Max-Planck-Institut für Chemie

Luftverschmutzung schädigt die Gesundheit, indem Peroxide in der Lunge zu reaktiveren Spezies wie Hydroxyl-Radikalen umgewandelt werden
 

Von Buschfeuern in Afrika gelangen in manchen Zeiten mehr Rußpartikel in den zentralen Amazonasregenwald als von regionalen Bränden.

Die chemische Zusammensetzung eines Sterns beeinflusst die Chancen für Leben auf Planeten in seiner Umgebung

Frank-Walter Steinmeier reiste mit Bundesumweltministerin Steffi Lemke zu ATTO im brasilianischen Amazonas-Regenwald

Eine umfassende Studie zur Partikelemission beim Atmen bei Erwachsenen und Kindern

Lena Heins vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz überquerte an Bord der Forschungssegeljacht S/Y Eugen Seibold den Atlantik. Während der Fahrt von den Kapverden bis zur Karibikinsel Grenada sammelte sie Proben für unterschiedliche Klimaprojekte. Die Wissenschaftlerin gibt Einblick in ihre Arbeit auf dem Schiff, erzählt von Delfinen, Fliegenden Fischen und einem Klimaarchiv auf dem Meeresgrund.

Mit einem neuen Ansatz sind Forschende der Supraleitung bei praxistauglichen Temperaturen viel näher gekommen – nicht zuletzt, indem sie ihre Materialien unter geradezu astronomischen Druck setzen.

Der theoretische Physiker Max Delbrück gilt als Mitbegründer der Molekulargenetik. Den Weg zur Biologie schlägt er in den 1930er-Jahren während seiner Assistentenzeit am Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie ein. Für seine Arbeiten zur genetischen Struktur und zur Vermehrung von Viren wird er vor 50 Jahren mit dem Medizin-Nobelpreis ausgezeichnet.

Wer die Eugen Seibold für eine ganz normale Jacht hält, täuscht sich gewaltig. Zwar unterscheidet sich das Boot in seinem klaren, eleganten Design auf den ersten Blick kaum von einer Luxusjacht, doch wer genauer hinschaut, dem fallen schnell einige markante Unterschiede auf.

Bevor Jonathan Williams die Atmosphärenchemie entdeckte, hatte er ein Problem: Ihn faszinierte so viel, dass er nicht wusste, welcher wissenschaftlichen Disziplin er sich widmen sollte. Vielseitig ist der Wissenschaftler am Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie aber auch heute noch. So hat in den vergangenen Jahren noch mal ein neues Forschungsthema sein Interesse geweckt – die Spur, die unsere Emotionen in der Luft hinterlassen.

Der menschliche Körper kann die chemische Zusammensetzung der Luft in Innenräumen stark beeinflussen. Durch unsere Haut und unseren Atem geben wir eine komplexe Mischung chemischer Substanzen ab, die mit ihrer Umgebung reagieren können. Da wir viel Zeit in Innenräumen verbringen, spielt die Raumluftqualität eine wichtige Rolle für die Gesundheit. Deswegen ist es wichtig zu verstehen, wie sich die menschlichen Emissionen auf die Raumluft auswirken können. Forschende des Max-Planck-Instituts für Chemie unter Leitung von Jonathan Williams haben dies mit innovativen Experimenten untersucht. 

Im Frühjahr 2020 startete Gruppenleiter Frank Drewnick am Max-Planck-Institut für Chemie eine während der Covid-19-Pandemie spontan initiierte Forschungsreihe. Darin untersuchte er die Eignung von Alltagsmaterialien für Mund-Nasen-Masken, um die Materialauswahl für selbstgemachte Masken zu unterstützen und besser zu verstehen, welche Faktoren ihre Wirksamkeit beeinflussen. Dazu funktionierte die Gruppe Instrumente für die Analyse der Eigenschaften von atmosphärischen Aerosolpartikeln so um, dass sie Filtereffizienz und Druckabfall der Haushaltsmaterialien messen konnte

Luftverschmutzung wird als Gesundheitsgefahr deutlich unterschätzt.  Berechnungen der weltweiten Gesundheitsstudie Global Burden of Disease gingen von einer globalen Sterblichkeitsrate von rund 4,5 Millionen Menschen pro Jahr aus. Laut einer neuen Studie ist diese Zahl deutlich höher und liegt bei 8,8 Millionen pro Jahr. Allein in Europa sterben demnach jährlich knapp 800.000 Menschen vorzeitig an den Folgen von Luftverschmutzung. Laut unserer Neuberechnung reiht sich schlechte Luft in die Liste der bedeutendsten Gesundheitsrisiken wie Bluthochdruck, Diabetes, Übergewicht und Rauchen ein.

Biologische Aerosolpartikel sind in der Atmosphäre omnipräsent, da die Luft eines der Hauptmedien zur Verbreitung von Mikroorganismen und Pollen ist. Die luftgetragenen Partikel beeinflussen Klima und Gesundheit. Zudem führen zahlreiche physikalische und chemische Wechselwirkungen in der Atmosphäre zu veränderten Partikeleigenschaften. Unsere Forschungsschwerpunkte sind biologische Aerosole, ihre Fähigkeit als Eiskerne zu fungieren sowie der Einfluss von Luftschadstoffen auf Proteine und Allergien.

Im Quartär führten Schwankungen der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre zu Klimaveränderungen wie den Glazial- und Interglazialzyklen. Unsere Untersuchungen weisen darauf hin, dass eine Kombination von zwei Ursachen den größten Teil der atmosphärischen CO₂-Änderungen dieser Zyklen der letzten 800 000 Jahre bzw. des gesamten Quartärs erklären kann: Eine verminderte Tiefsee-Zirkulation durch eine erhöhte Stratifizierung in der antarktischen Zone des Südozeans sowie ein verstärkter organischer Kohlenstoffexport durch Eisendüngung in der subantarktischen Zone des Südozeans.