Am 22. Dezember 1895 wurde eine fotografische Aufnahme gemacht, die wie kaum eine andere einen Meilenstein in der Geschichte der Physik setzte. Es war die erste Röntgenaufnahme der Welt, die Hand von Wilhelm Conrad Röntgens Ehefrau Anna. Unmittelbar danach setzte eine stürmische Entwicklung von Apparaten zur Durchleuchtung ein.
Herr Jonas hat Angst vor der Tiefe. Das tiefe Blau des Meeres? Tauchen? Nein! Für Herrn Jonas liegen unter der Wasseroberfläche vor allem Gefahren für Leib und Leben: keine Luft zum Atmen, Druck auf den Ohren, verschwommene Sicht, Tiefenrausch. Doch gleichzeitig ist er fasziniert von den Tieren, die Strategien entwickelt haben, um unter Wasser klarzukommen: Wale, die Sauerstoff in ihren Muskeln speichern, Spinnen, die sich eigene Taucherglocken weben, und Fische, die ihren Sauerstoffbedarf direkt aus dem Wasser decken. Also überwindet Herr Jonas in einem Tauchkurs seine Angst vor der Tiefe, um diesen Lebensraum hautnah erleben zu können. Er lernt, warum Pressluft ab bestimmten Tiefen dem Schnorchel überlegen ist, wie der Druckausgleich im Ohr funktioniert oder wie man Taucherkrankheit und Tiefenrausch vorbeugen kann.
Wasser- und Windkraft zählen zwar zu den ältesten Energiequellen, aber sie haben nach wie vor Zukunft. In Europa liefern sie knapp ein Fünftel des benötigten elektrischen Stroms. Dieser Anteil wird noch zunehmen, denn der Bedarf an umweltschonender und emissionsfreier Energie wächst.
Delfine besitzen von Natur aus einen exzellenten Orientierungssinn. Mit ihrer Echoortung unterscheiden sie zwischen Freund und Feind, machen Jagd auf Beute. Ganz anders der Mensch: Ohne technische Unterstützung wären Menschen in vielen Situationen total orientierungslos. Echolot und Radar gleichen diesen Nachteil aus. Beide arbeiten nach einem so einfachen wie genialen Prinzip: Sie versenden Signale und werten deren Echos aus. So machen es auch die Delfine. Ob im Flugverkehr, auf hoher See oder im All – Echos weisen den Weg, und „total phänomenal“ zeigt wie.
Viren sind weltweit verbreitete Krankheitserreger, die immer wieder schwere Seuchen auslösen können. Immer noch unterschätzt wird das Influenzavirus, das schon Millionen Menschen das Leben kostete. Experten warnen: Noch nie war die Gefahr so groß, dass ein neues Influenzavirus eine globale Krankheitswelle auslöst. Brisante Virusvarianten können entstehen, wenn sich Influenzaviren von Vögeln, Schweinen und Menschen mischen. Besonders häufig geschieht das in asiatischen Regionen, in denen Mensch und Tier auf engstem Raum miteinander leben.
Wer sich schon einmal mit dem Auto in fremder Umgebung verfranst hat, weiß die Vorteile eines Satelliten gestützten Navigationssystems zu schätzen. Richtungsanzeigen auf einem Display und die Stimme einer elektronischen „Kopilotin“ sagen, wo’s lang geht. Nur den wenigsten ist bewusst, dass dahinter eine äußerst aufwändige Technik steckt. 24 Satelliten des amerikanischen Global Positioning Systems (GPS) kreisen um die Erde und senden Funksignale, mit deren Hilfe sich die Position von Autos, Flugzeugen oder Schiffen bestimmen lässt. Wie das geht, zeigen anschauliche Computeranimationen. Der Beitrag stellt auch die europäischen Bemühungen vor, ein von den USA unabhängiges Satellitennavigationssystem unter dem Namen Galileo aufzubauen. Denn Eines ist klar: Den himmlischen Lotsen im All gehört die Zukunft.
Die Sonne schickt nicht nur ihr Licht zur Erde, sondern auch Wärmestrahlen. Diese sind grundlegend für das Leben auf der Erde, und sie werden von Tieren und Menschen auf raffinierte Weise eingefangen und genutzt. So schafft es zum Beispiel der Pinguin, nicht einmal bei Temperaturen von minus 50 Grad zu frieren. Und selbst in gemäßigten Breiten wandeln immer mehr Sonnenkollektoren die Energie der Sonne in warmes Wasser um; in Spanien gewinnen Forscher aus der begehrten Sonnenwärme sogar direkt Strom. Der Beitrag macht auch klar, dass es ohne den natürlichen Treibhauseffekt kein Leben auf der Erde gäbe und wie der wirtschaftende Mensch seinem Heimatplaneten über die Maßen einheizt.
Er kann Verwüstungen unvorstellbaren Ausmaßes anrichten, aber auch mit sanfter Kraft Segelschiffe oder Mühlen antreiben. Seine Ursache lag lange Zeit im Verborgenen. Erst mit der modernen Meteorologie kamen Forscher seiner Entstehung auf die Schliche. Der Wind, er ist nicht nur eine lokale Erscheinung, sondern auch eine treibende Kraft für das Wetter und das Klima auf der Erde. Als Ausgleich von Druckunterschieden kann Wind in den unterschiedlichsten Formen entstehen, von der leichten Brise bis hin zu tropischen Wirbelstürmen mit verheerender Zerstörungskraft.
Oft denkt man bei Bioenergie nur an die Nutzung von Faulgasen aus Schweinezuchtbetrieben oder Kläranlagen. In den 80er Jahren wurde die Energiegewinnung aus Biomasse als Alternative für Aussteiger belächelt. Längst jedoch haben auch große Autokonzerne ihre Forschungsaktivitäten in diese Richtung gelenkt. Nicht aus Fäkalien, sondern schlicht aus Pflanzen soll zukünftig handelsüblicher Treibstoff hergestellt werden. Der Hauptvorteil: Bei der Verbrennung entstehendes CO2 wird in den neu wachsenden Pflanzen wieder verwertet. Dadurch wird das Klima schädigende Kohlendioxid in einem ständigen Kreislauf gehalten.
Das Sehen – eine Höchstleistung der Evolution, ermöglicht durch High-Tech-Instrumente aus dem Labor der Natur. Unablässig strömen auf jedes Lebewesen Reize aus der Umwelt ein. Wir Menschen verarbeiten diese Reize vor allem mit den Augen. Wie viel Hightech in einem Linsenauge steckt, wie das Scharfstellen funktioniert, wie die Rezeptoren arbeiten und Bilder im Gehirn entstehen, all das wird anschaulich dargestellt. Doch nicht alle Augen funktionieren gleich. Spektakuläre Bilder aus der Sicht von Würmern, Fliegen oder Greifvögeln machen deutlich, wie unterschiedlich sich der Sehsinn im Tierreich entwickelt hat: Das Komplexauge der Insekten kann zehnmal schnellere Bewegungen wahrnehmen als das Auge des Menschen. Mit ihren UV-Rezeptoren erkennen Bienen die „geheimen Signale“ so mancher Blüte. Bussarde besitzen auf ihrer Netzhaut eine Art eingebautes Fernglas. Katzen und Eulen können dank einer reflektierenden Schicht hinter den Rezeptoren auch bei schwächstem Licht noch sehen. Ein aufwändig inszenierter Film über und für das Auge.
Erdöl ist ein ganz besonderer Saft und „in aller Munde“, wenn mal wieder der Benzinpreis steigt. Autos, Flugzeuge, Maschinen, Heizungen, Industrie – mit dem schwarzen Gold läuft alles wie geschmiert. Doch die Vorräte werden langsam knapp, da müssen sich die Ölkonzerne schon einiges einfallen lassen, um mit High-Tech-Gerät die letzten Reserven anzuzapfen. Die Welt hängt am Öl und „total phänomenal“ zeigt, wie sich der begehrte Rohstoff vor 150 Millionen Jahren gebildet hat, wie man an ihn ran kommt und wie man aus dem schmierigen Saft die Stoffe gewinnt, die uns das Leben so angenehm machen.
Der Mensch ist eine Kraft- und Bewegungsmaschine, die zu unglaublichen Höchstleistungen fähig ist. Im Zusammenspiel von Gehirn, Muskulatur und Skelett entstehen grazile aber auch sehr dynamische Bewegungen. Triathleten sind Musterbeispiele an Kraft und Ausdauer: Schwimmen, Radfahren, Laufen – verteilt auf über acht Stunden Wettkampf. Woher kommt die Kraft und wie wird sie optimal eingesetzt? Im Vergleich zur Tierwelt schneidet der Mensch zwar in Einzeldisziplinen schlechter ab, aber sein Gehirn verhilft ihm zum komplettesten Bewegungsrepertoire aller Lebewesen.
Es muss wohl ein Zufall gewesen sein, als Menschen vor gut 5.000 Jahren erkannten, dass sich grünliche Kupferklumpen durch Hämmern in beliebige Form bringen lassen. Als sie es schließlich schafften, Metalle aus erzhaltigen Gesteinen herauszuschmelzen, konnte das härtere, aber gut schmiedbare Eisen seinen Siegeszug antreten.
Für Einbrecher wird das Leben immer schwerer; denn selbst wenn sie Fingerabdrücke vermeiden, hinterlassen sie Spuren, die zu ihrer Überführung beitragen können. Die Ermittler fahnden am Tatort nach Haaren, Hautschuppen, winzigen Blutflecken, in denen das unverwechselbare Markenzeichen jedes Menschen steckt: der genetische Fingerabdruck. Mit aufwändigen Verfahren werden individuelle Abschnitte im Erbgut, in der DNA, sichtbar gemacht. Mit ihrer Hilfe können Täter belastet und Unschuldige entlastet werden. Der genetische Fingerabdruck gibt aber auch Aufschluss über verwandtschaftliche Verhältnisse, zum Beispiel über die Möglichkeit einer Vaterschaft.
Wer hat den besten Riecher im Tierreich? Wie erkennen wir Gerüche? Was haben manche Parfums und volle Babywindeln gemeinsam? Der Film „Supernasen“ beantwortet diese und viele andere Fragen. Stechmücken finden ihre Opfer, weil sie – im Gegensatz zu uns – Kohlenstoffdioxid riechen können. Ratten verlassen sich in der Dunkelheit der Kanalisation ganz auf ihre Nase, um Fressbares zu finden. Und der Aal würde einen Tropfen Fischblut sogar dann noch wahrnehmen, wenn er mit dem Wasser des gesamten Bodensees verdünnt wäre. Den guten Riecher des Hundes nutzen wir schon seit langem mit großem Erfolg in der Drogenfahndung. Von Misthaufen bis Rosenblüten – ob es zum Himmel stinkt oder uns ein angenehmer Duft umweht – das Geruchsempfinden liegt ganz in der Nase des Betrachters.
Spitze, lange, abstehende, große, kleine Ohren machen deutlich, an welchen Stellen Lebewesen den Schall einfangen. Tiere, denen solche Auswüchse fehlen, sind deshalb noch lange nicht taub. Heuschrecken nehmen Laute über schmale Schlitze am Schienbein auf, der Karpfen mit seiner Schwimmblase. Der eigentliche Hörvorgang spielt sich aber immer im Inneren ab und ist eine der aufwändigsten Sinnesleistungen von Tier und Mensch. Wie Schallwellen im Ohr in Nervensignale umgewandelt werden, weshalb ältere Menschen hohe Töne häufig kaum noch hören, was Hunde und Fledermäuse uns akustisch voraushaben, all das zeigt dieser Film in packenden Bildern. Außerdem vermittelt er anschaulich, wie das Hören hilft, Beute oder Partner zu finden, potenziellen Gefahren auszuweichen oder mit den Artgenossen zu kommunizieren.
Es war eine Sensation, als 1997 das erste klonierte Säugetier der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Das Schaf Dolly hatte das gleiche Erbgut wie seine genetische Mutter. Es brauchte 277 Eizellen und 13 Leihmütter, bis dieses Experiment funktionierte – halbwegs. Denn Dolly war zeitlebens krank und wurde nur sechs Jahre alt. Dafür wurde dieses Schaf das berühmteste der Welt und steht heute bestens präpariert auf einem Sockel im Museum.
m All ist jede Menge los; man bekommen es nur nicht mit, weil man es gewöhnlich nicht sehen kann. Oft sind die Himmelskörper Lichtjahre entfernt – zu weit weg für das menschliche Auge. Beim trickreichen Blick ins Weltall mit großen Teleskopen und Satelliten erlebt man ein spannendes Schauspiel: Da explodieren Sterne, neue werden geboren, schwarze Löcher verschlingen alles, was ihrem gierigen Schlund zu nahe kommt. Und aus all dem kann man etwas über die eigene Herkunft lernen.
Das Tasten ist einer der ursprünglichsten Sinne: wichtig für Orientierung, Nahrungssuche, soziale Kontakte. Spinnen erfühlen ihre Beute im Netz. Seehunde spüren mit ihren Tasthaaren auch im Dunkeln Fische auf. Elefanten prüfen mit ihrem Rüssel, wo sie sicher den Fuß aufsetzen können. Wir Menschen verlassen uns gerne auf unsere Augen und vergessen dabei, dass wir mit ihnen gar nicht einschätzen können, wie glitschig Seife, wie warm Wasser oder wie weich ein Handtuch ist. Der Tastsinn spielt eine entscheidende Rolle im Alltag – umso mehr, wenn man blind ist. Verena Bentele teilt dieses Schicksal mit etwa 145.000 Menschen in Deutschland. Die mehrfache Goldmedaillengewinnerin im Biathlon bei den Paralympischen Spielen führt uns durch ihren Alltag, in dem der Tastsinn eine bedeutende Rolle spielt. Aufwändige Computeranimationen zeigen die verschiedenen Tastsinneszellen in Aktion.
Die Zunge ist ein vielseitiges Organ – wir benutzen sie zur Nahrungsaufnahme und zum Sprechen. Aber sie kann noch mehr: Auf ihrer Oberfläche befinden sich die Sensoren für unseren Geschmackssinn. Wie die Geschmacksknospen sauer, süß, salzig, bitter und „umami“ unterscheiden, wird in aufwändigen Computeranimationen und mit anschaulichen Modellbeispielen erläutert. Rasante Bilder entführen den Zuschauer ins Schlaraffenland eines Volksfests und lassen einem das Wasser im Munde zusammenlaufen. Dabei wird Spannendes und Unerwartetes aufgedeckt: dass scharf gar keine Geschmacksrichtung ist, warum Kinder größere Feinschmecker sind als Erwachsene, wie die Zunge mit dem Magen kommuniziert und vieles mehr. Auch tierische Feinschmecker werden unter die Lupe genommen: Der Geschmackssinn einer Katze kann mit unserem bei Weitem nicht mithalten. Pferde dagegen sind mit ihren 35.000 Geschmacksknospen in der Lage, sehr genau zu schmecken, ob ein bestimmtes Kraut genießbar ist oder nicht – für sie eine lebenswichtige Anpassung. Fliegen sind die vielleicht ungewöhnlichsten Gourmets – sie schmecken mit den Füßen!
Eine Reise um die Welt zeigt die faszinierende Welt der kalten Schönheiten aus Schnee und Eis. 3-D-Animationen und Zeitraffer erklären die Entstehung der Gletscher, machen deutlich, dass sie ständig in Bewegung sind und die Landschaft formen. Doch die einst mächtigen Eisriesen schwinden zusehends, nicht nur an den Polen, sondern auch in den Alpen. Gletscher gelten als sensible Gradmesser des Klimawandels. An diesen „Fieberthermometern“ der Erde versuchen Forscher abzulesen, wie sich der rasche globale Temperaturanstieg künftig auswirken wird.
Ohne die feine Verkabelung, die den gesamten Körper durchzieht, könnten wir nicht mal den kleinen Finger krumm machen. Vieles ist also reine „Nervensache“. Das wissen auch die Artisten des Zirkus FlicFlac, die täglich ihr „Nervenkostüm“ trainieren, um Höchstleistungen zu vollbringen. Ein Blick in das Innere des Körpers zeigt, wie das Wunderwerk Nervensystem funktioniert.
Die ungeheure Energie im Inneren der Erde wird erst bewusst, wenn die Erde Feuer speit. Trotz aller Gefahren faszinieren Vulkane die Menschen seit Urzeiten, ziehen sie magisch an. Sie betrachten die Feuerberge als Sitz der Götter oder touristische Attraktion; sie nutzen die äußerst fruchtbaren Böden für die Landwirtschaft oder bauen Rohstoffe wie Basalt, Bims, Schwefel und Erze ab.
Um mysteriöse Todesfälle aufzuklären, hilft nur kriminalistischer Spürsinn und ein Blick durchs Mikroskop. Das Instrument gewährt Einblicke in einen Mikrokosmos, der dem menschlichen Auge verborgen bleibt! Hier liegt sie verborgen, die Wahrheit, und der Kriminalbiologe Mark Benecke ist einer, der sie sucht. Seine Zeugen sind Insekten, die er an und in Leichen findet und die er mit Hilfe des Mikroskops genau untersucht und bestimmt. Damit ist er dem Täter auf der Spur!
Ohne Treibhauseffekt wäre die Erde ein lebensfeindlicher, eiskalter Planet mit frostigen Minus 18 Grad Celsius. Für die derzeitige Durchschnittstemperatur von angenehmen Plus15 Grad sorgen Gase, die nur in winzigen Spuren vorkommen. Doch seit der Industrialisierung erhöht der Mensch die Konzentration dieser Treibhausgase. Das heizt der Erde so richtig ein, und statt behaglich wird es langsam ungemütlich. „total phänomenal“ zeigt, wie der Treibhauseffekt funktioniert und wie empfindlich die Umwelt reagiert, wenn die Menschen den Kohlenstoffdioxid-Ausstoß ungebremst fortsetzen. Bereits jetzt nehmen Stürme und Hochwasser zu, Dürregebiete breiten sich aus, und Wissenschaftler befürchten, dass der Golfstrom ins Stocken geraten könnte.
Die glatte Wand hochgehen: Geckos können das! Fliegen laufen kopfüber von der Decke hängend. An Spinnennetzen und fleischfressenden Pflanzen bleiben selbst große Insekten kleben. Welche Patente stecken hinter diesen phänomenalen Haftkräften? Das versuchen Wissenschaftler am Max-Planck-Institut in Stuttgart-Vaihingen zu ergründen. Sie sind den mikroskopischen Strukturen an den Füßen der Klebekünstler auf der Spur und entwickeln technische Anwendungen nach dem Vorbild der Natur. Wie die Haftorgane beschaffen sind und wie sie funktionieren zeigen 3D-Animationen. Extreme Zeitlupenaufnahmen lassen erkennen, dass an der Kannenpflanze selbst der beste Insektenfuß keinen Halt mehr findet. Auch wird erst in der Verlangsamung deutlich, wie Geckos ihre phänomenale Haftkraft bei Bedarf wieder aufheben können.
Ein Ritual, das sich täglich wiederholt – der Gang aufs Klo! Der menschliche Körper entzieht dem Essen, was er braucht. Er kann die Nahrung aber nicht rückstandslos verdauen; die Reste müssen entsorgt werden. 3D-Computer-Animationen veranschaulichen, was bei der Verdauung im Körper vor sich geht, welche Rolle zum Beispiel Galle, Bauchspeicheldrüse oder Darmbakterien spielen. Auch tierische Verdauungsstrategien werden unter die Lupe genommen: Eine Kuh profitiert von Symbionten in ihrem Magen, Termiten fressen den proteinreichen Kot ihrer Artgenossen, Bienen verwerten die Ausscheidungen von Läusen und Nagetiere erhalten wichtige Vitamine aus ihrem eigenen Kot. Aus den Hinterlassenschaften von Schleichkatzen brauen sich manche Feinschmecker einen ganz besonderen Kaffee. Aber Vorsicht: In Fäkalien stecken oft auch Krankheitserreger. Dass die Menschen bei den täglich neu anfallenden Massen nicht im Mist ertrinken, verdanken sie dem „Recyclingservice“ der Natur – Mistkäfern und vielen anderen kleinen Helfern.
Seine atemberaubenden Fotos menschlicher Embryos machten ihn berühmt – jetzt ist der schwedische Medizinfotograf Lennart Nilsson in neuer Mission unterwegs: Er möchte in das winzige Universum der menschlichen Zelle eintauchen und mikroskopische Aufnahmen von den Vorgängen im Innern dieser kleinsten Bausteine des Lebens schießen. In jeder der vielen tausend Milliarden Zellen des menschlichen Körpers läuft eine unglaubliche Vielzahl von Prozessen ab. Die Infrastruktur dafür erinnert an die einer Millionenstadt: Kraftwerke produzieren Energie, Fabriken stellen Baumaterial her, Recyclingstationen verwerten den Abfall. Gesteuert wird alles vom Zellkern, der sämtliche Bau- und Betriebsanleitungen enthält. Lennart Nilsson versucht, mit seinen Fotos sämtliche Winkel dieser Wunderwelt auszuloten. Ergänzt mit Computeranimationen wird verständlich, wie das Leben in der Zelle funktioniert.
Der renommierte schwedische Wissenschaftsfotograf Lennart Nilsson will das Unsichtbare sichtbar machen: Was passiert, wenn Viren menschliche Zellen angreifen? Er will Vogelgrippe-Viren dabei fotografieren, wie sie in die Zelle eindringen, sich in ihr vermehren und sie dadurch zerstören. Dafür hat er sich mit Wissenschaftlern des renommierten Karolinska-Instituts in Stockholm zusammengetan, die sich von seinen Aufnahmen neue Erkenntnisse bei der Bekämpfung von Viren erhoffen.
Im Innern der Erde kocht und brodelt es. Dort schlummert ein gewaltiges Energiepotenzial, das es anzuzapfen gilt: Erdwärme. In Zeiten steigender Strom- und Heizungskosten sind Alternativen zu Öl und Kohle gefragt. Außerdem muss die Menschheit dringend den CO2-Ausstoß senken. Erdwärme ist eine saubere Sache, die nicht nur für Geothermie-Kraftwerke, sondern auch für den Häuslebauer interessant ist. Island hat ideale Bedingungen für die Energiegewinnung aus Erdwärme, aber auch in Deutschland gibt es gute Möglichkeiten. Der Boom hat gerade erst begonnen.
Für die einen die Lösung aller (Energie-) Probleme schlechthin – für die anderen Dämonen der Menschheit an sich – Kernkraftwerke. Seit über 50 Jahren gewinnen die Deutschen einen Teil ihres Stroms aus der geregelten Kernspaltung; effizient in der Energieausbeute und nach wie vor gefährlich im Umgang mit dem radioaktiven Uran, dem Stoff aus dem die Wärme kommt. Die Sendung erläutert die grundlegenden Mechanismen der Kernspaltung, der Funktion eines Druckwasserreaktors, erinnert an die Kernschmelze von Three Mile Island (USA, 1979) und gibt einen Ausblick auf die Sicherheitseinrichtungen des neuesten Reaktors in Europa: des EPR in Finnland.
Saugnäpfe sind überall – von der Badematte bis zur Halterung für das Navigationssystem im Auto. Auch in der Industrie nutzt man das Prinzip, mittels Unterdruck Teile anzuheben oder vorübergehend zu fixieren. Was der Mensch aber erst seit wenigen 100 Jahren kann, hat die Natur schon seit Jahrmillionen im Programm. So finden sich selbst im Badesee saugstarke Kreaturen: Die Männchen des Gelbrandkäfers heften sich mit ihren ganz besonderen Füßen an die Panzer der Weibchen, um sie zu begatten. Blutegel lassen sich nur schwer von ihren Opfern abschütteln. Noch raffiniertere Mechanismen finden sich im Meer: Manche Fische hängen sich dank einer Saugplatte an größere Tiere und lassen sich von ihnen durch die Ozeane ziehen. Kraken besitzen tausende Saugnäpfe und können die Erzeugung von Unterdruck in jedem einzelnen gezielt steuern. Forscher am Max-Planck-Institut in Stuttgart-Vaihingen studieren all diese tierischen Saugmechanismen. Ihre Forschungsergebnisse liefern wichtige Ansatzpunkte für entsprechende technische Umsetzungen.
Das Gehirn zählt zu den erstaunlichsten Organen des Menschen. Es ist so komplex, dass es bis heute nur zum Teil erforscht ist. Eine Reise in den menschlichen Denkapparat zeigt, was Wissenschaftler bisher über den Aufbau des Gehirns herausgefunden haben, wie das Gedächtnis funktioniert und dass Lernen „Nervensache“ ist.
Das neue Licht des 20. Jahrhunderts erstrahlt nicht nur bei Lasershows. Es schneidet und schweißt auch Metalle in der Automobil- und Schiffsindustrie und verhilft Patienten zu besserer Sehkraft. 1960 gelang es dem US-Amerikaner Theodore Maiman, den ersten funktionierenden Laser zu bauen. Zunächst war es nicht mehr als ein Laborexperiment, das Albert Einsteins Überlegungen zur künstlichen Vermehrung von Lichtteilchen bestätigte. Maiman bemerkte scherzhaft: „eine Lösung, die ein Problem sucht“. Doch das Werkzeug Licht erwies sich rasch als wegweisende Technologie. Der Laser hat das gesamte Vermessungswesen revolutioniert. So liefern Scanner dreidimensionale Modelle ganzer Landschaften, und mit Geräten in Handygröße lassen sich Entfernungen kinderleicht bestimmen. Der Laser steckt u. a. in Supermarktkassen, CD- und DVD-Playern sowie Druckern. Die ungewöhnliche Vielfalt der Anwendungen macht die Jahrhunderterfindung in Technik, Wissenschaft und im Alltag unverzichtbar.
Die Gentechnik erlebt eine Revolution. Neue Genscheren wie CRISPR/Cas9 machen die Manipulation der Gene so leicht und präzise wie nie zuvor. In der Landwirtschaft versprechen genmanipulierte Pflanzen höhere Erträge und bessere Widerstandskraft gegen Schädlinge - ein Milliardengeschäft für Saatgutkonzerne. Auch die Grundlagenforschung profitiert von den neuen Techniken. CRISPR macht die Untersuchung des Erbguts viel einfacher und effizienter, als es bis vor kurzem möglich war. DNA lässt sich so einfach modifizieren. Doch welche Risiken bergen die neuen Möglichkeiten? Wird das Genom zum Spielball der Forschung?
Die Gentechnik erlebt eine Revolution. Neue Genscheren wie Crispr machen die Genmanipulation so einfach und schnell wie nie zuvor. In der Tier- und Pflanzenzucht beschleunigt der direkte Eingriff ins Erbgut nicht nur das Erschaffen neuer Merkmale - es geht auch präziser als jemals zuvor. Die Methoden funktionieren auch beim Menschen. In der Medizin sind die Hoffnungen riesig, mithilfe der Gentechnik große Fortschritte im Kampf gegen Erbleiden, Krebs, HIV und viele andere Krankheiten machen zu können. Doch kennen wir alle Nebenwirkungen?
Unser Bedarf an Wärme und Strom ließe sich weitgehend durch die Energie der Sonne decken. Die Sendung zeigt, wie Solarkollektoren zur Warmwasserbereitung funktionieren und wie Solarzellen Licht in elektrische Energie umwandeln. Das Potenzial der Sonne zur Stromerzeugung ist riesig, besonders in den sonnenreichen Regionen der Erde. Dort könnte in großen Solarthermie-Kraftwerken so viel elektrische Energie produziert werden, dass damit auch sonnenärmere Gegenden versorgt werden könnten, wenn es genügend Netze und Speicher gäbe.
Alle reden von der Energiewende. Aber kann unser Strombedarf durch erneuerbare Energien gedeckt werden? Mit Windkraft wird in Deutschland weit mehr Strom erzeugt als mit Wasserkraft, mit der allerdings Energie auch gespeichert werden kann. Der Film erklärt, wie Windkraftanlagen, Laufwasserkraftwerke und Pumpspeicherkraftwerke funktionieren. Er weist darauf hin, welche Rolle der Klimawandel für Wind- und Wasserkraft spielt, und dass manche Großprojekte zur Energieerzeugung einschneidende Auswirkungen auf
Pflanzen, Gülle oder Biomüll lassen sich zur Gewinnung von Wärme, elektrischer Energie oder Kraftstoff nutzen. Zwar entsteht auch bei der Verbrennung nachwachsender Rohstoffe CO2, doch nur so viel, wie beim Wachsen durch Photosynthese in den Pflanzen gebunden wurde. Solange dieser Kreislauf innerhalb kurzer Zeit abläuft, ist die CO2 -Bilanz - anders als bei fossilen Energieträgern - neutral. So können in Biogasanlagen oder Biomasse(heiz)kraftwerken "grüner" Strom und Wärme produziert werden; wie, das zeigt die Sendung.
Was muss geschehen, wenn es mit der Energiewende ernst werden soll? Windkraft- und Solaranlagen produzieren zwar immer mehr elektrische Energie, doch sind sie von Wetter und Tageszeit abhängig und stehen nicht immer da, wo der Strom benötigt wird. Zusätzliche Stromtrassen sollen gebaut werden, um Energie über lange Strecken zu transportieren. Man braucht Energiespeicher, damit einmal erzeugte Energie nicht verloren geht. Neben Pumpspeicherkraftwerken stellt der Film auch aktuelle Systeme wie Batteriespeicher oder Power-to-Heat-Anlagen vor.