahe<br />
Flüsse auch touristisch attraktiver.<br />
„Und inder Flussmitte bleibt<br />
dann immer noch Wasser genug, um<br />
mit einem Sportboot zu fahren.“<br />
Eingespielte<br />
Lacher zeigen<br />
Wirkung<br />
Sie verbessern die Reaktion<br />
auf schlechte Witze<br />
Witze werden als lustiger wahrgenommen,<br />
wenn zur Pointe<br />
Lacher vorgespielt werden. In einer<br />
britischen Studie bewerteten die<br />
Teilnehmer maue Witze ambesten,<br />
wenn spontanes, natürliches Gelächter<br />
eingespielt wurde.Aber auch<br />
gestellte Lacher verbesserten die Bewertung<br />
eines Witzes, berichten die<br />
Wissenschaftler im Fachblatt Current<br />
Biology. „Die Studie zeigt, dass<br />
das Zufügen vonGelächter zu einem<br />
Witz die Witzigkeit erhöht –egal, wie<br />
lustig oder unlustig derWitz ist“, sagt<br />
Co-Autorin Sophie Scott vom University<br />
College London.<br />
Die Wissenschaftler hatten eine<br />
Liste mit Flachwitzen zusammengestellt<br />
–Witze, die so schlecht sind,<br />
dass sie schon wieder gut sind. Die<br />
Forscher nennen einige Beispiele:<br />
„Warum sind Katzen gut bei Videospielen?Weil<br />
sie neun Leben haben“.<br />
Oder:„Womit zahlt ein Dinosaurier?<br />
MitTyrannosaurus Checks“.<br />
Zunächst sollte eine Studentengruppe<br />
die Witzeauf einer Skala von<br />
eins bis sieben bewerten –von gar<br />
nicht witzig bis saukomisch. Die<br />
Teilnehmer hörten die Witze, die ein<br />
Comedian eingelesen hatte, am<br />
Computer ohne Lacher. Eine zweite<br />
Gruppe bekam die Witze anschließend<br />
mit Gelächter vorgespielt. Jeweils<br />
zur Hälfte verwendeten die<br />
Wissenschaftler Aufnahmen von<br />
echtem, spontanem Lachen oder<br />
vonGelächter,bei dem Menschen so<br />
taten, als ob sie lachen.<br />
Die Teilnehmer der zweiten<br />
Gruppe bewerteten die Witzegrundsätzlich<br />
besser. Das Einspielen von<br />
spontanen Lachern hatte dabei die<br />
größere Wirkung. Warum die Witze<br />
mit Lachern besser bewertet wurden,<br />
ist nicht geklärt. Die Forscher<br />
vermuten, dass es einen Ansteckungseffekt<br />
geben könnte oder<br />
dass der Witz durch das Gelächter<br />
eine ArtBilligung erfährt. (dpa)<br />
In Berlin<br />
ballt sich die<br />
Forschung<br />
Das zeigt eine Auswertung<br />
des Statistischen Bundesamts<br />
Wenn Universitäten und außeruniversitäre<br />
Forschungseinrichtungen<br />
nahe beieinander liegen,<br />
dann profitieren sie besonders<br />
stark voneinander. Das legt eine<br />
Karte des Statistischen Bundesamtes<br />
(Destatis) nahe, inder erstmals<br />
alle deutschen Hochschulen und<br />
Forschungsinstitutionen verzeichnet<br />
sind.<br />
Ein Beispiel sind die in der vergangenen<br />
Woche ausgezeichneten<br />
Elite-Unis: In ihrer Umgebung liegen<br />
mehr außeruniversitäre Forschungseinrichtungen<br />
als im Umkreis<br />
einer durchschnittlichen<br />
Hochschule. Während sich im Umkreis<br />
von zehn Kilometern umeine<br />
deutsche Universität im Durchschnitt<br />
10 außeruniversitäre Einrichtungen<br />
befinden, sind es unter<br />
den Exzellenz-Unis27.<br />
Besonders ragt in der Statistik<br />
Berlin heraus. Hier gibt es bundesweit<br />
die meisten außeruniversitären<br />
Einrichtungen – und zwar 79. An<br />
zweiter Stelle folgen München mit 48<br />
und Köln mit 39. Außerdem sind die<br />
Humboldt-Universität (HU) und die<br />
Technische Universität (TU) Berlin<br />
bundesweit diejenigen Hochschulen<br />
mit den meisten außeruniversitären<br />
Forschungsinstituten in einem Umkreis<br />
von zehn Kilometern. Sie kommen<br />
jeweils auf 64 derartige Nachbarn,<br />
die TU München auf 63, die<br />
Universität München auf 56. (dpa)