title: Frank Buschmann

text: Nach dem Abitur begann Buschmann im Jahr 1987 ein Studium an der Deutschen Sporthochschule Köln und schloss 1993 den Schwerpunkt „Medien und Kommunikation“ als Diplom-Sportwissenschaftler ab. Währenddessen begann seine journalistische Tätigkeit als freier Mitarbeiter in der Sportredaktion von 107.7 Radio Hagen. Für den Sender berichtete er unter anderem von den Olympischen Sommerspielen 1992 in Barcelona.


title: Frank Buschmann

text: Für den Sportkanal (zum 1. März 1993 eingestellt) kommentierte Buschmann die wöchentlichen Live-Übertragungen aus der Basketball-Bundesliga. Im August 1993 wechselte er zum DSF (später Sport1). Dort fungierte er bis 2013 als Kommentator und Moderator für Basketballübertragungen von Welt- und Europameisterschaften, Länderspielen sowie von Begegnungen der Basketball-Bundesliga. Wenige Zeit später wurde er Mitglied des Fußballkommentatoren und -moderatoren-Teams des Senders und moderierte unter anderem "Bundesliga aktuell" und "Bundesliga Pur".


title: Frank Buschmann

text: Von Sommer 2006 bis Sommer 2007 kommentierte Buschmann die Fußball-Bundesliga beim Pay-TV-Sender Arena, der die Bundesliga-Rechte im Sommer 2007 an Premiere sublizenzierte. In der Bundesligasaison 2009/10 war er für den ehemaligen Telekom Sender LIGA total! tätig. In der Sendung "Fantalk" auf Sport1 ließ er dienstags abends die Fußballfans aktiv am Geschehen teilnehmen.


title: Frank Buschmann

text: Am 9. Juni 2007 war Buschmann erstmals Kommentator bei der ProSieben-Sendung "Schlag den Raab" mit Stefan Raab und Matthias Opdenhövel, später Steven Gätjen, auch in der Variante "Schlag den Star". Ab 2008 kommentierte er auch die Autoball-Welt- und Europameisterschaften von Stefan Raab, ab Oktober 2012 die Kämpfe in der Sendung "TV total Quizboxen". Auch nahm er häufig als prominenter Kandidat bei Raabs Sendungen teil, so zum Beispiel an der "TV total Stock Car Crash Challenge".


title: Frank Buschmann

text: Neben seiner Fernsehtätigkeit moderierte Buschmann 2002 zahlreiche Wahlkampfveranstaltungen der SPD mit Gerhard Schröder. Zudem war Buschmann die Stimme des Coca-Cola-Werbespots zur Euro 2008. In Peking moderierte er bei den Olympischen Sommerspielen 2008 im Deutschen Haus. Von 2011 bis 2015 bildete Buschmann zusammen mit Manfred Breuckmann und ab 2016 zusammen mit Wolff-Christoph Fuss das Kommentatoren-Duo in der von Electronic Arts entwickelten Videospielserie FIFA.


title: Frank Buschmann

text: Nach der Basketball-Europameisterschaft 2011 in Litauen kündigte Buschmann seinen vorzeitigen Abschied von der Berichterstattung über die deutsche Basketball-Nationalmannschaft an. Er stellte gleichzeitig in Aussicht, für den Fall der Vergabe der Basketball-EM 2015 nach Deutschland wieder zur Verfügung zu stehen. Diese wurde später an die Ukraine vergeben. Im Februar 2013 trennten sich Sport1 und Buschmann nach etwa 20 Jahren Zusammenarbeit.


title: Frank Buschmann

text: Buschmann ging im Herbst 2013 zur ProSiebenSat.1 Media und kommentierte für die Sendergruppe, neben "Schlag den Raab" auf ProSieben, einige zu Showzwecken ausgetragene Fußballspiele, wie den "Telekom Cup" oder die "ran-Legendenspiele" auf Sat.1, sowie Spiele der UEFA Europa League bei Kabel 1, wobei er gelegentlich auch als Moderator eingesetzt wurde. Außerdem kommentierte Buschmann für das Format "Ran" im American Football von 2012 bis 2017 den Super Bowl und ab 2015 auch die Regular Season sowie Play-off-Spiele der NFL. Auf seinem YouTube-Kanal "Buschi TV" präsentierte er ab August 2013 anfangs drei Folgen pro Woche, in denen er mit Fans, Spielern und Experten sprach.


title: Frank Buschmann

text: Im April 2014 erschien sein Buch "Am Ende kackt die Ente" im Edel Verlag, das sich in der Spiegel-Bestsellerliste platzierte. Ab September 2014 moderierte Buschmann auf ran.de die Webshow "Buschi geht ran", die im Anschluss an die Fernseh- und Livestreamübertragung der UEFA Europa League übertragen wurde. In der Show empfing er Sportgäste und zeigte einen Rückblick auf die Europa-League-Spiele. Ebenfalls seit 2014 ist Buschmann als Kommentator für Telekom Basketball tätig.


title: Frank Buschmann

text: Seit 2016 moderiert er zusammen mit Jan Köppen und Laura Wontorra "Ninja Warrior Germany – Die stärkste Show Deutschlands", die auf RTL ausgestrahlt wird. Außerdem kommentierte er 2016 die ProSieben-Show "Das ProSieben Auswärtsspiel". Im Oktober 2016 wurde bekanntgegeben, dass er im Sommer 2017 ProSiebenSat.1 TV Deutschland verlassen wird und im Unterhaltungsbereich zur Mediengruppe RTL wechselt, wo er u. a. auch weiterhin bei "Ninja Warrior Germany" kommentiert. Im Sportbereich kommentiert Buschmann seit der Saison 2017/18 bei Sky u. a. Spiele der Fußball-Bundesliga. 2017 bis 2018 moderierte er die Gameshow "The Wall". Im Dezember 2017 übernahm er die Moderation von "5 gegen Jauch" und moderierte bis zum April 2018 insgesamt vier Ausgaben der Show.


title: Frank Buschmann

text: Im März 2020 startete Buschmann, gemeinsam mit Florian Schmidt-Sommerfeld, den Sport-Podcast "Lauschangriff – Endlich was mit Sport". Dort wird jeden Montag über aktuelle Sportthemen berichtet und diskutiert. Zudem sind regelmäßig aktive und ehemalige Sportler zu Gast.


title: Frank Buschmann

text: 2021 war Buschmann Kommentator bei der RTL-Spielshow "Murmel Mania". Am 3. Juni 2022 moderierte er das "RTL Turmspringen" zusammen mit Jan Köppen und Laura Wontorra. Während der Basketball-Europameisterschaft 2022 war Buschmann für RTL tätig und berichtete als Kommentator somit erstmals seit 2011 wieder von der deutschen Nationalmannschaft.


title: Frank Buschmann

text: Buschmann wuchs in Hagen auf. Er ist mit Lisa Heckl verheiratet, die ebenfalls Sportmoderatorin und -reporterin ist, und hat zwei Töchter aus erster Ehe.


title: Frank Buschmann

text: Wegen seiner Bemerkungen als Kommentator der Fernsehsendung "TV Total Autoball WM 2014" am 7. Juni 2014 über vier Teilnehmer wurde Buschmann in einem Artikel bei "Spiegel Online" „gut gelaunter Rassismus“ und „fröhliche Schwulenfeindlichkeit“ unterstellt, da er unter anderem den Teilnehmer Hans Sarpei als „dunklen Mann“ bezeichnete und über den homosexuellen Ross Antony nach einem Unfall die Worte „ihm tut der Popo weh“ verlor. Buschmann bezeichnete die Vorwürfe als „Frechheit“.


title: Frank Buschmann

text: Buschmann wird bisweilen wegen seines „enthusiastischen“ Reportage-Stils kritisiert, während er von anderer Seite gerade deswegen verehrt wird. Der Focus schrieb: „Frank Buschmann kommentiert jede dieser Sendungen mit der ihm eigenen Emotionalität. Dafür lieben ihn die Einen, während die Anderen abschalten.“


title: Liste der Ahnen und Familienmitglieder Mohammeds

text: In den folgenden Abschnitten wird ein Überblick über die Ahnen und Familienmitglieder des islamischen Religionsstifters Mohammed gegeben. Für einen engeren Kreis von Mohammeds Familie wird auch der Begriff Ahl al-bait verwendet. Welcher Kreis von Personen mit diesem Begriff gemeint ist, schwankt allerdings je nach Tradition und Konfession.


text: Es gibt verschiedene Überlieferungen ("Hadith") von Mohammad über seine Vorfahren. Islamische Gelehrte haben versucht, eine Ahnentafel von Mohammed bis zu dem sagenhaften menschlichen Stammvater Adam zu konstruieren. Historisch und genealogisch beweisbar sind jedoch nur die letzten Glieder dieser Tafel.


text: Die genaue Zahl von Mohammeds Ehefrauen ist nicht überliefert, aber sie überschritt die im Koran für die anderen Gläubigen erlaubte Anzahl von vier gleichzeitigen Ehefrauen. Die etwa 15 Jahre ältere Chadīdscha bint Chuwailid war seine erste Ehefrau und 25 Jahre lang auch seine einzige. In seinen späten Lebensjahren war er jedoch mit einer Vielzahl von Frauen gleichzeitig verheiratet. Daneben hatte er auch Sklavinnen als Konkubinen, beispielsweise Maria al-Qibtiyya, eine Christin. Mit Chadidscha hatte Mohammed mehrere Kinder, ferner von Maria einen Sohn, der jedoch im Kindesalter verstarb. Seine einzigen überlebenden Enkel, die das Erwachsenenalter erreichten, waren die zwei Söhne seiner Tochter Fatima, Hasan und Hussein.


text: Nach dem Koran wurde es Mohammed ausdrücklich erlaubt, mehr als die für die anderen Gläubigen im Islam maximal gestatteten vier Ehen gleichzeitig zu führen. Er hatte mindestens neun (nach anderen Angaben 12 oder 14) Frauen, sowie Sklavinnen und Konkubinen. In Sure 33:50 steht:


text: Bis auf Aischa waren alle Frauen Mohammeds Witwen oder geschieden. Aischa heiratete Mohammed möglicherweise bereits als sie sechs Jahre alt war, wobei die Ehe vollzogen wurde als sie neun Jahre alt war. Sie galt nach den Sunniten nach Chadidscha als Mohammeds Lieblingsfrau, mit Zainab an zweiter Stelle. Die Heirat mit Aischa und mit der bereits verheirateten Zainab fallen aus dem Rahmen der üblichen Ehen Mohammeds. Die Frauen Mohammeds werden von der Mehrheit der Muslime – mit Ausnahme der christlichen Sklavin Maria al-Qibtiyya – die „Mütter der Gläubigen“ genannt.


title: Gary Busey

text: Gary Busey machte seinen High-School-Abschluss in Tulsa, Oklahoma. Er studierte zunächst an der Pittsburg State University in Pittsburg, wo sein Interesse an der Schauspielerei begann. Er wechselte an die Oklahoma State University in Stillwater, die er ein Jahr vor dem Abschluss verließ.


title: Gary Busey

text: Busey war Ende der 1960er Jahre zunächst in Kleinstrollen zu sehen. In den 1970er Jahren spielte er in Fernsehsendungen, wie in der Fernsehserie "Bonanza" und kleinere Rollen in verschiedenen Fernseh- und Kinofilmen. Busey wurde für seine Darstellung von Buddy Holly in dem Film "Die Buddy Holly Story" (1978) für einen Oscar als Bester Hauptdarsteller nominiert. Weitere Auftritte in Film und Fernsehen folgten, wobei er in den verschiedensten Genres auftritt. Bekannte Filmauftritte hatte er in "Lethal Weapon – Zwei stahlharte Profis" (1987), "Gefährliche Brandung" (1991) und "" (1992). Seit Ende der 1990er Jahre mehrten sich Auftritte in B-Filmen und Direct-to-Video-Produktionen.


title: Gary Busey

text: Busey erlitt bei einem schweren Motorradunfall am 4. Dezember 1988 eine schwere Hirnverletzung, als er ohne Helm Kopf voran auf den Bordstein prallte. Daraufhin wurde er im Cedars-Sinai Medical Center behandelt, das er nach bereits fünf Wochen auf eigenen Wunsch verließ.


title: Chaosforschung

text: Die Chaosforschung oder Chaostheorie bezeichnet ein nicht klar umgrenztes Teilgebiet der nichtlinearen Dynamik bzw. der dynamischen Systeme, welches der mathematischen Physik oder angewandten Mathematik zugeordnet ist.


title: Chaosforschung

text: Im Wesentlichen beschäftigt sie sich mit Ordnungen in speziellen dynamischen Systemen, deren zeitliche Entwicklung unvorhersagbar erscheint, obwohl die zugrundeliegenden Gleichungen eigentlich deterministisch sind. Dieses Verhalten wird als deterministisches Chaos bezeichnet und entsteht, wenn Systeme empfindlich von den Anfangsbedingungen abhängen: Wiederholungen eines Experimentes können dabei aufgrund minimaler, kaum unterscheidbarer Ausgangsbedingungen im Langzeitverhalten zu höchst unterschiedlichen Messergebnissen führen (die Chaostheorie besagt also nicht, dass tatsächlich identische Anfangsbedingungen zu verschiedenen Ergebnissen führen würden).


title: Chaosforschung

text: Andere Beispiele sind der Schmetterlingseffekt beim Wetter, Turbulenzen, Wirtschaftskreisläufe, bestimmte Musterbildungsprozesse, wie beispielsweise Erosion, die Entstehung eines Verkehrsstaus, neuronale Netze sowie Laser.


title: Chaosforschung

text: Die Chaosforschung basiert unter anderem auf Arbeiten von Henri Poincaré, Edward N. Lorenz, Benoît Mandelbrot und Mitchell Feigenbaum. Die hier dargestellten Phänomene entsprechen dem Minimalkonsens darüber, was thematisch zur Chaosforschung zählt.


title: Chaosforschung

text: Die Chaostheorie beschreibt das zeitliche Verhalten von Systemen mit deterministisch chaotischer Dynamik. Versucht man Experimente identisch zu wiederholen, so ist das in der Praxis nicht möglich, da auf Grund unvermeidbarer Messungenauigkeiten – und durch Rauschen – die Ausgangssituation nicht identisch wiederhergestellt werden kann. Falls ein System deterministisch chaotisch ist, so kann das System nach hinreichend langer Zeit trotz experimentell fast identischer (bzw. bestmöglich identischer) Ausgangssituationen zu deutlich anderen Endzuständen bzw. Messergebnissen führen.


title: Chaosforschung

text: Dies wird als „sensitive Abhängigkeit von den Anfangsbedingungen“ bezeichnet. Am Computer können solche Systeme simuliert werden und diese Simulationen prinzipiell identisch oder mit kleinen Abweichungen wiederholt werden. Die Sensitivität der Anfangsbedingung tritt hier in der Form auf, dass, wenn man z. B. die Genauigkeit der Startbedingung geringfügig ändert, das Ergebnis der Simulation grundlegend modifiziert wird. Dies liegt daran, dass anfangs beliebig dicht liegende Trajektorien am Ende der Simulation diese Eigenschaft nicht mehr besitzen. (Mathematisch: Die Stetigkeit der Abbildung ist zwar für kleine Zeiten gegeben, im Limes großer Zeiten aber nicht mehr.)


title: Chaosforschung

text: In der nebenstehenden Abbildung sind die durch Punkte in der Ebene charakterisierten Anfangsbedingungen je nach Endzustand unterschiedlich gefärbt. Es gibt einerseits Bereiche (hier: im Außengebiet), die fraktale Strukturen bilden, obwohl die zugehörigen Anfangsbedingungen mit verschiedenen Endzuständen beliebig dicht liegen und andererseits deterministische Bereiche (hier: mehr im Innern), also Gebiete in denen benachbarte Anfangsbedingungen alle den gleichen Endzustand haben.


title: Chaosforschung

text: Anders als der Begriff "Chaos" in der Umgangssprache verwendet wird, befasst sich die Chaostheorie nicht mit Systemen, die dem Zufall unterliegen (also stochastischen Systemen), sondern mit dynamischen Systemen, die mathematisch beschreibbar sind und sich prinzipiell deterministisch verhalten. Des Weiteren ist die Chaostheorie abzugrenzen von der Theorie komplexer Systeme, da auch sehr einfache Systeme chaotisches Verhalten zeigen können.


title: Chaosforschung

text: Ein dynamisches System formula_1 heißt "chaotisch", wenn eine formula_2-invariante Menge formula_3 existiert, d. h. für jedes formula_4 und jedes formula_5 ist formula_6, für die gilt:


title: Chaosforschung

text: Liegt chaotisches Verhalten vor, dann führen selbst geringste Änderungen der Anfangswerte nach einer endlichen Zeitspanne, die vom betrachteten System abhängt, zu einem völlig anderen Verhalten (sensitive Abhängigkeit von den Anfangsbedingungen). Es zeigt sich also ein nichtvorhersagbares Verhalten, das sich zeitlich scheinbar irregulär entwickelt. Dabei kann das Verhalten des Systems bei bestimmten Anfangswerten (bzw. in deren Nachbarschaft) völlig regulär sein, wenn es sich z. B. um einen periodischen Orbit handelt.


title: Chaosforschung

text: Jede auch noch so kleine Änderung der Anfangswerte kann jedoch nach hinreichend langer Zeit zu einem ganz anderen Verhalten führen, das auch vollkommen unregelmäßig erscheinen kann. Um das Systemverhalten für eine bestimmte zukünftige Zeit berechnen zu können, müssten die Anfangsbedingungen deshalb mit unendlich genauer Präzision bekannt sein und berechnet werden, was praktisch unmöglich ist. Obwohl auch solche Systeme deterministisch und damit prinzipiell bestimmbar sind, sind daher praktische Vorhersagen nur für mehr oder weniger kurze Zeitspannen möglich.


title: Chaosforschung

text: Dieses Phänomen ist auch unter dem Schlagwort Schmetterlingseffekt in der Öffentlichkeit bekannt geworden, wonach selbst der schwache Flügelschlag eines sehr weit entfernten Schmetterlings auf lange Sicht zu einem anderen Ablauf des großräumigen Wettergeschehens führen kann.


title: Chaosforschung

text: Im Folgenden wird die Determiniertheit der Quantenmechanik (und ihre Grenzen durch die Heisenbergsche Unschärferelation) auf Grundlage der Kopenhagener Deutung erläutert.


title: Chaosforschung

text: Für alle anderen Interpretationen der Quantenmechanik, beispielsweise die De-Broglie-Bohm-Theorie, ist der folgende Abschnitt nur begrenzt korrekt.


title: Chaosforschung

text: Während im Sinne der klassischen Physik die Vorhersagbarkeit realer komplexer Systeme an praktisch nie vollkommen exakten Messungen der Anfangsbedingungen scheitert, zeigt die Berücksichtigung der Erkenntnisse der Quantenphysik, dass deren Verhalten prinzipiell nicht determiniert ist. So besagt die Heisenbergsche Unschärferelation, dass Ort und Impuls eines Objektes nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmbar sind; diese Einschränkung bezieht sich nicht auf Unzulänglichkeiten des Beobachtungsvorgangs (z. B. ungenaue Messung), sondern ist prinzipieller Natur. Diese Unschärfe ist bei makroskopischen Systemen gewöhnlich vernachlässigbar. Da ihre Auswirkungen bei chaotischen Systemen jedoch beliebig wachsen, nehmen sie früher oder später makroskopische Dimensionen an (vgl. Schmetterlingseffekt). Bei dem Gerät zur Ziehung der Lottozahlen mit Kugeln ist das bereits nach etwa 20 Stößen der Fall. Die Vorhersagbarkeit chaotischer Systeme scheitert daher spätestens an der Unschärferelation (weil sie verbietet, dass die Anfangsbedingungen beliebig genau gemessen werden können). Das bedeutet, dass reale Systeme – im Gegensatz zu den sie beschreibenden mathematischen Modellen – prinzipiell nicht im klassischen Sinn deterministisch sein können.


title: Chaosforschung

text: Chaotisches Verhalten kann nur in Systemen auftreten, deren Dynamik durch nichtlineare Gleichungen beschrieben wird. Solche Gleichungen sind meist nicht analytisch, d. h. nicht durch Angabe expliziter Größen, sondern nur numerisch lösbar. Ursache des exponentiellen Wachstums von Unterschieden in den Anfangsbedingungen sind dabei oft Mechanismen von Selbstverstärkung beispielsweise durch Rückkopplungen.


title: Chaosforschung

text: Ist durch Reibung hinreichend Dissipation im Spiel, so kann sich in der Regel kein chaotisches Verhalten ausbilden. So könnten beispielsweise bei Jahrmarktsfahrgeschäften, die konstruktionsbedingt zu chaotischem Verhalten neigen, ohne entsprechende Bremsmaßnahmen unerwartete und unzumutbare Beschleunigungsspitzen auftreten.


title: Chaosforschung

text: Dass dissipative Terme nicht ausschließlich stabilisierend wirken, zeigt sich am Beispiel einer Grenzschicht.


title: Chaosforschung

text: Mit der linearen Stabilitätstheorie lässt sich zeigen, dass erst der Einfluss der Reibung das Wachstum kleiner Störungen ermöglicht. Dieses exponentielle Anwachsen stellt die erste Phase des laminar-turbulenten Umschlags dar.


title: Chaosforschung

text: Bisher wurde nur das zeitliche Verhalten kontinuierlicher physikalischer Systeme betrachtet. Chaos wird jedoch auch in Modellen studiert, bei denen jeder Zustand durch einen Iterationsschritt diskret in den Folgezustand übergeht, mathematisch: formula_17 Beispiele sind die logistische Gleichung oder die Iterationsvorschrift, die zu Julia-Mengen führt. Dabei können die gleichen Grundphänomene wie bei kontinuierlichen Systemen auftreten.


title: Chaosforschung

text: Im Prinzip lässt sich einem kontinuierlichen System durch die Betrachtung bestimmter aufeinanderfolgender Zustände stets ein diskretes System zuordnen. Ein Verfahren ist die sogenannte Poincaré-Abbildung, mit der Henri Poincaré Ende des 19. Jahrhunderts die Stabilität der Planetenbewegung studierte.


title: Chaosforschung

text: Ein wesentliches Ergebnis der Chaosforschung ist die Entdeckung, dass chaotische Systeme trotz ihres langfristig nicht vorhersagbaren, scheinbar irregulären Verhaltens bestimmte typische Verhaltensmuster zeigen. Da sie bei völlig unterschiedlichen Systemen beobachtet werden, sind sie von universeller Bedeutung.


title: Chaosforschung

text: Ein typisches Phänomen bei chaotischen Prozessen sind sogenannte Seltsame Attraktoren. Für ihr Verständnis betrachtet man die Dynamik des Systems anhand von sogenannten Phasenraumdiagrammen.


title: Chaosforschung

text: Phasenraumdiagramme bieten einen anschaulichen Überblick über die Dynamik eines Systems. Der Zustand des Systems wird dabei zu jedem Zeitpunkt durch einen Punkt in einem Raum dargestellt, dessen Koordinatenachsen durch den Satz von unabhängigen Zustandsgrößen des Systems und deren Geschwindigkeiten gegeben sind. Die Dynamik lässt sich damit als die Bahn dieses Punktes im Phasenraum interpretieren. So wird beispielsweise der Phasenraum eines Pendels durch den Auslenkwinkel und die zugehörige Winkelgeschwindigkeit aufgespannt, und eine periodische Pendelbewegung entspricht einer geschlossenen Kurve um den Koordinatenursprung. Mathematisch lässt sich die Gesamtheit aller möglichen Verhaltensweisen als Strömungsfeld im Phasenraum interpretieren.


title: Chaosforschung

text: In manchen Fällen streben Systeme mit verschiedenen Anfangsbedingungen zu demselben Verhalten. Die zugehörigen Bahnen im Phasenraum konvergieren dann zu einer bestimmten Bahn, die als Attraktor bezeichnet wird. Bei einem freien Pendel mit Reibung wäre das der Ruhezustand, das heißt der Koordinatenursprung im Phasendiagramm, zu dem alle Bahnen spiralförmig hinstreben. In diesem Fall handelt es sich um einen punktförmigen Attraktor, einen Fixpunkt. Attraktoren können jedoch auch Kurven sein, wie beispielsweise der periodische Grenzzyklus, der sich bei einem Pendel mit Reibung einstellt, das durch eine äußere periodische Kraft zu Schwingungen angeregt wird. Dieses Verhalten ist typisch für dissipative Systeme. Mathematisch betrachtet können Attraktoren immer dann auftreten, wenn die Divergenz des Strömungsfeldes in Bereichen des Phasenraums negativ ist. Fixpunkte und Grenzzyklen mit positiver Divergenz heißen "Repeller".


title: Chaosforschung

text: Chaotische Systeme können nun eine besondere Form von Attraktoren haben, die als seltsame Attraktoren bezeichnet werden. Obwohl sie sich in einem begrenzten Gebiet des Phasenraumes aufhalten, sind sie zeitlich unendlich lang und nicht periodisch. Bezüglich kleiner Störungen zeigen sie chaotisches Verhalten. Es sind Fraktale mit einer komplizierten und scheinbar irregulären inneren geometrischen Struktur. Sie sind in eine Teilmenge des Phasenraums eingebettet, die eine niedrigere Dimensionalität besitzt als der Phasenraum selbst. Das bedeutet, dass in der Dynamik trotz des chaotischen Charakters nur ein infinitesimaler und damit verschwindender Bruchteil aller möglichen Zustände vorkommt. Der Attraktor selbst hat, wie bei Fraktalen üblich, eine fraktale Dimension, die durch eine gebrochene Zahl dargestellt wird und die damit noch kleiner als die Dimension des Einbettungsbereiches ist.


title: Chaosforschung

text: Das bekannteste Beispiel für einen seltsamen Attraktor ist der Lorenz-Attraktor, den Lorenz bei der Modellierung des Wettergeschehens entdeckte. Ein weiteres Beispiel ist der Rössler-Attraktor, auf den Otto E. Rössler durch die Betrachtung einer Bonbonknetmaschine stieß.


title: Chaosforschung

text: Nach dem Poincaré-Bendixson-Theorem können seltsame Attraktoren erst in Phasenräumen ab drei Dimensionen auftreten. Ursache ist der Umstand, dass Bahnen im Phasenraum, wie bei einem Strömungsfeld üblich, sich nicht kreuzen, was aber für ein chaotisches Verhalten in zwei Dimensionen erforderlich wäre. Seltsame Attraktoren können nur dann auftreten, wenn mindestens ein Ljapunow-Exponent negativ und mindestens einer positiv ist. Der negative sorgt in gewissem Sinne für Konvergenz bezüglich einer Dimension und damit für die Reduktion der Dimensionalität, der positive für das chaotische Verhalten.


title: Chaosforschung

text: Schnittflächen durch den Phasenraum, die senkrecht von Bahnen durchstoßen werden, werden als Poincaré-Abbildung bezeichnet. Im Fall von seltsamen Attraktoren bilden die Durchstoßpunkte Cantor-Mengen.


title: Chaosforschung

text: Auch bei diskreten chaotischen Systemen werden seltsame Attraktoren beobachtet wie beispielsweise der Hénon-Attraktor. Analog zu attraktiven Strukturen können auch repulsive Strukturen auftreten, die ebenfalls fraktal sind, wie beispielsweise die Julia-Mengen.


title: Chaosforschung

text: Systeme können sehr empfindlich auf Störungen reagieren und dadurch schnell ins Chaos übergehen. Erst das KAM-Theorem hat gezeigt, dass regelmäßige Einflüsse an sensiblen Stellen im Phasenraum nicht zwingend chaotisches Verhalten hervorrufen müssen. Sensibel sind z. B. rationale (ganzzahlige) Verhältnisse zwischen einer ungestörten Schwingung (z. B. eines Doppelpendels) zu einer periodischen Anregung. Diese rufen nämlich Resonanzen hervor (ähnlich wie bei Bahnresonanzen), weshalb für das Theorem nur irrationale Verhältnisse betrachtet werden.


title: Chaosforschung

text: Aus mathematischer Sicht, gerade bei normalerweise vorherrschenden Messungenauigkeiten, kann man jede irrationale Zahl durch Brüche approximieren (Kettenbruchentwicklung). Daher scheint die Überlegung praktisch sinnlos zu sein. Man muss aber bedenken, dass sich ein System umso schneller durch Resonanzen aufschaukeln wird, je näher das Frequenzverhältnis an einem rationalen Wert liegt. Das heißt, die erwarteten Werte weichen noch schneller von den gemessenen ab, als es sonst der Fall wäre.


title: Chaosforschung

text: Besonders stabil gegenüber Störungen (zeitlich gesehen) sind daher irrationale Verhältnisse, die sich nur schlecht durch Brüche annähern lassen. Allgemein spricht man in diesem Zusammenhang von "edlen Zahlen", wobei ein Verhältnis namens


title: Chaosforschung

text: "Goldener Schnitt" die Zahl ist, die sich am schlechtesten mittels Kettenbruchentwicklung annähern lässt und somit am stabilsten gegen chaotische Einflüsse ist.


title: Chaosforschung

text: Nichtlineare dynamische Systeme können neben Chaos auch andere Verhaltensweisen zeigen, wie beispielsweise Konvergenz gegen einen Ruhezustand oder gegen einen periodischen Grenzzyklus. Welches Verhalten auftritt, kann von den Anfangsbedingungen oder auch von anderen Kontrollparametern abhängen. Eine grafische Darstellung der entsprechenden Einzugsgebiete für bestimmte Verhaltensweisen als Funktion dieser Parameter ist oft fraktal. Der Übergangsbereich zu chaotischem Verhalten zeichnet sich dabei durch bestimmte Eigenschaften aus, wie beispielsweise plötzliche qualitative Änderungen des Verhaltens, die auch als Bifurkation bezeichnet werden.


title: Chaosforschung

text: Beim Übergang von periodischem Verhalten zum Chaos kann ein Phänomen auftreten, das als Periodenverdopplung oder Feigenbaum-Szenario bezeichnet wird. Dabei nimmt zum chaotischen Bereich hin die Oszillationsperiode stufenweise um den Faktor zwei zu (formula_18 in nebenstehender Zeichnung). Die zugehörigen Parameterintervalle formula_19 werden mit zunehmender Periode immer kürzer (formula_20): Das Verhältnis der Längen aufeinander folgender Parameterintervalle ergibt im Limes formula_21 die Feigenbaum-Konstante formula_22 eine irrationale Zahl. Dabei ist der chaotische Bereich auf fraktale Weise immer wieder von Intervallen mit periodischem Verhalten durchbrochen, die jeweils wiederum über Periodenverdopplung in das benachbarte Chaos übergehen. Dieses Verhalten und das zugehörige Zahlenverhältnis hängen nicht von den Details des mathematischen oder physikalischen nichtlinearen Systems ab. Sie sind eine Gemeinsamkeit vieler chaotischer Systeme.


title: Chaosforschung

text: Neben der Periodenverdopplung werden auch andere Formen des Übergangs ins Chaos beobachtet, wie beispielsweise die sogenannte Intermittenz. Dabei wechseln sich bei einem Parameterwert im Übergangsbereich quasiperiodisches und chaotisches Verhalten ständig ab, wobei zu chaotischen Parameterwerten hin der chaotische Anteil ständig zunimmt.


title: Chaosforschung

text: Den meisten Vorgängen in der Natur liegen nichtlineare Prozesse zugrunde. Entsprechend vielfältig sind die Systeme, die chaotisches Verhalten zeigen können. Hier einige wichtige oder bekannte Beispiele:


title: Chaosforschung

text: Neuere Forschungen schreiben auch der Evolution eine bedeutend höhere Relevanz chaotischer Faktoren zu, was Auswirkungen auf herkömmliche, zumeist lokal stabilisierende, Ansätze im Naturschutz haben könnte.


title: Chaosforschung

text: Neben diesen naturwissenschaftlichen Beispielen wird die Chaosforschung auch in verschiedenen Geistes- und Sozialwissenschaften genutzt, um chaotisches Verhalten zu beschreiben und zu erklären. Hier einige Beispiele:


title: Chaosforschung

text: Allerdings wird in manchen Fällen die Verwendung von chaostheoretischen Begriffen in Geistes- und Sozialwissenschaften kritisiert. Der Vorwurf lautet, dass dabei Begriffe und Ergebnisse der Chaostheorie zur jeweiligen Argumentation herangezogen werden, obwohl die mathematische/physikalische Definition eines chaotischen Systems nicht oder nur teilweise erfüllt ist. Es wird also das Ansehen von Mathematik und Physik in Anspruch genommen, ohne dass ein inhaltlicher Zusammenhang besteht, ähnlich dem Vorgang des Namedropping in der Wissenschaft.


title: Chaosforschung

text: Ende des 19. Jahrhunderts gewann Henri Poincaré einen Preis mit dem Lösungsansatz für die Frage, ob das Sonnensystem stabil sei. Manche Quellen geben dies als die Geburtsstunde der Chaosforschung an, es dauerte jedoch bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts, bis der Lösungsansatz von Poincaré mit Hilfe von Computern brauchbar umgesetzt werden konnte.


title: Chaosforschung

text: Chaotische Phänomene sind schon seit langem bekannt, wie beispielsweise das Dreikörperproblem oder Turbulenz. Lange Zeit wurden diese Phänomene als eher weniger verbreitete Spezialfälle angesehen. Da eine angemessene Untersuchung ohne Computer wenig erfolgversprechend schien, und kaum jemand besondere Erkenntnisse erwartete, da die Phänomene vollständig auf den Konzepten der klassischen Physik beruhen, wurden sie wenig beachtet. Das änderte sich erst mit dem Aufkommen schneller Computer.


title: Chaosforschung

text: In den 1960er Jahren entdeckte Edward N. Lorenz die Phänomene, die heute als deterministisches Chaos bezeichnet werden, an einem Modell für das Wetter mit einem Gleichungssatz von drei Gleichungen zur Strömungsmechanik. Als er, um Zeit zu sparen, gerundete Werte einer früheren Berechnung verwendete, beobachtete er, dass winzige Änderungen der Anfangsbedingungen nach kurzer Zeit zu völlig unterschiedlichen Ergebnissen führten. Der daraus abgeleitete Schmetterlingseffekt und die Formulierung des Begriffs der sensiblen Abhängigkeit von Anfangsbedingungen wurden zu häufig missdeuteten Metaphern der „Chaostheorie“.


title: Chaosforschung

text: Robert May simulierte 1976 eine Fischpopulation formula_23 mit einer Wachstumsrate formula_24 mit der Formel formula_25 um mit dem Term formula_26 begrenzte Ressourcen abzubilden. Er wählte für seine rechnerische Simulation eine sehr kleine Anfangspopulation von 2 % und entdeckte, dass bei einer Wachstumsrate formula_24 um formula_28 ein chaotisches Verhalten seiner Modellrechnung einsetzt.


title: Chaosforschung

text: In den 1970er bis 1980er Jahren entdeckte Mitchell Feigenbaum die Phänomene der logistischen Gleichung und die nach ihm benannte Feigenbaum-Konstante. Diese Gleichung korrespondiert mit der von Benoit Mandelbrot 1980 untersuchten Mandelbrot-Menge, da sie ebenfalls auf einer quadratischen Gleichung beruht.


title: Chaosforschung

text: Etwa zur selben Zeit arbeiteten Siegfried Großmann in Marburg und Hermann Haken in Stuttgart an der Formulierung ihrer Theorien, die bald von den Ideen um Mandelbrot und Feigenbaum inspiriert wurden. Großmann formulierte eine Beschreibung des Lasers mit Hilfe der nichtlinearen Dynamik, und Haken gilt als Begründer der Synergetik und Entdecker des sogenannten Versklavungsprinzips.


title: Chaosforschung

text: Die Mandelbrot-Menge, populär „Apfelmännchen“ genannt, gilt als eines der formenreichsten Fraktale, das überhaupt bekannt ist.


title: Chaosforschung

text: Ab den 1980er Jahren wurden an vielen Universitäten Arbeitsgruppen eingerichtet, wie z. B. in Graz, Wien oder Regensburg. In München wirkte die „Chaosgruppe der TU München“ unter der Leitung von Alfred Hübler mit zahlreichen Forschungsprojekten am Lehrstuhl Physik E13 (Edgar Lüscher). Sie organisierte sich nach dem Tod Lüschers in einem Forschungsverein und veranstaltete eine Ringvorlesung und mehrere Jahrestagungen, bei denen versucht wurde, die gesamte Bandbreite der Chaosforschung zu repräsentieren und einen interdisziplinären Dialog zu ermöglichen. Es entstanden auch große Forschungsinstitute wie z. B. das Santa Fe Institute (USA) oder das Institut für nichtlineare Dynamik in Potsdam.


title: Chaosforschung

text: Die aktuelle Forschung befasst sich eher mit einem uneinheitlichen Satz von Phänomenen und Theorien. Viele Forscher, die sich heute noch mit der Thematik beschäftigen, würden sich selbst nicht mehr als Chaosforscher bezeichnen.


title: Biogas

text: Biogas ist ein brennbares Gas, das durch Vergärung von Biomasse jeder Art entsteht. Es wird in Biogasanlagen hergestellt, wozu sowohl Abfälle als auch nachwachsende Rohstoffe vergoren werden.


title: Biogas

text: Das Präfix Bio weist auf die „biotische“ Bildungsweise im Gegensatz zum fossilen Erdgas hin. Das Gas kann zur Erzeugung von elektrischer Energie, zum Betrieb von Fahrzeugen oder zur Einspeisung nach Aufbereitung als Biomethan in ein Gasversorgungsnetz eingesetzt werden.


title: Biogas

text: Dabei ergeben verschiedene Ausgangsmaterialien unterschiedliche Biogaserträge und je nach ihrer Zusammensetzung ein Gas mit variablem Methangehalt, wie die nebenstehende Tabelle zeigt.


title: Biogas

text: Ein Großteil der Rohstoffe, insbesondere Wirtschaftsdünger und Pflanzenreste, fallen prinzipiell kostenlos in der Landwirtschaft an, daher stellt dieser Wirtschaftszweig das größte Potenzial für die Produktion von Biogas. Ganz andere Auswirkungen hat der Anbau von Energiepflanzen:


title: Biogas

text: Vorteile von Biogas kann man mit den (möglichen) Nachteilen von Energiepflanzen abwägen ("Ökobilanz").


title: Biogas

text: Biogas entsteht durch den natürlichen Prozess des mikrobiellen Abbaus organischer Stoffe unter anoxischen Bedingungen. Dabei setzen Mikroorganismen die enthaltenen Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette in die Hauptprodukte Methan und Kohlenstoffdioxid um.


title: Biogas

text: Der Prozess besteht aus mehreren Stufen, die jeweils von Mikroorganismen verschiedener Stoffwechseltypen durchgeführt werden. Polymere Bestandteile der Biomasse, wie Zellulose, Lignin, Proteine, werden zunächst durch mikrobielle Exoenzyme zu monomeren (niedermolekularen) Stoffen umgewandelt. Niedermolekulare Stoffe werden durch gärende Mikroorganismen zu Alkoholen, organischen Säuren, Kohlenstoffdioxid (CO) und Wasserstoff (H) abgebaut. Die Alkohole und organischen Säuren werden durch acetogene Bakterien zu Essigsäure und Wasserstoff umgesetzt. In der letzten Stufe werden durch methanogene Archaeen aus Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff und Essigsäure die Endprodukte Methan (CH) und Wasser gebildet.


title: Biogas

text: Die Bezeichnung "Biogas" für Gase, die aus organischen Reststoffen und nicht aus landwirtschaftlichen Produkten gewonnen werden, wird zusammenfassend für energiereiche Gase verwendet, die unter anoxischen Bedingungen durch Mikroorganismen aus biotischen Stoffen gebildet werden:


title: Biogas

text: Die Zusammensetzung von Biogas ist sehr unterschiedlich, weil sie von der Substratzusammensetzung und der Betriebsweise des Faulbehälters abhängt. In der Schweiz wird Biogas ausschließlich aus Reststoffen produziert, z. B. über das Verfahren von Kompogas.


title: Biogas

text: Vor der Biogasaufbereitung besteht die Gasmischung aus den Hauptkomponenten Methan (CH) und Kohlenstoffdioxid (CO). Darüber hinaus sind meist auch Stickstoff (N), Sauerstoff (O), Schwefelwasserstoff (HS), Wasserstoff (H) und Ammoniak (NH) enthalten.


title: Biogas

text: Wertvoll im wassergesättigt anfallenden Biogas ist das zu rund 60 % enthaltene Methan. Je höher dessen Anteil ist, desto energiereicher ist das Gas.


title: Biogas

text: Nicht nutzbar ist der Wasserdampf. Im Rohbiogas störend sind vor allem Schwefelwasserstoff und Ammoniak. Sie werden bei der Biogasaufbereitung vor der Verbrennung entfernt, um Gefährdungen des Menschen, Geruchsbelästigungen sowie Korrosion in Motoren, Turbinen und nachgeschalteten Komponenten (unter anderem Wärmetauscher) zu verhindern. Ebenfalls störend ist das CO, das in bestimmten Anwendungsfällen abgeschieden und verwertet werden kann.


title: Biogas

text: Methan ist ein stark wirksames Treibhausgas. Es hat ein GWP von 28, deshalb ist die Prüfung der Dichtigkeit von Biogasanlagen und aller zugehörigen Komponenten ein maßgeblicher Beitrag zum Klimaschutz.


title: Biogas

text: Biogasanlagen sind nicht vollständig dicht; auch für Wartungsarbeiten müssen sie zugänglich bleiben. Deshalb kann beim Betrieb einer Biogasanlage Methan, das auf mittlere Sicht eine etwa 25-mal stärkere aufheizende Wirkung auf das Klima hat als CO, in die Atmosphäre entweichen.


title: Biogas

text: Biogas erreicht seinen maximalen Wirkungs- und Versorgungsgrad, wenn es gleichzeitig zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt wird; in der so genannten Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) weist es die beste Klimabilanz auf. Eine Stromerzeugung ohne Wärmenutzung oder die rein thermische Verwendung von aufbereitetem Biogas in Erdgasthermen sind hingegen erwartungsgemäß nicht optimal, wie die Agentur für Erneuerbare Energien ermittelte.


title: Biogas

text: Biogas verbrennt klimaneutral, da das entstehende CO vorher von Pflanzen aus der Luft gebunden wurde. Es gibt aber Faktoren, die die Klimabilanz von Biogasanlagen durch den Anbau von Energiepflanzen verschlechtern können:


title: Biogas

text: Bei der Produktion von Energiepflanzen kommt es zu einem hohen Energieeinsatz. Eine mit Maissilage betriebene Anlage verbraucht im Gegensatz zur Abfallverwertung bei allen Produktionsschritten Energie: Saatvorbereitung, Säen, Düngen, Schutz vor Schädlingen (Pflanzenschutzmittelproduktion und Einsatz), Ernte, Transport, Silage, Vergärung unter Umwälzen und Rücktransport der Gärrestmenge auf die Felder. Die Klimabilanz der Energiepflanzen kann verbessert werden, wenn der für die Produktion nötige Energiebedarf selbst aus regenerativen Energien gedeckt wird, etwa wenn die eingesetzten Landmaschinen ebenfalls mit Treibstoffen aus Energiepflanzen oder Ökostrom betrieben werden.


title: Biogas

text: Bei der Stickstoffdüngung, vornehmlich durch die Nutzung mineralischer Dünger, kann Distickstoffmonoxid (auch als „Lachgas“ bezeichnet) entstehen und muss in die Klimabilanz eingerechnet werden. Distickstoffmonoxid wird durch Mikroben gebildet, und zwar aus Luftsauerstoff und dem zugeführten Stickstoff. Distickstoffmonoxid hat ein ungefähr 300-mal größeres Treibhausgaspotenzial als CO. Auch die Änderung der Landnutzung muss berücksichtigt werden: Beispielsweise setzen trockengelegte Moorflächen große Mengen CO frei, da der verfügbare Sauerstoff die mikrobielle Aktivität fördert und somit der langjährige Kohlenstoffspeicher abgebaut wird.


title: Biogas

text: Der Anbau von Mais ist ökologisch umstritten. Mais ("Zea mays") ist ein Gras tropischen Ursprungs. Der Anbau erfolgt so, dass Frost vermieden wird, die Aussaat also spät im Jahr stattfindet, die Pflanzen im Mai/Juni gut wachsen und die Ernte Ende September beginnt. Während des größten Teils des Jahres liegen die mit Mais bepflanzten Äcker somit frei, weshalb in Deutschland die Flächen in der Regel zusätzlich mit Zwischenfrüchten bestellt werden. Geschieht dies nicht, werden die Flächen durch Wind und Regen erodiert. Dadurch kann es zum Eintrag von Pflanzenschutzmitteln und Dünger in naheliegende Gewässer, aber auch ins Grundwasser kommen. Der Anbau von Mais ist allerdings nur in geringem Maße von Pflanzenschutzmaßnahmen betroffen. Er wird lediglich kurz vor Reihenschluss gegen Unkraut behandelt. Der Eintrag von Pflanzenschutzmitteln stellt ein Problem dar, da es sowohl zu Eutrophierungen als auch zu Verlandung der Gewässer kommen kann. Ebenso kann es zu Verwehungen von großen Mengen Staub aus trockenen Äckern kommen, was wiederum die Bodenfruchtbarkeit beeinträchtigt, weil hierdurch wichtige Bodenbestandteile verloren gehen; es besteht langfristig die Gefahr der Wüstenbildung, was insbesondere in den USA bekannt ist.


title: Biogas

text: Durch den großflächigen Anbau von Mais-Monokulturen zur Produktion von Biogas kommt es zu weiteren ökologischen Auswirkungen. Weideland und Feuchtwiesen werden in Ackerland umgewandelt (in Deutschland nicht ohne Sondergenehmigung möglich), Brachflächen wieder genutzt. Dies hat Auswirkungen auf Vögel (z. B. Feldlerche, Rebhuhn), Insekten und andere Tiere, die dadurch Nahrungs- und Brutgebiete verlieren.


title: Biogas

text: Anders als bei konventionell wirtschaftenden Betrieben mit Biogasanlagen spielt der Mais als Energiepflanze für die Ökolandwirte nur eine recht geringe Rolle, solange diese Ökolandwirte keine Biogasanlage betreiben. Betreiben sie eine Biogasanlage wird Mais zur Hauptenergiequelle, und sie müssen nur noch ein Bruchteil vom benötigten Mais selbst produzieren. Generell sind Kleegras und Reststoffe wie Gülle und Mist von großer Bedeutung, da sie den einzigen Dünger der ökologischen Landwirtschaft darstellen.


title: Biogas

text: Der Ökolandbau bietet auch Anregungen für konventionell arbeitende Betriebe, was etwa den Anbau von Zwischenfrüchten und Untersaaten oder den gleichzeitigen Anbau mehrerer Pflanzen betrifft; so können auch konventionelle Betriebe für ihren Energiepflanzenanbau von den Erfahrungen der Ökobetriebe profitieren. Durch verschiedene Vorbehandlungsmethoden wird zudem versucht, den größt-möglichen Biogas- bzw. Methanertrag aus dem Substrat zu erzielen.


title: Biogas

text: Im Jahr 2014 entsprach die Biogasproduktion in Deutschland etwa 20 % der damaligen Erdgasimporte aus Russland. Mit dem verbleibenden Potenzial können etwa weitere 10 % ersetzt werden, unter Berücksichtigung technischer und demografischer Entwicklungen bis zu insgesamt 55 %. In der EU entsprach die Biogasproduktion etwa 6 % dieser Erdgasimporte aus Russland. Mit dem verbleibenden Potenzial können etwa weitere 26 % ersetzt werden, unter Berücksichtigung technischer und demografischer Entwicklungen bis zu insgesamt etwa 125 %.


title: Biogas

text: Nach einer umfassenden Biogasaufbereitung kann eine Einspeisung in das Erdgasnetz erfolgen. Neben dem Entfernen von Wasser, Schwefelwasserstoff (HS) und Kohlendioxid (CO) muss auch eine Anpassung an den Heizwert des Erdgases im jeweiligen Gasnetz (Konditionierung) stattfinden. Wegen des hohen technischen Aufwands lohnt sich die Aufbereitung und Einspeisung derzeit nur für überdurchschnittlich große Biogasanlagen. Erste Projekte dazu starteten 2007. Neuentwicklungen wie etwa die Hohlfasermembran der Evonik Industries aus Essen ermöglichen eine Reinigung von Biogas bis zu einem Reinheitsgrad von bis zu 99 Prozent und bringen es damit auf Erdgasqualität.


title: Biogas

text: Entschwefelung: Die Entschwefelung ist notwendig, um Korrosion zu vermeiden. Schwefel findet sich als Schwefelwasserstoff (HS) im Biogas, bei dessen Verbrennung entstünden bei Anwesenheit von Wasserdampf aggressive Säuren, nämlich Schweflige Säure (HSO) und Schwefelsäure (HSO). Meist ist der Schwefelwasserstoffanteil gering, kann aber bei proteinreichem Substrat (Getreide, Leguminosen, Schlachtabfälle und dergleichen) stark ansteigen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten zur Entschwefelung, unter anderem sind biologische, chemische und adsorptive Verfahren möglich. Gegebenenfalls sind mehrere Stufen nötig wie Grob- beziehungsweise Feinentschwefelung.


title: Biogas

text: Trocknung: Da Biogas wasserdampfgesättigt ist, würden bei Abkühlung unbehandelten Biogases erhebliche Kondensatmengen anfallen, welche zu Korrosion in Motoren führen können. Darüber hinaus soll die Bildung von Wassertaschen vermieden werden. Deshalb muss das Gas getrocknet werden. Dies erfolgt durch eine Abkühlung des Gases auf Temperaturen unterhalb des Taupunktes in einem Wärmetauscher, das kondensierte Wasser kann entfernt werden und das abgekühlte Gas wird durch einen zweiten Wärmetauscher geleitet und wieder auf Betriebstemperatur erwärmt. Gleichzeitig mit der Trocknung wird das gut wasserlösliche Ammoniak entfernt.


title: Biogas

text: CO-Abtrennung: Kohlenstoffdioxid (CO) ist nicht oxidierbar und trägt daher nicht zum Heizwert des Biogases bei. Zur Erreichung von Erdgasqualität muss der Heizwert des Biogases dem des Erdgases angepasst werden. Da Methan die energieliefernde Komponente des Biogases ist, muss dessen Anteil durch Entfernung von CO erhöht werden. Die derzeit gängigen Verfahren der Methananreicherung durch CO-Abtrennung sind Gaswäschen und die Druckwechsel-Adsorption (Adsorptionsverfahren an Aktivkohle). Daneben sind weitere Verfahren wie die kryogene Gastrennung (mittels tiefer Temperaturen) oder die Gastrennung durch Membranen in der Entwicklung.


title: Biogas

text: Konditionierung: Bei der Konditionierung wird das Biogas bezüglich Trockenheit, Druck und Heizwert den Erfordernissen angepasst. Je nach Herkunft hat Erdgas unterschiedliche Heizwerte, daher muss der obere Heizwert des aufbereiteten Biogases an das jeweilige Netz angepasst werden.


title: Biogas

text: Verdichtung: Zur Einspeisung in das Erdgasnetz sind, abhängig von der jeweiligen Netzart, meistens niedrige bis mittlere Drücke bis etwa 20 bar notwendig. Seltener erfolgt eine direkte Einspeisung ins Ferngasnetz mit bis über 80 bar. Wenn das Biogas nach der Aufbereitung einen geringeren Druck als das Netz aufweist, muss es mit Hilfe eines Kompressors verdichtet werden.


title: Biogas

text: Weitere Reinigungs- und Aufbereitungsschritte: In Deponie- und Klärgasen können Siloxane sowie halogenierte und cyclische Kohlenwasserstoffe enthalten sein. Siloxane verursachen stark erhöhten Motorenverschleiß. Halogen-Kohlenwasserstoffe führen zu Emissionen toxischer Verbindungen. Siloxane und Kohlenwasserstoffe können mittels Gaswäsche, Gastrocknung oder Adsorption an Aktivkohle aus dem Biogas entfernt werden.


title: Biogas

text: Biogas eignet sich neben der Eigennutzung in der Landwirtschaft auch als Beitrag zu einem Energiemix aus erneuerbaren Energien. Dies, weil es zum einen grundlastfähig ist, das heißt, dass das Biogas im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energieträgern wie Wind oder Sonne kontinuierlich verfügbar ist, zum anderen lassen sich Biomasse und Biogas speichern, wodurch zum Energieangebot in Spitzenzeiten beigetragen werden kann.


title: Biogas

text: Deswegen bietet sich dieser Bioenergieträger zum Ausgleich kurzfristiger Schwankungen im Stromangebot der Wind- und Sonnenenergie an. Bisher werden die meisten Biogasanlagen kontinuierlich, quasi als Grundlastkraftwerk, betrieben.


title: Biogas

text: Zur Nutzung der enthaltenen Energie stehen die folgenden Möglichkeiten zur Wahl: Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) vor Ort: Biogas wird in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) für die Strom- und Wärmeerzeugung genutzt (KWK); der Strom wird vollständig ins Netz eingespeist, die ca. 60 Prozent ausmachende Abwärme kann vor Ort genutzt werden. Alternativ kann das Biogas nach entsprechender Aufbereitung ins Versorgungsnetz eingespeist werden.


title: Biogas

text: In Deutschland ist die Verbrennung von Biogas in Blockheizkraftwerken (BHKW) am häufigsten, um zusätzlich zur Wärme auch Elektrizität zur Einspeisung in das Stromnetz zu produzieren.


title: Biogas

text: Da der größte Teil der Biogaserträge durch den Stromverkauf erzielt wird, befindet sich beim Wärmeabnehmer ein BHKW, welches als Hauptprodukt Strom zur Netzeinspeisung produziert und Wärme im Idealfall in ein Nah- oder Fernwärmenetz einspeist. Ein Beispiel für ein Nahwärmenetz ist das Bioenergiedorf Jühnde. Bisher wird allerdings bei den meisten landwirtschaftlichen Biogasanlagen mangels Wärmebedarf vor Ort nur ein geringer Teil der Wärme genutzt, beispielsweise zur Beheizung des Fermenters sowie von Wohn- und Wirtschaftsgebäuden.


title: Biogas

text: Eine Alternative ist der Transport von Biogas in Biogasleitungen über Mikrogasnetze. Die Strom- und Wärmeproduktion kann dadurch bei Wärmeverbrauchern stattfinden.


title: Biogas

text: Biogas kann als nahezu CO-neutraler Treibstoff in Kraftfahrzeugmotoren genutzt werden. Da eine Aufbereitung auf Erdgasqualität notwendig ist, muss der CO-Anteil weitestgehend entfernt werden. CO lässt sich nach der Abtrennung kommerziell verwerten, beispielsweise in der Getränkeindustrie. Sogenanntes Biomethan oder Bioerdgas muss auf 200 bis 300 bar verdichtet werden, um in umgerüsteten Kraftfahrzeugen genutzt werden zu können.


title: Biogas

text: In der Schweiz fahren Lastwagen der Walter Schmid AG und der dazugehörigen Firma Kompogas seit 1995 mit Biogas, der erste Lastwagen erreichte im Sommer 2010 seinen millionsten Kilometer.


title: Biogas

text: Bisher wird Biogas jedoch selten auf diesem Weg verwertet. 2006 wurde die erste deutsche Biogastankstelle in Jameln (Wendland) eröffnet.


title: Biogas

text: Wegen der hohen elektrischen Wirkungsgrade könnte in Zukunft zudem die Verwertung von Biogas in Brennstoffzellen interessant sein. Der hohe Preis für die Brennstoffzellen, die aufwändige Gasaufbereitung und die in Praxisversuchen bisher noch geringe Standzeit verhindern bisher eine breitere Anwendung dieser Technik.


title: Biogas

text: Während Biogas erst in den letzten 10 Jahren in das Bewusstsein der europäischen Bevölkerung gerückt ist, wurde in Indien bereits Ende des 19. Jahrhunderts Biogas zur Energieversorgung eingesetzt. Die ökonomische Verbreitung der Biogasnutzung hängt vor allem von der Weltenergiepolitik (z. B. während der Erdölschwemme von 1955 bis 1972 und der Ölkrise von 1972 bis 1973) und den jeweiligen nationalen Gesetzgebungen (zum Beispiel dem Erneuerbare-Energien-Gesetz in Deutschland) ab. Unabhängig davon wurden kleine Biogasanlagen in Ländern wie Indien, Südkorea und Malaysia zur privaten Energieversorgung gebaut, wobei mit über 40 Millionen Haushaltsanlagen die meisten in China stehen.


title: Biogas

text: Von 1999 bis 2010 wuchs die Zahl der Biogasanlagen von etwa 700 auf 5905, die insgesamt rund 11 % des Stroms aus erneuerbaren Energien produzieren. Ende 2011 waren in Deutschland rund 7.200 Biogasanlagen mit einer installierten elektrischen Anlagenleistung von ca. 2.850 MW in Betrieb. Damit ersetzen Deutschlands Biogasbauern mehr als zwei Atomkraftwerke und versorgen über fünf Millionen Haushalte mit Strom. Aufgrund unsicherer politischer Rahmenbedingungen hat sich der Zubau seit 2012 stark verringert, um nur noch 200 MW in 2013.


title: Biogas

text: 2013 waren in Deutschland insgesamt 7.720 Biogasanlagen mit einer elektrischen Gesamtleistung von etwa 3.550 Megawatt installiert, die 27 Mio. Megawattstunden elektrischer Energie oder 4,3 % des deutschen Bedarfs oder eine Energiedichte von 2mw/m³ produzierten. Zusätzlich zur elektrischen Energie wurden weitere 13,5 Mio. MWh Wärmeenergie erzeugt, was einem Anteil von 0,9 % des deutschen Jahresbedarfs entspricht. Zur Versorgung dieser Biogasanlagen, von denen sich etwa 75 % im Besitz bäuerlicher Unternehmen befinden, wurden 1,268 Mio. Hektar Anbaufläche verwendet, was etwa 10,6 % der als Ackerland genutzten Flächen in Deutschland entsprach.


title: Biogas

text: Es wird angenommen, dass die Erzeugung von Bioerdgas bis 2020 auf jährlich 12 Milliarden m³ Biomethan ausgebaut werden kann. Das entspräche einer Verfünffachung der Kapazitäten des Jahres 2007.


title: Biogas

text: Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sichert eine gegenüber konventionellem Strom erhöhte und auf 20 Jahre garantierte Einspeisevergütung. Für die Nutzung der Wärme erhält der Anlagenbetreiber zusätzlich einen ebenfalls im EEG festgelegten Bonus für die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK-Bonus).


title: Biogas

text: Die Wärmenutzung wird durch hohe Energiepreise und finanzielle Anreize und das seit Januar 2009 gültige Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz gefördert.


title: Biogas

text: Seit 2007 bieten in Deutschland Gaslieferanten zunehmend eine bundesweite Belieferung von reinem Biogas oder Beimischungen zu fossilem Erdgas für Endkunden an. Bundesweit können sich Gaskunden für mindestens einen, aber teilweise bis zu zehn Gastarifen mit einer Biogasbeimischung entscheiden.


title: Biogas

text: Besondere Bedeutung für den Strommarkt kommt flexibilisierten Biogasanlagen zu, die perspektivisch ein verfügbares Ausgleichspotenzial von insgesamt rund 16.000 MW anbieten können. Innerhalb weniger Minuten könnte diese Kapazität bei Überangebot im Netz gedrosselt oder bei steigender Nachfrage hochgefahren werden. Zum Vergleich: Die Kapazität der deutschen Braunkohlekraftwerke wird von der Bundesnetzagentur auf rund 18.000 MW beziffert. Diese fossilen Großkraftwerke könnten wegen ihrer technisch bedingten Trägheit jedoch nur wenige Tausend Megawatt für den kurzfristigen Ausgleich von Solar- und Windstrom zur Verfügung stellen.


title: Biogas

text: Häufig wird von einer "Vermaisung" der Landschaft gesprochen. Tatsächlich stieg der Anteil der Maisanbauflächen von 9,3 % im Jahr 1993 auf 14,9 % (2013). Dies ist jedoch auch vor dem Hintergrund der Gemeinsamen Agrarpolitik der EU zu sehen. Im Rahmen der festgelegten Flächenstilllegung, mussten landwirtschaftliche Betriebe bis zu 15 % der Betriebsflächen stilllegen, um eine landwirtschaftliche Überproduktion zu limitieren. 2000 wurden die Stilllegungen auf 10 %, 2005 auf 5 % reduziert und 2009 abgeschafft. Bereits Anfang der neunziger Jahre durften auf den Stilllegungsflächen allerdings nachwachsende Rohstoffe angebaut werden. Mit einer Zunahme von circa 5 % hat der Maisanbau für die Verwertung in Biogasanlagen kaum Auswirkungen auf den Kulturartenanbau in Deutschland. Hinsichtlich der Flächenverteilung bewegt sich der Anbau auf moderatem Niveau.


title: Biogas

text: Im Zuge des Osterpakets 2022 des BMWKs, welches Änderungen am EEG beinhaltet, sollen die Ausschreibungsmengen von Biomasse ab 2023 zu Gunsten von Biomethan reduziert werden. Um dies zu erreichen sollen 2023 600 MW, 2024 500 MW, 2025 400 MW und 2026 bis 2028 je 300 MW für Biogas ausgeschrieben werden. Der Maximalwert der Vergütung in den Ausschreibungen soll dabei um 0,5 ct/kWh erhöht werden. Außerdem soll Biomethan nur noch in hochflexiblen Kraftwerken zum Einsatz kommen dürfen.


title: Biogas

text: Auch der Substrateinsatz soll angepasst werden. So sollen zum Beispiel der Maisdeckel reduziert und Güllekleinanlagen bis zu einer Leistung von 150 kW, statt 100 kW wie zuvor, vergütet werden. Letzteres wurde von dem Deutschen Bauernverband als positiv gewertet, während dieser ansonsten den Mangel an Perspektive in der Überarbeitung des EEGs für die Aufrechterhaltung des Anlagenbestandes kritisierte.


title: Biogas

text: In der Schweiz wird reines Biogas meist als Kompogas bezeichnet. An vielen Schweizer Gastankstellen wird unter der Bezeichnung „Naturgas“ ein Gemisch von Kompogas und Erdgas verkauft. 2010 gab es in der Schweiz 119 Erdgastankstellen, an denen Naturgas mit einem Biogas-Anteil von mindestens 10 % angeboten wird. Diese befinden sich überwiegend im Westen und Norden des Landes.


title: Biogas

text: Seit dem 1. Januar 2009 gilt in der Schweiz die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV); damit verbunden ist ein erhöhter Einspeisetarif (Einspeisevergütung für aus Biogas erzeugten Strom) für erneuerbare Energien, welcher auch Biogas einschließt. Die Vergütung besteht aus einem festen Abnahmepreis und einem zusätzlichen sogenannten Landwirtschaftsbonus, der gewährt wird, wenn mindestens 80 % der Substrate aus Hofdünger bestehen. Das schweizerische Fördermodell soll so die nachhaltige Entwicklung im Energiesektor forcieren, da sie insbesondere die güllebasierten und damit nachhaltigsten Biogasanlagen fördert.


title: Biogas

text: Das schweizerische Förderinstrument für erneuerbare Energien (KEV) trägt bei der Biomasseverwertung dem Umstand Rechnung, dass keine Flächen für den Anbau von nachwachsenden Rohstoffen vorhanden sind. Bisher hat das Gesetz im Bereich der Nutzung von Gülle keinen substantiellen Zuwachs an landwirtschaftlichen Biogasanlagen bewirkt. Die geringe Attraktivität von Grüngut als Co-Substrat für landwirtschaftliche Anlagen und das somit energetisch ungenutzte Potenzial hat Biogasfirmen dazu bewogen neue Anlagenmodelle zu entwerfen. Kombiniert mit Festmist, Speiseresten oder Bioabfällen aus Gemeinden, bieten sich neue Möglichkeiten, ohne die Rohstoffe über große Entfernungen zu zentralen Anlagen zu transportieren. Die gleichzeitige Möglichkeit zur Gülleveredelung stellt ein neuartiges Konzept zur Gewinnung erneuerbarer Energie dar.


title: Biogas

text: Pionier für das Schweizer Kompogas war der an Energieeffizienz interessierte Bauunternehmer Walter Schmid. Auf dem heimischen Balkon stellte er nach dem Studium von Fachliteratur die ersten Versuche an und war Ende der 80er-Jahre überzeugt, das Gas aus organischen Abfällen nutzen zu können. Er nahm mit Unterstützung von Bund und Kanton im Jahre 1991 in Rümlang bei Zürich die erste Versuchsanlage in Betrieb, die 1992 als erste Kompogas-Anlage in den ordentlichen Betrieb ging. Das Unternehmen Kompogas erstellte weltweit weitere Anlagen und Schmid wurde 2003 mit dem Solarpreis ausgezeichnet. Im Jahr 2011 wurde die Kompogas-Gruppe vollständig von der "axpo neue energien" genannten Abteilung des Axpo-Konzerns als "Axpo Kompogas AG" übernommen.


title: Biogas

text: Mit Stand 2022 liegt der Biogasanteil am gesamten Gasverbrauch der Schweiz bei 6 Prozent. Insgesamt gibt es 37 Anlagen die Biogas produzieren, der Rest des Bedarfs wird importiert.


title: Biogas

text: Frankreich stellt einen potenziell großen Biogasmarkt dar, der auch von deutschen Anlagenerzeugern bearbeitet wird. Das Land zeichnet sich durch eine produktive Landwirtschaft mit verschiedenen ergiebigen Substraten sowie durch ein stabiles Fördersystem für die Strom- und Wärmeerzeugung aus Biogas und für die Biomethaneinspeisung aus. Im Sommer 2013 gab es ca. 90 landwirtschaftliche Biogasanlagen. Der im April 2013 angekündigte Ausbauplan für landwirtschaftliche Anlagen („Plan EMAA“) mit einem Zielwert von 1.000 Anlagen bis 2020 signalisiert eine beschleunigte Marktentwicklung.


title: Biogas

text: In Schweden war die Stromerzeugung aus Biogas bei niedrigeren Strompreisen von ca. 10 Euro-Cent/kWh noch unrentabel. Der größte Teil des Biogases (53 %) wird zur Wärmegewinnung genutzt. Im Gegensatz zu anderen europäischen Staaten, wie beispielsweise Deutschland, ist in Schweden die Aufbereitung auf Erdgasqualität (Biomethan) und Nutzung als Treibstoff in Gasfahrzeugen mit 26 % eine weit verbreitete Variante.


title: Gazpacho

text: Gazpacho bzw. Gaspacho ist eine kalt servierte südspanische und portugiesische Suppe aus ungekochtem Gemüse. Sie stammt aus Andalusien (spanisch: "gazpacho" []; genauer "gazpacho andaluz") und der Algarve (portugiesisch: "gaspacho" [). Im Deutschen ist die spanische Schreibweise mit "z" üblich, jedoch zumeist mit eingedeutschter Aussprache des "z" als s-Laut: []. Der Duden gibt zum grammatischen Geschlecht an: "der" oder "die Gazpacho".


title: Gazpacho

text: Die ursprüngliche Suppe geht auf die Mauren zurück und war eine weiße Knoblauchsuppe aus Gurken, Brot, Knoblauch, Olivenöl, Essig, Salz und Wasser. Die Zutaten wurden in einem Mörser zerkleinert. Tomaten und Paprika wurden erst von Christoph Kolumbus aus Amerika nach Europa gebracht und waren bis ins 18. Jahrhundert hinein nicht Bestandteil dieser Suppe.


title: Gazpacho

text: Klassische Hauptzutaten für die "gazpacho andaluz" sind Tomaten, Weißbrot, grüne Paprika, Salatgurken, Knoblauch, Olivenöl, Essig, Salz und Wasser.


title: Gazpacho

text: Die Zubereitung ist einfach: Sämtliches Gemüse und das Brot werden unter Zugabe von Wasser und Olivenöl püriert und anschließend mit Essig, Salz, Pfeffer abgeschmeckt. Die Konsistenz einer Gazpacho kann variieren, von einer sehr dünnflüssigen Suppe bis zu einer sämigen Variante, die oft auch weniger püriert ist.


title: Gazpacho

text: Serviert wird die Gazpacho kalt mit einer "guarnición", d. h. einer Beilage. Dabei handelt es sich üblicherweise um in sehr kleine Stückchen geschnittene grüne Paprika, grüne Gurke, Frühlingszwiebeln und Tomaten, die unmittelbar vor dem Servieren auf die Suppe bzw. vermischt mit etwas Olivenöl unter die Suppe gegeben werden. Mitunter wird die Gazpacho auch mit gerösteten Weißbrotwürfeln serviert.


title: Gazpacho

text: Der "Ajoblanco" aus Málaga, der heute mit Mandeln und Trauben zubereitet wird, hat noch starke Ähnlichkeit mit der ursprünglichen Gazpacho. Die "Gazpachuelo" in Málaga enthält auch Fisch, Muscheln, Kartoffeln und Mayonnaise und wird im Winter heiß gegessen.


title: Gazpacho

text: Die "Porra antequerana" aus Antequera, nördlich von Málaga, ist eine kalte Suppe, jedoch dickflüssiger, ohne Salatgurke und mit mehr Knoblauch, vergleichbar dem Salmorejo.


title: Gazpacho

text: Ein weiteres Gericht namens Gazpacho ist die "Gazpacho manchego" aus der Region Kastilien-La Mancha, die außer dem Namen wenig mit der Gazpacho andalusischer Art gemein hat. Es handelt sich um eine Art Eintopf mit Huhn, Kaninchen und "tortas de gazpachos".


title: Gazpacho

text: Eine der Hauptzutaten, die Gurke, stammt ursprünglich aus Indien; sie gelangte über Griechenland nach Europa. Im Römischen Reich wurde die Gurke in allen Gebieten kultiviert und gelangte so auch auf die iberische Halbinsel. Schon damals wurden Gurken in Gewächshäusern gezogen, um sie das ganze Jahr über verfügbar zu haben. Bis ins 16. Jahrhundert scheinen Gurken das häufigste Gemüse in Spanien gewesen zu sein. Es wurde vermutet, dass römische Soldaten erstmals Gazpacho zubereiteten, um ihren sauren Wein schneller trinken zu können und somit schneller betrunken zu werden. Dazu gaben sie Brot und Olivenöl sowie Gurken in den Wein.


title: Babe Ruth

text: George Herman „Babe“ Ruth Jr. (* 6. Februar 1895 in Baltimore, Maryland als "Georg Hermann Ehrhardt Ruth"; † 16. August 1948 in New York City, New York) war ein US-amerikanischer Baseballspieler. Er gilt als einer der bedeutendsten Baseballer. Seine sportliche Karriere dauerte von 1914 bis 1935; er wurde eines der Nationalidole der USA.


title: Babe Ruth

text: Er war einer der ersten fünf Spieler, die 1936 in die Baseball Hall of Fame gewählt wurden. Sein 714-Home-Run-Rekord sollte 39 Jahre lang bestehen, bis er 1974 von Hank Aaron gebrochen wurde. Er war der erste Spieler, dem es gelang, 60 Home Runs in einer Saison zu schlagen (1927). Dieser Rekord bestand 34 Jahre, bis er 1961 von Roger Maris übertroffen wurde.


title: Babe Ruth

text: Sein väterlicher Vorfahr Georg Ruth stammte aus dem Dorf Oberalben bei Kusel im heutigen Rheinland-Pfalz und wanderte im 18. Jahrhundert in das damals noch britische Nordamerika aus; er ging nach Baltimore in Maryland, der einzigen katholikenfreundlichen Stadt der Kolonien. „Babes“ Großvater mütterlicherseits, Pius Schamberger, war ein Neueinwanderer aus Deutschland, der als selbstständiger Polsterer eine kleine Werkstatt in Baltimore hatte. Seine Eltern Kate Ruth und George Herman Ruth Sr. betrieben eine Gastwirtschaft in Baltimore. Sie hatten acht Kinder, von denen aber sechs schon als Säuglinge starben; außer „Babe“ überlebte nur seine Schwester Mary („Mamie“). George Jr. sprach im Elternhaus deutsch.


title: Babe Ruth

text: Er wurde in Baltimore geboren, ging kaum in die Schule, sondern spielte auf der Straße Ball oder war bei seinem Großvater in der Werkstatt. Seine Eltern hatten mit der Gastwirtschaft immer bis in den späten Abend zu tun und so kaum Zeit, sich richtig um ihn zu kümmern. Er wurde schnell zu einem Kleinkriminellen, was ihn mit acht Jahren in das Erziehungsheim "St. Mary’s Industrial School For Boys" brachte, wo Bruder Matthias, ein römisch-katholischer Priester, das größte Vorbild für Ruth wurde und seine überschüssigen Energien auf Baseball konzentrierte.


title: Babe Ruth

text: Er spielte in Schulmannschaften als linkshändiger Pitcher (Werfer), wo er dem Besitzer und Manager der Baltimore Orioles, einer Profimannschaft aus den unteren Ligen, auffiel. Dieser verpflichtete den 19-Jährigen. Seine kindliche und zugleich frühreife Art brachte Ruth bei der Mannschaft schnell den Spitznamen „Babe“ ein. Sein erstes Profispiel am 22. April 1914 war ein 6:0-Sieg über die Buffalo Bisons. Die Mannschaft hatte eine sportlich sehr erfolgreiche Saison, aber finanzielle Probleme, weshalb sie Ruth an die Boston Red Sox verkaufte, ein Major-League-Team. Er spielte den Rest der Saison für die Providence Grays, ein den Red Sox angeschlossenes Team der unteren Ligen. Diese gewannen mit Ruths Hilfe ihre Ligameisterschaft, wonach Ruth dann dauerhaft in der obersten Liga spielte. Im Oktober 1914 heiratete er die Kellnerin Helen Woodford, die er in Boston kennengelernt hatte. Helen starb, mittlerweile von Babe Ruth getrennt lebend, 1929 bei einem Feuer in Watertown, Massachusetts. Am 17. April 1929 heiratete Babe Ruth das Model und Schauspielerin Claire Merritt Hodgson und adoptierte deren Tochter Julia.


title: Babe Ruth

text: Schon im nächsten Jahr, 1915, gewannen die Red Sox die World Series, wobei Ruth aber in den Endspielen nicht warf und sein einziger Schlag ein Aus war. 1916 etablierte er sich als klar bester Werfer der Liga mit 23 Siegen (davon neun „zu Null“) und nur 12 Niederlagen. Die World Series wurde wieder gewonnen, diesmal warf auch Ruth. Im Jahr 1917 konnten die Red Sox dann nicht mit den überragenden Chicago White Sox mithalten; während dieser Saison zeigte sich aber, dass Ruth zunehmend auch am Schlag hervorragende Leistungen zeigte, sehr ungewöhnlich für einen Werfer. 1918 gewann man wiederum die World Series. Bis zum Jahr 1919 stellte Ruth sich allmählich auf eine Rolle als Außenfeldspieler um, da er so bei jedem Spiel dabei sein konnte (Werfer müssen zwischen Spielen immer eine Zeitlang pausieren, um ihren Wurfarm zu regenerieren). Eine solche Umstellung galt als unerhört und viele glaubten, dass dies seine Karriere stark verkürzen würde. Dazu kam noch, dass er kräftig Gewicht zugelegt hatte (die Größe seiner Mahlzeiten war legendär) und so die ziemlich rundliche und zugleich dünnbeinige Figur erreicht hatte, mit der er meist verbunden wird. Seltsamerweise hinderte ihn das alles aber nicht daran, sich sportlich weiter und weiter zu steigern.


title: Babe Ruth

text: Anfang 1920 mussten die Red Sox, die sich im Jahr 1919 durch hohe Spielergehälter finanziell verausgabt hatten, Ruth für 125.000 US-Dollar an die New York Yankees verkaufen, die sich bis dahin noch nicht sonderlich hervorgetan hatten. Dies gilt als einer der größten Fehler der Baseballgeschichte; die Red Sox haben danach erst 2004 wieder eine World Series gewonnen, 86 Jahre nach ihrem letzten Titel. Die lange titellose Zeit wurde auf den "Curse of the Bambino" (Bambino war ein weiterer Spitzname Ruths) zurückgeführt. In Boston und Umgebung gab es die Mär, die Red Sox müssten auf ihrem Platz im Fenway Park zur Sommersonnenwende an Mitternacht genau über der Home Plate (dem letzten Mal, das für einen Punktgewinn erreicht werden muss) den alten Vertrag verbrennen, mit dem sie Ruth seinerzeit an die Yankees verkauft hatten; erst dann könnten sie von dem Fluch wegen des Ruth-Verkaufs befreit und wieder einmal Meister werden. Letztendlich gelang es auch ohne Verbrennung, den Titel zu gewinnen. Der Vertrag erzielte jedoch hohe Summen bei Verkauf bzw. Versteigerung.


title: Babe Ruth

text: In seinem ersten Jahr bei den New York Yankees (1920) verbesserte Babe Ruth seinen eigenen Home-Run-Rekord, den er das Jahr zuvor aufgestellt hatte: Er schlug 54 Home Runs. Mit diesem Wert verdoppelte er beinahe seine 29 erzielten Home Runs aus der abgelaufenen Saison. Als Babe Ruth zu den NY Yankees kam, teilten diese sich ein Spielfeld mit dem damaligen Baseballclub New York Giants (heute San Francisco Giants). Innerhalb kürzester Zeit wurden Babes Auftritte am Schlagmal ein regelrechtes Synonym für den gesamten Baseball-Sport in der Major League und zudem die Yankees ein Aushängeschild der Stadt New York.


title: Babe Ruth

text: Bald darauf hatten die Yankees eine sehr beträchtliche Anzahl an Zuschauern und entsprechend hohe Einnahmen, die es ihnen ermöglichte, ihr eigenes Yankee Stadium zu bauen, das schließlich 1923 eröffnet wurde. Dieses Stadion bekam den Spitznamen „The House That Ruth Built“ ("Das Haus, das Ruth baute"), da unter den Fans feststand, dass es ohne eine Ausnahmeerscheinung wie „The Babe“ niemals möglich gewesen wäre, dieses Projekt in so kurzer Zeit zu realisieren. Passend dazu erzielte Ruth am Eröffnungstag einen weiteren Home Run. In dieser Saison gewannen die Yankees ihre erste World Series 1923, in der Ruth sowie seine Kollegen Joe Dugan, Wally Pipp sowie Aaron Ward starke Leistungen boten. Hiermit setzten sie den Grundstein für viele weitere Titel und hervorragende spielerische Leistungen, nicht zuletzt die „Mördermannschaft“ von 1927, die ihre Gegner nach Belieben dominierte und bis heute als wohl beste Saisonleistung eines Teams gilt.


title: Babe Ruth

text: Ruth war noch bis 1933 der Spitzenmann der Yankees. 1934 sanken seine Leistungen dann altersbedingt relativ schnell ab und zum Ende der Saison stand fest, dass er nicht mehr für die Yankees spielen würde. Im Jahr 1935 spielte er noch zwei Monate für die Boston Braves (die heutigen Atlanta Braves), aber nach einem explosiven Start sanken seine Leistungen noch schneller ab als im Vorjahr, so dass er sich Ende Mai aus dem aktiven Sport zurückzog. 1936 war er einer der ersten fünf Spieler, die in die Baseball Hall of Fame, die neu gegründete Ruhmeshalle der Major Leagues, aufgenommen wurden. Sein letzter Job im Profibaseball war eine Stelle als Trainerassistent bei den Brooklyn Dodgers (heute Los Angeles Dodgers) im Jahr 1938, die er aber nach einem halben Jahr wieder aufgab; danach zog er sich ins Privatleben zurück.


title: Babe Ruth

text: Babe Ruth starb am 16. August 1948. Zuvor wurde bei ihm Krebs diagnostiziert. Ruth war der erste Patient, an dem eine Chemotherapie mit Teropterin ausprobiert wurde, was kurzfristig zu einer Verbesserung seines Zustandes führte. Der Krebs wurde ursprünglich als Kehlkopfkrebs diagnostiziert, was zu Ruths ausgeprägtem Tabak- und Alkoholkonsum passte. Spätere Forschung legen aber einen Nasenrachenkrebs nah. Sein Sarg wurde zwei Tage im Yankee Stadium aufgebahrt, in dem ihm rund 77.000 Menschen die letzte Ehre erwiesen. Die Trauermesse fand in der St. Patrick’s Cathedral statt. Etwa 75.000 Menschen nahmen an den Begräbnisfeierlichkeiten teil. Er wurde auf dem Gate of Heaven Cemetery begraben.


title: Babe Ruth

text: Der Babe Ruth Award ist eine Auszeichnung des Journalistenverbandes Baseball Writers Association of America, der ihn seit 1948 an den, seiner Meinung nach, besten Spieler der World Series vergab und der im Gedenken an den Verstorbenen nach ihm benannt wurde.


title: Babe Ruth

text: Im November 2018 kündigte US-Präsident Donald Trump an, Babe Ruth posthum die Presidential Medal of Freedom zu verleihen.


title: Babe Ruth

text: Der „Baby Ruth“- Schokoriegel aus Erdnuss, Karamell und Nougat mit Milchschokoladegeschmack, wurde 1920 von der "Curtiss Candy Company" aus Chicago auf den Markt gebracht. Die phonetische Ähnlichkeit mit dem Namen des populären Baseball-Spielers war wohl beabsichtigt, offiziell wurde jedoch die 1904 verstorbene Tochter des US-Präsidenten Grover Cleveland als Namenspatronin angegeben. Es gelang dem Unternehmen vor Gericht, eine Konkurrenzfirma aus dem Wettbewerb zu drängen, die sich die Namensrechte von George Herman Ruth gesichert hatte, aber dann keines ihrer Produkte damit versehen durfte. Der Baby-Ruth-Schokoriegel wurde von Nestlé hergestellt, die die "Curtiss Candy Company" 1990 übernommen hatte. Seit Januar 2018 wird der Schokoladenriegel von der "Ferrara Candy Company", einer Tochtergesellschaft von Ferrero vertrieben.


title: Babe Ruth

text: Nachdem Hank Aaron mit 715 Home-Runs Ruths Rekord von 714 Home-Runs gebrochen hatte, fanden Mathematiker folgende zahlentheoretische Beziehung:


title: Babe Ruth

text: Paare aufeinanderfolgender natürlicher Zahlen mit dieser Eigenschaft werden seither Ruth-Aaron-Zahlen genannt.


title: Babe Ruth

text: Im musikalischen Intro des Albums Get a Grip der amerikanischen Rockband Aerosmith von 1993 erfährt Babe Ruth eine Erwähnung.


title: Strahlentherapie

text: Strahlentherapie (auch Radiotherapie) ist die medizinische Anwendung von ionisierender Strahlung auf den Menschen und auf Tiere, um Krankheiten zu heilen oder deren Fortschreiten zu verzögern. Die Strahlung kann aus Geräten oder aus radioaktiven Präparaten stammen. Fachgebiete für diese spezielle Anwendung von Strahlung heißen Strahlenheilkunde und Radioonkologie.


title: Strahlentherapie

text: Als Strahlen werden vorwiegend Gammastrahlung, Röntgenstrahlung und Elektronenstrahlung verwendet. In den letzten Jahren wurden auch Anlagen zur Behandlung mit Neutronen, Protonen und schweren Ionen (häufig Kohlenstoff-Ionen) errichtet. Nicht ionisierende Strahlen wie zum Beispiel Mikrowellen- und Wärmestrahlen, Licht- und UV-Therapie sowie die Behandlung mit Ultraschallwellen werden der Strahlentherapie nicht zugeordnet.


title: Strahlentherapie

text: Strahlentherapie umfasst die Behandlung von gut- und bösartigen Erkrankungen. Sie wird von Fachärzten für Radiologie oder für Strahlentherapie unter Mitwirkung von medizinisch-technischen Radiologieassistenten und spezialisierten Medizinphysikern ausgeübt. Ihre Tätigkeit unterliegt der länderspezifischen Gesetzgebung im Strahlenschutz und den nachgeordneten Verordnungen (vgl. Strahlenschutzverordnung) und Normen. Der eigentlichen Therapie geht ein komplexer Planungsprozess – die Bestrahlungsplanung – voraus. Umfangreiche organisatorische und technische Qualitätssicherungsmaßnahmen sorgen dafür, dass Bestrahlungsfehler weitgehend ausgeschlossen werden können.


title: Strahlentherapie

text: Nach den in Deutschland gültigen Weiterbildungsordnungen umfasst das Gebiet Strahlentherapie auch die medikamentösen und physikalischen Verfahren zur Radiosensibilisierung und Verstärkung der Strahlenwirkung am Tumor (Radioimmuntherapie und Radiochemotherapie), unter Berücksichtigung von Schutzmaßnahmen der gesunden Gewebe.


title: Strahlentherapie

text: Am 28. Dezember 1895 versandte Wilhelm Conrad Röntgen die erste seiner drei Mitteilungen über "eine neue Art von Strahlen". Die Ärzteschaft nahm die Entdeckung begeistert auf; noch 1896 wurden in ganz Europa und in den USA Hunderte von Röntgenapparaten in Betrieb genommen.


title: Strahlentherapie

text: Bald wurde erkannt, dass die Strahlen Hautentzündungen und Haarausfall verursachen. Erst in den Folgejahren gelangten die schwerwiegenden Strahlenschäden bis hin zum Tod vieler Röntgenärzte in das Bewusstsein der Anwender. Erst 1904 schrieb der Bostoner Zahnarzt William Herbert Rollins das weltweit erste Buch über Strahlenfolgen. Zunächst war man über die Wirkung erfreut und versuchte sie therapeutisch zu nutzen.


title: Strahlentherapie

text: Am 6. März 1897 veröffentlichte der Österreicher Leopold Freund in der "Wiener Medizinischen Wochenschrift" einen Artikel mit dem Titel "Ein mit Röntgen-Strahlen behandelter Fall von Naevus pigmentosus piliferus" (Tierfell-Muttermal). Die Behandlung eines fünfjährigen Mädchens war der erste beschriebene Fall, bei dem Röntgenstrahlen zu Heilzwecken angewendet wurden. Im Jahr 1903 gab Freund das erste Lehrbuch der Strahlentherapie heraus: "Grundriss der gesamten Radiotherapie für praktische Ärzte". Wichtige Pioniere der Strahlentherapie waren Friedrich Dessauer und Hans Holfelder.


title: Strahlentherapie

text: Im Jahr 1912 gelang Otto von Franqué die Heilung eines Eierstockkrebses mit Röntgenbestrahlung. Ab 1913 wurde die Strahlentherapie der gynäkologischen Karzinome als der chirurgischen Behandlung gleichberechtigte Behandlungsmethode zunehmend anerkannt und von Bernhard Krönig, Ernst Bumm, Albert Döderlein, Paul Kroemer (1874–1917), Gustav Klein (1862–1920) und Carl Joseph Gauß ausgebaut. 1913 hatte Hans Meyer die Vorzüge des Pendelprinzips bei der Strahlentherapie erkannt.


title: Strahlentherapie

text: Neben diagnostischen Geräten entwickelten die Ingenieure bald spezielle Therapieröhren und -generatoren. Ein wichtiger Meilenstein war die von William David Coolidge erfundene Hochleistungsröhre. In Erlangen wurde 1925 eine Anlage vorgestellt, die es erlaubte, die Röntgenröhre um den Patienten herumzuschwenken und das Ziel aus mehreren Richtungen zu bestrahlen. Diese sogenannte „Kreuzfeuerbestrahlung“ war der Vorläufer der modernen Konformaltherapie. Nach dem Zweiten Weltkrieg ersetzten radioaktive Strahler mit höherer Leistung und Maximalenergie fast alle Therapieröhren. Nur für die Behandlung von oberflächlichen Hauttumoren werden gelegentlich noch Röntgenstrahler eingesetzt ("Grenzstrahlen-" und "Weichstrahlengeräte").


title: Strahlentherapie

text: Fast gleichzeitig mit der Entwicklung von Röntgenstrahlern war die Entdeckung und technische Nutzung der natürlichen Radioaktivität einhergegangen, aufbauend auf der Entdeckung des Radiums durch Marie und Pierre Curie 1898. Die von Radium abgegebene Strahlung ist viel energiereicher als Röntgenstrahlung. Der Gammastrahlenanteil kann dabei sehr tief in den Körper eindringen. Radium lässt sich zudem industriell herstellen und konfektionieren. Die Radiumstrahler benötigen keine Stromquelle und zerfallen extrem langsam. Sie eignen sich besonders zur Brachytherapie in Körperhöhlen. Daher richteten viele Kliniken nach dem Muster des 1910 in Stockholm gegründeten Radiumhemmet Strahlentherapieeinheiten ein (Stockholmer Methode), vorzugsweise innerhalb der Gynäkologie. 1949 wurde in einem Demonstrationsfilm die an der Frauenklinik der Universität Göttingen entwickelte „Göttinger Methode“ vorgestellt, eine Kleinraumbestrahlung mit Radium im „Siemens-Körperhöhlenrohr“. Sie gilt als einer der Vorläufer des heute üblichen Afterloadings.


title: Strahlentherapie

text: 1941 wurde unter Leitung von Enrico Fermi der erste Atomreaktor der Welt kritisch und hielt eine Kettenreaktion selbständig aufrecht. In diesen Reaktoren ist die Herstellung von künstlichen Radionukliden möglich, die gegenüber dem Radium geeignetere physikalische Eigenschaften haben, vor allem eine höhere Dosisleistung pro Masseeinheit. In der Teletherapie wurden die Röntgenröhren bis 1960 überall durch Strahlenkanonen mit Quellen aus radioaktivem Cobalt-60 oder Cäsium-137 ersetzt. Wegen der damit verbundenen Strahlenschutzprobleme gab es schon 1954 die ersten Versuche, elektrisch betriebene Teilchenbeschleuniger für die Therapie zu modifizieren, angefangen mit einem großen Van-de-Graaff-Beschleuniger in Berkeley, später vorwiegend mit beweglich konstruierten Betatrons. Diese Anlagen waren jedoch sehr teuer und aufwendig bei schwacher Dosisleistung, sodass die "Telecurie"-Geräte (sogenannte Kobaltkanonen) in den meisten Kliniken weiter genutzt wurden. Trotz strenger Strahlenschutzvorschriften für den Erwerb, die Nutzung und die Entsorgung kam es in der Vergangenheit zu folgenschweren Unfällen durch die illegale Entsorgung ausgedienter Strahlenquellen. Wegen ihrer überlegenen technischen Eigenschaften und im Hinblick auf solche Risiken ersetzten schließlich die Linearbeschleuniger, die seit ca. 1970 verfügbar waren, die Cobalt- und Cäsiumstrahler in der Routinetherapie. In Deutschland sind Anfang der 2000er Jahre die letzten Kobaltkanonen außer Betrieb gegangen. Linearbeschleuniger dürfen im Gegensatz zu den Röntgen- und Telecurieanlagen in Deutschland nur in Anwesenheit eines Medizinphysikers benutzt werden, dem auch die technische Qualitätskontrolle obliegt. Die effektiv auf den Patienten abgegebene Dosis ist sehr vielen Einflüssen und Fehlermöglichkeiten unterworfen, sodass nur durch peinlich genaue Überwachung der Maschine schwere Unfälle wie der Therac-25-Fehler 1986 in Zukunft verhindert werden können. Neue Verfahren wie die IMRT ergeben weitere Risiken, die in ihrer Komplexität und Unanschaulichkeit begründet sind.


title: Strahlentherapie

text: In der Brachytherapie wurde Radium noch lange weiterverwendet. Dabei mussten die etwa bohnengroßen Radiumpatronen von Hand eingesetzt, nach 1 bis 2 Tagen wieder entfernt und gereinigt werden. Wegen der hohen Strahlenbelastung des Personals und der Gefahr versehentlicher Kontaminationen wurden die europäischen Radiumstationen bis 1990 nach und nach durch Afterloading-Systeme ersetzt, die mit dem künstlichen und intensiv strahlenden Isotop Iridium-192 bestückt sind.


title: Strahlentherapie

text: Bösartige Tumoren werden sehr häufig bestrahlt; oft auch in Kombination mit anderen Behandlungsverfahren wie Operation und Chemotherapie. Etwa jeder zweite Krebskranke erhält eine oder mehrere Strahlentherapien. Etwa gleich häufig sind palliative Bestrahlungen, etwa von Knochenmetastasen, und kurative, das heißt in Heilungsabsicht angewendete Behandlungsserien. "Neoadjuvante" Strahlentherapie soll den Tumor für eine nachfolgende Operation verkleinern; "adjuvante" Strahlentherapie soll das Ergebnis einer vorangegangenen Operation sichern und mikroskopische Tumornester vernichten. Eine onkologische Behandlung folgt dabei stets der „Log cell kill“-Gesetzmäßigkeit. Die Strahlentherapie in Heilungsabsicht wird so konzipiert, dass sie den Tumor, der nicht selten aus 100 Milliarden Zellen besteht, bis zur letzten Zelle zerstört. Da sich einzelne Tumorzellen nicht mehr nachweisen lassen, erweist sich der tatsächliche Erfolg der Behandlung erst in den Monaten und Jahren danach. Sollte sich an gleicher Stelle innerhalb des Nachsorgezeitraums wieder ein Tumor bilden, muss von einem Rezidiv ausgegangen werden.


title: Strahlentherapie

text: Der Behandlungsentscheidung liegt unter anderem die Frage zu Grunde, inwieweit sich der zu behandelnde Tumor in seiner Lokalisation für eine strahlentherapeutische Intervention eignet. Nicht alle Tumoren sind strahlenempfindlicher als das Normalgewebe, welches sie umgibt. Eine der Ursachen für eine geringere Strahlungsempfindlichkeit ist Sauerstoffmangel (Hypoxie) im Tumorgewebe. Durch eine auf die Tumorbiologie und die umgebenden Risikoorgane optimal abgestimmte Kombination aus Fraktionierung und Bestrahlungstechnik lassen sich mittlerweile auch problematisch lokalisierte und relativ strahlenunempfindliche Tumoren erfolgreich behandeln. Eine optimale Bestrahlungstechnik grenzt hierbei die umschließend mit Dosis versorgte Tumorregion durch einen möglichst steilen Dosisabfall zum Normalgewebe hin ab. Verschiedene Therapiekonzepte versuchen zusätzlich mit Hilfe von sogenannten Radiosensitizern (Strahlungssensibilisatoren), die Strahlungsempfindlichkeit von Tumoren zu erhöhen.


title: Strahlentherapie

text: Die Heilwirkung erfordert eine von der Tumorart und Fraktionierung abhängige Gesamtdosis von 20 bis 80 Gray, die in Abhängigkeit vom Behandlungsschema in einer Sitzung oder über mehrere Wochen verteilt verabreicht wird. Symptomlindernde Behandlungen für unheilbare Patienten können kürzer sein; beispielsweise können Knochenherde mit einmalig 8 Gy schmerzlindernd behandelt werden.


title: Strahlentherapie

text: Mit modernen Strahlentherapieverfahren können heutzutage in stadienabhängiger Kombination mit Chirurgie und Chemotherapie eine Vielzahl von Tumorerkrankungen auch in fortgeschrittenen Stadien geheilt werden. Über alle Tumorarten und Stadien gemittelt beträgt die Heilungschance ca. 50 %. Einzelne Tumoren wie etwa der Morbus Hodgkin und das Seminom des Hodens können fast immer geheilt werden. Die häufigsten Indikationen zur Strahlentherapie sind zurzeit Prostatakrebs, adjuvant nach Brustkrebs-Operationen, und beim Enddarmkrebs. Ein besonderer Vorteil ist die Tatsache, dass durch eine Strahlentherapie ein Organerhalt auch in Situationen, bei denen die Erkrankung schon relativ weit fortgeschritten ist, möglich bleibt. Hier kann vor allem die Kombination von Strahlentherapie mit einer Chemotherapie bei Krebserkrankungen des Kehlkopfs angeführt werden. Bei anderen Tumorerkrankungen, wie zum Beispiel dem Prostatakarzinom, stehen operative Verfahren und strahlentherapeutische Verfahren zueinander in Konkurrenz und können vergleichbare Ergebnisse haben. Hier ist es die Aufgabe des beratenden Arztes, dem Patienten alle Vor- und Nachteile der jeweiligen Verfahren zu erläutern. Erstrebenswert sind in diesem Zusammenhang zertifizierte Tumorzentren, in denen alle Fachdisziplinen vertreten sind und die dem Patienten damit eine umfassende Beratung ermöglichen.


title: Strahlentherapie

text: Sehr selten kann es zu einem abscopalen Effekt kommen, bei dem eine Tumorregression bis hin zur kompletten Remission auch an Stellen zu verzeichnen ist, die nicht bestrahlt wurden. Dieser Effekt wurde 1953 erstmals beschrieben und bisher nur in Einzelfällen berichtet, so bei Leukämie, Lymphom, Nierenzellkarzinom und malignem Melanom.


title: Strahlentherapie

text: Zahlreiche chronisch-entzündliche und degenerative Erkrankungen wie Fersensporn, Tennisellbogen, Schulterschmerzen, Arthrosen der verschiedenen Gelenke, Wirbelkörperhämangiome, Induratio penis plastica und andere können strahlentherapeutisch behandelt werden. Diese sogenannte "Reizbestrahlung" weit unterhalb der gewebeabtötenden Dosis ist mit Ausnahme des stochastischen Risikos nebenwirkungsfrei. Die Ansprechraten liegen bei 50 bis 70 %. Die verwendeten Gesamtdosen liegen im Bereich von 1 bis 20 Gray und sind somit deutlich niedriger als die Dosen, die bei der Therapie von Krebserkrankungen (20 bis 80 Gy) verwendet werden müssen. Niedrigdosierte Strahlung reduziert die Aktivität von Leukozyten und Vorläuferzellen des Bindegewebes und mindert die Ausschüttung von Zytokinen; damit hemmt sie akute und chronische Entzündungsprozesse. Direkte Hemmung der Schmerzrezeptoren wird ebenfalls vermutet. Insbesondere Schulterschmerzen und Fersensporne sind der Strahlentherapie gut zugänglich. In Deutschland werden pro Jahr etwa 37.000 Patienten mit nicht-malignen Erkrankungen bestrahlt, mit steigender Tendenz.


title: Strahlentherapie

text: Die Wirkung der Bestrahlung beruht auf der Energieübertragung auf das durchstrahlte Gewebe in Streuprozessen. Dabei sind direkte Treffer an für das Zellwachstum wesentlichen Biomolekülen weniger bedeutsam als die Ionisierung von Wassermolekülen. Die entstehenden freien Radikale sind hochtoxisch und reagieren chemisch mit Zellbestandteilen. Die daraus resultierenden Schäden an der Erbsubstanz der Tumorzellen, insbesondere DNA-Doppelstrangbrüche, sind für die zerstörende Wirkung hauptsächlich verantwortlich. Schäden, die die Reparaturfähigkeit der Tumorzelle überschreiten, hindern sie an der Vermehrung (Mitose) oder bringen sie sogar unmittelbar zur Apoptose. Da zur Wirkung mehrere Treffer in enger räumlicher und zeitlicher Nähe eintreten müssen, ist die Dosis-Wirkungs-Beziehung einer beliebigen Gewebsreaktion immer sigmoid (S-förmig) mit zuerst langsamem, dann schnellerem Anstieg und zuletzt Sättigung. Die Normalgewebe zeigen etwas geringere Wirkung als der Tumor, das heißt ihre S-Kurve liegt im höheren Dosisbereich. Die optimale Strahlendosis erreicht im Durchschnitt >90 % Tumorvernichtung bei <5 % schweren Nebenwirkungen.


title: Strahlentherapie

text: Tumorzellen haben in der Regel eine schlechtere Reparaturfähigkeit für DNA-Schäden als normale Zellen. Diesen Unterschied nutzt man aus, indem die Dosisleistung verringert ("Protrahierung", wird heute kaum noch verwendet) oder die Gesamtdosis auf tägliche kleine Einzeldosen (1,8–2,5 Gy) verteilt ("Fraktionierung") wird. Damit verringert sich die mit der gleichen Dosis abgetötete Zahl gesunder Zellen. Die maximal tolerierte Gesamtdosis des Normalgewebes (ca. 10 Gy bei kleinem Volumen) kann so auf ein Vielfaches gesteigert werden; nur fraktionierte Schemata erreichen tumorizide Herddosen bis 80 Gy. Die biologische Wirkung verschiedener Fraktionierungsschemata kann mit dem linearquadratischen Modell berechnet werden.


title: Strahlentherapie

text: Neutronenstrahlen haben keinen wesentlichen Fraktionierungseffekt, die aufgeteilte Dosis ist ebenso stark wirksam wie die einzeitig eingestrahlte. Das liegt an ihrer sehr hohen Energieabgabe auf kurzer Laufstrecke; ein einziges Teilchen kann eine Vielzahl von Doppelstrangbrüchen innerhalb eines Zellkernes verursachen und damit die Reparaturkapazität der Zelle überschreiten. Man hat versucht, Neutronenstrahlen gegen relativ strahlenunempfindliche Tumoren wie etwa der Prostata oder der Speicheldrüsen einzusetzen. Geladene schwere Teilchen scheinen aber noch bessere physikalische Eigenschaften zu haben (s. u.).


title: Strahlentherapie

text: Da der Tumor während der Behandlung weiter wächst und radioresistente Zellklone selektioniert, ist die Heilungschance umso größer, je kürzer die Gesamtbehandlungszeit (2–7 Wochen) ist. Das gilt vor allem für schnellwachsende Tumorarten, etwa Rachenkrebs. Man kann die Gesamtbehandlungszeit verkürzen, indem man zwei oder sogar drei Fraktionen pro Tag einstrahlt ("Akzelerierung"). Dies erhöht jedoch die Nebenwirkungen am Normalgewebe erheblich.


title: Strahlentherapie

text: Strahlentherapie und Chemotherapie verstärken sich gegenseitig in der Wirkung. Viele potentiell heilbare Tumoren bei Patienten in gutem Allgemeinzustand werden deshalb mit beiden Verfahren simultan (gleichzeitig) oder sequentiell behandelt, was als Radiochemotherapie bezeichnet wird. Für Lungenkrebs, Darmkrebs, Gebärmutterhalskrebs und Tumoren der Halsregion wurde nachgewiesen, dass die simultane Radiochemotherapie anderen Therapievarianten überlegen ist. Wichtige Zytostatika für den Strahlentherapeuten sind 5-Fluoruracil (5-FU) und Cisplatin. Allerdings sind die kombinierten Schemata auch mit stärkeren Nebenwirkungen belastet.


title: Strahlentherapie

text: Substanzen, die die Resistenz der Normalgewebe erhöhen sollen, nennt man Radioprotektoren. Amifostin ist der erste und bisher einzige zugelassene Radioprotektor.


title: Strahlentherapie

text: Schlecht durchblutete, sauerstoffarme Tumoren sind meist strahlenresistent. Umgekehrt kann man beobachten, dass solche Gewebe gegenüber therapeutischer Überwärmung besonders empfindlich sind. Die Kombination der Strahlentherapie mit Hyperthermie hat also theoretische Vorteile. Kleinere Studien bestätigen bessere Heilungschancen bei verschiedenen Tumoren, zum Beispiel schwarzem Hautkrebs, Sarkomen, und rezidiviertem Gebärmutterhalskrebs. Die Daten sind jedoch noch unsicher, auch wegen der unübersichtlichen Vielfalt von Hyperthermietechniken, sodass die Methode noch keine allgemeine Anerkennung gefunden hat.


title: Strahlentherapie

text: Die Strahlentherapie kennt Methoden zur "Teletherapie" (von "tele" ‚fern‘), wobei die Strahlung von außen auf den Körper des Patienten einwirkt, und die Brachytherapie (von griechisch "brachys" ‚nah‘, ‚kurz‘), bei der die Strahlenquelle sich im oder direkt am Körper befindet.


title: Strahlentherapie

text: Bei der Teletherapie können die Zielvolumina in einer Tiefe von mehreren 10 Zentimetern liegen. Die verwendete ionisierende Strahlung muss daher von hohem Durchdringungsvermögen sein und wird normalerweise in Beschleunigern erzeugt, in denen geladene Teilchen (beispielsweise Elektronen, Protonen oder Kohlenstoff-Ionen) auf Energien von 2 MeV bis zu mehreren 100 MeV gebracht werden. Die geladenen Teilchen können, wie in der Protonen- und Ionentherapie, direkt für die Bestrahlung genutzt werden. Für die Erzeugung durchdringender Photonenstrahlung müssen die hochenergetischen Elektronen in Röntgenstrahlung umgewandelt werden. Dazu wird der Elektronenstrahl auf eine gekühlte Metallplatte geschossen, üblicherweise aus Wolfram, und damit Bremsstrahlung ausgelöst.


title: Strahlentherapie

text: Am gebräuchlichsten sind kompakte Elektronen-Linearbeschleuniger, die auf einen Tragarm montiert, um den Patienten gedreht werden können. Sie können Elektronen- als auch harte Röntgenstrahlung mit hoher Energie bis 23 MeV bereitstellen. Der Grund für den Einsatz von technisch aufwändigeren Linearbeschleunigern liegt in dem Umstand, dass herkömmliche Röntgenröhren technisch bedingt nur Röntgenstrahlung mit Energien bis zu einigen 100 keV erzeugen können.


title: Strahlentherapie

text: Elektronen haben fast die gleiche biologische Wirksamkeit wie die Photonen der Röntgenstrahlung, jedoch eine andere Tiefendosisverteilung im Gewebe. Die im Gewebe deponierte Dosis der harten Röntgenstrahlung nähert sich mit zunehmender Tiefe asymptotisch der Null. Der Verlauf folgt einer komplexen Funktion, welche die exponentielle Schwächung aber auch Abstands- und Streuterme enthält. Geladene Teilchen, wie Elektronen, haben dagegen aufgrund ihrer elektrischen Ladung eine begrenzte mittlere Reichweite. Elektronenstrahlen eignen sich daher für oberflächliche Zielvolumina, die vor Risikoorganen liegen.


title: Strahlentherapie

text: Das Dosismaximum von harter Röntgen- oder Elektronenstrahlung liegt nicht auf der Hautoberfläche. Seine Tiefe ist energieabhängig und kann von einige Millimeter bis mehreren Zentimetern betragen. Die Ursache dieses Dosisaufbaus ist, dass der eigentliche Dosisbeitrag überwiegend durch Sekundärelektronen stattfindet, die erst im durchstrahlten Material ausgelöst werden. So wird die Haut besser geschützt als bei Strahlung geringerer Energie. Ist dies nicht erwünscht, etwa bei der Behandlung eines Hauttumors, wird eine Schicht aus gewebeäquivalentem Material ("Bolus") auf die Haut aufgelegt und in diesem Material die Sekundäremission ausgelöst.


title: Strahlentherapie

text: Für die einzelnen therapeutischen Indikationen kommt der Wahl der richtigen Strahlenart und Energie eine wichtige Bedeutung zu.


title: Strahlentherapie

text: Eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Strahlentherapie ist die hinreichende Dosisversorgung der Tumormasse bei möglichst geringer Belastung des umgebenden Normalgewebes. Früher wurden die Einstrahlrichtungen und Feldgrenzen nach klinischer Erfahrung mithilfe von Röntgenbildern direkt am Bestrahlungsgerät oder einem geometrisch baugleichen Therapiesimulator festgelegt. Heute ist die Grundlage der computergestützten Bestrahlungsplanung eine Computertomographie in Bestrahlungshaltung, gelegentlich nach Bildfusion mit MR- oder PET-Daten. Daraus wird ein dreidimensionales Dichtemodell des Patienten mit der enthaltenen Bestrahlungsregion erstellt. Die Tumormasse, die davon abgeleiteten Zielvolumina sowie die Risikoorgane werden meist manuell oder neuerdings auch halbautomatisch in Verantwortung des Radio-Onkologen segmentiert.


title: Strahlentherapie

text: Anschließend wird die Strahlenart und geometrische Anordnung der Einstrahlrichtungen sowie die optimale Bestrahlungstechnik gewählt, und anhand eines mathematischen Modells des Bestrahlungsgerätes ein individueller Bestrahlungsplan erstellt. Die Strahleigenschaften des Bestrahlungsgerätes sind hinreichend parametrisiert und dem System aufgrund von aufwendigen Messreihen bekannt. Zur Berechnung der erwarteten Dosisverteilung einer bestimmten Feldanordnung dienen Summations- und Nadelstrahl-Algorithmen, Superpositions- und Faltungsalgorithmen oder Monte-Carlo-Simulationen. Für den Ansatz modulierter Bestrahlungstechniken können moderne Planungssysteme aus einer angestrebten Dosisverteilung mithilfe einer Kostenfunktion mögliche Feldanordnungen und teilweise winkelabhängige Fluenzverteilungen berechnen (inverse Planung).


title: Strahlentherapie

text: Die resultierende dreidimensionale Dosisverteilung wird in Bezug auf die Dosisversorgung in der Tumorregion und Schonung der benachbarten Risikoorgane beurteilt.


title: Strahlentherapie

text: Der in der Verantwortung des Medizinphysikers berechnete und vom Arzt ausgewählte Bestrahlungsplan wird auf den Patienten übertragen. Dazu muss der geometrische Bezugspunkt des Bestrahlungsplans an der anatomisch richtigen Stelle platziert werden. Dies geschieht entweder an einer dem Bestrahlungsgerät ähnlich dimensionierten Röntgendurchleuchtungsanlage ("Therapiesimulator"), an einem speziell ausgerüsteten CT-Gerät oder direkt am Bestrahlungsgerät, das zu diesem Zweck mit einer Einrichtung zur Bildgebung ausgestattet sein muss.


title: Strahlentherapie

text: Bei der definitiven Bestrahlung werden die Lagerung des Patienten und der geometrische Bezugspunkt aus der Bestrahlungsplanung mithilfe von raumfesten Laserlinien und entsprechenden Markierungen auf dem Patienten millimetergenau reproduziert. Bei der ersten Bestrahlungssitzung wird die Einstellungsgenauigkeit mit einem am Bestrahlungsgerät vorhandenen Bildgebungsverfahren nochmals überprüft, indem ein quantitativer Vergleich mit der virtuellen Referenzbildgebung aus der Bestrahlungsplanung durchgeführt wird. So kann die Position des bestrahlten Zielvolumens selbst auf dem Bestrahlungstisch nochmals überprüft und nötigenfalls korrigiert werden (sog. "image-guided radiotherapy", IGRT). Mit der „harten“ Therapiestrahlung lassen sich allerdings nur relativ kontrastarme Bilder erzeugen. Darum ist in manchen Beschleunigern zusätzlich ein diagnostisches Röntgenaufnahmesystem integriert, mit der auch das Weichteilgewebe der Umgebung in der Deutlichkeit eines Röntgenbilds dargestellt werden kann. Moderne Geräte können auch Schnittbilder erzeugen, die sich direkt mit den CT-Bildern der Simulation vergleichen lassen. Ein anderes Verfahren zur Positionskontrolle beruht auf der optischen dreidimensionalen Oberflächenabtastung.


title: Strahlentherapie

text: Neben der Überprüfung des geometrischen Bezugspunktes im Patienten kommt der Verifikation der abgestrahlten Dosisverteilung eines komplexen Bestrahlungsplans eine wichtige Bedeutung zu. Für einfache konformale Techniken wird die Bestrahlungsdauer pro Einstrahlrichtung nachgerechnet. Für modulierte Ansätze wird die Dosis- oder Fluenzverteilung meist am Bestrahlungsgerät messtechnisch bestimmt.


title: Strahlentherapie

text: Standardverfahren der Teletherapie ist heute die "3-dimensional konformale Strahlentherapie", bei dem die zu behandelnde Körperregion in den Überschneidungsbereich der Achsen mehrerer Strahlen platziert wird, die aus unterschiedlichen Richtungen einwirken ("Isozentrum"), und durch individuell geformte Bleiblenden oder Anpassung der beschleunigerseitig vorhandenen Blenden des Multileafkollimators (MLC) der Zielkontur angepasst sind. Die Felder können noch mit Keilfiltern moduliert werden, um unterschiedliche durchstrahlte Gewebsdicken auszugleichen. Wenn die Einstrahlrichtungen aller Teilfelder auf einer gemeinsamen Ebene liegen (typischerweise eine Schnittebene quer zur Patientenlängsachse), spricht man von "koplanarer", sonst von "non-koplanarer" Planung. Moderne Behandlungspläne nutzen mehrere Volumendefinitionen (Zielvolumen erster und zweiter Ordnung), die unterschiedlich intensiv bestrahlt werden. Diese Techniken sind international genormt, zum Beispiel im ICRU-Report 50.