Forschung, Nachhaltigkeit, Kommunikation

In einem Labor reden zwei Forscher über eine Redox-Flow-Batterie, dahinter stehen weitere Forschende.

Foto: Jens Meyer (Universität Jena)

Die Personen

Im Labor des Center for Energy and Environmental Chemistry (CEEC Jena) diskutieren Prof. Dr. Ulrich S. Schubert (links) und sein Mitarbeiter Philip Zimmer (rechts) über eine Redox-Flow-Zelle und die neuesten Entwicklungen. Dahinter arbeiten Nora Engel, Carlos Guerrero Sanchez und Natalie Göppert an einer Glovebox – einem Gerät, in dem das Herstellen und Testen verschiedener Batterietypen frei von Sauerstoff aus der Umgebungsluft möglich ist.

Die Forschung

Im Center for Energy and Environmental Chemistry (CEEC Jena) wird unter anderem an neuen Energiespeichertechnologien wie der Redox-Flow-Batterie geforscht. Solche Batterien ermöglichen ein hochgradig sowie einfach skalierbares Speichern der elektrischen Energie aus Solar- und Windkraft. Energiespeicher dieser Art können somit zukünftig dazu beitragen, die Diskrepanz zwischen Phasen hoher Stromerzeugung sowie Phasen des intensiven Energiebedarfs auszugleichen und so ein stabiles Stromnetz auf Basis erneuerbarer Energien sicherzustellen.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ulrich S. Schubert der Friedrich-Schiller-Universität Jena entwickelt hierfür organische Aktivmaterialien auf Basis von Kunststoffen, die zukünftig eine sicherere, nachhaltigere und kostengünstigere Lösung zur Energiespeicherung darstellen könnten.

An einem Screen-Board im Jentower besprechen sich drei Frauen zur ganzheitlichen Gesundheitsversorgung im ländlichen Raum.

Foto: Jens Meyer (Universität Jena)

Die Personen

Auf dem Bild sind von links nach rechts folgende Personen der wecare-Agentur zu sehen: Gesine Bodewald (Kommunikation und Forschungsmarketing), Anisha Pahwa (Wissenschaftliche Assistenz) und Sandra Hillesheim (Kaufmännisches und Organisation).

Der Nachhaltigkeitsgedanke von wecare

wecare ist ein vom BMBF im WIR!-Programm gefördertes Verbundprojekt der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Universitätsklinikums Jena. wecare berät und vernetzt interdisziplinäre Projektpartner aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft mit dem Ziel, die Gesundheitsversorgung in strukturschwachen Regionen Thüringens durch innovative und bedarfsgerechte Projekte im Bereich Intelligente sensorische Telemedizin zu fördern. So trägt wecare durch die Hebung bisher ungenutzter Potentiale zur Stärkung der regionalen Wirtschaftskraft und Wettbewerbsfähigkeit bei.

Gemeinsam werden im Bündnis mit über 200 Partnern (Unternehmen, Forschungseinrichtungen und anderen Institutionen wie Krankenkassen und Vereinen) nachhaltige Lösungen für eine ganzheitliche medizinische Versorgung im strukturschwachen ländlichen Raum geschaffen.

Mit dem Fokus auf die praktische Umsetzung der Projektideen in vier Handlungsfeldern (wecare@lab, wecare@mobile, wecare@home, wecare@edu) wird der Komplexität des Feldes Rechnung getragen. Grundlegend für den Erfolg des Bündnisses ist beispielsweise die Akzeptanzsteigerung für eHealth-Anwendungen in der Bevölkerung im Handlungsfeld wecare@edu.

Am Nachklärbecken in der Kläranlage Jena füllen drei Personen Wasser in einen Messbecher um.

Foto: Jens Meyer (Universität Jena)

Die Personen

Auf dem Bild sind von links nach rechts die folgenden Personen zu sehen: Frau Samira Lambertz, Doktorandin am Lehrstuhl für Technische Umweltchemie und Projektkoordinatorin im ThWIC-Zukunftscluster, Dr. Marcus Franke, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Laborleiter und Projektkoordinator im ThWIC-Zukunftscluster und Lara Volkmann, Masterandin und Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Technische Umweltchemie.

Die Forschung

Am Lehrstuhl für Technische Umweltchemie in der Arbeitsgruppe »Advanced Water Technologies« unter Leitung von Dr. Patrick Bräutigam werden neuartige und effiziente Wasserbehandlungsverfahren sowie Sensoren zur Wasserüberwachung entwickelt. Neben der Behandlung und Analyse von Modellabwässern im Labor rücken auch Realabwässer in den Mittelpunkt aktueller Forschungsfragen. Insbesondere sogenannte Mikroschadstoffe, deren Vorkommen und Abbauverhalten in unterschiedlichen Verfahrensketten, werden erforscht. Dafür sind regelmäßige Probennahmen wie hier auf dem Bild in der zentralen Kläranlage Jena-Zwätzen notwendig.

Der am Lehrstuhl angebundene und im Frühjahr 2023 gestartete Thüringer Wasser-Innovationscluster – ThWIC vereint 8 Thüringer Universitäten, Kliniken und Forschungsinstitute sowie 20 Unternehmen und Verbände aus Thüringen. Durch die enge Zusammenarbeit soll in den kommenden Jahren ein interdisziplinäres Zentrum von nationaler und internationaler Strahlkraft entwickelt werden, das neue Lösungen für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser erzeugt und zur Verankerung des Themas Wasser in der Gesellschaft beiträgt.

In einem Labor des Matthias-Schleiden-Instituts diskutieren drei Wissenschaftlerinnen über Algenkulturen.

Foto: Jens Meyer (Universität Jena)

Die Personen

Auf dem Bild sind von links nach rechts die folgenden Personen zu sehen: Frau Dr. Bertille Burgunter-Delamare, eine Postdoktorandin, die über den SFB ChemBioSys finanziert wird, die Doktorandin Trang Vuong, die ein Stipendium der Carl-Zeiss-Stiftung hat und an einem Projekt im Exzellenzcluster »Balance of the Microverse« arbeitet sowie Frau Prof. Dr. Maria Mittag, die seit 2001 Professorin für Allgemeine Botanik an der Universität Jena ist und dem Matthias-Schleiden-Institut angehört.

Die Objekte

Verschiedene Grünalgen der Gattung Chlamydomonas, die in der Natur in nassen Böden bzw. im Ozean vorkommen und als Modellorganismen dienen.

Die Forschung

Mikroskopisch kleine Algen (Mikroalgen) tragen erheblich zur Fixierung von Kohlendioxid bei und stehen am Beginn vieler Nahrungsketten. In der Natur kommen sie zusammen mit anderen Mikroorganismen vor, die ihr Wachstum beeinflussen. In unserer AG befassen wir uns mit der Wechselwirkung von Bakterien mit grünen Mikroalgen der Gattung Chlamydomonas. Hierbei untersuchen wir Naturstoffe, die von Bakterien ausgeschieden werden und ihren Wirkmechanismus auf die Algen. Während manche dieser Stoffe giftig für die Algen sind, fördern andere ihr Wachstum. Auch der Einfluss von Licht verschiedener Wellenlänge oder Temperaturänderungen, wie sie im Klimawandel vorkommen, stehen im Fokus unserer Forschung inklusive der entsprechenden Rezeptoren bei den Algen. Weiterhin wollen wir verstehen, welche Änderungen die Mikroalgen durchlaufen, wenn wir sie nicht unter Laborbedingungen in Flüssigkultur halten, sondern zum Beispiel 3D-Elemente einführen, ein erster Schritt, um ihr natürliches Verhalten im Labor zu simulieren.

Die Lehre

Die AG Allgemeine Botanik ist in der Lehre am Bachelor Biologie, dem Bachelor Biochemie/Molekularbiologie, dem Bachelor Bioinformatik, am Lehramt Biologie und den Master Programmen Molecular Life Sciences und Bioinformatik beteiligt.

Drei Personen diskutieren am Modell einer Bevölkerungspyramide in der Bibliothek der Uni Jena.

Foto: Jens Meyer (Universität Jena)

Die Personen

Auf dem Bild besprechen sich Doktorandin Julia Peter, Doktorand Patrick Dylong und Prof. Dr. Silke Übelmesser, Professorin für Allgemeine Volkswirtschaftslehre und Finanzwissenschaft (v.l.n.r.) an einem Bevölkerungspyramiden-Modell in der Bibliothek auf dem Campus der Universität Jena.

Erklärung zur Bevölkerungspyramide

Die gelb-blaue Figur zeigt drei so genannte Bevölkerungspyramiden für Deutschland für die Jahre 1970, 2020 und 2070, die wie ein Baum angeordnet sind. Bevölkerungspyramiden stellen die Altersstruktur der Bevölkerung getrennt nach Männern und Frauen grafisch dar. Jede Altersgruppe wird durch einen Balken repräsentiert. Die Balken sind so übereinander angeordnet, dass sich die jüngsten Altersgruppen am Fuß der Pyramide und die ältesten Altersgruppen an der Spitze befinden. Die Länge der Balken zeigt die absolute Größe der jeweiligen Altersgruppe. Die Form der Pyramide hängt von der Bevölkerungs­entwicklung ab, d.h. von Geburtenrate, Sterberate und Zuwanderung (siehe auch Destatis BevölkerungspyramideExterner Link).

Noch zu Beginn des letzten Jahrhunderts hatte die Bevölkerung in Deutschland die Form einer Pyramide mit breiter Basis. Inzwischen sind die jüngeren Altersgruppen zahlenmäßig kleiner als die meisten älteren Altersgruppen. Die Form entfernt sich immer mehr von einer Pyramide. 

Folgen des demografischen Wandels für die fiskalische Nachhaltigkeit

Die Bevölkerungspyramide gibt Auskunft über das zahlenmäßige Verhältnis verschiedener Alters­gruppen und dessen Veränderung im Zeitablauf. Dies hilft bei der Beurteilung der Tragfähigkeit der öffentlichen Finanzen, d.h. der Auswirkungen der demografischen Entwicklung auf die fiskalische Nachhaltigkeit. Bezieht man z.B. die Anzahl der 65-Jährigen und Älteren auf die Anzahl der 20- bis 64-Jährigen, so erhält man den so genannten Altenquotienten. Dieser gibt das Verhältnis der im Allgemeinen wirtschaftlich inaktiven Älteren zu den (potenziell) wirtschaftlich Aktiven an.

In den vergangenen Jahrzehnten waren die Babyboomer, also die geburtenstarken Jahrgänge 1955–1969, aktiv am Arbeitsmarkt beteiligt und mitverantwortlich für die wirtschaftliche Dynamik des Landes. Mit ihren Steuerzahlungen leisteten sie einen wichtigen Beitrag zur Finanzierung der öffentlichen Haushalte. Zudem zahlten sie als sozialversicherungspflichtig Beschäftigte Beiträge in die sozialen Sicherungssysteme ein.

Den Babyboomern standen relativ wenige Rentner/innen und aufgrund des Geburtenrückgangs seit Anfang der 1970er Jahre auch relativ wenige Jüngere gegenüber.

Mit dem sukzessiven Renteneintritt der Babyboomer geht die so genannte demografische Pause zu Ende. Der Altenquotient, der 2020 bei 37 lag, wird bis 2035 auf etwa 50 ansteigen. Bei einem Altenquotient von 50 kommen auf 100 Personen im erwerbsfähigen Alter 50 Personen im Rentenalter, d.h. auf jeden 65-Jährigen und Älteren kommen nur noch zwei Personen im Alter von 20–64 Jahren.

Diese sich bereits vollziehende demografische Transformation bedeutet eine große Herausforderung für die öffentlichen Haushalte und noch mehr für die Nachhaltigkeit der sozialen Sicherungssysteme, insbesondere der gesetzlichen Renten-, Kranken- und Pflegever­sicherung. Diese Systeme sind umlagefinanziert, d.h. es finden direkte und indirekte Transfers zwischen den Generationen statt. Besonders deutlich wird dies bei der gesetzlichen Rentenversicherung, bei der die Renten der heutigen Rentner/innen durch die Beiträge der heutigen Erwerbstätigen finanziert werden. Wenn bis 2035 13 Millionen Menschen das Rentenalter erreichen, während um einiges kleinere Altersgruppen neu in den Arbeitsmarkt eintreten, wird die zu erwartende Schieflage deutlich.

In der Forschung beschäftigen wir uns z.B. mit der Frage, welche Reformen der gesetzlichen Rentenversicherung angesichts des demografischen Wandels für eine verbesserte Nachhaltigkeit erforderlich sind und wie ihre Akzeptanz in der Bevölkerung erhöht werden kann (vgl. VhaltExterner Link). Für die Politikberatung ist u.a. die Frage der Nachhaltigkeit der öffentlichen Haushalte von wachsender Bedeutung (vgl. StabilitätsratExterner Link).