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Schwerhörigkeit ist eine Volkskrankheit. 15 Milionen Menschen sind in Deutschland davon betroffen, ab dem 70. Lebensjahr hat jeder zweite Mensch in Deutschland Probleme mit dem Hören. Das Exzellenzcluster Hearing4All möchte Abhilfe schaffen. Zum einen geht es hier um die Grundlagenforschung zum individuellen Gehör, zum anderen um bessere Hörhilfen und zum dritten um Lösungen, damit ein Hörverlust frühzeitig diagnostiziert werden kann. Untersucht werden auch Zusammenhänge zwischen Schwerhörigkeit und Demenz sowie die Möglichkeit, Cochlea-Implantate möglichst minimalinvasiv zu operieren.

Die Folgen des Klimawandels gefährden unsere Ernten und damit die Ernährung der Weltbevölkerung. Wie können wir Nutzpflanzen züchten, die ertragreich und gesund sind, zugleich aber auch zunehmender Hitze, Dürre und Krankheiten standhalten? Professorin Maria von Korff Schmising und Dr. Markus Stetter des Exzellenzclusters CEPLAS berichten in dieser Folge, welche Vorteile mehrjährige gegenüber einjährigen Nutzpflanzen haben und was uns die vergangene Domestizierung von Pflanzen darüber lehrt, wie wir neue Kulturpflanzen mit besonderen Nährstoffen und guter Anpassung an den Klimawandel gewinnen.

Prof. Jochen Wittbrodt und Prof. Peter Gumbsch arbeiten im gleichen Exzellenzcluster, aber in sehr unterschiedlichen Forschungsbereichen. Was sie eint: Beide forschen an Anwendungen, bei denen präziserer, schnellerer und leistungsfähigerer 3D-Druck neue Wege eröffnet.
Jochen Wittbrodt und seine Doktorandin Christina Schlagheck forschen an Organoiden, also künstlich hergestellte organähnliche Zellstrukturen. So könnte beispielsweise eines Tages eine Retina aus dem 3D-Drucker kommen. Peter Gumbsch entwickelt Metamaterialien, die spezifisch entworfene Eigenschaften aufweisen und zudem einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten könnten.

Im Jahr 2030 werden in Deutschland mehr als zehn Millionen Elektroautos die Straßen bevölkern. Und alle brauchen einen leistungsfähigen, schnellaufladbaren und sicheren Akku. Wie soll das gehen?

In dieser Folge geben Prof. Dr. Bettina Lotsch und Sina Stegmaier Einblick in die Batterieforschung. Was sind die Probleme der aktuellen Akkus? Und wie könnte man sie lösen? Die beiden Chemikerinnen des Exzellenzclusters e-conversion erklären dabei auch, wie Batterien eigentlich funktionieren und welche Materialien für eine leistungsfähige Batterie gebraucht werden. Und sie verraten, was es mit den Festkörperbatterien auf sich hat, in die vor allem die Autoindustrie so große Hoffnungen setzt.

Das mikrobielle Gleichgewicht ist die Grundlage für gesundes Leben – egal ob beim Menschen, bei Tieren oder bei Pflanzen. Sogar Gewässer sowie Böden und damit ganze Ökosysteme sind davon abhängig. Gerät dieses dynamische Gleichgewicht von Bakterien, Pilzen und weiteren Mikroorganismen ins Wanken, kann das schwerwiegende Folgen haben.
Bei der Erforschung des Mikroversums dreht sich alles um die Kommunikation und Interaktion der winzigen Lebewesen untereinander und mit ihrer Umwelt. Denn oft leben sie bereits seit Jahrmillionen zusammen und sind nur selten isoliert anzutreffen.
Prof. Brakhage erzählt davon, dass der nächste antibiotische Wirkstoff vielleicht in unserem Vorgarten auf seine Entdeckung wartet. Und...

Michael Köhl und Sebastian Diehl forschen an den Grundlagen quantenmechanischer Phänomene. Am Exzellenzcluster ML4Q bringen sie ihre Expertise in experimenteller bzw. theoretischer Physik zusammen, um Netzwerkarchitekturen für Quantencomputer zu schaffen. Es gilt viele Probleme zu lösen – zum Beispiel auch die Frage, wie Quantencomputer miteinander vernetzt werden können, obwohl die Quantenzustände, die sie zum Funktionieren benötigen, schwer stabil zu halten sind.

Prof. Jens Friedrichs und Prof. Rolf Radespiel vom Exzellenzcluster SE²A in Braunschweig haben ein ehrgeiziges Ziel: Bis 2050 sollen Flugzeuge nachhaltig fliegen. Das bedeutet, dass sie dann nicht mehr mit fossilem Kerosin in der Luft sind, sondern entweder mit elektrischem Strom, Wasserstoff oder synthetischem Kerosin. Mit den Flugzeugen, wie wir sie kennen, werden diese Flugzeuge der neuen Generation nicht mehr viel gemeinsam haben.

Prof. Maria Cristina Polidori und Prof. Björn Schumacher forschen beide zum Thema Altern. Prof. Polidori als Ärztin in der Uniklinik mit dem Ziel noch vor dem Eintreten von Krankheiten im Alter aktiv zu werden und Prof. Schumacher im Labor wo eine Alternsuhr, ein genetischer Test, Aufschluss darauf geben soll, wie sich unser biologisches Alter verändert – beispielsweise durch Faktoren wie ungesunde Ernährung oder Rauchen. Durch diese genaue Mess-Methode kann es bald möglich sein, den Erfolg oder Misserfolg von Therapien frühzeitig zu dokumentieren und dann nachzujustieren.
Bei diesem Forschungsbereich geht es aber nicht darum, uns unsterblich zu machen. Vielmehr ist es...

Prof. Anita Engels und Dr. Christopher Heidemann forschen am Exzellenzcluster CLICCS in Hamburg. Der Hamburg Climate Futures Outlook ist ein Bericht, in dem zehn Schlüsselfaktoren genannt werden, die aus soziologischer Sicht maßgeblich am Klimawandel beteiligt sind. Dazu zählen zum Beispiel das Konsumverhalten der Menschen, aber auch die sogenannte Divestment-Bewegung auf dem Finanzmarkt. Weisen diese Faktoren in die richtige Richtung? Ist es also plausibel, dass wir unsere Klimaziele einhalten? Der Outlook kommt zu einem ernüchternden Ergebnis.

Prof. Harald Weinfurter und Prof. Kai Müller forschen am „Munich Center for Quantum Science and Technology“ im Bereich der Quantenkommunikation. Dabei geht es zum einen darum Quanteninformation über weite Strecken zu übertragen, zum anderen darum einen Schlüssel zur Datenverschlüsselung absolut abhörsicher an weit entfernte Partner zu verteilen. Bevor wir aber über die aktuelle Forschung der beiden Wissenschaftler sprechen, müssen noch einige Grundlagen der Quantenphysik erklärt werden, beispielsweise das Prinzip der Superposition oder der Verschränkung.