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2019

22. März 2019

 

INP intensiviert Forschung in bedeutenden Zukunftsfeldern 

 

Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) wird in den kommenden Jahren seine Forschungsarbeit in den weltweit bedeutenden Anwendungsfeldern Agrar und Energie weiter intensivieren und somit seine internationale Stellung als Kompetenzzentrum weiter ausbauen. Durch die Fördermittelzusage der Bundesregierung für zwei Großprojekte innerhalb des Programms „WIR! - Wandel durch Innovation in der Region“ können zugleich neue wirtschaftliche Impulse gesetzt werden.  

 

Zusammen mit Bündnispartnern aus der ganzen Region hat sich das INP erfolgreich für die Praxisphase von „WIR! - Wandel durch Innovation in der Region“ beworben und kann in den kommenden fünf Jahren die Innovationskonzepte „CAMPFIRE – Wind und Wasser zu Ammoniak“ (unter der Leitung des INP) sowie „Physics for Food – Eine Region denkt um!“ (unter der Leitung der Hochschule Neubrandenburg) in Kooperation mit namhaften Unternehmen sowie anderen Forschungseinrichtungen, Universitäten und Institutionen umsetzen. Die Projekte werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die genannten Bündnisse haben sich in einem zweistufigen Verfahren gegen zuletzt 32 Finalisten und anfangs mehr als einhundert Bewerbungen aus dem Osten Deutschlands durchgesetzt.

 

Der Vorstandsvorsitzende und wissenschaftliche Direktor des Instituts, Prof. Dr. Klaus-Dieter Weltmann, hebt die Bedeutung beider Vorhaben hervor: „Am INP stehen zukunftsorientierte Themen von gesamtgesellschaftlicher, internationaler Relevanz und mit hohem wissenschaftlichen Anspruch im Mittelpunkt. Und wir orientierten uns an den Erfordernissen des Marktes. Die WIR! -Projekte bieten jetzt die Möglichkeit, einen Wandel in unserer Region mitzugestalten, indem wir innovative, technologische Lösungen für wichtige Zukunftsfelder mit den Bündnispartnern entwickeln. Das Besondere ist: Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft arbeiten gemeinsam und interdisziplinär an Ideen, die eine Bedeutung für die gesamte Region und darüber hinaus haben.“

 

Das Bündnis „CAMPFIRE“ - unter Leitung des INP - erforscht die dezentrale Herstellung grünen Ammoniaks aus Luft, Wasser und erneuerbaren Energien. Dieser Wertstoff, der bislang vor allem zu Dünger weiterverarbeitet wird, soll künftig auch als emissionsfreier Schiffstreibstoff genutzt werden. Ein wichtiger Baustein des geplanten neuen Herstellungsverfahrens sind keramische Dünnschichtmembranen, die eine hohe Effizienz und Lebensdauer aufweisen. Ziel der über 30 Bündnispartner in der Modellregion Nord-Ost, die sich von Rostock bis ins polnische Stettin erstreckt, ist auch eine Verflechtung der Energiebranche mit der maritimen und chemischen Industrie - daraus soll ein neuer zukunftsträchtiger Wirtschaftszweig entstehen. 

 

Ziel des Vorhabens „Physics for Food“, unter der Leitung der Hochschule Neubrandenburg, ist ein nachhaltiger Strukturwandel in der Projektregion Küstenhinterland Nordost durch den Einsatz innovativer physikalischer Hochtechnologien in der Land- und Ernährungswirtschaft. Auf dem Weg dorthin verfolgt das Bündnis aus 60 Partnern auch klare Innovationspotenziale. So geht es darum, chemische Wirkstoffe im Pflanzenschutz zu ersetzen, was dem Schutz der Umwelt dient. Die Bündnispartner wollen außerdem Verfahren zur Verbesserung des Pflanzenwachstums und zur Stärkung der Pflanzengesundheit entwickeln – die Agrarkulturen sollen widerstandsfähiger werden. Ebenso geht es darum, die Veredlung pflanzlicher Rohstoffe mit völlig neuen Prozessen zu optimieren. Letztlich soll ein ganzheitlicher Technologietransfer stattfinden, der einer regionalen und nachhaltigen Landwirtschaft zugute kommt.   

 

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21. März 2019

 

Emissionsfreie Schifffahrt: Forscher und Unternehmen wollen grüne Ammoniak-Technologie etablieren

 

Das Bündnis CAMPFIRE wurde von einer Expertenjury als eine von 20 ostdeutschen Innovationsinitiativen ausgewählt, die in den kommenden fünf Jahren strategische Innovationskonzepte umsetzen und daraus neue Technologiefelder entwickeln. Im Rahmen des Pilotprogramms „WIR! - Wandel durch Innovation in der Region“ fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung das Vorhaben zunächst mit bis zu acht Millionen Euro. CAMPFIRE erforscht die dezentrale Herstellung grünen Ammoniaks aus erneuerbaren Energien. Elementarer Baustein des neuen Verfahrens sind keramische Dünnschichtmembranen, die eine hohe Effizienz und Lebensdauer aufweisen.

 

„Wir freuen uns, dass sich die Jury für unser Konzept entschieden hat, an dem wir mehr als sieben Monate intensiv gearbeitet haben und eine breite Wissensallianz schaffen konnten“, sagt die Projektleiterin Dr. Angela Kruth vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) in Greifswald. Inzwischen zählen 31 Partner zu CAMPFIRE, knapp zwei Drittel davon sind Unternehmen. Die Erarbeitung des Konzepts wurde vom INP sowie IKEM – Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität und der Hochschule Stralsund (HOST) koordiniert. Wichtige Impulse setzten auch die externen Partner Zentrum für Brennstofftechnik (ZBT) sowie das Institut für Kompetenz in der Automobilität (IKAM). Das Bündnis verfolgt das Ziel, durch die Entwicklung innovativer Energietechnologien und der Verflechtung der lokalen Energiebranche mit der maritimen und chemischen Industrie einen neuen zukunftsträchtigen Wirtschaftszweig in der Projektregion Nord-Ost zu etablieren. Diese Region erstreckt sich von Rostock bis ins polnische Stettin.

 

Das Know-how ist dort seit vielen Jahren vorhanden und wird erstmals im Bündnis CAMPFIRE zu einem neuen Technologiepfad zusammengeführt: Im Nordosten sind erfolgreiche Unternehmen im Spezialschiffbau und der Energieerzeugung beheimatet, zudem haben sich große Reedereien und Düngemittel-Produzenten angesiedelt. Die beteiligten wissenschaftlichen Einrichtungen erforschen unter anderem Nanotechnologien und Brennstoffzellen für den Energiesektor.

 

Schwerpunkt des Innovationskonzepts ist die dezentrale Herstellung von grünem Ammoniak aus Luft und Wasser; die dafür notwendige Energie stammt aus Wind- und Solaranlagen. Als elementarer Baustein dieses neuen Verfahrens dienen keramische Dünnschichtmembranen, die eine hohe Effizienz und Lebensdauer aufweisen. Dadurch werden die Produktionsprozesse erstmals wirtschaftlich darstellbar. Allerdings steht die Entwicklung dieser Materialien noch bevor – ein erstes Forschungsvorhaben von CAMPFIRE. Parallel dazu erarbeiten CAMPFIRE-Experten technologisch-ökonomische Studien für die nachhaltige Produktion von Ammoniak und dessen Nutzung als Kraftstoff. Ebenso müssen rechtliche Rahmenbedingungen angepasst und aufwändige Genehmigungsverfahren vorbereitet werden. Das Bündnis setzt sich auch für einen nachhaltigen Politikrahmen ein, der die wirtschaftlichen Voraussetzungen für das Projekt schafft. „Es braucht eine realistische CO2-Bepreisung, die auch langfristige Klimakosten widerspiegelt. Statt fossile Brennstoffe zu subventionieren müssen klimaneutrale Kraftstoffe wirtschaftlich werden. Da hilft ein angemessener CO2-Preis“, sagt der IKEM-Geschäftsführer Simon Schäfer-Stradowsky. Je höher dieser ausfalle, desto schneller vollziehe sich der Umstieg auf neue Technologien.

 

Die Erfahrungen in der Ammoniakproduktion reichen bereits 150 Jahre zurück. Die Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff ist eine der meistproduzierten Chemikalien und Ausgangsstoff unter anderem für Düngemittel. Allerdings besitzt Ammoniak noch andere wichtige Eigenschaften, die jetzt in den Fokus rücken: Es ist ein hervorragender kohlenstofffreier Energiespeicher, kann leicht verflüssigt werden und verfügt über eine hohe Energiedichte. Dies macht grünes Ammoniak wertvoll für den Einsatz in Zero-Emission-Antrieben, die in den kommenden Jahren für die Schifffahrt entwickelt werden. Ebenso lässt sich daraus nachhaltiger Dünger herstellen, was zur Sicherung der globalen Nahrungsmittelproduktion beiträgt. Ammoniak kann aber auch in stationäre Energieversorgungssysteme eingespeist werden. „Die neuen Ammoniak-Technologien sind ein Schlüssel für die Bewältigung der künftigen gesellschaftlichen Herausforderungen“, sagt Kruth. Ein weiteres Ziel sei, die in der Region entstehenden High-Tech-Lösungen weltweit zu exportieren.

 

Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:

Sprecherin CAMPFIRE:

Dr. Angela Kruth

Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie

Tel.: +49 3834 554 3860

E-Mail: angela.kruthinp-greifswaldde

 

Weitere Informationen:

http://www.wir-campfire.de

 

 

 

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Greifswalder Forscher entschlüsseln weitere Wirkmechanismen der Wundheilung durch Plasma

Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) ist weltweit eines der führenden Zentren der Plasmamedizin. Unter einem Dach untersuchen hier Physiker, Biochemiker, Biologen, Mediziner und Pharmazeuten die Wechselwirkungen von physikalischen Plasmen und Zellen. Diese interdisziplinäre Grundlagenforschung führte zur Entwicklung von Plasma-Anwendungen, die für die Gesundheitsversorgung der Zukunft bedeutsam sind. So wird der 2013 von einer Ausgründung des Instituts auf den Markt gebrachte Plasmajet kINPen® MED in zahlreichen Kliniken erfolgreich zur Behandlung chronischer Wunden eingesetzt, von denen bis vier Millionen Menschen in Deutschland betroffen sind.

Die wissenschaftliche Evidenz der Plasmamedizin wurde jetzt erneut von INP-Forschern belegt. Der in der internationalen Zeitschrift „Theranostics“ veröffentlichte Beitrag „Nrf2 signaling and inflammation are key events in physical plasma-spurred wound healing” dient zur weiteren Aufklärung wichtiger molekularer Mechanismen der plasmaunterstützten Wundheilung.

In einer gemeinsam mit der Universitätsmedizin Rostock durchgeführten präklinischen Studie konnten die Wissenschaftler zeigen, dass eine Behandlung mit kaltem Atmosphärendruckplasma den Heilungsprozess von akuten Hautwunden initial beschleunigt. In den Untersuchungen wurde vor allem die Bedeutung von zwei Schlüsselfaktoren für die Wirkungsweise von Plasma im lebenden Gewebe herausgestellt: das für die zelluläre Redox-Homöosthase wichtige Molekül Nrf2, das die Aktivierung von Schutzgenen anstoßen kann, sowie das Protein p53, das eine entscheidende Rolle bei der Regulation des Zellzyklus spielt. Darüber hinaus wiesen die Experten in der Studie einen weiteren wichtigen Effekt nach: Die durch Plasma beeinflussten antioxidativen und entzündungsmodulierenden Prozesse führen zu einer starken Immunantwort des Körpers. Es zeigte sich eine frühe Einwanderung von Fresszellen, den Makrophagen, sowie neutrophilen Granulozyten, einer Unterform der weißen Blutkörperchen, in den Wundbereich. Die Studie stützt die Hypothese, wonach physikalisches Plasma vor allem redoxbasierte zelluläre Prozesse beeinflusst, die für die Steuerung der physiologischen Wundheilung bedeutsam sind.

Die Ergebnisse können für eine noch effektivere Behandlung diabetischer Wunden wegweisend sein. Derartige nicht-heilende Wunden sind mit hohen Kosten verbunden und verursachen gravierende volkswirtschaftliche Schäden durch langfristige Arbeitsausfälle.

Die plasmamedizinische Grundlagenforschung am INP wird finanziell gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (FKZ 03Z22DN11 & 12).

Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Dr. Anke Schmidt
Abteilung Plasma Life Science
Tel.: +49 3834 554 3958
E-Mail: anke.schmidtinp-greifswaldde

Originalpublikation:
Anke Schmidt, Thomas von Woedtke, Brigitte Vollmar, Sybille Hasse, Sander Bekeschus (2019). Nrf2 signaling and inflammation are key events in physical plasma-spurred wound healing. Theranostics Vol. 9, Issue 4, 1066-1084. doi:10.7150/thno.29754.

Forschungsbündnis will Basis für emissionsfreie Mobilität legen

Das Bündnis CAMPFIRE, mit Fachleuten aus Forschung, Wirtschaft und Politik, will in naher Zukunft technische Lösungen für eine emissionsfreie maritime Mobilität entwickeln, die zum Kernelement der Wirtschaft in MV werden könnte. Bei einem Workshop am Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) diskutierten die Experten am heutigen Donnerstag, dem 31. Januar, die Strategie für die praktische Umsetzung des Vorhabens.

Greifswald, 31. Januar 2019. Es ist eine klare Vision für die wirtschaftliche Zukunft Mecklenburg-Vorpommerns: Künftig könnte der aus regenerativen Energiequellen gewonnene Strom deutlich stärker vor Ort genutzt werden und als Treibstoff für neue Technologien dienen. Auf der Basis eines umfassenden Konzepts, an dem 30 Projektpartner aus Forschung, Wirtschaft und Politik mitgewirkt haben, will das vor über einem Jahr gegründete Bündnis CAMPFIRE einen Strukturwandel für die Region Nord-Ost herbeiführen. CAMPFIRE bündelt das Know-how verschiedener Forschungsinstitute sowie von Unternehmen aus der Energiebranche, der maritimen Wirtschaft und der Düngemittelindustrie. Zentrales Element des Konzepts ist die Produktion von grünem Ammoniak sowie dessen Verwertung für emissionsfreie Schiffsantriebe und die Produktion von nachhaltigem Dünger. Dieser Rohstoff, der aus lokal erzeugtem Wind- oder Solarstrom, Wasser und Luft hergestellt werden kann, wird von Experten bereits als „Erdöl der Zukunft“ angesehen.

Doch erst durch die Integration neuartiger elektrokeramischer Nanoschichten werden die Energiewandlungsprozesse bei der Ammoniakproduktion wirtschaftlich darstellbar. Dieser Technologiesprung soll im Rahmen einer fünfjährigen Umsetzungsphase von CAMPFIRE vollzogen werden. Dafür hat sich das Bündnis um Fördermittel aus dem Programm „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung beworben hat. Als Koordinatoren fungieren das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP), das Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM) sowie die Hochschule Stralsund (HOST).

Vorpommern-Staatssekretär Patrick Dahlemann (SPD) unterstreicht die Bedeutung des Vorhabens CAMPFIRE für die Region: „Hier bei uns in Vorpommern entsteht ein Leuchtturmprojekt, das weit in das Land ausstrahlt und starke wirtschaftliche Impulse setzen kann. Für MV bietet sich die große Chance, dass zwei wichtige Wirtschaftsfelder, die Energiebranche und die maritime Wirtschaft, miteinander verknüpft werden können. Ein emissionsfreier Schiffsverkehr schützt darüber hinaus den wichtigsten Naturschatz unseres Landes – die Ostsee.“

Dr. Donald Höpfner, Geschäftsführer der Rostocker Niederlassung des Düngemittelproduzenten YARA: „Wir wollen zusammen mit den Bündnispartnern neue technische Lösungen zur Herstellung von grünem Ammoniak am Standort Rostock entwickeln. Dieser Ansatz schützt nicht nur die Umwelt, sondern stärkt auch die Wirtschaft der Region.“ Bislang müsse Ammoniak vorwiegend über den Seeweg importiert werden.

Auch CAMPFIRE-Projektleiterin Dr. Angela Kruth zieht eine rundum positive Zwischenbilanz: „Das Bündnis ist stetig gewachsen und wir erfahren eine überwältigende Resonanz aus der Wirtschaft“. Es gebe weltweit innovative Konzepte rund um das Thema Ammoniak. So ist die chemische Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff bereits als Treibstoff für hochmoderne Fahrzeugmotoren oder Turbinen vorgesehen. In anderen Modellvorhaben soll mithilfe von Ammoniak die Energieversorgung entlegener Landstriche sichergestellt werden. Hinzu komme, dass Ammoniak als hervorragender Energiespeicher und somit als Zwischenschritt für die Verwertung von Wasserstoff dienen könne. Wenn es gelinge, kleinskalige Herstellungsprozesse für Ammoniak auf der Basis neuer elektrokeramischer Komponenten zu entwickeln, die direkt an Windparks angeschlossen werden könnten, wäre dies der Durchbruch, betont die INP-Forscherin. „Allerdings sind hierfür weitere Forschungsprojekte notwendig, um Fahrzeuge, Energiesysteme, rechtliche Rahmenbedingungen und Sicherheitskonzepte auf den neuen Energieträger zuzuschneiden. Wir müssen außerdem die Akzeptanz für Ammoniak in der Bevölkerung erhöhen.“

Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Dr. Angela Kruth
Projektleitung
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie 
Tel. +49 3834 554 3860
E-Mail: angela.kruthinp-greifswaldde

Weitere Informationen:
http://www.wir-campfire.de

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Kontakt

Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.
Felix-Hausdorff-Str. 2
17489 Greifswald

Charlotte Giese
Franziska Hagen
Stabsstelle, Kommunikation

Tel.: +49 3834 - 554 3897
Mobil: +49 162 655 0487
Fax: +49 3834 - 554 301

charlotte.gieseinp-greifswaldde
www.leibniz-inp.de

 

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