Das Militär und Technik

Vorgestern Abend kam der Spielfilm Pacemaker. In diesem Action Streifen werden russische Interkontinentalsprengköpfe entführt und Amerikaner jagen nach den Entführern, weil natürlich die Russen zu blöd sind, das auf ihrem eigenen Territorium zu tun. Wie immer gibt es da eine Menge Unmöglichkeiten. So können Laien im Handumdrehen aus einem Initialzünder eine eigene Atombombe basteln oder ein Aufklärungssatellit kann ein Ziel eineinhalb Stunden lang beobachten. Überhaupt sehen dort Aufklärungssatelliten alles.

Das erinnerte mich an die Diskussion über die Aufklärungssatelliten. Ich vertrete da eine konservative Haltung und hinterfrage alles. Warum? Es gibt Personen die glauben das Militär verfüge über Technologien, die weit über das hinausgehen, was im zivilen Bereich verfügbar ist. Ich sehe das aus den Erfahrungen die ich gemacht habe anders. Es gibt sicherlich Forschung die nur vom Militär betrieben wird, weil sie in der zivilen Welt keine Anwendung findet: Wie macht man Atombomben kleiner? Wie erzeugt man Bomben die eine große Fläche gleichflächig zerstören? Wie optimiert man Milzbrandsporen, dass sie möglichst lange überleben, wenn sie freigesetzt werden?

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Willkommen in der Besenkammer

Nachdem das Hubble Weltraumteleskop ja just der letzten Servicemission ausfiel und diese erst auf Februar und nun auf "unbestimmt" (NASA Jargon für "gestrichen") verschoben" ist wird nun die ISS für 6 Personen ausgebaut. Die Besatzung hat Schlafkabinen und anderes Equipment für 3 weitere Personen an Bord gebracht.

Wo die Astronauten wohnen sollen. Das ist ein Beispiel wie die ISS sukzessive verkleinert wurde. Bei der ISS muss man unterscheiden zwischen den bemannten Strukturen und den unbemannten Teilen – Solarzellenauslegern, Mast, Radiatoren. Während es bei diesen kaum Streichungen gab, wurde bei den bemannten Teilen eingespart. Auch diese lassen sich einteilen in 3 Kategorien

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Süßstoffe und Gesundheitsgefahren

Heute ein kurzer Blog, da ich noch nebenher einiges zu tun habe. Wir haben heute Studieninfotag und für einige Freunde muss ich noch eine Kurzzusammenfassung für Türkisch für Anfänger schreiben (die Freunde sind in den USA und Kanada und hätten sonst wenig von der Serie). Da passt es gut, dass ich eine Frage von Michael Van bekommen habe:

  • Süßstoff in Coca Cola
  • Aspartam in Coca-Cola Light
  • Sucralose und Acesulfam in Cola-Zero
  • Einige meiner Bekannten meinen das diese Süßstoffe gesundheitsschädlich sind und man sollten nicht mehr als ein Glas pro tag trinken. Stimmt das ?

Also gehen wir in Medias res: Aspartam ist eine Verbindung aus zwei Aminosäuren – den Bausteinen des Eiweißes und Methanol. Im Körper wird es in diese drei Bestandteile gespalten die auch in der Natur vorkommen und völlig ungefährlich sind (Methanol zumindest in den kleinen Mengen in denen es in Aspartam enthalten ist).

In normalem Cola ist kein Süßstoff enthalten sondern Zucker, und davon nicht gerade wenig, etwa 100 g pro Liter. In Cola light wird aber auch (zumindest in manchen Marken) Acesulfam-K eingesetzt. Acesulfam galt lange Zeit als ungefährlich und hat einen ADI Wert von 15 mg/kg Körpergewicht (15 mg/kg Körpergewicht also etwa 1 g für eine 67 kg schwere Person kann man lebenslang zu sich nehmen, ohne das etwas (positiv oder negativ) passiert). Seit 1997 ist es jedoch in der Diskussion, da bei Ratten ab 60 mg/kg Körpergewicht Erbgutveränderungen auftraten, allerdings kein Krebs oder eine andere Krankheit. Da Acesulfam-K 200 mal süßer ist als Zucker, muss man schon eine Menge Cola oder andere Getränke trinken um auf den ADI Wert zu kommen. Wenn es alleiniger Süßstoff ist (meistens wird es mit Acesulfam-K kombiniert) dann entspricht dies etwa 2 l Cola pro Tag oder 8 l um in die Nähe der Werte zu kommen, die bei Ratten einen Effekt zeigten.

Acesulfam K ist noch zugelassen, da die Ergebnisse bei den Ratten bislang nicht reproduziert werden konnten. Nachdem es schon früher Fehlalarme gab, weil Ergebnisse von Ratten sich nicht auf den Menschen übertragen ließen (Verbot der Propionsäure, die auch natürlicherweise in Lebensmitteln vorkommt 1988 mit Wiederzulassung 1996) ist die EU Kommission heute vorsichtiger geworden. Zum Verständnis: Jeder Stoff wird vor der Zulassung genau geprüft. Natürlich sollte die Zulassung erneut überprüft werden, wenn neue Erkenntnisse vorliegen, aber bei einem schon zugelassenen Stoff gibt es dann auch den wirtschaftlichen Hintergrund, dass er ja schon in der Anwendung ist. Es liegen dann auch Ergebnisse über den Einsatz vor. Wenn nun eine Forschergruppe etwas besonderes entdeckt, muss dies von anderen verifiziert werden und dieser Beweis konnte bei Acesulfam nicht erbracht werden. Eventuell ist eine Verunreinigung oder ein anderer Bestandteil des Futters für die Erbgutveränderungen verantwortlich.

Sucralose entsteht durch Ersetzen von OH Gruppen durch Chloratome in normalem Zucker. Es ist ein recht neuer Süßstoff mit der 600 fachen Süßkraft von Zucker. Er wird vom Körper nicht abgebaut und Ratten vertrugen ihn selbst bei Konzentrationen von 22 % im Futter über ihr ganzes Leben. Mit einem Sicherheitsfaktor von 100 belegt, ist er zugelassen mit einem ADI Wert von 15 mg/kg (entsprechend der Süßkraft von 500-700 g Zucker bei normalgewichtigen Personen). Succrulose gilt als Süßstoff der Zukunft ist aber bisher noch in wenigen Lebensmitteln vorhanden.

Das Gerücht, dass Süßstoffe krebserregend sind, hat ihre Ursache im Natriumcyclamat. Daher ist in der Tat seit 1969 der Süßstoff Natriumcyclamat in den USA verboten, er blieb dagegen bei uns zugelassen (er ist unter anderem Hauptbestandteil der Süßstoff­tabletten und wird eingesetzt, wenn die Süße hitzebeständig sein muss). Tierversuche in den USA zeigten, dass er Blasenkrebs verursachte, was natürlich auch in Europa zur Überprüfung von Cyclamat führte. Nur konnte man bei uns nichts feststellen, auch nicht im Tierversuch unter denselben Bedingungen. Wiederholungen der Tests in den USA seitens der FDA (Food and Drug Administration) konnten das Ergebnis ebenfalls nicht wiederholen. Es zeigte sich später, dass es nicht am Cyclamat lag, sondern einer Verunreinigung aus dem Herstellungsverfahren. Bei einem von einem US-Hersteller eingesetzten Verfahren entsteht als Nebenprodukt 2-Cyclo-hexen-1-on, welches in kleinen Mengen in den Tabletten vorhanden war und krebserregend ist. Nachdem die Hersteller das europäische Verfahren adaptiert hatten und die FDA mehrere Studien durchgeführt hatte, wurde Cyclamat 1984 wieder als unbedenklich eingestuft. Der Empfehlung der FDA zur erneuten Zulassung folgte der Gesetzgeber aber nicht.

Saccharin wurde 1977 in den USA ebenfalls kurzzeitig verboten. Wegen der Kritik an der Durchführung der Studie wurde das Verbot aber sehr schnell wieder aufgehoben. Es zeigte sich, dass Saccharin keine Tumore auslöst, aber die Bildung fördert, wenn andere krebserregende Substanzen anwesend sind. Dafür benötigt man sehr hohe Dosen. Bei den Dosen, die üblicherweise in Lebensmitteln vorhanden sind, besteht diese Gefahr nicht.

Cyclamat und Saccharin sind zwei sehr alte Süßstoffe (Entdeckung 1878 und 1937). Sie wurden erst nach Einführung des Lebensmittelrechts genauer untersucht. Die neueren Süßstoffe durchliefen (mit Ausnahme von Aspartam) ein Zulassungsverfahren, bei dem auch die Gesundheitsgefahren untersucht wurden. Sie gelten als unbedenklich.

2009 wurde die Überprüfung von Aspartam nachgeholt. Der Süßstoff besteht aus zwei Aminosäuren und Methanol, also natürlichen Stoffen oder Substanzen, die in freier Form in den Mengen, die man aufnimmt, harmlos sind. Auch hier ergaben sich keine Hinweise auf Krebs. Der Grund für die Überprüfung war kein konkreter Verdacht, sondern dass die EU-Kommission meint, jeder Zusatzstoff müsste überprüft werden, auch wenn er (fast) natürlich ist. Als Aspartam zugelassen wurde, wurden nur ver­schiedene Studien ausgewertet, aber nicht wie bei anderen Zusatzstoffen ein formelles Untersuchungsverfahren gestartet.

In den letzten Jahren wurden natürliche Süßstoffe populär. Das sind Pflanzenextrakte die Substanzen haben die sehr süß schmecken. Das bekannteste ist Stevia, gewonnen aus der gleichnamigen Pflanze. Der Mechanismus ist der gleiche wie bei den Süßstoffen: Die Substanz, hier eine Kohlenhydratverbindung, passt viel besser in den Süßrezeptor als Zucker und erzeugt so einen viel intensiveren Süßeindruck. Diese sind nun aber nicht per Se ungefährlicher als syntetische Süßstoffe. Nicht alles was natürlich ist, ist harmlos. Einige der stärksten Gifte stecken in Pflanzen wie in der Tollkirsche oder dem blauen Fingerhut. Selbst manche Lebensmittel sind in bestimmten Wachstumsstadien giftig, z. B. grüne Tomaten oder rohe (nicht gekochte Bohnen). Der kleine Unterschied ist nur der das Stevia als Lebensmittel verkauft wird und nicht als süßstoff. Damit muss es keinerlei Zulassungsverfahren durchlaufen. Die würde kein Lebensmittel durchstehen, denn eine Forderung ist ja das die 100-fache normale tägliche Verkehrsmenge noch harmlos ist. Diese Prüfung besteht kein Lebensmittel außer vielleicht einige Schnittkräuter wie Petersilie und Schnittlauch. Selbst Brot nicht: Wenn man pro Tag 30 kg anstatt 300 g Brot ist, dann hat das durchaus negative gesundheitliche Folgen ….

In der Diskussion ist auch, ob Süßstoffe nun wirklich Energie (Kalorien) sparen. Süßstoffe sind Bestandteil von Masthilfsmitteln bei der Schweinezucht. Auf gut deutsch: Schweineferkel nehmen schneller zu, wenn Süßstoffe im Futter enthalten sind. Dies wurde relativ kritiklos auf den Menschen übertragen. Es wurde auf die Ähnlichkeit des Schweins in zahlreichen biologischen Parametern verwiesen und postuliert, dass Süßstoffe dem Körper signalisieren, dass nun Zucker kommt. Da dies nicht der Fall ist, würde der Insulinspiegel sinken, was zu Heißhunger führt. Das wurde aber beim Menschen wie auch im Tierversuch nie beobachtet.

Die Wahrheit ist jedoch eine andere. Zum einen wurde der postulierte Mechanismus nicht entdeckt. Süßstoffe verändern den Insulinspiegel nicht. Er steigt nicht vorsorglich an, weil Zucker erwartet wird und er sinkt nicht ab, wenn es dann Süßstoffe gibt. Der Körper reagiert nicht auf den Süßeindruck, sondern nur auf tatsächlich im Blut vorhandene Glucose. Das wurde in zahlreichen Experimenten nachgewiesen. Der zweite Einwand ist die Unkenntnis der Ferkel und ihrer Bedürfnisse. Die Milch von Sauen ist wie jede Muttermilch süß, und wenn das nun anschließende Mastfutter genauso süß ist, dann essen die Ferkel es lieber, weil es sie an die Muttermilch erinnert. Süßstoffe werden einfach deswegen eingesetzt, weil dies billiger ist, als Zucker zuzu­setzen. Aber: Wichtig ist der Süßgeschmack. Nicht süßes Futter wird von den Ferkeln weniger konsumiert. Sind die Ferkel größer, so essen sie auch ungesüßtes Futter, und die nun eingesetzten Futtermittel enthalten folgerichtig auch keine Süßstoffe mehr. Denselben Effekt kennt man auch von Kleinkindern, die einen ungesüßten Brei weitaus weniger gerne essen als einen gesüßten.

Andere Argumente, die angeführt werden, sind z. B. die Tatsache, dass in den USA immer mehr Süßstoffe eingesetzt wurden, aber der Anteil der Dicken stetig anstieg. Nur steigt er in den USA auch dann an, wenn Süßstoffe ein negatives Image haben und der Konsum zurückgeht. In den USA haben bisher alle Versuche mit propagierten Ernährungsformen („Low-Carb“, „Low-Fat“), den Anstieg der Dicken zu begrenzen, keinerlei Erfolg, ganz einfach, weil die Übergewichtigen sich nicht daran halten.

Es gibt beim Menschen bisher keinen Nachweis, dass Süßstoffe dick machen. Zahlreiche Untersuchungen konnten bisher nicht nachweisen, dass man durch Süßstoffe mehr isst. Die offiziellen Empfehlungen der DGE sind die, dass man mit Süßstoffen eine Diät unterstützen kann.

Da Leute sich chemische Namen nicht merken können und es noch schwieriger ist nicht Dinge über den Kamm zu scheren hat sich eingebürgert, das Süßstoffe  krebserregend sind. Sollte ein Stoff tatsächlich in diesem Verdacht stehen, so wird er aber – egal wie häufig er eingeätzt wird – verboten. Das zeigte schon die Propionsäure, ein Konservierungsmittel für Brot, dass auch in Käse natürlicherweise vorkommt. 1988 stellte man Krebs im Vormagen von Ratten bei hohen Dosen fest. Daraufhin wurde die Propionsäure verboten. Als man feststellte, dass der Effekt auf der Säurewirkung bei extrem hohen Dosen beruhte, die in Lebensmitteln nicht gegeben sind und beim Menschen nicht vorkommen kann, weil er keinen Vormagen hat, in dem sich die Nahrung längere Zeit befindet (der Magen ist vor Säure geschützt, der Vormagen nicht) wurde sie 1996 wieder zugelassen.

Zu viel Cola light würde ich trotzdem nicht trinken, denn die dort enthaltene Phosphorsäure stört das Calcium-Phosphatgleichgewicht. Es gibt zwar keinen Hinweis dass dies zur Entkalkung der Knochen führt, aber immerhin sinkt der Calciumspiegel im Plasma beim Menschen (also ein beim Menschen, nicht der Ratte nachweisbarer Effekt). Phosphorsäure genießt anders als Süßstoffe als Altlast (sie wurde schon vor der Lebensmittelgesetzgebung eingesetzt) einen Schutz auf den Süßstoffe nicht hoffen können. Zusammenhänge die Phosphorsäure könnte das hyperkinetischen Syndrom von Kindern fördern wurden ebenfalls geäußert, sind aber nicht verifiziert worden.

Ich hoffe das war ausführlich genug. Vielleicht regt es ja auch zum Buchkauf an.

Klimaschutz kann man nicht aus der Portokasse finanzieren

Zwei Kommentare zu den letzten Blog Einträgen bringen mich dazu nochmal das Thema Ersatz begrenzter Rohstoffe durch regenerative Energien anzusprechen. Das habe ich schon mal vor einem Jahr in einigen Rechenbeispielen getan. Was uns wohl allen klar ist: Früher oder später muss man Erdöl, Erdgas und Kohle, aber auch Uran durch regenerative Quellen ersetzen. Einfach weil sie begrenzt sind.

Die wichtigste Energiequelle die wir haben ist die Sonne. Wasserkraft und Windkraft mag an bestimmten Standorten oder sogar bei bestimmten Ländern (Norwegen z.B.) eine Ergänzung oder Alternative sein. Aber eben nicht global. Okay. Machen wir mal eine Bilanz für die BRD. Das ist der Energieverbauch der BRD in 2007:

  • Gesamt: 13842 PJ
  • davon 4678 PJ Mineralöl
  • 3136 PJ Erdgas
  • 1952 PJ Steinkohle
  • 1618 PJ Braunkohle
  • 1533 PJ Kernenergie
  • 909 PJ erneuerbare Energien
  • 16 PJ sonstige Energien

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Sonnenenergie und Wirtschaftlichkeit

Wir wissen es alle: Die Sonne liefert uns mehr Energie als wir jemals brauchen werden. Der Weltenergieverbrauch betrug 2007 insgesamt 432 Exajoule, das sind 13.9 Terrawatt Dauerleistung. In der Sahara beträgt die Sonneneinstrahlung pro Jahr etwa 1800-2000 kWh pro m. 68000 km, ein Bruchteil der Fläche Deutschlands würde ausreichen wenn man die gesamte Energie nutzen könnte.

Doch das können wir nicht und bislang haben wir zwei große Alternativen:

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