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Deutscher Zukunftspreis 2009 Forscher von BASF, Bayer und Biotronik für Deutschen Zukunftspreis nominiert

Redakteur: Marion Henig

Der Bundespräsident ehrt mit dem Deutschen Zukunftspreis Menschen, die nach überzeugenden Lösungen für innovative Produkte suchen und so zu Wohlstand und Wohlergehen in unserem Land beitragen. Am 2. Dezember 2009 ist es soweit; die Nominierten stehen bereits fest.

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Mit kleinen Kugeln gegen den Klimawandel: (v.l.n.r) Prof. Volker Wittwer, Dr. Ekkehard Jahns, Dr.-Ing. Peter Schossig
Mit kleinen Kugeln gegen den Klimawandel: (v.l.n.r) Prof. Volker Wittwer, Dr. Ekkehard Jahns, Dr.-Ing. Peter Schossig
( Archiv: Vogel Business Media )
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Berlin – In einem mehrstufigen Auswahlverfahren hat die Jury drei Teams für die Endausscheidung ausgewählt. Das gesundheitliche Wohl des Menschen steht im Fokus von zwei der drei Nominierungen. Ein neues Medikament und ein innovatives Produkt der Medizintechnik können dazu beitragen, die Lebenserwartung und die Lebensqualität kranker Menschen entscheidend zu verbessern. Eine Antwort auf die mit dem Klimawandel einhergehenden Herausforderungen gibt das dritte nominierte Projekt: Es zeigt, wie man mit intelligenten Materialien in kleinen Schritten viel tun kann für die Ressourcenschonung.

Schon die Nominierung für den Preis, so Staatssekretär Dr. Haller auf der Pressekonferenz, sei der eigentliche Ritterschlag für die herausragenden Forscher und Entwickler. Folgende Teams wurden für den Deutschen Zukunftspreis 2009, den Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation, nominiert:

Thrombosen verhindern – eine Tablette kann Leben retten: Die drei Forscher Dr. Frank Misselwitz, Dr. Dagmar Kubitza und Dr. rer. nat. Elisabeth Perzborn von Bayer Schering Pharma entwickelten zusammen mit ihren Teams ein neuartiges Medikament, das sich durch einen sehr effizienten Wirkmechanismus auszeichnet und in Tablettenform eingenommen werden kann. (Details finden Sie auf Seite 2)

Mit kleinen Kugeln gegen den Klimawandel – Energieeffizienz mit Komfort durch intelligente Baustoffe: Die Grundlage der von den drei Forschern Prof. Volker Wittwer, Dr.-Ing. Peter Schossig (beide Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE) sowie Dr. Ekkehard Jahns (BASF) entwickelten Innovation bilden Latentwärmespeicher oder Phasenwechsel-Materialien (Phase Change Materials, PCM). (Details finden Sie auf Seite 3)

Botschaften von Herzen – Schrittmacher sendet E-Mail an Arzt: Dr.-Ing. Hans-Jürgen Wildau (Biotronik) verantwortet die Entwicklung einer Technologie, die Kommunikation zwischen Herzschrittmachern oder implantierten Defibrillatoren (ICD) und einer Datenzentrale ermöglicht. (Details finden Sie auf Seite 4)

Thrombosen verhindern – eine Tablette kann Leben retten

Thrombosen sind lebensbedrohliche Erkrankungen, die Jahr für Jahr Millionen von Menschen betreffen – oftmals mit tödlichem Ausgang. In der westlichen Welt sterben mehr als doppelt so viele Menschen an Thrombosen als an Brustkrebs, Prostatakrebs, HIV und Verkehrsunfällen zusammen. Seit vielen Jahren warten Mediziner und ihre Patienten auf therapeutische Fortschritte auf diesem Gebiet. Mit dem Wirkstoff von Bayer steht jetzt ein Medikament zur Verfügung, das sich durch einen neuartigen Wirkmechanismus auszeichnet und in seiner ersten zugelassenen Indikation bei vergleichbarem Sicherheitsprofil der bisherigen Standardtherapie in seiner Wirksamkeit überlegen ist.

Im Hochdurchsatz-Screening hat das Forschungsteam rund 200 000 Substanzen getestet. Anschließend wurden etwa 2000 Verbindungen in den chemischen Laboratorien synthetisiert und ihre pharmakologischen wie pharmakokinetischen Eigenschaften intensiv untersucht. Den Durchbruch erreichten die Wissenschaftler, als sie wichtige Eigenschaften – Potenz, Selektivität, orale Bioverfügbarkeit – zweier Substanzklassen in einem Molekül vereinen konnten.

Rivaroxaban stellt einen völlig neuen, innovativen Ansatz in der Thrombosephrophylaxe dar: Es ist das erste zugelassene Medikament aus der Klasse oraler, direkter Faktor-Xa-Inhibitoren, die die Blutgerinnung zielgerichtet hemmen. Für die erste zugelassene Indikation – die Prophylaxe von venösen Thromboembolien bei erwachsenen Patienten nach geplanten Hüft- oder Kniegelenkersatzoperationen – hat Rivaroxaban gegenüber der bislang gängigen Standardtherapie in klinischen Studien eine deutlich überlegene Wirksamkeit bei der Vermeidung gefährlicher Blutgerinnsel in den Venen gezeigt – und dies bei vergleichbarem Sicherheitsprofil. So konnte der neue Wirkstoff hier das Thrombose-Risiko gegenüber der Standardtherapie mit Enoxaparin (niedermolekulares Heparin, subkutan verabreicht) um mehr als 50 Prozent senken.

Mit kleinen Kugeln gegen den Klimawandel – Energieeffizienz mit Komfort durch intelligente Baustoffe

Energieeffizienz hat in den vergangenen Jahren in Zusammenhang mit dem Klimawandel und den politischen Vorgaben zur Reduktion des CO2-Ausstoßes stark an Bedeutung gewonnen. Studien belegen, dass in Deutschland über 60 Millionen Tonnen Kohlendioxid allein durch nachhaltiges Bauen und Sanieren eingespart werden können. Diesem Potenzial steht der stark steigende Einsatz von Klimaanlagen in Gebäuden gegenüber. Eine Alternative zu dieser energieintensiven Raumkühlung bietet das von BASF entwickelte Micronal PCM – ein mikroverkapselter Latentwärmespeicher.

Neuartige Baustoffe mit integrierten Latentwärmespeichern – auch PCM (Phase Change Material) genannt – können einen schnellen Temperaturanstieg bremsen oder sogar stoppen. Die Materialien speichern Nachtkälte und ermöglichen auf diese Weise komfortable Innenraumtemperaturen ohne Strom und Wartung.

Entscheidend für die Wirkung von Latentwärmespeichern sind die physikalischen Phänomene beim Übergang vom festen in den flüssigen Zustand. Bei diesem Phasenübergang wird sehr viel Wärmeenergie aufgenommen, ohne dass sich dabei die Temperatur des Materials verändert. Die Energiemenge, die ein Stoff beim Übergang von einer Phase zur nächsten benötigt – etwa von Eis zu Wasser – wird daher als versteckte oder latente Wärme bezeichnet. Dank ihr entzieht beispielsweise der schmelzende Eiswürfel der ihn umgebenden Flüssigkeit große Wärmemengen.

Den positiven Effekt von Latentwärmespeichern für Gebäude erforschen Wissenschaftler bereits seit Mitte des vergangenen Jahrhunderts. Bisher scheiterte die breite Nutzung von Latentwärmespeichern vor allem an der geeigneten Verpackung. Möglichst klein und dicht muss sie sein – die Lösung für das Problem der Verpackung von Latentwärmespeichern stammt von dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE). In der BASF fand das Institut den richtigen Partner für die Umsetzung der Idee. Das Chemieunternehmen identifizierte Paraffinwachs als geeigneten Latentwärmespeicher und entwickelte eine spezielle Mikroverkapselungstechnik. Mikroskopisch kleine Kapseln bieten eine sehr große Oberfläche, durch die sie einen raschen Wärmeaustausch mit der Umgebung gewährleisten. Die Wachse in Micronal PCM verflüssigen sich je nach Anwendung zwischen 21 °C und 26 °C. Dabei absorbieren sie große Wärmemengen aus der Umgebung und bremsen so einen Temperaturanstieg. Nachts, wenn die Umgebungstemperatur wieder fällt, verfestigt sich das Wachs und die Kapseln geben die aufgenommene Wärme wieder frei.

Während BASF das Verfahren im Labor optimierte und auf Großanlagen übertrug, untersuchte das ISE die thermische Leistung der Kapseln und berechnete in Simulationen die konkreten Anforderungen für die bestmögliche Wirkung des Materials in Gebäuden. Das vom ISE erdachte und von der BASF entwickelte Produkt ermöglicht jetzt eine umkomplizierte großtechnische Einbringung von Latentwärmespeichern in praktisch alle bekannten Baustoffe wie Mörtel, Gips oder Holz.

Botschaften von Herzen – Schrittmacher sendet E-Mail an Arzt

Mobilfunk und Internet besitzen für chronisch Kranke ein ganz spezielles Potenzial. Home Monitoring stellt diese Technologien in den Dienst der Kardiologie: Durch automatische, drahtlose Fernüberwachung behält der Arzt seine Patienten jederzeit im Blick, auch nachdem sie die Klinik längst verlassen haben. Patienten mit Herzrhythmusstörungen, die einen Schrittmacher oder Implantierbaren Defibrillator (ICD) tragen, erhalten so eine erheblich bessere medizinische Betreuung und mehr Sicherheit im Alltag.

Als Pionier der Telekardiologie hat Biotronik diese Diagnoseform frühzeitig entwickelt und wirtschaftlich erfolgreich umgesetzt. Dabei konnte das Unternehmen auf jahrzehntelange Erfahrungen mit der Erforschung und Produktion von Herzschrittmachern und ICDs zurückgreifen. Das internetbasierte Home Monitoring wurde so gestaltet, dass der Patient die Übertragung nicht selbst initiieren muss. Automatische Datenübermittlung ist somit ein signifikantes technologisches Merkmal – und eine wichtige Voraussetzung für die sichere Anwendung in der medizinischen Betreuung. Die Technologie ist bereits in 55 Ländern im Einsatz, rund 200 000 Geräte mit Biotronik Home Monitoring sind bisher implantiert worden, mehr als 3500 Kliniken nutzen aktiv die Fernüberwachung.

Per Mobilfunk übertragen die aktiven Implantate kardiale sowie technische Daten. Eine Antenne im Implantat und ein mobiles Patientengerät machen dies möglich.

Mehrere klinische Studien belegen die bisher erreichten Vorteile für Ärzte und Patienten. Zum Beispiel wurde nachgewiesen, dass mit Home Monitoring wesentliche kardiale Ereignisse zwei bis fünf Monate früher entdeckt wurden als bei konventionellen Nachsorgeuntersuchungen. Unerwünschte Komplikationen und Nebenwirkungen konnten aufgedeckt und die Sicherheit der Patienten verbessert werden.

Eine weitere Studie zeigte, dass eine Fernüberwachung mit Home Monitoring den Arztbesuch ersetzen kann – und das bei gleicher Sicherheit und Betreuungsqualität für den Patienten. Laut TRUST-Studie können bei Patienten mit Defibrillator (ICD) die Arztkonsultationen um mehr als 43 Prozent reduziert werden. Home Monitoring ist jedoch nicht mit einem Notfall- oder Rettungssystem zu verwechseln. Zwar werden gesundheits- und therapierelevante Veränderungen überwacht, ein unterbrechungsfreier Datentransfer über das Mobilfunknetz kann jedoch nicht gewährleistet werden. Bei Beschwerden und im Notfall muss der Patient also weiterhin über die bekannten Notfallnummern einen Arzt herbeirufen.

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