Rotes Licht bei Nacht: eine potenziell fatale Attraktion für migrierende Fledermäuse

Weltweit nimmt nachts die Lichtverschmutzung rasant zu. Besonders nachtaktive Tiere sind davon betroffen, ohne dass bekannt ist, wie sie im Einzelnen auf künstliches Licht reagieren. In einer aktuellen Studie testete deshalb ein Wissenschaftsteam des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) die Reaktion europäischer Fledermäuse auf rotes und weißes LED-Licht während ihrer saisonalen Wanderungen.

In der Nähe von roten LED-Lampen ließen sich häufiger Mückenfledermäuse (Pipistrellus pygmaeus) und tendenziell auch mehr Rauhautfledermäuse (Pipistrellus nathusii) feststellen, was darauf hindeutet, dass die Tiere während des Zugs von roten Lichtquellen angelockt werden. Dieser Effekt ließ sich bei weißen Lichtquellen nicht feststellen. Die Wellenlänge der roten LED-Lampen entsprach der Wellenlänge roter Warnleuchten, die aus Gründen der Flugsicherheit an Windkraftanlagen und hohen Gebäuden eingesetzt werden. Diese Warnleuchten könnten ziehende Fledermäuse also genau in die Gefahrensituationen locken, auf die diese Lichtsignale Menschen aufmerksam machen. Eine Umstellung auf für Fledermäuse geeignete Signale oder eine Beleuchtung nach Bedarf – nur wenn sich ein Flugzeug nähert – würde vermutlich die Zahl von Schlagopfern an Windkraftanlagen reduzieren. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Ecology and Evolution“ veröffentlicht.

Weltweit nimmt die Lichtverschmutzung um jährlich etwa sechs Prozent zu. Dabei werden immer häufiger energieeffiziente und kostengünstige LEDs eingesetzt. Licht dient Tieren als Orientierungshilfe, beeinflusst aber auch ihre innere Uhr und Verhalten. Es ist bekannt dass Fledermäuse bei ihrer nächtlichen Jagd auf künstliches Licht empfindlich reagieren und einige Arten von künstlichen Lichtquellen angelockt werden, wenn sich dort Insekten ansammeln. Die meisten Arten meiden jedoch künstliches Licht. Nahezu alle bisherigen Studien untersuchten die Reaktion von Fledermäusen auf künstliches Licht außerhalb der Zugzeit. Viele Fledermausarten wandern im Frühling und Spätsommer viele Hunderte oder gar Tausende Kilometer über Europa. Von nächtlich fliegenden Zugvögeln ist bereits bekannt, dass sie durch künstliche Lichtquellen desorientiert werden. In der aktuellen Studie untersuchte deshalb das Wissenschaftsteam, ob Fledermäuse durch künstliches Licht ebenso in ihren Wanderungen beeinflusst werden.

Im Spätsommer ziehen Tausende von Fledermäusen entlang der lettischen Ostseeküste durch das Naturschutzgebiet Pape. In dieser Gegend gibt es nur wenige menschliche Siedlungen, so dass die Nächte kaum von Lichtverschmutzung erhellt und sternenklar sind. Die Wissenschaftler errichteten dort einen acht Meter hohen Mast, auf dem ein Kunststoffbrett in 10 Minuten Intervallen beleuchtet wurde oder dunkel blieb. Zur Beleuchtung wurde abwechselnd rotes oder weißes LED-Licht verwendet. Mikrofone zeichneten die Echoortung der vorbeifliegenden Fledermäuse auf, um festzustellen, welche Arten wie häufig am beleuchteten oder unbeleuchteten Lichtfeld vorbeizogen.

Mückenfledermäuse (Pipistrellus pygmaeus) und tendenziell auch Rauhautfledermäuse (Pipistrellus nathusii) wurden häufiger in den Rotlichtphasen als bei Dunkelheit am Versuchsstandort angetroffen. Die Fledermäuse nutzten das künstliche Licht aber nicht zur Jagd auf Insekten, da sich die Häufigkeit der für die Insektenjagd typischen kurzen Echoortungsrufe in den Rotlichtphasen nicht erhöhte. „Während der Zugzeit jagen Fledermäuse früh in der Nacht nach Insekten, bevor sie sich auf den Langstreckenflug begeben“, erklärt Christian Voigt, Leitautor der Studie. „Hinzu kommt, dass Insekten in der Regel nicht so sehr von rotem Licht, sondern eher von kurzwelligem Licht – wie dem ultravioletten Licht – angelockt werden.“ Bei der Beleuchtung mit weißem Licht ließ sich kein erhöhtes Auftreten von vorbei fliegenden Fledermäusen feststellen.

„Fledermäuse sind während des Herbstzuges einem erhöhten Kollisionsrisiko an Windenergieanlagen ausgesetzt. Unsere Studie deutet darauf hin, dass die Nutzung von roten Warnlichtern fatale Folgen für ziehende Fledermäuse haben könnte“, erklärt Oliver Lindecke, Mitautor der Studie. „Rote Warnlichter, zur sognannten Befeuerung, sind häufig so angebracht, dass sie über viele Kilometer sichtbar sind. Sie könnten deshalb ziehende Fledermäuse über große Distanzen anlocken.“ Mögliche technische Lösungen, die bereits jetzt verfügbar sind, bestehen in einer Umrüstung auf für Fledermäuse geeignete Lichtquellen oder eine bedarfsgerechte Beleuchtung, die nur dann aktiviert wird, wenn sich Flugzeuge oder Hubschrauber einer Anlage nähern.

Warum Fledermäuse während des Flugs von roten Lichtquellen angelockt werden, ist bisher unklar. „Fledermäuse können gut sehen, einschließlich Wellenlängen, die uns Menschen verborgen bleiben. Ob manche rote Lichtquelle Fledermäuse möglicherweise blenden und ob sie deshalb desorientiert in Richtung der höchsten Lichtintensität fliegen, bedarf weiterer Forschung. Wir müssen auch noch besser verstehen, welchen Einfluss die steigende Lichtverschmutzung langfristig auf die Bestände dieser nachtaktiven Tiergruppe hat“, erklärt Christian Voigt. „Viele Fledermausarten haben es schon jetzt in einer von intensiver Landwirtschaft und Windkraftanlagen geprägten Landschaft sehr schwer. Lichtverschmutzung setzt ihnen zusätzlich zu, so dass es aus Sicht des Naturschutzes dringend ratsam ist, künstliche Lichtquellen nur dann in der Natur einzusetzen, wenn es wirklich für unsere menschlichen Bedürfnisse notwendig ist. Besteht diese Notwendigkeit tatsächlich, dann sollten auch fledermausgerechte Lichtquellen zum Einsatz kommen.“

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Bäume im Klimawandel: Schneller groß mit leichterem Holz

Bäume im Klimawandel wachsen schneller. Das klingt wie eine gute Nachricht. Denn es bedeutet, dass Bäume mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre im Holz speichern und damit der Erderwärmung den Treibstoff entziehen. Doch ist die Rechnung so einfach? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) hat Holzproben der ältesten existierenden Versuchsflächen aus 150 Jahren daraufhin analysiert – und kommt zu einem überraschenden Ergebnis.

Das Team um Hans Pretzsch, Professor für Waldwachstumskunde an der TUM am Wissenschaftszentrum Weihenstephan, hat Holzproben von mehreren hundert Bäumen untersucht und jeden einzelnen Jahresring mit einem Hightech-Verfahren analysiert – es sind mehr als 30.000. „Das Herz der LIGNOSTATION ist eine Hochfrequenzsonde, mit der jede Probe in Hundertstelmillimeterschritten abgetastet wird“, erklärt Pretzsch das Analyseverfahren. „Damit messen wir das spezifische Gewicht des Holzes in einer Genauigkeit und Auflösung, die bis vor Kurzem nicht denkbar war.“

Die Holzproben stammen von den ältesten Waldversuchsflächen in Europa, die zeitgleich mit der Gründung der TU München vor 150 Jahren angelegt wurden. Die Proben wurden von gängigen europäischen Baumarten genommen, wie etwa von Fichten, Kiefern, Buchen und Eichen. „Wir kennen die Geschichte jeder einzelnen Fläche, jedes einzelnen Baumes, sehr genau“, sagt Pretzsch. „Damit können wir ausschließen, dass unsere Ergebnisse daher kommen, dass der Wald heute anders bewirtschaftet wird als vor hundert Jahren.“

Der Klimawandel macht das Holz leichter 
Mit der Kombination von Holzproben seit den 1870er-Jahren bis heute gekoppelt mit modernster Messtechnik konnte das Team am Wissenschaftszentrum Weihenstephan zeigen, dass das jährlich wachsende Holz seit Beginn der Beobachtungen allmählich leichter geworden ist: Seit 1900 um acht bis zwölf Prozent. Im gleichen Zeitraum hat sich das Volumenwachstum der Bäume in Mitteleuropa um 29 bis hundert Prozent beschleunigt.

Mit anderen Worten: Auch wenn heute mehr Holzvolumen produziert wird, ist es inzwischen mit weniger Substanz gefüllt als noch vor einigen Jahrzehnten. Die Erklärung, die sich vordergründig aufdrängt, trifft allerdings nicht zu. „Vielleicht mutmaßen nun manche, dass das schnellere Wachstum an sich schon die Ursache für unsere Beobachtungen sein könnte“, sagt Dr. Peter Biber, Mitautor der Studie – „bei manchen Baumarten ist es in der Tat so, dass breitere Jahresringe tendenziell auch leichteres Holz haben. Diesen Effekt haben wir aber berücksichtigt. Die Abnahme der Holzdichte, von der wir jedoch sprechen, hat andere Ursachen.“

Die Ursachen sehen Pretzsch und sein Team vielmehr im langfristigen Temperaturanstieg, hervorgerufen durch den Klimawandel und der damit zusammenhängenden Verlängerung der Vegetationszeit. Aber auch in den Stickstoffeinträgen aus Landwirtschaft, Verkehr und Industrie. Darauf deuten für Fachleute etliche Details hin, wie etwa ein Rückgang der Spätholzdichte und eine Zunahme des Frühholzanteils in den Jahresringen.

Leichteres Holz – wo ist das Problem?
Leichteres Holz ist weniger stabil und sein Brennwert ist geringer. Dies ist für zahlreiche Verwendungen entscheidend, vom Holzbau bis zur energetischen Nutzung. Weniger stabiles Holz in lebenden Bäumen steigert zugleich das Risiko von Schadereignissen wie Wind- und Schneebruch in Wäldern.

Das für Praxis und Politik wohl wichtigste Ergebnis der Studie ist jedoch, dass die aktuelle klimawirksame Kohlenstoffbindung der Wälder überschätzt wird, solange sie mit den gängigen veralteten Holzdichten berechnet wird. „Immer noch führt das beschleunigte Wachstum auch zu einem Mehr an Kohlenstoffbindung“, sagt Pretzsch. „Auf die Wälder von Mitteleuropa hochgerechnet liegt aber die traditionelle Schätzung um zehn Millionen Tonnen Kohlenstoff pro Jahr zu hoch.“

Mehr Informationen:
Die Forschergruppe am Lehrstuhl für Waldwachstumskunde des Wissenschaftszentrum Weihenstephan der TUM unter Leitung von Hans Pretzsch untersucht den Effekt des Klimawandels auf das Wachstum, die Stabilität und Vitalität von Bäumen. Eine wichtige Basis dafür bilden die Versuchsflächen des Lehrstuhls, auf denen die Dynamik von Wäldern für ökologische und ökonomische Fragen seit 1870 gemessen wird. Hier tragen sie dazu bei, den Fußabdruck des Menschen in Waldökosystemen aufzudecken.

Artenreiche Wälder kompensieren die Klimabelastungen besser

Um den CO2-Ausstoss zu kompensieren, forstet China auf. Würden statt Monokulturen artenreiche Wälder gepflanzt, könnte zusätzlich viel mehr Kohlenstoff gespeichert werden. Ein Team um UZH-Forschende zeigt auf, dass artenreiche Baumbestände mehr CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen und effektiver gegen die Klimaerwärmung sind.

Bewaldete Ökosysteme sind elementar für das klimatische Gleichgewicht. Dies haben auch Länder wie China erkannt, die seit Jahren umfassende Aufforstungsprogramme durchführen, um ihre steigenden CO2-Emissionen zu kompensieren. Denn Wälder nehmen als Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufes etwa 45 Prozent des Kohlenstoffs aus der Umwelt auf und binden es über lange Zeit in Form von Biomasse und im Boden. Gleichzeitig können Bäume auch kurzfristig Kohlenstoff aufnehmen oder freisetzen.

Bislang wenig untersucht ist jedoch die Frage, ob der Artenreichtum des Baumbestandes einen Einfluss auf den Kohlenstoffkreislauf im Ökosystem hat oder nicht. Ein Forscherteam aus der Schweiz, Deutschland und China hat nun einen umfassenden Datensatz aus 27 Waldparzellen in der Provinz Zhejiang im subtropischen Südosten von China über sechs Jahre zusammengetragen. Die Forschenden – darunter auch von der UZH – untersuchten die Menge des langfristig eingelagerten Kohlenstoffes (C-Stock) wie auch den kurzfristigen Kohlenstoffaustausch (C-Flux). Die Waldparzellen unterschieden sich in der jeweiligen Anzahl von 3 bis 20 Baumarten pro Parzelle sowie im Alter der Bäume (22 bis 116 Jahre).

Pro Baumart 6,4 Prozent mehr Kohlenstoffaustausch

Die bisherigen Aufforstungen in China haben bereits einen wichtigen Beitrag zur Reduktion des Anstiegs von Kohlendioxid in der Atmosphäre geleistet. «Allerdings hat sich China in seinem Programm auf Monokulturen beschränkt. Wir wollten untersuchen, ob verschiedene Baumarten mehr Kohlenstoff kompensieren als nur eine einzige Baumart», erklärt Bernhard Schmid, Professor für Umweltwissenschaften an der Universität Zürich.

Die Forschenden fanden heraus, dass artenreiche Wälder im Vergleich zu artenarmen Beständen einen schnelleren Kohlenstoffkreislauf aufweisen. Bei zunehmender Artenvielfalt wird auch mehr Kohlenstoff ober- und unterirdisch in Stämmen, Wurzeln, Totholz, Moder und Boden gespeichert. Hochrechnungen des Forscherteams ergaben, dass mit jeder zusätzlichen Baumart auf einer Parzelle 6,4 Prozent mehr Kohlenstoff kompensiert werden kann. Ältere Bäume akkumulierten zudem mehr Kohlenstoff als jüngere.

300 Millionen Dollar pro Jahr in der Atmosphäre verpufft

«Hochgerechnet auf ganz China hätten mit artenreichen Aufforstungen von 10 verschiedenen Baumarten anstelle der bisherigen Monokulturen in der Zeitspanne von 1977 bis 2008 zusätzlicher Kohlenstoff im Wert von 300 Millionen Dollar pro Jahr aus der Atmosphäre gebunden werden können», erklärt Bernhard Schmid.

Um die atmosphärischen CO2-Belastung zu verringern, regt das Forscherteam daher an, bei globalen Aufforstungsprogrammen in subtropischen Wäldern statt auf Monokulturen möglichst auf Mehrartenpflanzungen zu setzen. Damit würde der Beitrag zur Bekämpfung der globalen Erwärmung gesteigert und gleichzeitig zur Erhaltung der biologischen Vielfalt der Wälder beigetragen.

Literatur:
Xiaojuan Liu, Stefan Trogisch, Jin-Sheng He, Pascal A. Niklaus, Helge Bruelheide, Zhiyao Tang, Ale-xandra Erfmeier, Michael Scherer-Lorenzen, Katherina A. Pietsch, Bo Yang, Peter Kühn, Thomas Scholten, Yuanyuan Huang, Chao Wang, Michael Staab, Katrin N. Leppert, Christian Wirth, Bernhard Schmid and Keping Ma. Tree species richness increases ecosystem carbon storage in subtropicalfor-ests. Proceedings of the Royal Society B, 22 August 2018, DOI: 10.1098/rspb.2018.1240

Insektensterben durch Lichtverschmutzung

Klimawandel, Pestizide und Landnutzungsänderungen allein können den Rückgang von Insektengemeinschaften in Deutschland nicht vollends erklären. WissenschaftlerInnen vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben nun festgestellt, dass die Regionen, die einen starken Rückgang an Fluginsekten verzeichnen, auch unter einer hohen Lichtverschmutzung leiden. Viele Studien weisen bereits darauf hin, dass künstliches Licht in der Nacht negative Auswirkungen auf Insekten hat und dass diesem Umstand künftig mehr Beachtung geschenkt werden sollte, wenn es an die Ursachenforschung für das Insektensterben geht.

Die Biomasse fliegender Insekten ist um mehr als 75 Prozent zurückgegangen – diese alarmierende Zahl hat im Herbst 2017 Schlagzeilen gemacht. Die AutorInnen der 2017 veröffentlichten Studie* hatten die Zahl der Fluginsekten in ausgewählten Schutzgebieten innerhalb von Landwirtschaftsflächen in Deutschland über 27 Jahre beobachtet und vermuten, dass die Veränderungen von Klima und Lebensraum für den Rückgang der Insektenpopulationen verantwortlich sind. Gleichzeitig wiesen sie darauf hin, dass diese Einflüsse allein den drastischen Rückgang noch nicht erklären können.

Licht zur falschen Zeit bringt Ökosysteme aus dem Gleichgewicht

Ein klarer Arbeitsauftrag für die WissenschaftlerInnen der IGB-Arbeitsgruppe Lichtverschmutzung und Ökophysiologie. Denn dass künstliche Beleuchtung in der Nacht die Zahl und Gemeinschaften von Insekten stark beeinflusst, wissen sie aus früheren Arbeiten. Das Team um IGB-Forscherin Dr. Maja Grubisic hat sich deshalb zunächst die Lage der 2017er-Untersuchungsgebiete angeschaut: Gebiete in Ballungszentren, die eine überdurchschnittlich hohe Lichtverschmutzung aufweisen. „Die Hälfte aller Insektenarten ist nachtaktiv. Sie sind auf Dunkelheit und natürliches Licht von Mond und Sternen angewiesen, um sich zu orientieren und fortzubewegen oder Räubern auszuweichen. Und um ihren allnächtlichen Aufgaben wie Nahrungssuche und Fortpflanzung nachzugehen. Eine künstlich erhellte Nacht stört dieses natürliche Verhalten – mit negativen Auswirkungen auf die Überlebenschancen“, begründet Maja Grubisic den Ausgangspunkt ihrer Untersuchung.

Künstliche Beleuchtung in der Nacht könnte ein Grund für den Insektenrückgang sein

Die WissenschaftlerInnen haben alle jüngsten Einzelstudien zu den Auswirkungen von künstlichem Licht in der Nacht auf Insekten ausgewertet und festgestellt, dass Vieles für einen ernstzunehmenden Zusammenhang zwischen Lichtverschmutzung und Insektensterben spricht. Fluginsekten werden beispielsweise von künstlichen Lichtquellen angezogen – und gleichzeitig aus anderen Ökosystemen abgezogen – und sterben durch Erschöpfung oder als leichte Beute. Zusätzlich werden sie durch Lichtschneisen in ihrer Ausbreitung gebremst. Der dadurch fehlende genetische Austausch innerhalb zergliederter Insektenpopulationen könnte deren Widerstandsfähigkeit gegen andere negative Umwelteinflüsse reduzieren, die sich in landwirtschaftlich genutzten Gebieten besonders akkumulieren.

Auf Landwirtschaftsflächen – die immerhin elf Prozent der weltweiten Bodennutzung ausmachen – bedeuten weniger Insekten aber nicht nur eine geringere Artenvielfalt, sondern auch die Gefährdung wichtiger Ökosystemleistungen: weniger Nachtfalter, Käfer und Fliegen bestäuben zum Beispiel weniger Pflanzen. Und auch Veränderungen im Vorkommen und Verhalten von Schädlingen wie Blattläusen oder aber deren Feinden wie Käfern und Spinnen können das eingespielte System aus dem Gleichgewicht bringen. Darüber hinaus kann künstliches Licht in der Nacht auch direkte Auswirkungen auf Wachstum und Blütezeit der Pflanzen und somit den Ertrag haben.

Alle Einflussfaktoren müssen verstanden und berücksichtigt werden – darunter auch Lichtverschmutzung

„Unsere Übersichtsstudie zeigt, dass künstliches Licht in der Nacht weit verbreitet ist und komplexe Auswirkungen in landwirtschaftlichen Gebieten mit unbekannten Konsequenzen für die Biodiversität und Pflanzenproduktion haben kann. Daher sollte Lichtverschmutzung in zukünftigen Studien generell als potentieller Stressfaktor berücksichtigt werden, um letztlich Wege aufzeigen zu können, die helfen Umweltprobleme zu reduzieren,“ resümiert Dr. Franz Hölker, Leiter der Arbeitsgruppe Lichtverschmutzung und Ökophysiologie am IGB.

Lesen Sie die Studie in der Fachzeitschrift Annals of Applied Biology > https://doi.org/10.1111/aab.12440

Grubisic, M., van Grunsven, R.H.A., Kyba, C.C.M., Manfrin, A. and Hölker, F. (2018) Insect declines and agroecosystems: does light pollution matter? Ann Appl Biol. doi:10.1111/aab.12440

*Link zur Studie „More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas“: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0185809

Über das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB):

Das IGB ist das bundesweit größte Forschungszentrum für Binnengewässer. Es verbindet Grundlagen- und Vorsorgeforschung, bildet den wissenschaftlichen Nachwuchs aus und berät Politik und Gesellschaft in Fragen des nachhaltigen Gewässermanagements. Forschungsschwerpunkte sind u.a. die Langzeitentwicklung von Seen, Flüssen und Feuchtgebieten angesichts sich rasch ändernder Umweltbedingungen, die Renaturierung von Ökosystemen, die Biodiversität aquatischer Lebensräume sowie Technologien für eine ressourcenschonende Aquakultur. Die Arbeiten erfolgen in enger Kooperation mit den Universitäten und Forschungsinstitutionen der Region Berlin-Brandenburg und weltweit. Das IGB gehört zum Forschungsverbund Berlin e. V., einem Zusammenschluss von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Instituten in Berlin. Die vielfach ausgezeichneten Einrichtungen sind Mitglieder der Leibniz-Gemeinschaft. http://www.igb-berlin.de/

Biologisch abbaubare Pflanzenschutzmittel

Traditionelle Pflanzenschutzmittel sind Killer: Sie vernichten nicht nur Schädlinge, sondern gefährden auch Bienen und andere nützliche Insekten, außerdem beeinträchtigen sie die biologische Vielfalt in Böden, Seen, Flüssen und Meeren. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) hat jetzt eine Alternative entwickelt: Ein biologisch abbaubarer Wirkstoff hält Schädlinge fern ohne zu vergiften.

„Es geht nicht nur um die Bienen, es geht ums Überleben der Menschheit“, sagt Professor Thomas Brück, Inhaber des Werner Siemens-Lehrstuhls für Synthetische Biotechnologie der TU München. „Ohne die Bienen, die eine Vielzahl von Pflanzen bestäuben, wären nicht nur unsere Supermarktregale ziemlich leer, sondern innerhalb kurzer Zeit wäre auch die Versorgung der Weltbevölkerung mit Nahrung nicht mehr gewährleistet.“

Synthetisch hergestellte Insektizide gefährden nicht nur Bienen, sondern auch Käfer, Schmetterlinge und Grashüpfer – sie beeinträchtigen die biologische Vielfalt in Böden, Seen, Flüssen und Meeren. Ihr Einsatz ist daher seit vielen Jahren schon höchst umstritten.

Fernhalten statt vergiften

Brück und sein Team haben jetzt eine Alternative gefunden: Das von ihnen entwickelte Insekten-Abwehrmittel ist biologisch abbaubar und ökologisch unbedenklich. Auf Pflanzen gesprüht wirkt es ähnlich wie Mückenspray, das Badegäste im Sommer auftragen: Es verbreitet einen Geruch, der unerwünschte Insekten fern hält.

„Mit unserem Ansatz ermöglichen wir einen fundamentalen Wechsel im Pflanzenschutz“, sagt Brück. „Statt Gift zu versprühen, das immer auch nützliche Arten gefährdet, vergrämen wir gezielt nur die Schädlinge.“

Bakterien als Chemie-Fabriken

Vorbild der Münchner Forscher war die Tabakpflanze. Diese erzeugt in ihren Blättern Cembratrienol, kurz CBT-ol. Mit diesem Molekül schützt sich die Pflanze vor Schädlingen.

Mit Werkzeugen der Synthetischen Biotechnologie isolierte das Team um Professor Brück diejenigen Abschnitte aus dem Genom der Tabakpflanze, die für die Bildung der CBT-ol-Moleküle verantwortlich sind.

Anschließend bauten sie diese in das Erbgut von Coli-Bakterien ein. Gefüttert mit Weizenkleie, einem Nebenprodukt aus Getreidemühlen, produzieren die genetisch veränderten Bakterien nun den gewünschten Wirkstoff.

Effizienz im Kleinen wie im Großen

„Die größte Herausforderung bei der Produktion lag darin, die Wirkstoffe am Ende des Prozesses von der Nährlösung abzutrennen“, erklärt Mirjana Minceva, Professorin für Biothermodynamik am TUM Campus Weihenstephan.

Die Lösung brachte die zentrifugale Trennungschomatographie. Das Verfahren ist höchst effizient und funktioniert auch im industriellen Maßstab, wurde aber zuvor noch nie für die Auftrennung von Produkten aus Fermentationsprozessen eingesetzt.

Wirksam auch gegen Bakterien

Erste Untersuchungen belegen, dass das CBT-Spray Pflanzen für Insekten ungiftig ist und trotzdem wirksam vor Blattläusen schützt. Da es biologisch abbaubar ist, reichert es sich auch nicht an.

Darüber hinaus zeigte sich in den Bioaktivitätstests, dass Cembratrienol eine antibakterielle Wirkung auf gram-positive Bakterien hat. Es könnte daher als Desinfektionsspray genutzt werden, das spezifisch gegen Krankheitserreger wie Staphylococcus aureus (MRSA Erreger), Streptococcus pneumoniae (Erreger Lungenentzündung) oder Listeria monocytogenes (Erreger der Listeriose) wirkt.

Publikation:

Wolfgang Mischko, Max Hirte, Simon Roehrer, Hannes Engelhardt, Norbert Mehlmer, Mirjana Minceva and Thomas Brück
Modular Biomanufacturing for a Sustainable Production of Terpenoid-based Insect Deterrents
Green chemistry, May 14, 2018 – DOI: 10.1039/C8GC00434J

Klima-Unsicherheit auch bei 1,5-Grad-Erwärmung

Das Klimaabkommen von Paris schliesst das Ziel, die durchschnittliche globale Erwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen, mit ein. Wie das künftige Klima rund um den Globus und über die Zeit aber aussehen könnte, ist bislang unerforscht. Klimawissenschaftler zeigen nun, dass selbst diese geringere Erwärmung auf regionaler Ebene sehr unterschiedlichen Folgen haben kann.

Seit Paris 2015 geistern zwei Zahlen durch die Welt: 2 und 1,5. An der Klimakonferenz in der französischen Hauptstadt einigten sich nämlich die Nationen darauf, dass die weltweite durchschnittliche Erwärmung auf deutlich unter 2 Grad zu liegen kommen sollte, dass aber eine Erwärmung von weniger als 1,5-Grad anzustreben sei.

Was für Laien möglicherweise nach einem kleinlichen Feilschen um ein paar unbedeutende Zehntelgrad aussieht, kann für das Weltklima und die Menschheit von überragender Wichtigkeit sein. Dies zeigt eine internationale Forschungsgruppe in einer Studie, die soeben in der Fachzeitschrift «Nature» veröffentlicht wurde. Die Publikation erschien im Zusammenhang mit dem im Herbst anberaumten IPCC Sonderbericht über eine 1,5-Grad-Erwärmung. Eine Hauptautorin des Spezialberichts ist ETH-Professorin Sonia Seneviratne. «Über das 2-Grad-Ziel wurde schon viel geforscht und geschrieben, nicht aber über das 1,5-Grad-Ziel», sagt sie.

Extreme Abweichungen vermeiden

In ihrer neuen Studie zeigen die Klimaforschenden auf, dass sich mit einer 1,5-Grad-Erwärmung extreme Abweichungen vom heutigen Klima, die noch bei einer 2-Grad-Erwärmung auftreten würden, vermeiden liessen. Eine solche extreme Abweichung wäre beispielsweise eine Erwärmung um neun Grad an den kältesten Nächten in der Arktis oder eine um fünf Grad an den heissesten Tagen in den USA oder anderen Kontinenten mittlerer Breiten. Auch das Risiko von einem sehr ausgeprägten Austrocknen des Mittelmeergebiets wäre vermeidbar. Aber selbst eine Erwärmung um 1,5 Grad würde noch substantielle Klimarisiken beinhalten, betont Seneviratne.

Die Wissenschaftler streichen auch hervor, dass der Weg zum 1,5-Grad-Ziel dafür ausschlaggebend ist, wie sich das Klima entwickeln wird. «Wir müssen vor allem die zeitliche Dimension, in der sich das Klima erwärmt, im Auge behalten», sagt Seneviratne. Wenn sich bis ins Jahr 2100 das Klima um 1,5 Grad erwärme, davor aber eine über diesen Wert hinausschiessende Erwärmung bis 2 Grad oder höher «erlebt» habe, dann seien die Konsequenzen gravierender als ohne ein Überschiessen der Temperatur. Dies könnte möglicherweise auch irreversible Schäden verursachen, insbesondere an empfindlichen Ökosystemen. «Das Aussterben von Arten während einer Phase der überschiessenden Temperatur könnte nicht rückgängig gemacht werden, selbst wenn die Erwärmung danach reduziert und 1,5 Grad erreichen würde.»

Dem grossen Publikum sei wohl nicht bewusst, dass alle bisher veröffentlichten 1,5-Grad-Szenarien ein zeitweises Überschiessen der Erwärmung und den Einsatz von CO2-vermindernden Massnahmen einbeziehen. Diese Massnahmen beinhalten Aufforstung, aber auch «Carbon Capture and Storage» (CCS), also die Aufnahme von CO2 aus Emissionsquellen oder aus der Atmosphäre. Dies geht oft einher mit dem Verbrauch von Bioenergie, welche fossile Brennstoffe ersetzt.

Drastischer Schnitt bei CO2-Emissionen

Doch auch diese Optionen zur Milderung des Klimawandels könnten riskant sein, einerseits, weil CCS noch nicht gut etabliert ist, und andererseits, weil für die Produktion von Bioenergie grosse Landflächen benötigt würden. Dies könnte die Produktion von Nahrungsmitteln konkurrenzieren. «Solche Probleme können umso besser vermieden werden, wenn die CO2-Emissionen drastisch und schnell reduziert werden», sagt die ETH-Professorin. Dies könne auch mit erhöhter Energieeffizienz, geringerem Energieverbrauch, dem zusätzlichen Gebrauch von erneuerbaren Energien und weltweit reduziertem Fleischkonsum erreicht werden.

Es gibt verschiedene Abschätzungen, wie viel CO2 ausgestossen werden darf, um das 1.5-Grad-Ziel nicht zu verpassen; alle bieten nur wenig Spielraum. «Klar ist, dass wir dringend Emissionen reduzieren müssen, wenn wir eine Chance auf das 1,5-Grad-Ziel behalten und das Überschiessen der Erwärmung so gering wie möglich halten möchten», betont Seneviratne. Es sei deshalb nötig, dass Lösungen zur Bekämpfung der Klimaerwärmung schnell untersucht und implementiert werden, selbst wenn nur testweise und in kleinem Massstab. «Die Schweiz kann als innovatives Land einen grossen Beitrag dazu leisten.»

Literaturhinweis

Seneviratne SI et al. The Paris Agreement’s aim of 1.5 °C warming may result in many possible climates. Nature (2018), published online 6th June, doi: 10.1038/s41586-018-0181-4

Naturschutz: der offene Luftraum als Lebensraum

Zahlreiche Fledermausarten jagen und ziehen in großer Höhe. Bisher hatten jedoch weder Forscher noch Umweltschützer „auf dem Schirm“, dass der (nach oben) offene Luftraum auch Lebensraum für viele Tierarten ist. In ihrer aktuellen Studie tragen Wissenschaftler um Christian Voigt vom Leibniz-IZW Berlin den Wissensstand über die Gefahren in luftiger Höhe zusammen und zeigen mögliche Schutzmaßnahmen auf.

Bei ihren nächtlichen Jagdausflügen steigen Fledermäuse erstaunlich hoch auf. Jenseits der Baumwipfel nutzen sie einen breiten Bereich der unteren Troposphäre: Hierzulande gibt es GPS-Aufnahmen von Fledermäusen aus 500 Metern, in Thailand aus bis zu 800 Meter Höhe über dem Boden. Ein Blick in die Literatur zeigt jedoch, dass da buchstäblich noch viel Luft nach oben ist. Denn den Rekord hält die Mexikanische Bulldoggfledermaus Tadarida brasiliensis mit über 3.000 Metern über dem Boden! Selbst der hierzulande ansässige Große Abendsegler Nyctalus noctula schwingt sich manchmal über 1.000 Meter in die Höhe. Der offene Luftraum ist demnach ein wichtiger und unterschätzter Lebensraum von Fledermäusen, der beim Artenschutz bislang nahezu vollständig vernachlässigt wurde. Konzepte für Luftschutzgebiete im Sinne des Habitatschutzes gibt es in Europa bisher keine. Und das, obwohl 21 der 53 auf dem Kontinent beheimateten Fledermausarten im offenen Luftraum nach Insekten jagen.

„Bei einem Habitat, also einem für Tiere geeigneten Lebensraum, denken wir meist an Landschaften, wie Wiesen, Wälder oder Gewässer. Also an erdnahe Flächen“, sagt Christian Voigt. „Den unteren Bereich der Troposphäre nahmen wir bisher als für Tiere relevantes Habitat gar nicht wahr.“ Dabei ist hier einiges los: Neben Zugvögeln migrieren viele Insektenarten in großen Höhen. „Insekten nutzen die Winde in diesen Bereichen, um Strecken zurückzulegen, die sie aus eigener Kraft nicht bewältigen könnten.“ Kein Wunder also, dass auch Fledermäuse dort zu finden sind, denn da fliegt ihr Futter – und zwar massenweise.

Die Insektendichte ist regional unterschiedlich. Zudem hat sich ihre Zahl insgesamt durch Luftverschmutzung und gestiegenen Pestizideinsatz in der Landwirtschaft verringert. Die Forscher rechnen damit, dass sich der Luftraum dementsprechend weiter fragmentiert – in „futterreiche“ und „futterarme“ Zonen. Je nach Art legen große Federmausschwärme in Südostasien deshalb bei ihren Beutezügen schon mal 40 bis 50 Kilometer pro Nacht zurück. Radaruntersuchungen in Nordamerika zeigten, dass sie dabei dreidimensional über breite Landstriche ausschwärmen. „Manche Fledermauskolonien bestehen aus einer, zwei oder gar zehn Millionen Individuen. Sie können also nicht alle lokal ihre Beute finden und nutzen daher große Höhen, wo sie auch Schadinsekten der Landwirtschaft verzehren“, erklärt Christian Voigt.

Bei der Jagd im offenen Luftraum sind die Tiere diversen Gefahren ausgesetzt. Zu den direkten gehört die tödliche Kollision mit anthropogenen Strukturen wie hohen Gebäuden, Windkraftanlagen, Drohnen, Helikoptern und Flugzeugen. Angesichts des steigenden Luftverkehrs und der stärkeren Nutzung alternativer Energiequellen eine wachsende Gefahr.

Zu den indirekten Gefahren zählen neben der abnehmenden Insektendichte die Lichtverschmutzung sowie die Luftverschmutzung durch Feinstaub, Chemikalien und Autoabgase. „Fledermäuse sind Athleten mit Flügeln. Bei zwei Arten konnten wir beobachten, dass sie während der Jagd in kurzer Zeit mehrere Hundert Höhenmeter wiederholt auf- und absteigen. Das ist eine enorme Kraftanstrengung, bei der die Tiere potenziell sehr empfindlich für Schadstoffe in der Luft sind“, betont Voigt.

Anders als bei klar abgesteckten terrestrischen und aquatischen Habitaten ist der Schutz des offenen Luftraumes nicht einfach. „Es ist im Grunde das gleiche Dilemma wie mit den Ozeanen. Der Luftraum ist Allgemeingut, wodurch die Verantwortlichkeiten zunächst unklar und Kontrollen schwer umsetzbar sind“, sagt Christian Voigt. Der Schutz von Fledermäusen ist für die Menschheit neben ihrer prinzipiellen Schutzwürdigkeit auch von unmittelbarem wirtschaftlichem Interesse, da die einzigen flugfähigen Säugetiere weltweit zahlreiche Schadinsekten in Schach halten.

Überlegungen, was zum Habitatschutz des Luftraumes zu tun ist, gibt es einige. „Es gibt bereits nachhaltige Schutzkonzepte. Um zum Beispiel die Schlagopferzahlen an Windkraftanlagen zu reduzieren, gibt es zumindest in Deutschland entsprechende Genehmigungs-Auflagen, die die Betreiber beachten müssen. Wie gut diese bundesweit angewandt werden, ist bislang unbekannt. “, sagt Voigt. Die Migrationskorridore und Rastgebiete von Fledermäusen und Zugvögel müssen zudem von Windkraftanlagen freigehalten werden. Hocheffizient und vergleichsweise simpel sind Strategien, um das für Fledermäuse irritierende Streulicht im Himmel, den Skyglow, zu reduzieren: Beleuchtung bitte nach unten und nicht gen Himmel richten! Weitere Forschungen zur Rolle der Troposphäre als essenzieller Lebensraum sind nun notwendig, um noch besser verstehen zu können, wie die Tiere, die darin leben, am besten geschützt werden können. (Quelle: Forschungsverbund Berln e.V.)

Publikation:
Voigt CC, Currie SE, Fritze M, Roeleke M, Lindecke O (2018): Conservation strategies for bats flying at high altitudes. BioScience, biy040, https://doi.org/10.1093/biosci/biy040

Den Boden fit halten

Verlust an Humus und Biodiversität, Erosion und Verdichtung setzen dem Boden zu. Gefährdet sind damit die vielfältigen Leistungen, die er für Mensch und Umwelt erbringt. Das Nationale Forschungsprogramm „Nachhaltige Nutzung der Ressource Boden“ (NFP 68) zeigt auf, was man tun kann, um die Leistungsfähigkeit der Böden langfristig zu erhalten.

Leistungsfähige Böden sind nicht nur für die Landwirtschaft von zentraler Bedeutung, sie sind auch Grundlage für sauberes Trinkwasser und tragen zum Schutz vor Hochwasser und Hangrutschungen bei. Zudem spielen sie eine wichtige Rolle als Speicher und Quelle der wichtigsten Treibhausgase, Kohlendioxid, Methan und Lachgas. Mehrere Projekte des NFP 68 haben untersucht, was die Leistungsfähigkeit der Böden – die Bodenqualität – beeinträchtigt. Der Fokus lag dabei insbesondere beim Verlust organischer Bodensubstanz – dem Humus – und der Verdichtung. Andere Projekte suchten nach Strategien, die Bodenqualität durch Bewirtschaftungsmassnahmen oder durch Alternativen im Pflanzenschutz zu erhalten und zu verbessern.

Humusverlust wegen fehlendem Hofdünger

Humus spielt eine grundlegende Rolle im Boden: Er trägt zur Speicherung von Nährstoffen und Wasser bei, fördert die Strukturierung des Bodens und nährt die Bodenorganismen. In vielen landwirtschaftlich genutzten Böden ist allerdings eine tendenzielle Humusabnahme zu beobachten, was sich auf die Bodenfunktionen auswirkt und die landwirtschaftliche Produktion langfristig gefährden kann. Durch den Humusabbau entweicht zudem Kohlendioxid (CO2) aus dem grossen Kohlenstoffspeicher Boden in die Atmosphäre und trägt so zum Treibhauseffekt bei. Besonders drastisch ist der Humusverlust bei entwässerten Moorböden, aus denen die meisten CO2-Emissionen in der Schweizer Landwirtschaft resultieren. Der Klimawandel wird die Humusverluste voraussichtlich zusätzlich verstärken. Einer der Gründe für die Humus-Abnahme in Ackerböden liegt darin, dass Ackerbau und Viehwirtschaft zunehmend räumlich getrennt betrieben werden. Dadurch fehlt es auf den Feldern an organischen Düngern wie Mist, die den Verlust kompensieren. Auch der Abtransport von Ernterückständen oder das Fehlen von Wiesen in der Fruchtfolge tragen dazu bei. „Es ist deshalb wichtig, Anbaupraktiken wie Gründüngung oder Wiesen in der Fruchtfolge zu fördern, die es ermöglichen, den Humusgehalt zu erhalten und Praktiken – etwa der Abtransport von Ernterückständen – einzuschränken, die den Verlust beschleunigen“, betont Dr. Raphaël Charles, Leiter der Westschweizer Zweigstelle des Forschungsinstituts für biologischen Landbau (FiBL).

Langzeitfolgen durch Bodenverdichtung

Das Befahren von Boden mit schweren Maschinen und bei nassen Bodenverhältnissen – in der Landwirtschaft, der Forstwirtschaft oder bei Bauvorhaben – kann die Bodenstruktur schwer schädigen. Der Boden ist für Wasser oder Luft nach einer derartigen Verdichtung praktisch undurchlässig. Ein eigens dafür eingerichteter Langzeitversuch in Zürich-Reckenholz zeigte, dass die Schäden bis tief in den Boden reichen und den Ertrag im ersten Jahr nach der Verdichtung um 20 bis 80 Prozent schmälerten. Bei starker Verdichtung sind diese Schäden irreversibel und selbst bei geeigneten Regenerationsmassnahmen dauert es Jahre, bis ein Boden seine gesunde Struktur wieder zurück gewinnt. Dies unterstreicht die Bedeutung von vorsorgenden Massnahmen: Insbesondere gilt es, schwere Maschinen nur bei günstigen Bedingungen zu nutzen oder den Einsatz generell zu reduzieren. Auch die Typenprüfung für schwere Landmaschinen ist in Betracht zu ziehen.

Düngestrategien optimieren

Die hohe Düngung in Teilen der Schweizer Landwirtschaft überfordert den Boden ebenfalls. Sie führt zur Nährstoffauswaschung in die Gewässer und Lachgasemissionen in die Atmosphäre. Sie fördert also Gewässerverschmutzungen und den Treibhauseffekt. Mit einer räumlich angepassten Düngung und der Einbezug von Hülsenfrüchten, Zwischenfrüchten und mehrjährigen Kleegraswiesen in die Fruchtfolge liesse sich Stickstoffdünger einsparen.

Standortgerechte, regional angepasste Landwirtschaft

Die Agrarreform der 1990er-Jahre hat die Schweizer Landwirtschaft in eine Richtung geleitet, die den natürlichen Gegebenheiten bedeutend besser angepasst ist. Die Spezialisierung der Betriebe, der Trend hin zu grösseren Betrieben, aber auch die Markterfordernisse haben die Belastung des Bodens jedoch wieder verschärft. Für die Zukunft gilt es deshalb den Weg hin zu einer standortgerechten, regional angepassten Landwirtschaft einzuschlagen, die sich an der Bodenqualität orientiert und mit möglichst wenig Hilfsstoffen und geringem Maschineneinsatz auskommt. Elemente dieser Landwirtschaft sind etwa pfluglose Bearbeitungstechniken, ständige Bodenbedeckung und der Einsatz multifunktionaler Zwischenkulturen in der Fruchtfolge. „Die wiederholte Messung des Humusgehaltes würde eine Möglichkeit bieten, die Landbewirtschaftung auf ihre Nachhaltigkeit zu überprüfen“, hält Dr. Frank Hagedorn von der Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) fest.

Bei den entwässerten Moorböden sind allerdings grundsätzliche Entscheidungen notwendig. Insbesondere weil vielerorts die bestehenden Entwässerungssysteme erneuert werden müssen und in verschiedenen Gebieten die Humuszersetzung demnächst bis zum Untergrund vorangeschritten ist. Bisher konnte keine Strategie gefunden werden, diese Böden nachhaltig zu bewirtschaften. Wenn sie weiter bewirtschaftet werden, stellen diese entwässerten Moorböden daher eine wesentliche CO2-Quelle in der Landwirtschaft dar.

Charles Raphaël, Wendling Marina, Burgos Stéphane (2018): Boden und Nahrungsmittelproduktion. Thematische Synthese TS1 des Nationalen Forschungsprogramms „Nachhaltige Nutzung der Ressource Boden“ (NFP 68), Bern. ISBN: 978-3-907087-28-2

Hagedorn Frank, Krause Hans-Martin, Studer Mirjam., Schellenberger Andreas, Gattinger Andreas (2018): Boden und Umwelt. Organische Bodensubstanz, Treibhausgasemissionen und physikalische Belastung von Schweizer Böden. Thematische Synthese TS2 des Nationalen Forschungsprogramms „Nachhaltige Nutzung der Ressource Boden“ (NFP 68), Bern. ISBN: 978-3-907087-30-5

Waldzustandbericht: Deutschlands Wäldern geht es schlecht

Zum Tag des Baumes 2018 am 25.04. veröffentlicht die Naturwald Akademie den alternativen Waldzustandsbericht. Dieser belegt, dass fast 90% der Waldfläche Deutschlands in einem naturschutzfachlich schlechten Zustand sind. Die letzten verbliebenen naturnahen Wälder sind kaum geschützt oder bereits vernichtet. Die Analyse der Wälder zeigt auch, dass sie für ein ökologisches Gleichgewicht zu jung sind.

Fast 90 % der Waldfläche in Deutschland ist in einem naturschutzfachlich schlechten Zustand. So lautet das alarmierende Fazit einer aktuellen Studie der Naturwald Akademie. Die AutorInnen des heute erschienenen „Alternativen Waldzustandsberichtes“ betonen, dass dieser Mangel an naturnahen Waldökosystemen zu einem starken Verlust der biologischen Vielfalt führt.

Besorgniserregende Verarmung der Waldökosysteme

Ergebnisse der Studie sind: Zahlreiche heimische Waldökosysteme drohen auszusterben. Denn auf den meisten deutschen Waldflächen wachsen nur wenige unterschiedliche Baumarten. Zudem sind es oft Baumarten, die dort natürlich nicht vorkommen würden. Besonders alarmierend ist der schlechte naturschutzfachliche Zustand bei drei für Deutschland typischen Waldtypen, die von Eichen und Buchen dominiert sind. Zu deren Schutz sind Maßnahmen dringend nötig.

Die Analyse zeigt auch, dass Deutschlands Wälder für ein ökologisches Gleichgewicht zu jung sind. Es fehlen alte Bäume. Alte Bäume mit mehr als 140 Jahren stärken das Ökosystem Wald. Sie sind existentiell für das Leben von zahlreichen Tier-, Pilz- und Pflanzenarten, die nur auf oder mit ihnen leben können. In Deutschland dürfen jedoch nur wenige Bäume alt werden. Lediglich auf 4,5 % naturnaher Waldflächen wachsen Bäume, die älter als 140 Jahre sind. Und nur 0,2 % dieser ökologisch besonders wertvollen Waldflächen mit alten Baumbestand sind dauerhaft geschützt.

Mehr Schutz von Wäldern notwendig

Durch den Mangel an naturnahen Wäldern mit alten Bäumen geht auch ein wichtiges Potenzial im Klimaschutz verloren. Denn in alten Bäumen kann mehr klimaschädliches Kohlendioxid langfristig im Holz gespeichert werden.
„Unsere Studie belegt, dass in Deutschland naturnahe Waldflächen für fast alle prägenden Waldtypen die Ausnahme sind – Bund und Länder sind deshalb gefordert. Sie müssen die besonders bedrohten und seltenen naturnahen Reste der Eichenwälder sofort unter Schutz stellen. Sonst sind diese wertvollen Wälder für Generationen verloren. Wir empfehlen außerdem einen Abholzungsstopp für über 140-jährige Bäume auf gefährdeten Waldflächen,“ sagt Dr. Torsten Welle, wissenschaftlicher Leiter der Naturwald Akademie.

Die WissenschaftlerInnen der Naturwald Akademie haben Daten der 3. Bundeswaldinventur des staatlichen Thünen-Instituts und Daten des Bundesamts für Naturschutz ausgewertet. Sie haben sechs, für das Ökosystem Wald entscheidende und anerkannte, naturschutzfachliche Kriterien analysiert und diese in einem Waldzustandsindex zusammengefasst. Mit ihm kann der naturschutzfachliche Zustand des Waldes einfacher beschrieben und kommuniziert werden.


Weitere Informationen:

http://www.naturwald-akademie.org

Innovation und Kreativität in der Medizin

Digitales Entlassmanagement recare gewinnt Querdenker-Preis 

Rund 500 Millionen Euro werden in Deutschland jährlich von Krankenhäusern für pflegebedingte Verzögerungen bei der Patientenentlassung ausgegeben. Nicht zuletzt trägt dies dazu bei, dass voraussichtlich bis 2020 bald jedes vierte bis fünfte Krankenhaus von Insolvenz bedroht ist.

Das junge Start-up recaredigitalisiert und optimiert das Entlassmanagement der Krankenhäuser, sodass Patienten schnell und unkompliziert von der stationären in die ambulante Versorgung überführt werden. So werden Krankenhäuser sowie Pflege- und Rehadienstleister durch einen besseren Informationsfluss verknüpft und finanziell wie personell entlastet. Beim 124. Internistenkongress zeichnete Kongresspräsident Professor Dr. med. Cornel Sieber recare mit dem Querdenker-Preis der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin e. V. (DGIM) aus. Der Preis ist mit 5000 Euro dotiert.

Die durchschnittliche Verweildauer in deutschen Krankenhäusern hat sich in den vergangenen 25 Jahren um die Hälfte reduziert. Die schnelleren Entlassungen haben Krankenhäuser und Angehörige zunehmend vor die Herausforderung gestellt, den Patienten zeitig in die ambulante Versorgung zu überführen. Gleichzeitig stehen Pflege- und Rehabilitationseinrichtungen einem gestiegenen Zulauf von ambulanten Patienten gegenüber. „recare ist eine moderne und effiziente Antwort auf diese Herausforderungen, denen alle Beteiligten im heutigen Gesundheitssystem ausgesetzt sind“, erklärt Kongresspräsident Professor Dr. med. Cornel Sieber, Chefarzt der Klinik für Allgemeine Innere Medizin und Geriatrie am Krankenhaus Barmherzige Brüder Regensburg, Direktor Institut für Biomedizin des Alterns, Universität Erlangen-Nürnberg. „Mit der Digitalisierung des Entlassmanagements ist eine Lücke zwischen Krankenhaus und Pflegediensten geschlossen worden. Gleichzeitig können sich die Angehörigen auf einen reibungslosen und unkomplizierten Übergang zwischen stationärer und ambulanter Pflege verlassen.“ Diese innovative Idee würdigt die DGIM mit ihrem Querdenker-Preis 2018, der auf dem 124. Internistenkongress im April 2018 vergeben wurde.

Die Erfinder der Software-Plattform recare ermöglichen Krankenhäusern digitale, automatische Buchungen von Rehaplätzen im Anschluss des Krankenhausaufenthaltes in Echtzeit. Hierfür nutzt das recare-System künstliche Intelligenz. Es lernt im Laufe der Zeit, welche Kapazitäten und Präferenzen vorliegen und kann so die Patienten an die für sie individuell passenden Nachversorger in der nächsten Umgebung vermitteln. Das System versendet vor dem Entlassungstermin bereits eine Anfrage an die Reha-Einrichtung, die Patienten dann annehmen oder ablehnen – je nach verfügbaren Ressourcen. „Durch diese automatisierten Abläufe werden keine neuen Arbeitsressourcen gebunden und die Arbeitskräfte seitens der Krankenhäuser und Rehabilitationseinrichtungen werden entlastet“, ergänzt Professor Dr. med. Dr. h.c. Ulrich R. Fölsch, Generalsekretär der DGIM aus Kiel. „Das ist ein hoch relevanter Aspekt in der heutigen medizinischen Versorgung, wo Pflegepersonal und Ärzte oft durch bürokratische Arbeiten wertvolle Zeit mit dem Patienten verlieren.“ Neben dieser zeitlichen Einsparung besteht noch ein Vorteil: Durch direkte Vermittlung der Patienten an die Nachversorger entsteht ein hoher Grad an Transparenz. Betrugsfälle, die im Pflegesegment in den vergangenen Jahren gehäuft durch unseriöse Anbieter vorkamen, können verhindert sowie die Qualitätsstandards gewährleistet werden.

Mit dem Querdenker-Preis würdigt die DGIM kreative und innovativ denkende Personen, Organisationen oder Firmen, die mit ihren Ideen das Gesundheitswesen zukunftsweisend bereichern und befruchten, insbesondere im Bereich der digitalen Medizin. Das Preisgeld wird von der Firma Custo Med mit Firmensitz in Ottobrunn gestiftet.

Erstmals verliehen wurde der Preis im Rahmen der Preisträgersitzung beim 122. Internistenkongress. Personen, Organisationen oder Firmen mit innovativen und kreativen Projekten – vorzugsweise aus der digitalen Medizin – können sich direkt bei der DGIM für den Preis bewerben. Die Bewerbungsmodalitäten gibt die Fachgesellschaft rechtzeitig bekannt.