Das HZDR auf der Dresdner Langen Nacht der Wissenschaften
SCHLAUGEMACHT BIS MITTERNACHT!
Termin: 30. Juni 2023, 17 bis 24 Uhr
Veranstaltungsorte:
- Hochschule für Technik und Wirtschaft, Friedrich-List-Platz 1, 01069 Dresden
- Untertagelabor im Dresdner Felsenkeller, Am Eiswurmlager 12, 01187 Dresden
- Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT), Fetscherstraße 74, 01307 Dresden
Webseite: https://www.wissenschaftsnacht-dresden.de/
Von 15 bis 17 Uhr findet außerdem eine Matchmaking-Veranstaltung für Unternehmen an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden statt.
Energie gewinnen, speichern, recyceln – Wissenschaft trifft Wirtschaft
Zur Anmeldung: https://saxony5.de/veranstaltungen/matchmaking-energie-gewinnen-speichern-recyceln.html
#Faszination Forschung: MATERIE
Bild: HZDR/André Wirsig
Anziehende Wissenschaft: Magnetismus zum Anfassen, Staunen und Begreifen
Tauchen Sie ein in die Welt des Magnetismus! Erleben Sie Experimente mit unterschiedlichen magnetischen und supraleitenden Materialien, und lassen Sie selber massive Gegenstände schweben.
- Fliegende Pfannen und echte UFOs – Magnetische Kräfte im Gleichgewicht
- Magnetischer Kühlschrank – Voll cool: ein magnetischer Kreislauf
- Hochtemperatur-Supraleiter auf der Halfpipe
Sputtern, Drucken, Blitzen – das Innovation Lab BlitzLab stellt sich vor
Das BlitzLab erforscht die Ultrakurzzeit-Temperung von Oberflächen zur Energieeinsparung und Beschichtung temperaturempfindlicher Materialien. Erleben Sie am Experimentierstand die Möglichkeiten der Anwendung der Blitzlampe für elektronische Materialien.
Moiré-Glücksrad
Anhand des Experiments können Besucher*innen selbst den Moiré-Effekt enstehen und wieder verschwinden lassen. Dazu wird mittels Überlagerung von zwei identischen periodischen Mustern ein neues Raster erzeugt, das ganz neue Eigenschaften zeigt. Eine wundersame optische Verdrehung entsteht. Im Alltag wird jeder schon einmal auf Fotografien diesen Effekt gesehen haben. Und wer weiß, vielleicht gelingt es den Besucher*innen das preiswürdige gesuchte Muster zu finden.
Das Innovation Lab FlexiSens stellt sich vor: die virtuelle Realität wird magnetisch
Was ist Sputtern? Lassen sich Sensoren auf dünne Folien drucken? Wofür können Magnetfeldsensoren eingesetzt werden? Das Innovation Lab FlexiSens erforscht die Einsatzmöglichkeiten von gedruckten und flexiblen Hochleistungs-Magnetfeldsensoren für die Schnittstelle Mensch-Maschine, zum Beispiel zur Steuerung von Robotern. Wir zeigen, wie ultradünne Magnetfeldsensoren berührungslos Dinge ansteuern, wie die elastischen Magnete tanzen und schwimmen und wie wir die kleinste Flüssigkeitsmenge analysieren.
Der ELBE Beschleuniger am HZDR – Sachsens größtes Forschungsgerät
Wir präsentieren einen echten Elektronbeschleuniger als Live-Demonstrator. Dieser erlaubt es, die Manipulationsmöglichkeiten eines Elektronstrahls vor Ort zu testen.
Zudem gibt es die Möglichkeit, anhand des ELBE-Simulators die Elektronenbeschleunigung an ELBE nachzuvollziehen und in der Simulation durch Änderung verschiedener ELBE-Parameter den Einfluss auf die Beschleunigung zu verstehen.
Laser- Fußballbeschleuniger
Anhand eines Modells kann jeder lernen, wie hochintensive Laser zur Beschleunigung von geladenen Teilchen genutzt werden können.
Was brennt in der Sonne? Führungen ins Untertagelabor im Dresdner Felsenkeller
Bild: HZDR/André Wirsig
Führungen 17-23 Uhr | Am Eiswurmlager 12, 01189 Dresden | Stollen VIII und IX
Die Sonne gewinnt ihre Energie durch die extrem langsam, über Milliarden Jahre ablaufende Fusion von Wasserstoff zu Helium. Um diese Prozesse im Labor zu untersuchen, sind Messungen an besonders abgeschirmten Orten notwendig. Der Dresdner Felsenkeller, ehemals Eislager der Felsenkellerbrauerei, ist zurzeit das am besten abgeschirmte Untertagelabor Deutschlands. Das HZDR und die Technische Universität Dresden betreiben in den historischen Stollen VIII und IX – vor kosmischer Strahlung geschützt – einen kleinen Teilchenbeschleuniger, um unter anderem die Prozesse bei der Kernfusion in der Sonne zu untersuchen.
Die Besichtigungen finden von 17 bis 23 Uhr alle 10 Minuten statt.
- Dauer: ca. 30 Minuten
- max. 15 Personen
Die Sonderlinie N6 verkehrt am 30.6. alle 45 Minuten zwischen den Haltestellen Plauen Nöthnitzer Straße und Felsenkeller.
#Faszination Forschung: ENERGIE
ALLES STRAHLT – Die Suche nach dem Endlager – Erläuterung zum aktuellen Forschungsstand und den aktuellen Diskussionen
Für die tiefengeologische Lagerung von hoch-radioaktiven Abfällen in Deutschland kommen drei Wirtsgesteine infrage: Tonstein, Steinsalz und Kristallin. Jedes Gestein hat Vorteile und Nachteile. Sehen Sie selbst am Modell und sprechen mit unseren Wissenschaftler*innen über die aktuelle Forschung!
Bild: HZDR/André Wirsig
ALLES STRAHLT – Unsichtbares sichtbar machen
Strahlung ist überall – egal, ob als kosmische Teilchen, die auf die Erde treffen, oder in Form von natürlichen Radionukliden, die sich in Böden, Gesteinen oder der Luft befinden. Wir können Strahlung nicht spüren oder sehen, aber sichtbar machen. Die Nebelkammer zeigt die Spuren elektrisch geladener Teilchen und gibt Auskunft über deren Art und Entstehung.
Induktive Messtechniken – Experimente mit flüssigen Metallen und klitzekleinen Magnetfeldern
Verschiedene Mitmach- und Selbstmach-Experimente laden zum Erfahren von elektromagnetischen Wechselwirkungen ein. Die Wissenschaftler*innen der Arbeitsgruppe „Induktive Messtechniken“ des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf erklären das Phänomen Induktion, wie sie es nutzen, um Kenntnis über Strömungen in flüssigen Metallen zu erlangen, und wieso induktive Messtechniken wichtig für die Energiewende sind.
Strömungsbeeinflussung durch Lorentzkräfte
Im Zusammenspiel magnetischer und elektrischer Felder entstehen elektromagnetische Kräfte. Deren praktische Anwendung zum Beispiel in Elektromotoren ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Elektromagnetische Kräfte sind aber auch in der Lage, leitfähige Flüssigkeiten, wie Elektrolyte und Metallschmelzen, kontaktlos zu beeinflussen. Die Vielfalt an Strömungskonfigurationen, die mit einfachen Permanentmagneten in einer Elektrolysezelle einstellbar sind, wird im Experiment demonstriert.
Ein virtueller Blasenspielplatz
Es sind häufig die kleinen Dinge, die uns in der Wissenschaft Rätsel aufgeben oder deren Verständnis uns große Anstrengungen abverlangt. Ein schönes Beispiel dafür sind Blasen, beispielsweise Luftblasen im Wasser, deren komplexe Physik eine große Herausforderung darstellt. Dabei sind Blasen ein beliebtes und häufig eingesetztes Mittel, um technische Prozesse zu verbessern oder erst zu ermöglichen. Tiefe Einblicke in die ablaufenden Prozesse erlauben numerische Simulationen, wobei dafür die größten Hochleistungsrechner zum Einsatz kommen. Am Stand haben Sie die Möglichkeit, mit den Wissenschaftler*innen über die grundlegende Physik von Gasblasen, Simulationsmethoden und neueste Erkenntnisse zu diskutieren. Als besonderes Highlight können Sie live in eine laufende Simulation eingreifen und durch Veränderung von Simulationsparametern verschiedene Blasenaufstiegsgeschwindigkeiten und -formen erzeugen.
Die Guten ins Kröpfchen, die Schlechten ins Töpfchen
Ein bewährtes Verfahren, um Minerale aus feingemahlenem Erz zu gewinnen, ist die Flotation. Sie nutzt Oberflächeneigenschaften von Partikeln, um unterschiedliche Minerale voneinander zu trennen. So können auch bereits genutzte Rohstoffe wieder aufbereitet und in den Wirtschaftskreislauf zurück geführt werden. Wir zeigen an unserer Pilotanlage wie das genau funktioniert.
Auf heißen oder nassen Wegen zum reinen Metall
Um möglichst energieeffizient und umweltschonend strategisch wichtige Metalle zu erhalten, führen die Wissenschaftler*innen am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie Experimente zu pyro- (mit hohen Temperaturen) und hydrometallurgischen (mit wässrigen Lösungen) Prozessen durch. Diese werden zu komplexen Verfahren kombiniert, wobei die wertvollen Metalle extrahiert, konzentriert und aufgereinigt werden. Anhand von kleinen Experimenten zeigen wir, wie das im Detail funktioniert.
Kennen Sie Ihren Energieverbrauch?
An unserem Stand erleben Sie verschiedene interaktive Stationen, und können mehr über Energieeffizienz und -einsparung erfahren. Anhand von Quiz, Diagrammen und Visualisierungen lernen Sie den Energieverbrauch von verschiedenen Geräten und Tätigkeiten sowie verschiedene Energietypen kennen.
Durch das Scannen des QR-Codes gelangen Sie zu einem Quiz und können Fragen zu verschiedenen Themen rund um den Energieverbrauch beantworten. Werden Sie bei uns zum Master of Energy, um einen kleinen Preis zu gewinnen.
Bild: HZDR/André Wirsig
#Faszination Forschung: GESUNDHEIT
Radiopharmazeutische Krebsforschung – Mit radioaktiven Arzneimitteln den Krebszellen auf der Spur
An unserem Stand erfahren Sie, wie mit Hilfe radioaktiver Arzneimittel Krebs erforscht, diagnostiziert und behandelt wird. Außerdem zeigen wir, wie ein Generator-Modell zur Gewinnung von Radionukliden sowie ein Synthesemodul zur Herstellung radioaktiver Arzneimittel funktioniert. Bei uns können sich Besucher*innen im Pipettieren von Zellkulturmedium mit pH-Indikator probieren und einen Blick durch ein Mikroskop werfen sowie im Lauf gegen die Zeit eine Bleiburg bauen. Stellen Sie sich der Herausforderung!
Experimentieren für Kinder und Jugendliche
Experimentieren und Staunen mit dem Schülerlabor DeltaX
Mit spannenden Experimenten stellen wir Kindern und Jugendlichen das Schülerlabor DeltaX am HZDR und seine Programme für Schule und Freizeit vor. Es gibt viel zu entdecken!
Von Stroh zu Gold? Ressourcen im Abfall – ein Fall für die Biologie
Biomoleküle, Bakterien und andere Mikroorganismen beeinflussen geochemische Prozesse wie die Verwitterung oder Bildung von Gesteinen erheblich. Sie binden an Mineraloberflächen oder wandeln mineralische Bestandteile durch Stoffwechselvorgänge um. Zusammen mit modernen Biotechnologien lassen sich diese Mechanismen auch für die Entwicklung energieeffizienter, umweltfreundlicher und wirtschaftlicher Technologien für die Gewinnung von Wertmetallen aus Reststoffen nutzen. Unsere Wissenschaftler*innen der Abteilung Biotechnologie erläutern dir ihre Verfahren und zeigen dir spielerisch, wie sie an kleinste Rohstoffpartikel gelangen. Du kannst viel ausprobieren und dich durch unser virtuelles Labor bewegen. In einem begleitenden Vortrag erfährst du außerdem, welcher Rohstoffschatz in Leuchtstofflampen schlummert und wie wir an diesen gelangen.
Bubble Hero – Spiele deine eigene Blasenmelodie
Die Effizienz industrieller Prozesse, die komplexe Strömungen aus mehreren Phasen – zum Beispiel Flüssigkeit und Gas – beinhalten, wird durch die Art und Weise bestimmt, wie die verschiedenen Phasen miteinander in Kontakt stehen. Beispiele hierfür finden sich etwa in der chemischen Technik, im Bergbau, in der Medizin, in der Lebensmittelproduktion sowie in der Wasser- und Abwasseraufbereitung. Bei Gas-Flüssigkeits-Systemen besteht eine bewährte Methode zur Intensivierung des Kontakts zwischen den Phasen darin, Gasblasen in einem flüssigen Medium zu dispensieren. Die Effizienz hängt dabei direkt von der Größe der Blasen ab, wobei kleinere Blasen normalerweise eine höhere Effizienz ergeben. Die Erzeugung feiner Bläschen ist jedoch eine Herausforderung. Das aktuelle Experiment basiert auf der Bildung von Blasen durch Modulation in der Gasphase. Wir erklären die Bildung von Blasen anhand eines einfachen und intuitiven praktischen Experiments.
Auf den Spuren der wilden Tiere
Wo leben Wildtiere? Die Frage klingt einfach zu beantworten, ist es aber oft nicht. Lebensräume verändern sich aufgrund von Interaktionen mit anderen Tieren, dem Menschen und natürlich auch aufgrund sich ändernder Umweltbedingungen. Antworten sind notwendig, um Arten wirksam zu schützen und damit wertvolle Ökosysteme zu erhalten.
Deshalb werden die Bewegungen vieler Tierarten erfasst. Bei CASUS werden diese Daten ausgewertet. Kommen Sie vorbei, um mehr über die Bewegungsmuster von Jaguaren, Afrikanischen Büffeln, Königskobras und anderen Tieren zu erfahren!
Bild: HZDR/André Wirsig
Die Chemie der Sterne
Das Licht der Sterne enthält viele Informationen über den Stern, der es aussendet. Durch spektroskopische Methoden lassen sich viele davon entschlüsseln: Welche Temperatur hat der Stern? Aus welchen chemischen Elementen besteht er? Bewegt er sich auf uns zu oder von uns weg? Besitzt er Exoplaneten?
Diese Fragen beantwortet das Team der Sternwarte Dresden-Gönnsdorf.
Feuerwehr und Rettungsdienst trainieren im Cyberspace
Zusammen mit dem HZDR und der Feuerwehr Dresden kannst Du bei einem Mixed Reality Training erleben, wie Rettungskräfte ihre Fähigkeiten durch die Verwendung modernster Techniken immer weiter verbessern. In einer Verbundsimulation (Virtual Reality / Augmented Reality / real) siehst Du, wie alle Elemente der Rettungskette zusammenwirken. Führe selber eine Lageerkundung mit Hilfe von AR-Techniken und eine Patientensichtung in einer VR-basierten Simulation durch.
Vorträge in der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTWD) | Friedrich-List-Platz 1 | 01069 Dresden
- Eine kurze Geschichte der Kosmologie
Dr. Friedemann Queißer
Anhand wichtiger Etappen der Geschichte der Physik geht der Vortrag der Frage nach, wie wir zu unserem heutigen Bild des Universums gelangt sind und welche Einblicke wir in das frühe Universum haben.
18:00 – 18:30 Uhr, Hörsaal S 239 im 1. Obergeschoss
- Rohstoffe für die Energiewende – alles kommt vom (Abfall)berge her
Dr. Martin Rudolph
Gerade die Energiewende lässt die Nachfrage nach Kupfer und Co. in die Höhe schnellen. Doch wie lassen sich die Bedarfe decken? Hier braucht es weitere Ansätze, die über Bergbau und Recycling hinausgehen. Dr. Martin Rudolph vom Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am HZDR erklärt mit anschaulichen Beispielen, wie sich aus Abfall Wertminerale gewinnen lassen.
18:45 – 19:15 Uhr, Hörsaal S 239 im 1. Obergeschoss
- Ab ins Klo! Wie aus Abwasser Energie gemacht wird
Dr. Sebastian Reinecke
Das von uns erzeugte Abwasser wird in Kläranlagen von den darin befindlichen Verschmutzungen gereinigt, damit es im Nachgang wieder in den natürlichen Wasserkreislauf fließen kann. Im Kontext von Klimawandel, Wasser-, Energie- und Ressourcenmangel und den steigenden Anforderungen an die Gewässerqualität rücken die im Abwasser enthaltenden Energieträger und Wertstoffe sowie der Umgang mit toxischen Ewigkeitschemikalien im bereits gereinigten Wasser immer mehr in den Fokus. Kläranlagen stehen daher vor immer komplexeren Aufgaben der Abwasserreinigung, Wertstoff- und Energierückgewinnung. Diese Thematik wird im Vortrag näher erläutert. Zudem werden die in CLEWATEC laufenden Arbeiten zu Lösungsansätzen vorgestellt. CLEWATEC steht für CLean WAter TEChnology Lab und befasst sich inbesondere mit nachhaltigen Technologien zur flexiblen und energiesparenden Abwasserbehandlung.
19.30 – 20.00 Uhr, Hörsaal S 239 im 1. Obergeschoss
- Rohstoffe aus der Lampe
Peter Boelens
Es ist kein Geheimnis, dass die Rohstoffvorkommen auf der Erde begrenzt sind. Deshalb sind innovative Lösungen für das Recycling gefragt. Forscher*innen des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am HZDR haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie Seltene Erden aus Leuchtstofflampen zurückgewinnen können. Den Schlüssel zur gezielten Rückgewinnung der Seltenen Erden liefern Bakteriophagen: Viren, die vor allem Bakterien infizieren. Durch die Kombination mit einem speziellen magnetischen Trennungsverfahren ist es den Freiberger Forscher*innen gelungen, Rohstoffe gezielt aus Stoffgemischen herauszufiltern und wiederzuverwenden.
20:15 – 20:45 Uhr, Hörsaal S 239 im 1. Obergeschoss
- Radiopharmazie – Wie hilft ionisierende Strahlung bei der Diagnostik und Therapie von Krebs?
Magdalena Kerstin Blei
Aufgrund der hohen Komplexität und Variabilität von Tumorerkrankungen gewinnen in der Pharmazie zunehmend Therapiestrategien an Bedeutung, die auf das Krankheitsbild der jeweiligen Patient*innen zugeschnitten sind. Voraussetzung für die Entwicklung einer solchen „individualisierten“ Therapie sind dabei genaue Kenntnisse über die Entstehungsprozesse von Tumorerkrankungen und deren komplizierte Biologie. Besonders bildgebende Verfahren wie die Positronen-Emissions-Tomographie (kurz: PET) oder die Einzelphotonen-Emissionstomographie (kurz: SPECT) sind wichtige Instrumente zur Lokalisation krankhafter Gewebsveränderungen und stellen die Basis für die Anwendung von Radionuklidtherapeutika dar. Wir zeigen, wie am HZDR-Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung die zugrunde liegenden Mechanismen erforscht und radioaktive Substanzen für die gezielte Diagnose und Therapie von Krebserkrankungen entwickelt werden.
21:00 – 21:30 Uhr, Hörsaal S 239 im 1. Obergeschoss
- Energielandschaft und Speicher im Wandel der Zeiten
Dr. Tom Weier
Energie ist auf vielfältige Weise mit dem Leben verknüpft. Im Laufe der Geschichte dominierten unterschiedliche Energieträger. Der Vortrag nimmt sie unter die Lupe und zeigt den Wandel ihrer Nutzung und die damit verbundenen Konsequenzen. Ein Schwerpunkt ist die im Horizon 2020 Projekt SOLSTICE entwickelte Speichertechnologie.
21:45 – 22:15 Uhr, Hörsaal S 239 im 1. Obergeschoss
- Kernreaktionen, die Energiequelle der Sonne
Prof. Daniel Bemmerer
Unsere Sonne besteht seit über vier Milliarden Jahren. Doch warum stürzt diese riesige Gaskugel nicht, von der Schwerkraft getrieben, in sich zusammen? Die Antwort auf diese Frage liefern Elementumwandlungen im Sonneninnern. Dort wird vor allem Wasserstoff, das leichteste chemische Element, zu Helium verbrannt und ausreichend Energie freigesetzt, um den Kollaps der Sonne zu verhindern und ganz nebenbei auch Leben auf der Erde zu ermöglichen. Inzwischen gibt es ein recht detailliertes Modell der Sonne, das auch Vorhersagen erlaubt, wie lange die jetzige stabile Phase noch dauern wird. Für dieses Modell werden auch kernphysikalische Daten benötigt, wie sie zum Beispiel im von TU Dresden und HZDR betriebenen Untertagelabor Felsenkeller gewonnen werden.
22:30 – 23:00 Uhr, Hörsaal S 239 im 1. Obergeschoss
Anschließend: Live-Übertragung aus dem Untertagelabor im Dresdner Felsenkeller