SIEMENS

Glanzstück: 15.000 am Bogen des Stadions befestigte LEDs bringen Durbans Himmel zum Leuchten.

Südafrika fiebert der Fußball-Weltmeisterschaft entgegen. Bis zum Anpfiff im Sommer 2010 wird an den Stadien und der Infrastruktur, etwa für Energieversorgung und Transport, noch eifrig gearbeitet. An fast allen Austragungsorten kommt dabei Technologie von Siemens zum Einsatz. In Durban wird sie sogar unübersehbar sein: Tausende von Osram-Leuchtdioden werden dort eindrucksvoll und vor allem energieeffizient das neue Moses Mabhida Stadion erhellen. Dieses Gebäude ist auf dem besten Weg, zu einem Wahrzeichen für die Spiele zu werden: Ein 350 m langer Bogen spannt sich über das Stadion mit seinen 70.000 Plätzen. Am obersten Punkt entspricht seine Höhe der eines 30-stöckigen Hauses. Abends und nachts werden LED-Leuchten zu beiden Seiten des Bogens ein gleichmäßiges, noch in großer Ferne erkennbares Licht ausstrahlen.
Was das Stadion neben seinem kühnen Design einzigartig macht, ist vor allem seine Energieeffizienz: LED verbrauchen bei gleicher Lichtmenge etwa 20 % weniger Energie als alternative Lösungen für derartige Awendungen, etwa Fluoreszenzlampen. Bei voller Last benötigen die knapp 15.000 installierten LED insgesamt nur 30 kW Leistung und halten aufgrund ihrer hohen Qualität rund 50.000 Stunden.
Die gesamte Stahlkonstruktion des Bogens ist hohl und von innen begehbar. Das ist für eine unkomplizierte und kostengünstige Wartung nötig. Der Austausch von LED dürfte aber eher selten vorkommen, denn sie halten achtmal länger als herkömmliche Fluoreszenzlampen. Jeweils 36 Dioden sind in eigens entwickelten Osram-Leuchtkörpern in einer langen Reihe fest installiert. Die 1,8 m langen Leuchtkörper sehen wie überdimensionierte Halterungen für Leuchtstoffröhren aus; sie leiten die Wärme der LED ab und schützen die Dioden vor Umwelteinflüssen.
Licht von Osram wird den Besuchern der Fußballweltmeisterschaft an vielen Orten begegnen: etwa an den Flughäfen in Johannesburg, Kapstadt und Durban, in den Stationen des neuen Gautrain, einem Hochgeschwindigkeitszug, der Pretoria und Johannesburg verbindet, und entlang von Autobahnen. Südafrika wird leuchten, wenn die Welt auf das Land schaut.
Andreas Kleinschmidt

Weniger schmerzhaft: Die DECT-Methode könnte Gelenkpunktionen bei der Gicht-Diagnose ablösen.

Ärzte können Gicht mit einem Computertomographen (CT) künftig deutlich besser erkennen als mit der bisher üblichen Gelenk-Punktion. Dies zeigt eine aktuelle Studie am Vancouver General Hospital in Kanada. Die Dual-Energy-Computertomographie (DECT) von Siemens erlaubt eine nicht-invasive Untersuchung, die geringe Mengen von Harnsäureablagerungen schnell und genau lokalisiert und im CT-Bild farbig markiert. Möglich macht dies ein CT, der über zwei Röntgenröhren den Patienten gleichzeitig mit zwei energetisch unterschiedlichen Röntgenstrahlen durchleuchten kann. Harnsäurekristalle ergeben in den Bildern rote, Knochen und Kalzium dagegen grau-bläuliche Färbungen.
Gicht ist die häufigste entzündliche Gelenkerkrankung. Dennoch ist Gicht schwer diagnostizierbar, weil es bei anderen Erkrankungen wie der Arthritis ähnliche Symptome gibt. Sicherheit bringt erst der Nachweis von Harnsäureablagerungen. Hierzu wird das Gelenk üblicherweise mit einer Nadel punktiert und Flüssigkeit entnommen. Das kann aber bei entzündeten Gelenken schwierig und schmerzhaft werden. Wie die Ärzte in der Studie berichten, fanden sie mittels DECT mehr von Gicht befallene Stellen pro Patient als mit der herkömmlichen Untersuchung. Außerdem erkannten die Wissenschaftler befallene Stellen in Ellenbogen, Fuß, Knöchel und Knie mittels DECT deutlich besser als mit der Punktion. na/sw

Selbstständig: Mittels Laser können sich Fahrzeuge orientieren.

Mit einer Entwicklung von Siemens können sich Fahrzeuge autonom in Hallen bewegen, ohne auf zusätzliche Orientierungshilfen angewiesen zu sein. Das System vermisst mit einem auf einem Schwenkmotor angebrachten Laser-Scanner die Umgebung und erstellt eine dreidimensionale Karte. Neue Fahrstrecken werden durch einmaliges Abfahren gelernt. Bisher eingesetzte Systeme sind auf externe Navigationshilfen wie Reflektoren, Magnete oder induktive Leitdrähte angewiesen. na/sw

Beschleuniger: Dank der Zeolithe ist der speedMatic der schnellste Spüler seiner Klasse.

Spezielle Mineralien, die zusätzlich Wärme abgeben, machen den Trocknungsvorgang des Siemens-Geschirrspülers speedMatic schneller und effizienter. So genannte Zeolithe, Silikatmineralien mit großer Oberfläche und inneren Hohlräumen, erhitzen sich bei der Wasseraufnahme und geben die Wärme ab. So braucht der Spüler beim Standardprogramm bei 50 °C etwa 15 Minuten weniger als herkömmliche Geräte. Der speedMatic ist damit der schnellste Spüler mit der höchsten Energieeffizienzklasse AAA. Zudem verbraucht er durch die energySave-Funktion etwa 20 % weniger Strom als der bisher beste Spüler dieser Klasse – das ist Weltrekord. na/sw

Zündende Ideen: Etwa 600 Ideen für neue Lichtkonzepte reichten die Hobbydesigner bei Osram ein. Prämiert wurden etwa "Light Shell” (oben), "Chromatic Ball” (Mitte) sowie Gartenlichter in Bambusform.

Osram setzt bei der Entwicklung neuer Lichtlösungen auf Open Innovation: Im Rahmen des Wettbewerbs "LED-Emotionalize your light" konnten Profidesigner wie auch Freizeitbastler ihre Ideen ins Rampenlicht stellen. Das Ziel: Realisierbare Lichtlösungen, die für den Benutzer bezahlbar, leicht zu bedienen und zu installieren sind. Einzige Voraussetzung: Die Geistesblitze müssen Leuchtdioden (LED) nutzen und eine Wohlfühlatmosphäre verbreiten. Die Teilnehmer reichten ihre Ideen mit Anwendungsszenarien, graphischen Designs und technischen Ausführungen auf einer Website ein. Die Community der angemeldeten Nutzer und eine professionelle Jury beurteilten die Entwürfe und wählten daraufhin die Sieger. Bis zum Stichtag Ende Juli 2009 wurden rund 600 Ideen aus 95 Ländern eingereicht. Insgesamt wurden Preisgelder von 7.000 € vergeben. Die prämierten Konzepte können unter www.LED-emotionalize.com bewundert werden. fm

Neue Röntgenquelle: Künftig könnten blitzschnell aktivierbare Feldemitter aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die im Computertomographen fest installiert sind, die bisherigen rotierenden Röntgenröhren ersetzen.

Seit über 100 Jahren werden Röntgenstrahlen auf die gleiche Art und Weise erzeugt: Ein Glühdraht in einer Vakuumröhre gibt Elektronen ab, die über eine hohe Spannung beschleunigt werden und auf eine Elektrode treffen, wo sie Röntgenstrahlen auslösen. In diesem Prinzip unterscheiden sich die frühesten Geräte nicht von modernsten Computertomographen (CT).
Doch eine Innovation, die Siemens zurzeit mit der US-Firma Xintek im Joint Venture XinRay Systems entwickelt, könnte nun das Verfahren revolutionieren. Dr. Jens Fürst von Siemens Healthcare, der die grundlegenden Forschungsarbeiten von Dr. Otto Zhou von der University of North Carolina mit XinRay zur kommerziellen Lösung weiterentwickelt, erklärt: "Wir bringen viele Nanoröhrchen aus Kohlenstoff auf Metall auf. Diese Feldemitter werden durch Steuerelektroden einzeln aktiviert und wirken als Minielektronenquellen. Mit den emittierten Elektronen beschießen wir wie üblich eine Elektrode, die beim Aufprall die Strahlung freisetzt." Der wesentliche Vorteil: Die Feldemitter werden in weniger als einer Millionstel Sekunde aktiviert – bei herkömmlichen Röntgenquellen dauert das Auslösen mehrere Hundertstel Sekunden.
Um ein 3D-Bild aus dem Körperinneren zu bekommen, rotieren heute in den besten CT zwei Röntgenröhren etwa dreieinhalb Mal pro Sekunde um den Patienten, der langsam durch die Röhre geschoben wird. In Zukunft könnten dagegen hunderte von Mini-Röntgenquellen in einer kreisförmigen Röhre fest installiert sein. Sie würden dann nacheinander ausgelöst – was virtuelle Rotationszeiten von mehr als zehn Mal pro Sekunde ergibt. Damit ließen sich schnelle Prozesse mit hoher Bildqualität beobachten, etwa die Verteilung eines Kontrastmittels im Blutstrom. Zudem erreicht man bei gleicher Bildqualität eine geringere Strahlenbelastung für den Patienten. Darüber hinaus könnte man während einer Bestrahlung zur Zerstörung von Tumorgewebe gleichzeitig scharfe Röntgenaufnahmen machen.
Noch sind die neuen Röntgenquellen in einer frühen Entwicklungsphase – ein Gerät für medizinische Anwendungen ist erst in einigen Jahren realistisch. Deutlich früher denkbar wäre ein Einsatz für die Durchleuchtung von Gepäck an Flughäfen oder im industriellen Umfeld: Um einen hohen Durchsatz zu ermöglichen, zählt hier vor allem die Geschwindigkeit der Durchleuchtung. Und die ist bei den neuartigen Scannern schon heute phänomenal.
Andreas Kleinschmidt

Hightech-Medizin für vierbeinige Patienten: Hunde leiden etwa häufig an Bandscheibenvorfällen, die mit MRT diagnostiziert werden können. Selbst Probleme bei Schildkröteneiern kann die Technologie sichtbar machen.

Hightech-Diagnosemethoden wie die Magnetresonanztomographie (MRT) waren bislang nur dem Menschen vorbehalten. Damit auch Tierärzte Erkrankungen sicherer diagnostizieren und gezielt behandeln können, hat Siemens tiergerechte Programme und spezielle Mini-Spulen entwickelt. So aufgerüstet, können MRT-Geräte, die in erster Linie für Menschen genutzt werden, auch Details aus dem Körperinneren von Kleintieren sichtbar machen. Bislang konnten Tierärzte ihre kleinen Patienten nur mit Röntgen- oder Ultraschallgeräten untersuchen. Anders als der Mensch muss das Tier für die Untersuchung narkotisiert werden, weil sich die Patienten für eine gute Aufnahme nicht bewegen dürfen. In der Narkose wird das Tier vor der Untersuchung auf der Patientenliege fixiert. Eine Decke schützt vor dem Auskühlen. fm

Organische Fotodioden: hocheffizient und langlebig.

Forscher von Siemens Corporate Technology haben ein kostengünstiges Produktionsverfahren für organische Fotodioden entwickelt. Die Dioden sind sehr effizient, empfindlich und langlebig. Ein mit der neuen Sprühtechnik hergestellter Flachbild-Röntgendetektor zeigt teilweise sogar bessere Leistungen als bislang verwendete Detektoren. Organische Fotodioden bestehen nicht aus kristallinen Halbleitern, sondern aus organischen Kunststoffen. Sie können in Zukunft eine preiswerte Alternative für großflächige Detektoren sein. na/fm

Tropfenform: veränderte Oberflächenstruktur.

Mit einer Antihaftbeschichtung auf Basis chemischer Nanotechnologie haben Siemens-Forscher die Produktion von Leiterplatten verbessert. Der Lotus-Effekt kommt bei Schablonen zum Einsatz, durch die Lotpaste auf Platinen gedruckt wird. Damit werden feinste Lötstrukturen von einigen hundert Mikrometern möglich. Gleichzeitig verbessert das Verfahren die Qualität der Leiterplatten und spart in der Produktion Zeit, weil die beschichteten Schablonen weniger oft gereinigt werden müssen. Die Beschichtung ist bereits im Einsatz. na/sw