Thermisch-dynamische Fassade: Höhere Energieeffizienz, niedrigere Emissionen, weniger Ressourcenverbrauch

© TH Köln | Max Stoppel

Köln, 10. November 2026. Die energetische Optimierung von Fassaden bietet enormes Einsparpotenzial. Im Projekt „EnergySkin“ hat die TH Köln mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft ein Sanierungssystem für Nichtwohngebäude entwickelt, das sich einfach montieren lässt und Wärmeverluste minimiert. Bauteile lassen sich mit wenig Aufwand austauschen, reparieren und nach der Nutzung wiederverwerten.

„Der Gebäudesektor bietet großes Potenzial, um Energieverluste und die damit verbundenen CO₂-Emissionen weiter zu reduzieren. Ein entscheidender Hebel ist hierbei die Gebäudehülle. Wir zeigen, dass diese mehr als nur ein statisches Dämmsystem sein kann: Unser Fassadenmodul unterstützt die lokale Wärmeregulierung und versorgt sich für diesen Prozess unter anderem selbst mit Strom“, sagt Prof. Dr. Pietro Di Biase vom Institut für Technische Gebäudeausrüstung (TGA) der TH Köln, der das Projekt mit dem wissenschaftlichen Mitarbeiter Max Stoppel geleitet hat.

Der physische Prototyp des Fassadenmoduls besteht aus einem Heizelement in Form einer transparenten Beschichtung auf einer Glasscheibe. Diese erwärmt die Fassade und gleicht das Temperaturgefälle zwischen Innenraum und Außenluft aus, wodurch Verluste minimiert werden. Das Isolierglas zwischen Heizelement und Fassade verstärkt diesen Effekt durch Dämmung. Mittels Sensoren und eines Mikrocontrollers wird die Leistung der wärmenden Schicht bedarfsgerecht geregelt. Innerhalb des Glasmoduls sind Solarzellen geschützt integriert, die einen Teil der benötigten Energie liefern, wie Stoppel ausführt. „An sonnenreichen Tagen fließt überschüssiger Strom in eine Batterie. Autarkie rund um die Uhr kann jedoch nicht sichergestellt werden, sodass ein Netzanschluss erforderlich ist.“

Eine Pfosten-Riegel-Konstruktion ermöglicht eine einfache Montage mit Schrauben und Dübeln. „Unser System ist als Plug-and-Play-Lösung konzipiert. Einige Komponenten lassen sich austauschen, um sie anschließend reparieren zu können. Das verwendete Glas und das Aluminium sind recycelbar“, berichtet Di Biase.

Simulationen, Optimierungen und Praxistests

Zunächst führte das Team der TH Köln verschiedene Analysen durch, um die bauphysikalischen Anforderungen, die Wärmeflüsse und den Energiebedarf zu ermitteln. Des Weiteren erarbeiteten die Forschenden die Funktionen für die Regelung mittels Mikrocontroller und für die elektrische Kontaktierung der Heizschicht. Anschließend wurde der Prototyp mithilfe von Simulationen und Experimenten im TGA-Labor und in einer Klimakammer der TU Dresden schrittweise auf seine Praxistauglichkeit hin überprüft.

„Wir konnten so belegen, dass das Montagesystem keine Kältebrücken verursacht, also Schwachstellen in der Gebäudehülle, an der Wärme schneller nach außen transportiert wird als über die umgebenden Flächen. Zudem haben wir herausgefunden, wie groß der Luftspalt zwischen Modul und Wand sein sollte, um den Dämmungseffekt zu verstärken, und welche Auswirkungen dies auf den Feuchtetransport im Mauerwerk hat. Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass unsere Konstruktion im Hinblick auf Energieeffizienz am sinnvollsten an Fassaden mit Ost-Süd- und West-Süd-Ausrichtung angebracht werden sollte, da die Sonneneinstrahlung in diesen Positionen höher ist“, fasst Stoppel die Ergebnisse zusammen.

Ansätze für weiterführende Forschungen

Um das Fassadenmodul zu verbessern, bieten sich mehrere Ansatzpunkte für mögliche Folgeprojekte: Zum einen die Erweiterung um eine KI-gestützte Regelung, um Energiebedarfe präziser vorherzusagen und dadurch eine höhere Energieeffizienz erreichen zu können. Zum anderen könnte der Luftspalt zur Kühlung der Gebäudehülle an heißen Tagen genutzt werden. Weiteres Potenzial verspricht die Verwendung organischer Photovoltaikmodule. Diese kohlenstoffbasierten Kunststoffe und Moleküle nutzen den lichtelektrischen Effekt, um Sonnenlicht direkt in Strom umzuwandeln. „Im Vergleich zu konventioneller, siliziumbasierter Technologie weisen diese Module ein geringeres Treibhausgaspotenzial, ein geringeres Gewicht und eine einfachere Recyclingfähigkeit auf. Aktuell ist der Wirkungsgrad jedoch nicht ausreichend, wobei mit Nachdruck durch Partner daran geforscht wird“, so Di Biase abschließend.

Über das Projekt

Das Projekt „Entwicklung eines energieneutralen Fassadensystems zur außenliegenden Wandtemperierung“ (EnergySkin) wurde von Prof. Dr. Pietro Di Biase und dem wissenschaftlichen Mitarbeiter Max Stoppel vom Institut für Technische Gebäudeausrüstung der TH Köln durchgeführt. Die Dobler Metallbau GmbH verantwortete die Entwicklung des Montagesystems. Die Flachglas Sachsen GmbH war für die Herstellung des Glasmoduls inklusive Belegung der Solarmodule zuständig. Die Berechnung der Glasstatik und der Ökobilanzierung sowie Dauerhaftigkeitstest des Fassadenmoduls lagen bei der TU Dresden. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie förderte das Teilprojekt der TH Köln mit rund 208.000 Euro im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM). Die Laufzeit betrug etwas mehr als zwei Jahre.

Originalmeldung:
https://www.th-koeln.de/hochschule/thermisch-dynamische-fassade-hoehere-energieeffizienz-niedrigere-emissionen-weniger-ressourcenverbrauch_141546.php

Ansprechpartnerin:

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Team Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Marcel Hönighausen
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Stressreaktionen bei Pflanzen früh aufdecken – HSNR forscht an Sensorsystem

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Krefeld, 05. November 2026. Für das Förderprojekt LEAF forscht Prof. Matteo Zella an einem Sensorsystem, das Stressreaktionen bei Pflanzen frühzeitig erkennt, bevor sichtbare Symptome auftreten.

Wassermangel, Beschädigungen, Hitze, Schädlinge – wenn Pflanzen gestresst sind, reagieren sie: Die Blätter hängen runter, sie reduzieren das Wachstum oder die Photosynthese, um beschädigtes Gewebe zu reparieren, stellen Schutz- und Abwehrproteine her, um sich gegen Blattläuse & Co. zu wehren. Wie aber lassen sich Stresssymptome frühzeitig erkennen, bevor sie überhaupt sichtbar werden?

Dazu forscht ein grenzüberschreitendes Forschungsteam im Interreg-Projekt LEAF. Das Förderprojekt in der Grenzregion Deutschland – Nederland hat ein Gesamtvolumen von fast 4 Millionen Euro. Für die intelligente Pflanzenüberwachung sollen innovative Sensortechnologien mit energieeffizienter, drahtloser Kommunikation und digitalen Plattformen kombiniert werden. Ziel ist es, eine End-to-End-Lösung zu schaffen – von der Messung pflanzlicher Indikatoren über die Übertragung und Verarbeitung der Daten bis hin zur Informationsdarstellung für den Landwirt.

Anders als bei herkömmlichen Überwachungsinstrumenten, die oft verzögert oder indirekt messen, liefert der im Forschungsprojekt zu entwickelnde Sensor direkte Einblicke in Gesundheitszustand, Stresslevel oder Nährstoffstatus der Pflanze – bevor sichtbare Symptome überhaupt auftreten. Das kann im Landwirtschaftssektor helfen, den Anbau zu optimieren und die Pflanzenproduktion insgesamt nachhaltiger zu gestalten. Damit liefert LEAF einen wichtigen Impuls für Smart Farming bei den Industriepartnern.

HSNR stärkt Aktivitäten an der Schnittstelle zwischen Digitalisierung, nachhaltiger Landwirtschaft und intelligent vernetzten Systemen

Die HSNR bringt vor allem ihre Expertise in den Bereichen Internet of Things, drahtlose Sensornetzwerke, Systemintegration und praxisnahe Pilotprojekte in LEAF mit ein. Jeder Verbundpartner steuert einzelne, technologische Komponenten bei, die in ein Gesamtsensorsystem integriert und unter realen Bedingungen getestet werden. „Mit dem deutsch-niederländischen Projekt stärkt die HSNR ihre Aktivitäten an der Schnittstelle zwischen Digitalisierung, nachhaltiger Landwirtschaft und intelligenten vernetzten Systemen“, sagt Dr. Matteo Zella. Der Professor für Technische Informatik am Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Informatik leitet das Projekt LEAF an der Hochschule Niederrhein, an dem auch Studierende im Labor mitwirken.

Rund 70 Prozent der Gesamtkosten von fast 4 Millionen Euro werden gefördert, darunter vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie (MWIKE) Nordrhein-Westfalen. Als einer der Projektpartner bringt die Hochschule Niederrhein (HSNR) rund 215.000 Euro Eigenanteil auf.

Neben der HSNR gehören dem Konsortium die Universität Maastricht als Projektkoordinatorin sowie mehrere Partner aus der Industrie an. Die grenzüberschreitende Zusammenarbeit ermöglicht es, Fachwissen entlang der gesamten technologischen Wertschöpfungskette zu bündeln – aus den Bereichen Sensorentwicklung, Kommunikationstechnologien, Cloud-Infrastrukturen und Benutzeroberflächen sowie Know-how im Garten- und Landwirtschaftsanbau.

Originalmeldung:
https://www.hs-niederrhein.de/startseite/news/news-detailseite/stressreaktionen-bei-pflanzen-frueh-aufdecken-hsnr-forscht-an-sensorsystem/

Im Projekt „ExoAssist“ wird ein aktives Orthesensystem entwickelt, das Menschen, die von einer Lähmung der oberen Gliedmaßen betroffen sind, in ihrem Alltag unterstützen soll. 

© Lea Dißelkamp

Köln, 4. November 2026. Die Versorgung von Patient*innen mit motorischen Einschränkungen in den oberen Gliedmaßen ist eine große Herausforderung in der modernen Rehabilitation. Um Betroffene in ihrem Alltag zu unterstützen und gelähmte Arme wieder zu reaktivieren, entwickelt ein Gründungsteam der TH Köln im Vorhaben „ExoAssist“ bis Mitte 2028 ein neuartiges aktives Orthesensystem.

„Während für amputierte Arme heute hochentwickelte Prothesen zur Verfügung stehen, gibt es für Menschen mit Armlähmungen bislang nur wenige aktive Hilfsmittel, die zu ihrem Alltag passen“, sagt Veith von Hahn, Projektleiter des Gründungsvorhabens sowie wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TH Köln. „Menschen, die zum Beispiel aufgrund eines Unfalls oder einer neurologischen Erkrankung unter einer Lähmung ihres Arms leiden, erhalten häufig nur passive Armschienen. Durch diese wird der betroffene Arm zwar stabilisiert, bleibt aber funktionslos“, so von Hahn weiter. Das Team setzt deshalb auf eine motorisierte Orthese für die oberen Gliedmaßen, die Bewegungen gezielt unterstützt.

Das modulare System besteht aus vier motorbetriebenen Segmenten für Schulter, Ellenbogen, Unterarm und Hand. Diese sollen individuell oder in Kombination genutzt werden können, um gezielt Bewegungen der betroffenen Teile des Arms zu realisieren. Gesteuert wird die Orthese durch Körpersignale: Speziell entwickelte EMG-Sensoren (Elektromyografie) erfassen auf der Hautoberfläche selbst schwache verbliebene Muskelaktivität. Reicht die körpereigene Kraft für eine Bewegung nicht aus, erkennt das System die Bewegungsabsicht der tragenden Person und setzt sie motorisch um.

Innovation aus eigener Erfahrung

Von Hahn kennt die Hürden, vor denen Menschen mit Armlähmungen stehen, sowie die Grenzen der herkömmlichen Hilfsmittelversorgung aus eigener Erfahrung. Seit einem Unfall ist er selbst von einer Armlähmung betroffen. „Neben den offensichtlichen Einschränkungen der Lähmung im täglichen Leben leiden viele Betroffene unter Folgeproblemen, die mit der Nichtverwendung der gelähmten Gliedmaße einhergehen – etwa Gelenkeinsteifungen, Fehlhaltungen oder Schmerzen“, sagt von Hahn.

Der gelähmte Arm werde zum Ballast, der im Alltag weggesteckt und vom Gehirn als Körperteil ausgeklammert werde. „Eine starre Schiene kann nur sehr bedingt unterstützen, geschädigte Gliedmaße wieder aktiv und zweckdienlich in das Alltagsgeschehen einzubinden. Sie hilft weder beim Anziehen noch dabei, ein Brot zu schneiden oder eine Tür zu öffnen. Die Zielsetzung, dem Arm im Alltag einen Zweck zurückzugeben und Betroffenen damit wieder mehr Selbstständigkeit zu ermöglichen, waren und sind der Antrieb für das Vorhaben,“ erläutert er weiter.

Aus dieser Erfahrung heraus initiierte von Hahn zusammen mit Prof. Dr. Jörg Luderich vom Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TH Köln das Vorgängerprojekt „PlexoMotion“. Das Vorhaben wurde von 2022 bis 2025 durch das Programm „Start Interaktiv“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt unterstützt. In dieser Zeit lieferte das Team den technologischen Beweis (Proof of Principle), dass eine sensorgesteuerte Orthese mit dem vorgesehenen Funktionsumfang realisierbar ist.

Auf dem Weg zum Medizinprodukt 

Auf Grundlage dieser Vorarbeiten wird das Orthesensystem im Gründungsvorhaben „ExoAssist“ nun technologisch weiterentwickelt. Das interdisziplinäre Team verbindet dafür Kompetenzen aus den Bereichen Maschinenbau, Softwareentwicklung und Medizintechnik. „Ziel ist es, das System so weit zu entwickeln, dass es perspektivisch als zugelassenes Hilfsmittel eingesetzt werden kann. Dafür sind neben der technischen Weiterentwicklung unter anderem weitere Erprobungen sowie die für Medizinprodukte erforderlichen Prüf- und Zulassungsverfahren notwendig“, so von Hahn.

Über das Gründungsvorhaben

„ExoAssist“ wird im Rahmen des Programms „exist Forschungstransfer I“ bis Mitte 2028 mit rund 1,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und durch den Europäischen Sozialfonds (ESF) kofinanziert. Begleitet wird das Team weiterhin von Prof. Dr. Luderich als Mentor, der als Experte für Produktentwicklung und Entrepreneurship seine Erfahrung in der methodischen Produktentstehung, der nutzer*innenzentrierten Konstruktion sowie der Betreuung von Technologie-Ausgründungen einbringt. Darüber hinaus wird das Projekt durch die Coach*innen und die Infrastruktur von Gateway TH Köln – der zentralen Anlaufstelle für Gründungsförderung an der Hochschule – unterstützt.

Originalmeldung:
https://www.th-koeln.de/hochschule/th-koeln-entwickelt-aktives-orthesensystem-fuer-menschen-mit-armlaehmungen_141325.php

Ansprechpartnerin:

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Forschende der FH Aachen entwickeln ein autonomes Labor, das künftig bei der Suche nach außerirdischem Leben helfen soll.

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Aachen, 30. Oktober 2026. “Neugierde!”, antworten Atakan Tepecik und Marc Urbach ohne zu zögern auf die Frage, was sie antreibt. Am Fachbereich Medizintechnik und Technomathematik entwickeln sie mit ihren Kolleg:innen ein autonomes Labor zur Erforschung subglazialer Seen. Dieses sogenannte TRIPLE AstroBioLab (ABL) soll im Zuge einer großen Raumfahrt-Mission nach Spuren außerirdischen Lebens suchen. Dafür muss es sich aber zunächst unter den rauen Bedingungen der Antarktis beweisen.

Origialmeldung:
https://www.fh-aachen.de/fachbereiche/medizintechnik-und-technomathematik/news/news-detailansicht/suche-nach-ausserirdischem-leben

HSBI-Forschungsprojekt DIGITPAIN untersucht Praxistauglichkeit in der Langzeitpflege

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Bielefeld, 02. November 2026. Wenn Menschen an einer fortgeschrittenen Demenz erkranken, verlieren sie häufig die Fähigkeit, sich adäquat verbal mitzuteilen. Für Pflegekräfte und die ärztliche Versorgung ist es in solchen Fällen eine große Herausforderung, Schmerzen rechtzeitig und verlässlich zu erkennen. Da Betroffene sich oft nur noch durch unspezifische Verhaltensänderungen wie Unruhe, Abwehr oder Rückzug ausdrücken können, bleiben Schmerzen im Alter nicht selten unerkannt oder werden fehlinterpretiert. Hier können digitale Technologien wie die Schmerzerfassungs-App PainChek® eine Lösung bieten. Wie gut sich solche Werkzeuge in den ohnehin anspruchsvollen Pflegealltag integrieren lassen, wollen Forscher:innen der HSBI zusammen mit verschiedenen Gesundheitseinrichtungen im Forschungsprojekt „DIGITPAIN“ herausfinden.

Das Vorhaben mit dem vollständigen Titel „Feasibility of digital and technology-based pain assessment in non-verbal people with dementia and technology acceptance among nursing staff in inpatient long-term care“ wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen des Programms DATIpilot mit knapp 90.000 Euro gefördert. Die Hochschule Bielefeld (HSBI) kooperiert während der 18-monatigen Laufzeit eng mit den von Bodelschwinghschen Stiftungen Bethel. Technologischer Partner ist das australische Unternehmen PainChek Ltd. Projektleiterin am Fachbereich Gesundheit der HSBI ist Prof. Dr. med. Rena Amelung, die Stellvertretung übernimmt Dr. Olga Grintsova, MPH.

Von der Validierung in den echten Pflegealltag

Modell für ganz Deutschland?

Das übergeordnete Ziel von DIGITPAIN ist die Entwicklung eines praxistauglichen Implementierungskonzepts, das zeigt, wie digitale Schmerzerfassung reibungslos in bestehende Arbeitsabläufe integriert werden kann. Die beteiligten Langzeitpflegeeinrichtungen der von Bodelschwinghschen Stiftungen dienen dabei als Modellregion. Das dort entwickelte Konzept soll so aufbereitet werden, dass es das Potenzial hat, sich auf die rund 11.000 Langzeitpflegeeinrichtungen in ganz Deutschland übertragen zu lassen. Damit könnte das Projekt einen zentralen Beitrag zur Verbesserung der gesundheitlichen Versorgung von Menschen mit Demenz leisten. (vku)

Originalmeldung:
https://www.hsbi.de/presse/pressemitteilungen/digitale-schmerzerfassung-bei-demenz-forschungsprojekt-digitpain-untersucht-praxistauglichkeit-in-der-langzeitpflege

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HSBI-Studierende vom Campus Minden entwickeln bionischen Fahrradhelm nach Prinzipien aus der Natur

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Minden, 27. Oktober 2026. Mit welchen Strukturen sorgt die Natur dafür, dass Schildkrötenpanzer oder Knochen nicht so leicht brechen? Im Rahmen eines Praxisprojekts haben Maschinenbau-Studierende der Hochschule Bielefeld am Campus Minden die Konzepte der Natur analysiert und sie als bionische Strukturen in ein technisches Produkt übertragen. Entstanden ist ein Fahrradhelm, der optimal vor Stößen schützt – besser sogar, als manch handelsüblicher Helm.

Ob er seinen Kopf freiwillig hingehalten hat? „Ich wurde gar nicht gefragt!“ Alex Balzer lacht und beruhigt: „Es tat aber nicht weh, und die Haare sind auch drangeblieben.“ Und so entstand mit Hilfe eines 3D-Scanners und -Druckers in strahlendem Blau ein exaktes Modell von Balzers Kopf: „Sozusagen der Dummy für unseren Fahrradhelm.“

Alex Balzer studiert im praxisintegrierten Bachelorstudiengang Maschinenbau am Campus Minden der Hochschule Bielefeld (HSBI), ist also zugleich in einem Unternehmen angestellt und durchläuft abwechselnd Theoriephasen an der Hochschule und Praxisphasen im Betrieb. Das sechste Semester bringt Theorie und Praxis auf spezielle Weise zusammen, und zwar im obligatorischen Praxisprojekt Angewandte Wissenschaft (PAW) – mittlerweile eine Institution in den praxisintegrierten Studiengängen Elektrotechnik, Wirtschaftsingenieurwesen und Maschinenbau am Campus Minden. „In den PAWs lernen die Studierenden, ihr theoretisches Hochschulwissen auf praxisnahe Problemstellungen anzuwenden“, erklärt Prof. Dr. Andreas Tenzler die Idee. Der Professor für Konstruktionstechnik sieht noch einen weiteren Vorteil: „Mit dem PAW wird auch wissenschaftliches Arbeiten eingeübt, indem die Studierenden sich selbstständig in neue Bereiche einarbeiten, an vorhandenes Wissen anschließen, es erweitern und neue Lösungswege finden – angewandte Forschung eben.“

Bionik – die Natur als Vorbild für technische Konstruktionen

Sehr starke studentische Leistung: Materialsuche nach dem Ausschlussprinzip

Am besten geeignet: die unregelmäßige und dennoch wabenähnliche Voronoi-Struktur

Am Prüfstand neben der Maschinenhalle spannt Nalina Pucker eine blaue Probe in die Druckprüfmaschine. „Wir brauchten einen sehr schnellen Verfahrweg, wie bei einer Fahrradfahrt“, erklärt die Studentin. Und sie brauchten klare Abbruchkriterien, bis zu welcher Kraft die Testreihen laufen sollten. „Zu schnell durften wir auch nicht werden, damit die Maschine nicht zerstört wird.“ Pucker startet die Prüfung, das blaue Kunststoffteil wird zusammengedrückt, verformt sich, hält – und besteht den Test. Auch die Fallprüfung gelingt mit Bravour. Nadine Pucker zeigt die Probe: „Mit der unregelmäßigen und dennoch wabenähnlichen Voronoi-Struktur lässt sich die einwirkende Kraft sehr gut abfangen.“ Und so konnte auch der bionische Fahrradhelm gefertigt werden.

Andreas Tenzler freut sich über das Ergebnis. „Unser Helm schützt sogar besser als manch handelsüblicher“, sagt er und deutet auf einen entzweigebrochenen Helm aus dem Fahrradladen, den die Studierenden zum Vergleich getestet hatten. Alex Balzer wundert das nicht. „Bei dem Kopf-Model“, scherzt er, setzt den maßgeschneiderten bionischen Helm auf und dreht eine Runde mit dem Rad auf dem Campus. (uh)

Originalmeldung:
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H-BRS und TU Darmstadt publizieren gemeinsam in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS)

© H-BRS | Eric Lichtenscheidt

Rheinbach, 27. Oktober 2026. Forschende der TU Darmstadt und der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg haben gemeinsam mit internationalen Partnerinnen und Partnern in einem Algenvirus ein Gen für einen Tandem-Kaliumkanal entdeckt. Der Fund stützt die Annahme, dass Riesenviren wesentlich zur Evolution komplexer Proteine beigetragen haben. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) erschienen.

Dass selbst auf den ersten Blick unbedeutsam erscheinende Phänomene das Potential für große wissenschaftliche Entdeckungen und technische Entwicklungen in sich tragen, zeigte unlängst die Vergabe des Medizinnobelpreises: Die ausgezeichneten Forscher wollten verstehen, wie es Grünalgen möglich ist, sich in kürzester Zeit zum Licht zu orientieren. Dabei entdeckten sie eine Klasse von bis dahin unbekannten Ionenkanälen, die direkt durch Licht gesteuert werden, und begründeten damit die Optogenetik, die es nun Forschenden weltweit ermöglicht, die Komplexität des Gehirns zu entschlüsseln. Ionenkanäle sind Proteine, die in biologische Membranen eingebettet sind und deren Durchlässigkeit für elektrisch geladene Teilchen (Ionen) ermöglichen.

In einem neu erschienenen Artikel in PNAS berichtet nun ein internationales Team unter Beteiligung von Forschenden des Fachbereichs Biologie der TU Darmstadt und des Fachbereichs Angewandte Naturwissenschaften der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS), dass nicht nur Grünalgen, sondern auch Viren, die diese Grünalgen infizieren, Quelle interessanter Proteine sein können. Bei der Untersuchung des Erbguts eines riesigen Mimi-Virus, das marine Grünalgen der Spezies Pyramimonas orientalis befällt, entdeckten die Wissenschaftler ein Gen, das den Bauplan für einen sogenannten Tandem-Kaliumkanal bereitstellt.

Tandem-Kaliumkanäle erfüllen in Physiologie des Menschen wichtige Funktion

Tandem-Kaliumkanäle gehören zu den Ionenkanälen. Ionenkanäle sind wesentlich an einer großen Zahl von Zell- und Körperfunktionen beteiligt, zu denen unter anderem die Aufrechterhaltung des Salz- und Wasserhaushalts, die Empfindung von Wärme und Schmerzen sowie die Erzeugung von Aktionspotentialen in Nervenzellen gehören. Aufgrund der Fähigkeit von Tandem-Kaliumkanälen, Kaliumionen (K⁺) durch Zellmembranen zu leiten, erfüllen sie in der Physiologie des Menschen wichtige Funktionen. Sie stabilisieren beispielsweise das elektrische Membranpotential und regeln so die elektrische Erregbarkeit von Nervenzellen.

In ihrer Struktur weisen Tandem-Kaliumkanäle gegenüber allen anderen Kaliumkanälen eine Besonderheit auf: Während Kaliumkanäle üblicherweise aus vier identischen Untereinheiten bestehen, die gemeinsam die K⁺-durchlässige Pore bilden, sind im Falle der Tandem-Kaliumkanäle jeweils zwei der vier porenbildenden Untereinheiten direkt miteinander verbunden. Aus dieser tandemartigen Verbindung der Untereinheiten leitet sich ihr Name ab.

H-BRS-Forschende stellten das Protein im Reagenzglas her

Anders als für alle anderen Typen von Kaliumkanälen gibt es für die Tandem-Kaliumkanäle keine Vorläufer in Bakterien, was in der Vergangenheit Fragen bezüglich ihres evolutionären Ursprungs aufgeworfen hat. Um die Funktion des neu entdeckten Tandem-Kanals zu untersuchen, stellten Dr. Oliver Rauh und Jonas Toews von der H-BRS das Protein im Reagenzglas her und bauten es in künstliche Lipidmembranen ein. Dies erlaubte es ihnen, die Eigenschaften des Ionenkanals, genauer gesagt den Fluss von Ionen durch die Kanalpore, mit Hilfe elektrischer Messungen zu studieren. „Unsere Experimente belegen, dass dieses Gen für ein Protein mit den funktionellen Eigenschaften eines Kaliumkanals kodiert“, berichtet Dr. Oliver Rauh, der als Wissenschaftler im DFG-Forschungsverbund „CytoTransport“ an der H-BRS arbeitet.

Verblüffende Entdeckung: Gen scheint viralen Ursprung zu sein

Die Autoren der Studie haben darüber hinaus die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen dem neu entdeckten Virus-Kanal und bereits bekannten Tandem-Kaliumkanälen untersucht und dabei eine verblüffende Entdeckung gemacht: Anders als für die meisten Virus-Gene angenommen, ist das neu entdeckte Kaliumkanal-Gen nicht durch Diebstahl aus dem Erbgut des Wirts im Virusgenom gelandet. Vielmehr scheint das Gen viralen Ursprungs zu sein. „Dieser Befund unterstreicht einmal mehr eine neue Sichtweise, nach der die riesigen Mimi-Viren, zu denen das genannte Virus zählt, eine zentrale Rolle in der Evolution von Proteinen höherer Organismen gespielt haben“, betont Professor Gerhard Thiel vom Fachbereich Biologie der TU Darmstadt.

Die Ergebnisse der Studie unterstreichen ferner, dass diese Viren reichhaltige Quellen für sehr interessante Proteine sind. So wurde in demselben Virus von anderen Forschenden bereits ein lichtgesteuerter Ionenkanal entdeckt, der ebenso wie die aus Grünalgen stammenden Ionenkanäle für optogenetische Anwendungen verwendet wird.

Proteine viralen Ursprungs, so wie der neu entdeckte Tandem-Kaliumkanal, stellen darüber hinaus häufig deutlich einfacher aufgebaute und dadurch kleinere Versionen ihrer eukaryotischen Verwandten dar. Aufgrund dieses minimalistischen Aufbaus sind virale Proteine besonders gut als Bausteine für das gezielte Design von Proteinen mit ganz neuen Eigenschaften geeignet, so die Autoren.

Originalmeldung
https://www.h-brs.de/de/kum/pressemitteilung/pnas-studie-viren-als-baumeister-komplexer-proteine

Ansprechpartnerin:
H-BRS
Stellvertretende Leitung der Stabsstelle, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Pressesprecherin
Daniela Greulich
+49 2241 865 641
daniela.greulich@h-brs.de

DFG fördert Projekt zur datenschutz­konformen Erforschung der Smartphone-Nutzung

© Hochschule Düsseldorf | Junior

Düsseldorf, 21. Oktober 2026. Wie nutzen Menschen ihr Smartphone tatsächlich – und welche Inhalte begegnen ihnen dabei in Apps, sozialen Netzwerken oder Messengern? Mit dieser Frage beschäftigt sich das Forschungsprojekt „SCREEN – Smartphone Content Research EcosystEm for TrackiNg“, an dem Prof. Dr. Philipp Krieter vom Fachbereich Medien der Hochschule Düsseldorf (HSD) beteiligt ist. Gemeinsam mit Forschenden von GESIS – Leibniz-Institut für Sozialwissenschaften und der Universität Bremen entwickelt er eine neue technische Infrastruktur, mit der die Smartphone-Nutzung wissenschaftlich untersucht werden kann, ohne sensible Bildschirminhalte zentral zu speichern. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das auf drei Jahre angelegte Verbundprojekt. Für den Projektteil an der HSD wurden Mittel in Höhe von rund 291.000 Euro bewilligt.

„Das Smartphone ist für die meisten Menschen längst ein zentraler Zugang zu Information, Kommunikation und Unterhaltung. Für die Forschung ist es deshalb entscheidend, nicht nur zu wissen, wie lange Menschen ihr Smartphone nutzen, sondern auch, mit welchen Inhalten sie tatsächlich in Kontakt kommen. Gleichzeitig handelt es sich dabei um hochsensible Daten. Mit SCREEN wollen wir zeigen, dass sich aussagekräftige Forschung und konsequenter Datenschutz miteinander verbinden lassen“, sagt Philipp Krieter, Professor für Mathematik, Physik und Machine Learning.

Bislang stützt sich ein großer Teil der Forschung zur Smartphone-Nutzung auf Befragungen. Teilnehmer*innen geben beispielsweise an, wie häufig sie bestimmte Apps verwenden oder wie viel Zeit sie mit Nachrichten und sozialen Medien verbringen. Solche Selbstauskünfte sind jedoch nur bedingt genau. Gleichzeitig können bestehende technische Tracking-Verfahren zwar detailliertere Informationen liefern, sind aber häufig auf einzelne Anwendungen beschränkt oder erfassen große Mengen sensibler Daten.

SCREEN setzt deshalb auf einen anderen Ansatz: Die für die Forschung relevanten Informationen sollen direkt auf dem Smartphone erkannt und verarbeitet werden. Private Bildschirmaufnahmen verlassen das Gerät nicht und werden nach der Verarbeitung gelöscht. Lediglich anonymisierte oder pseudonymisierte Informationen, die für die jeweilige Forschungsfrage benötigt werden, werden anschließend für die wissenschaftliche Auswertung bereitgestellt.

Automatisierte Analyse der Bildschirmaktivitäten

Technische Grundlage ist ein von Krieter und weiteren Forschenden bereits entwickelter Ansatz, bei dem Bildschirmaktivitäten automatisiert analysiert werden. Künftig soll die Software beispielsweise erkennen können, ob zuvor festgelegte Begriffe oder Themen in unterschiedlichen Apps und Medienformaten auftauchen. Dazu werden Verfahren des maschinellen Lernens und der automatisierten Texterkennung eingesetzt. Parallel dazu soll ein zweites Modul erfassen, welche Apps wie lange genutzt werden. Anders als bei herkömmlichen Verfahren steht damit nicht allein die Bildschirmzeit im Mittelpunkt: Wissenschaftler*innen können untersuchen, welche konkreten digitalen Inhalte Menschen erreichen und in welchem Nutzungskontext dies geschieht.

Welche Bedeutung das hat, zeigt sich beispielsweise bei der Erforschung des Nachrichtenkonsums. In einer Pilotstudie soll SCREEN untersuchen, in welchem Verhältnis die tatsächlich erfasste Nachrichtennutzung und die eigene Wahrnehmung der Nutzer*innen stehen. Die Tracking-Daten werden dazu mit mobilen Befragungen kombiniert. So lässt sich unter anderem erforschen, wann und wie Menschen Nachrichten konsumieren, wie gut sie sich über das aktuelle Geschehen informiert fühlen und welche Zusammenhänge zwischen Nachrichtennutzung und Wohlbefinden bestehen. Damit soll zugleich überprüft werden, wie zuverlässig und alltagstauglich die neu entwickelte Forschungssoftware unter realen Bedingungen funktioniert.

Das Projekt verfolgt dabei nicht nur eine einzelne Forschungsfrage, sondern schafft eine Infrastruktur für künftige Untersuchungen in den Sozial- und Verhaltenswissenschaften. Die SCREEN-Module werden in das bereits bestehende GESIS AppKit integriert, eine Open-Source-Infrastruktur für mobile wissenschaftliche Befragungen. Die Software soll intensiv technisch getestet und gemeinsam mit Forschenden sowie Studierenden auf ihre Nutzerfreundlichkeit geprüft werden. Perspektivisch wollen die Projektpartner zudem untersuchen, inwieweit für Smartphones optimierte KI-Sprachmodelle und multimodale KI-Modelle eingesetzt werden können, um textliche und visuelle Inhalte direkt auf dem Endgerät wissenschaftlich zu klassifizieren – weiterhin mit dem Grundsatz, sensible Ausgangsdaten möglichst auf dem Smartphone selbst zu verarbeiten.

Neben Prof. Dr. Philipp Krieter von der Hochschule Düsseldorf sind Prof. Dr. Cornelius Puschmann von der Universität Bremen sowie Dr. Lukas Rahnke-Otto und Dr. Mareike Wieland von GESIS am Projekt beteiligt. Krieter verantwortet insbesondere die Entwicklung der mobilen Tracking- und Logging-Software sowie Arbeiten zur Erprobung weiterführender KI-basierter Analyseverfahren. Das Projekt ist auf eine Laufzeit von 36 Monaten angelegt.

Originalmeldung:
https://medien.hs-duesseldorf.de/aktuelles/meldungen/forschungsprojekt-screen?showarrows=1&sid=lvxn054pstr54not2t55a3oe

Ansprechpartner:
Hochschule Düsseldorf
Leitung Kommunikation, Pressesprecher
Tim Wellbrock
+49 (0)211 4351 3916
tim.wellbrock@hs-duesseldorf.de

UrbanMobilPlus: Adaptive Mobilitätsplattform für Stadt, Quartier und Campus

© AdobeStock | Francesco Scatena

Bielefeld, 06. Oktober 2026. Die TH OWL führt gemeinsam mit dem Fraunhofer IOSB-INA, dem Innovation Campus Lemgo e. V. und der iplus1 GmbH das neue Verbundprojekt UrbanMobilPlus durch. Assoziierte Partner sind die Alte Hansestadt Lemgo, der Kreativ Campus Detmold e. V. und die Sennestadt GmbH. Das vom Bundesministerium für Verkehr (BMV) öffentlich geförderte Forschungsvorhaben entwickelt eine adaptive digitale Mobilitätsplattform für Städte, Quartiere und Campus-Standorte. Die Fördersumme beträgt gut 345.000 Euro.

Der offizielle Projekttitel lautet „Entwicklung einer adaptiven digitalen Mobilitätsplattform für Stadt, Quartier und Campus“, der Startschuss fiel am 1. März, das Vorhaben läuft noch bis zum 30. Juni kommenden Jahres. UrbanMobilPlus baut auf dem 2024/25 realisierten Projekt ICLMobil auf, das eine digitale Mobilitätsplattform für den Innovation Campus Lemgo schuf.

Während sich ICLMobil auf die spezifischen Bedürfnisse des Campus konzentrierte, erweitert UrbanMobilPlus den Ansatz: Die Lösung soll sich flexibel an verschiedene Zielgruppen und standortspezifische Gegebenheiten anpassen lassen – von weiteren Hochschul-Campi über die Verbindung Campus und Innenstadt bis hin zu Wohnquartieren und Stadtteilen.

Konkret wird die Plattform in drei Pilotgebieten erprobt:

– Gesamtstadt Lemgo – Erweiterung vom Campus auf den gesamten Stadtraum
– Kreativ Campus Detmold – Transfer der Campus-Lösung auf weitere TH OWL-Standorte
– Bielefeld-Sennestadt – Anwendung als lokale Mobilitäts-App in einem Stadtteil

Im Zentrum von UrbanMobilPlus steht eine benutzerfreundliche App, die bereits vorhandene Netzwerke mit lokalen Mobilitätsangeboten verbindet, etwa Mitfahrgemeinschaften, Sharing-Dienste (Fahrräder, E-Bikes, Lastenräder etc.), ÖPNV und deren intelligentes Standortmanagement. „Der besondere Fokus liegt in der offenen Community-Struktur, die auch Zugang für bestehende Gruppen ermöglicht und erweiterten Gamification-Elementen“, erläutert der wissenschaftliche Mitarbeiter David Böckmann.

Die App motiviert zur Nutzung klimaschonender Mobilität durch:

– überproportionale Bonuspunkte bei nachhaltiger Fortbewegung
– Gamification – etwa Extra-Punkte für besonders schöne oder sichere Rad- und Fußwege
– klimafreundliches Routing – Anzeige kühler Zonen im Sommer, geräumter Wege im Winter

Die Nutzung der App soll nicht nur an das „Klimagewissen“ appellieren, sondern mit unterbewusst wirkenden Mitteln Verhaltensänderungen zur Minimierung des motorisierten Individualverkehrs stimulieren.

Daten für bessere Verkehrsplanung

Eine wissenschaftlich fundierte GIS-Analyse mit anonymisierten Mobilitätsdaten unterstützt bei der App-Entwicklung und der Zonierung der drei Untersuchungsräume. Als Datengrundlage dienen:

– anonyme Bewegungsdaten aus der App
– neue digitale Zählstellen (Fokus: Autos, Radfahrende und Fußgänger)
– externe Datenquellen

Diese Auswertungen liefern faktenbasierte Entscheidungsgrundlagen für das Mobilitätsmanagement in den Pilotgebieten.

Offene Lösung mit Transferpotenzial

UrbanMobilPlus setzt konsequent auf Open Source und offene Standards. Das Projekt beteiligt sich aktiv an Standardisierungsgremien, um relevante APIs und Datenstandards umzusetzen und die Erkenntnisse offen zu dokumentieren.

Die Demonstrationswirkung des Projekts liegt in der Übertragbarkeit: Eine lokal angepasste Mobilitätslösung, die sich mit geringem Aufwand auf weitere Standorte adaptieren lässt – ein Modell für betriebliches und kommunales Mobilitätsmanagement.

Näheres unter: https://urbanmobilplus.ids-research.de/

Originalmeldung:
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Ein neues Forschungsprojekt untersucht, wer Menschen mit postakutem Infektionssyndrom (PAIS) auf dem Weg zurück ins Arbeitsleben unterstützt und wie die Beteiligten dabei zusammenwirken.

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Köln/ Aachen, 24. September 2026. Ein neues Forschungsprojekt untersucht, wer Menschen mit postakutem Infektionssyndrom (PAIS) auf dem Weg zurück ins Arbeitsleben unterstützt und wie die Beteiligten dabei zusammenwirken. „Netzwerkkarten PAIS-T“ verbindet Soziale Arbeit, Rehabilitationswissenschaft und Kommunikationswissenschaft mit Methoden der sozialen Netzwerkforschung.

Postinfektiöse Erkrankungen wie Long COVID und ME/CFS stellen in Deutschland ein wachsendes gesundheitliches, soziales und ökonomisches Problem dar.

Betroffene schildern ein hohes und anhaltendes Belastungsniveau mit erheblichen sozioökonomischen Folgen (z.B. lange Arbeitsunfähigkeit und selbst getragene Kosten für Diagnostik und Therapie). Charakteristisch für die gesundheitliche und soziale Versorgung sind unkoordinierte Versorgungswege, häufige Arztkontakte sowie lange Wartezeiten. 97 % der Betroffenen bewerteten die aktuelle Versorgungssituation als „schlecht/sehr schlecht“ (vgl. Gloeckl et al. 2025).

Modellrechnungen des auf Katastrophen- und Risikomodellierung spezialisierten Unternehmens Risklayer und der ME/CFS Research Foundation zufolge lebten Ende 2025 mehr als 1,4 Millionen Menschen in Deutschland mit Long COVID oder ME/CFS. Die dadurch verursachten gesellschaftlichen Kosten schätzen die Autor_innen allein für das Jahr 2025 auf 64,4 Milliarden Euro, was rund 1,44 % des deutschen Bruttoinlandsprodukts (BIP) entspricht (Daniell et al., 2026 / siehe Link unten).

Menschen mit postakutem Infektionssyndrom (PAIS) stehen bei der beruflichen Teilhabe (T) vor besonderen Herausforderungen. Wechselnde Symptome, eingeschränkte Belastbarkeit und häufig unsichtbare Beeinträchtigungen erschweren die Passung mit etablierten Verfahren der beruflichen Reintegration. Da das Arbeitsvolumen eher episodisch statt linear steigerbar ist, ist beispielsweise der klassische Wiedereingliederungsweg des Hamburger Modells oftmals unrealistisch oder scheitert gänzlich.

Nicht nur einzelne Stationen sind relevant, sondern das Zusammenspiel

Am Beratungs- und Wiedereingliederungsprozess sind viele Stellen beteiligt: Sozialdienste in Rehakliniken, Haus- und Fachärzt_innen, Fachabteilungen der Deutschen Rentenversicherung (DRV), Krankenkassen, Berufsgenossenschaften, Jobcenter und Arbeitsagenturen, Integrationsfachdienste, Landschaftsverbände, freie und kirchliche Beratungsträger, betriebliche Akteur_innen (BEM) und nicht zuletzt die Selbsthilfe. Hinzu kommen Familie, Freund_innen und Kolleg_innen. Wie dieses Gefüge im Einzelfall zusammenwirkt, ist bislang nicht systematisch untersucht worden, obwohl die Forschung zu Return-to-Work bei Post COVID inzwischen umfangreicher wird.

Für manche Menschen mit PAIS ist die Rückkehr in den Beruf ein Ziel; für andere dagegen ist sie derzeit nicht vorstellbar. Das Projekt Netzwerkkarten PAIS-T (Postakutes Infektionssyndrom und berufliche Teilhabe) widmet sich den sozialen und strukturellen Herausforderungen der beruflichen Teilhabe, ohne die Realität derjenigen zu übergehen, für die Arbeit aktuell kein Thema sein kann.

Das Projekt, welches von der DRV Westfalen finanziert wird, erstellt eine netzwerkanalytische Bestandsaufnahme der formellen und informellen Unterstützungsstrukturen in Nordrhein-Westfalen und leitet davon in coproduktiven Transferwerkstätten mit Betroffenen und Expert_innen konkrete Maßnahmen ab.

Adressiert werden zwei Ebenen und ihr Interagieren

Mikroebene: In Interviews mit Menschen mit postakutem Infektionssyndrom (u.a. Post COVID, ME/CFS, Post Vac) werden ihre personalen Netzwerke, bestehend aus den Unterstützungspersonen, erfasst, die den Weg zurück in den Beruf begleitet haben, ihn aktuell begleiten oder begleiten könnten. Zu ihren Unterstützungsnetzwerken werden Betroffene befragt, die eine Arbeitsaufnahme planen, bereits (unter angepassten Bedingungen) arbeiten, einen Versuch abgebrochen haben oder für sich festgestellt haben, dass die Rückkehrbedingungen derzeit nicht passen.

Makroebene: Institutionelle Akteur_innen, die Betroffene beraten und begleiten, werden zu ihren Erfahrungen und handlungsleitenden Wissensbeständen im Umgang mit postakuten Infektionssyndromen befragt. Erhoben wird zudem, mit wem sie kooperieren und an wen sie weitervermitteln, wenn Bedarfe über das hinausgehen, was sie selbst leisten können.

Aus der Zusammenführung beider Ebenen lassen sich Kooperationsmuster und Wissenslogiken, aber auch Versorgungslücken identifizieren. Ein zentrales wissenschaftliches Ergebnis wird eine empirisch fundierte Typenbildung der Kooperationsweisen sein, verknüpft mit den jeweiligen Netzwerkpositionen und den rehabilitationsbezogenen Wissens- und Krankheitsannahmen der institutionellen Akteur_innen.

Netzwerkforschung an der katho

Methodisch stützt sich das Vorhaben auf die soziale Netzwerkforschung, welche am Forschungsschwerpunkt Relationale Raum- und Netzwerkstudien (ReNetS) der katho in den vergangenen Jahren intensiv gestärkt und ausgebaut wurde. Der Zugang eignet sich für diese Fragestellung besonders gut, weil er nicht bei einzelnen Institutionen oder einzelnen Biografien stehen bleibt, sondern die Beziehungen zwischen ihnen zum eigentlichen Untersuchungsgegenstand macht: Wer verweist an wen? Wo verdichten sich Kontakte, wo brechen sie ab? Welche Stelle ist gut vernetzt, welche arbeitet isoliert? Solche strukturellen Lücken werden im Alltag der Beratung selten sichtbar, in der Netzwerkanalyse werden sie systematisch erfasst.

Innovation und Transfer gemeinsam gestalten

In zwei partizipativ angelegten Transferwerkstätten werden die empirischen Befunde gemeinsam mit Vertreter_innen der Betroffenen, mit institutionellen Akteur_innen und mit dem Projektbeirat interpretiert, kritisch eingeordnet und in Handlungswissen überführt. Das Ziel ist die Entwicklung konkreter Maßnahmen, welche die berufliche Teilhabe von Menschen mit PAIS erleichtern und die Zusammenarbeit von professionellen Diensten wie auch Helfer_innen des sozialen Umfelds unterstützen.

Originalmeldung:
https://katho-nrw.de/news/detailansicht/wenn-die-rueckkehr-in-den-beruf-keinem-standardweg-folgt

Ansprechpartner:
Holger Walz
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
h.walz@katho-nrw.de
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und an: presse@katho-nrw.de