Das Projekt klingt wie aus einem Science-Fiction-Roman: An der ETH Zürich kooperieren Forscher unterschiedlicher Fachrichtungen, um konventionelle Stoffe mit Bakterien, Algen oder Pilzen zu kombinieren. Ihr Ziel: Sie schaffen lebende Materialien, die durch den Stoffwechsel von Mikroorganismen nützliche Eigenschaften erlangen – „etwa die Fähigkeit, mittels Photosynthese CO₂ aus der Luft zu binden“, erklärt Mark Tibbitt, Professor für Makromolekulares Engineering an der ETH Zürich.

Wie der Informationsdienst Wissenschaft (IDW) berichtet, gelang einem interdisziplinären Team unter Tibbitts Leitung nun die Verwirklichung dieser Vision: Die Forscher integrierten photosynthetische Bakterien – sogenannte Cyanobakterien oder Blaualgen – stabil in ein druckbares Gel und schufen daraus einen lebenden Werkstoff, der wächst und aktiv Kohlenstoff aus der Luft entfernt. In einer Studie im Fachmagazin Nature Communications stellten die Wissenschaftler ihr „photosynthetisches lebendes Material“ kürzlich vor.

Merkmal: Doppelte CO₂-Bindung

Forscher formen den lebenden Werkstoff mit 3D-Druck nach Belieben und versorgen ihn für sein Wachstum lediglich mit Sonnenlicht, CO₂ und künstlichem Meerwasser, das leicht verfügbare Nährstoffe enthält. „Als Baumaterial könnte er in Zukunft helfen, CO₂ direkt in Gebäuden zu speichern“, sagt Tibbitt, der die Forschung zu lebenden Materialien an der ETH Zürich mitbegründet hat. Das Material zeichnet sich dadurch aus, dass es deutlich mehr CO₂ aufnimmt, als es durch organisches Wachstum bindet. „Das liegt daran, dass das Material Kohlenstoff nicht nur in Biomasse, sondern auch in Form von Mineralien speichern kann – eine besondere Eigenschaft der Blaualgen“, erklärt Tibbitt.

Yifan Cui, einer der beiden Erstautoren der Studie, betont: „Cyanobakterien gehören zu den ältesten Lebensformen der Erde. Sie betreiben Photosynthese äußerst effizient und nutzen selbst schwaches Licht, um aus CO₂ und Wasser Biomasse zu erzeugen.“ Gleichzeitig verändern Blaualgen durch Photosynthese ihre chemische Umgebung außerhalb der Zelle, wodurch feste Karbonate wie Kalk entstehen. Diese Mineralien bilden eine zusätzliche Kohlenstoffsenke und speichern CO₂ im Gegensatz zu Biomasse dauerhaft.

Blaualgen im Habitat

„Diese Fähigkeit nutzen wir gezielt in unserem Material“, sagt Cui, der in Tibbitts Forschungsgruppe doktoriert. Die Mineralien lagern sich im Inneren des Materials ab und stärken es mechanisch. So verhärten die Cyanobakterien die zunächst weichen Strukturen allmählich. Laborversuche zeigen, dass das Material über 400 Tage hinweg kontinuierlich CO₂ bindet, den Großteil in mineralischer Form – etwa 26 Milligramm CO₂ pro Gramm Material. Das übertrifft viele biologische Ansätze und entspricht der chemischen Mineralisierung von Recyclingbeton (rund 7 mg CO₂ pro Gramm).

Das Trägermaterial, ein Hydrogel aus vernetzten Polymeren mit hohem Wassergehalt, beherbergt die Blaualgen. Tibbitts Team wählte das Polymeernetzwerk so, dass es Licht, CO₂, Wasser und Nährstoffe transportiert und den Zellen ermöglicht, sich gleichmäßig im Inneren zu verteilen, ohne das Material zu verlassen. Um die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit der Cyanobakterien zu maximieren, optimierte das Team die Geometrie der Strukturen per 3D-Druck, um die Oberfläche zu vergrößern, die Lichtdurchdringung zu erhöhen und den Nährstofffluss zu fördern.

Co-Erstautorin Dalia Dranseike erklärt: „So kreierten wir Strukturen, die nur mit einem kleinen Teil in der Nährflüssigkeit stehen und diese passiv durch Kapillarkräfte im ganzen Körper verteilen.“ Dank dieses Designs hätten die eingekapselten Cyanobakterien mehr als ein Jahr lang produktiv gelebt, freut sich die Materialforscherin in Tibbitts Team. Die Forscher betrachten ihr lebendes Material als energiearmen und umweltfreundlichen Ansatz, der CO₂ aus der Atmosphäre bindet und bestehende chemische Verfahren ergänzt. „In Zukunft wollen wir untersuchen, wie das Material als Beschichtung für Gebäudefassaden verwendet werden kann, um während des ganzen Lebenszyklus eines Bauwerks CO₂ zu binden“, blickt Tibbitt voraus.

Ausstellung in Venedig

Für die Ausstellung „Picoplanktonics“ im Kanada-Pavillon auf der Architekturbiennale in Venedig zeigt das Projektteam noch bis zum 25. November die gedruckten Strukturen. Wie lebende Bausteine ranken die bis drei Meter hohen Objekte, die wie aus einer anderen Welt wirken. Diese können aufgrund der Cyanobakterien je bis zu 18 kg CO₂ pro Jahr binden – etwa gleich viel wie eine 20 Jahre alte Kiefer.

Forscher entwickelten das photosynthetische lebende Material durch interdisziplinäre Zusammenarbeit im Rahmen der ALIVE-Initiative (Advanced Engineering with Living Materials). Die ETH Zürich startete ALIVE, um Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen zu vereinen und neue lebende Werkstoffe für vielfältige Anwendungen zu schaffen.

(usz)

Wer sein Konto übermäßig überzieht, soll künftig besser vor einer Zwangsvollstreckung geschützt werden. Das sieht ein am Montag veröffentlichter Entwurf des Bundesministeriums für Justiz und Verbraucherschutz vor. Danach soll der Dispo von der Bank nicht mehr mit unmittelbarer Wirkung gekündigt werden können, sondern mit einer Kündigungsfrist von mindestens zwei Monaten.

Der Kreditgeber muss außerdem, bevor er zur Eintreibung seiner Forderung die Zwangsvollstreckung einleitet, anbieten, den in Anspruch genommenen Betrag in zwölf gleichen Monatsraten zum vereinbarten Zinssatz zurückzuzahlen.

Keine Festlegung zur Höhe von Dispozinsen

Der Dispokredit bietet zwar kurzfristige finanzielle Flexibilität, gehört aber mit seinen vergleichsweise hohen Zinsen zu den teuersten Kreditformen. CDU, CSU und SPD wollen laut Koalitionsvertrag prüfen, „ob zur Durchsetzung angemessener marktüblicher Entgelte Kostendeckel für Basiskontenentgelte und Dispozinsen erforderlich sind oder an der bisherigen Rechtslage festgehalten werden sollte“.

Davon ist in dem Referentenentwurf, Gesetz über den Zugang zu Schuldnerberatungsdiensten für Verbraucher (Schuldnerberatungsdienstegesetz – SchuBerDG) nicht die Rede. Aus dem Ministerium heißt es, es sei eine sorgfältige Prüfung notwendig, um Überregulierung zu vermeiden. Denn diese könnte womöglich den Zugang zu Dispokrediten einschränken. Da die EU-Verbraucherschutzrichtlinie bis vom 20. November in nationales Recht umgesetzt werden müsse, wolle man dies getrennt behandeln.

Übersichtliche Informationen für Verbraucher

Der Entwurf sieht unter anderem vor, dass Vorschriften, die Verbraucher schützen sollen, künftig auch für unentgeltliche Kredite und Darlehen unter 200 Euro gelten sollen sowie für sogenannte „Buy-now-pay-later“-Modelle, bei denen der Kaufpreis erst zu einem späteren Zeitpunkt vom Konto abgebucht wird.

Damit Anbieter und Käufer nicht überfordert werden, ist hier ein übersichtliches, knappes Informationsblatt mit allen wichtigen Informationen vorgesehen. Aus Sicht des Verbraucherzentrale Bundesverbands (VZBV) ist das ein guter Schritt. „Ein riesengroßes Problem ist die Überschuldung, gerade junger Menschen“, berichtet Dorothea Mohn, Leiterin des Finanzmarkt-Teams beim VZBV.

Keine Gesundheitsdaten für Kreditprüfung

Um Verbraucher besser vor Überschuldung zu schützen, sind zudem neue Vorgaben für die Prüfung der Kreditwürdigkeit vorgesehen. Auch dass Informationen aus sozialen Netzwerken sowie besonders sensible Daten – etwa Gesundheitsdaten – in solche Prüfungen nicht einbezogen werden dürfen, sieht der Entwurf vor.

„Unser Ziel ist klar: Mehr Schutz für Verbraucherinnen und Verbraucher bei Kreditverträgen – ohne vermeidbaren bürokratischen Ballast“, sagt Hubig. Denn schnell abgeschlossene Kreditverträge könnten im Einzelfall ein Risiko darstellen – „schlimmstenfalls führen solche Verträge in die Schuldenfalle“.

Verbraucherzentrale: Kein Kredit ohne Unterschrift

Dass für den Abschluss von Allgemein-Verbraucherdarlehensverträgen und sonstigen Finanzierungshilfen zukünftig die Textform genügen soll, ist aus Sicht des Justizministeriums ein Beitrag zum Abbau unnötiger bürokratischer Hürden. Der Verbraucherzentralen-Bundesverband sieht das anders. Die Schriftform, die eine Unterschrift des Verbrauchers verlangt, schütze vor übereilten Entscheidungen und sollte daher als Voraussetzung für eine Kreditvergabe beibehalten werden, sagte Mohn. Denn „schnelle Klicks und Einwilligungen“ könnten binnen kurzer Zeit zu einer nicht mehr zu bewältigenden Schuldenmenge führen.

(mack)

Die zweite Serie von Internetsatelliten für Amazons Weltrauminternet Project Kuiper hat am Montag die niedrige Erdumlaufbahn erreicht. Eine Atlas-V-Trägerrakete der United Launch Alliance (ULA) mit 27 Kuiper-Satelliten an Bord hob um 6:54 Uhr Ortszeit (12:54 Uhr MEZ) von der Cape Canaveral Space Force Station im US-Bundesstaat Florida ab.

Ben Chilton, ein Ingenieur bei ULA, einem Gemeinschaftsunternehmen von Boeing und Lockheed Martin, sprach nach dem Start im Livestream von einem „neuen Kapitel in der Satelliten-Konnektivität im niedrigen Erdorbit“. Aufgrund von schlechtem Wetter und einem Problem mit dem Raketenantrieb war der Start zuvor zweimal verschoben worden.

Amazon unter Zeitdruck

Ursprünglich hatte Amazon seine ersten Internetsatelliten Ende 2022 ins All bringen wollen. Aber es kam immer wieder zu Verzögerungen. In der zweiten Jahreshälfte 2023 schoss Amazon zwei Erprobungssatelliten ins All, mit denen die Funktionsfähigkeit des Systems getestet wurde. Ende April dieses Jahres schließlich brachte Amazon die ersten 27 Kuiper-Internetsatelliten erfolgreich in eine niedrige Erdumlaufbahn.

Um die Verpflichtungen im Rahmen seiner bereits 2020 erteilten Lizenz der US-Telekommunikationsaufsicht FCC (Federal Communications Commission) zu erfüllen, muss Amazon bis 2026 die Hälfte der Konstellation aufbauen. Bis Juli 2029 muss die Konstellation dann komplett sein. Für sein Kuiper-Projekt plant Amazon, insgesamt 3236 Satelliten in eine niedrige Erdumlaufbahn zu schießen, um schnelles Breitbandinternet für abgelegene Regionen bereitzustellen und so mit dem Starlink-System des US-Raumfahrtunternehmens SpaceX von Elon Musk zu konkurrieren. Der Marktführer verfügt aktuell über mehr als 7.000 Satelliten im Orbit.

Laut dem US-Nachrichtensender CNBC hat Amazon mehr als 80 Starts bei verschiedenen Anbietern, darunter auch SpaceX, gebucht, um Kuiper-Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen. ULA soll in diesem Jahr noch bis zu fünf Satellitentransporte für Project Kuiper absolvieren.

Eigenständiges europäisches Satellitennetz

Auf dem Satellitenmarkt ist in den vergangenen Monaten einiges in Bewegung geraten. Um die technologische Souveränität Europas zu stärken, sucht die Europäische Union (EU) verstärkt nach europäischen Optionen für die kommerzielle und militärische Satellitenkommunikation. Sie will unabhängiger werden von US-Satellitenbetreibern wie Amazon, aber vor allem vom Starlink-Satelliteninternet von Elon Musk. Hintergrund sind wachsende Sorgen über die technologische und sicherheitspolitische Abhängigkeit, insbesondere von Washington, aber auch Peking.

Mitte 2022 einigten sich bereits der französische Satellitenbetreiber Eutelsat und das britisch-indische Satelliteninternet-Unternehmen OneWeb auf eine Fusion. Der Ukraine bietet die EU-Kommission beispielsweise Eutelsat als Alternative zu Starlink bei der Sicherung von Kapazitäten für die Satellitenkommunikation an. Kürzlich sorgte ein überraschender Führungswechsel an der Spitze von Eutelsat für Schlagzeilen. Zudem wird die Übernahme des luxemburgischen Satellitenbetreibers Intelsat durch den Konkurrenten SES konkreter. Anfang Juni wurde dann bekannt, dass sich die Deutsche Telekom an dem europäischen Programm für erdnahe Satelliten IRIS² (Infrastructure for Resilience, Interconnectivity and Security via Satellite) beteiligt. Den Auftrag für IRIS² vergab die EU-Kommission Ende vergangenen Jahres an das europäische Konsortium SpaceRISE. Das Konsortium umfasst die drei europäischen Satelliten-Netzbetreibern SES, Eutelsat und Hispasat.

(akn)