Ernährung und Gesundheit Alimentation et santé - EDITORIAL / ÉDITORIAL
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Newsletter IngCH Engineers Shape our Future NR. 49, SEPTEMBER / SEPTEMBRE 2014
Ernährung und Gesundheit
Alimentation et santé
EDITORIAL / ÉDITORIAL
IngenieurInnen leisten einen wichtigen Comment les ingénieur-e-s contribuent à la
Beitrag zur Welternährungsproblematik problématique de l’alimentation mondiale
Michelle Grant, ETH Zurich World Food System Center
Heute leidet beinahe die Hälfte der A l’heure actuelle, près de la moitié de la population mondiale
Weltbevölkerung an ernährungsbe- souffre de problèmes de santé liés à l’alimentation. Près d’un
dingten Gesundheitsproblemen. Fast milliard d’êtres humains se trouvent dans l’impossibilité de
eine Milliarde Menschen sind ausser- consommer les calories dont ils ont besoin afin de maintenir leurs
stande, sich die nötigen Kalorien zuzu- fonctions vitales. Deux milliards environ souffrent de ce que l’on
führen, um fundamentale Körperfunk- appelle la «faim cachée»: leur alimentation contient suffisam-
tionen aufrechtzuerhalten. Annähernd ment de calories mais présente des carences en oligoéléments,
zwei Milliarden leiden an verstecktem pourtant indispensables à une vie saine. A l’inverse, plus d’un
Hunger, d. h., ihre Ernährung enthält milliard de personnes sont en surpoids ou obèses, et courent le
zwar genug Kalorien, jedoch zu wenig Spurenelemente, die für risque de développer un diabète, une affection cardiaque ou
ein gesundes Leben unabdingbar sind. Auf der anderen Seite sind un cancer. Parallèlement, la production de denrées alimentaires
über eine Milliarde Menschen übergewichtig und adipös und est confrontée à des menaces sans précédent – changements
dem Risiko ausgesetzt, an Diabetes, einem Herzleiden oder an climatiques, manque d’eau, dégradation de la qualité des sols,
Krebs zu erkranken. Gleichzeitig ist die Lebensmittelproduktion diminution du nombre de terres cultivables, etc. La question
mit nie dagewesenen Bedrohungen konfrontiert – Klimawandel, est donc légitime: comment allons-nous faire pour nourrir
Wasserknappheit, nachlassende Bodenqualität, verringerte Ver- 10 milliards d’êtres humains en 2015 si nous rencontrons déjà
fügbarkeit von urbarem Land etc. Wie sollen im Jahr 2015 – so des difficultés aujourd’hui?
die berechtigte Frage –10 Milliarden Menschen ernährt werden,
wenn wir bereits heute Mühe mit der Versorgung haben? Bon nombre de têtes pensantes se consacrent à cette interro-
gation, parmi lesquelles: des ingénieurs agronomes cherchent à
Viele helle Köpfe widmen sich dieser Frage. Unter ihnen viele cultiver davantage de nourriture, à moindres frais et en utilisant
IngenieurInnen: Agraringenieure suchen nach Wegen, mit klei- moins de terres; des ingénieurs agroalimentaires réfléchissent à
nerem Aufwand mehr Nahrung auf weniger Land anzubauen; la conception de produits alimentaires sur mesure, sains, utiles et
Lebensmittelingenieure arbeiten daran, massgeschneiderte nutritifs; des ingénieurs en nanotechnologies élaborent des mé-
Nahrungsprodukte zu kreieren, die sicher, zweckdienlich und thodes précises de nano-administration pour les oligoéléments;
nahrhaft sind; Ingenieure der Nanotechnologie entwerfen ziel- des ingénieurs chimistes imaginent des solutions d’emballages
gerichtete Nanoverabreichungsverfahren für Spurenelemente; permettant de protéger les denrées périssables; des ingénieurs
Chemieingenieure erfinden Verpackungslösungen, die verderb- en sciences de l’environnement analysent la durée de vie des
liche Nahrung vor dem Verfall bewahren; Umweltingenieure produits alimentaires afin d’améliorer l’empreinte écologique
führen Lebensdaueranalysen von Nahrungsprodukten durch, de notre alimentation; des ingénieurs en génie mécanique
um den ökologischen Fussabdruck unserer Ernährung zu ver- développent des systèmes d’impression en 3D afin de proposer
bessern; Maschinenbauingenieure entwerfen 3-D-Drucksysteme, au consommateur une alimentation fonctionnelle sur mesure.
um Konsumenten massgeschneiderte funktionale Nahrung zu On pourrait bien sûr compléter à l’envi cette liste d’exemples.
bieten. Die Liste von Beispielen liesse sich beliebig fortsetzen. Nous devons comprendre la nature hautement complexe des
Wir müssen das höchstkomplexe Wesen der Nahrungsmittelsyste- systèmes agroalimentaires et bien garder à l’esprit que seule une
me verstehen und begreifen, dass Lösungen die Zusammenarbeit collaboration étroite entre les diverses branches et disciplines
über Branchen und Disziplinen hinweg voraussetzen. Hier, an permettra d’aboutir à des solutions. C’est à la croisée entre pro-
der Schnittstelle von Nahrungsproduktion, Umweltschutz und duction alimentaire, protection environnementale et bien-être
menschlichem Wohlbefinden, leistet die Ingenieurwissenschaft humain que les ingénieurs apportent une large contribution.
einen wichtigen Beitrag.
INHALT / CONTENU Article / Artikel
Editorial / Éditorial 1 La santé entre les mains d’un
Article / Artikel: 2–3 laboratoire de la nutrition
La santé entre les mains d’un labora-
toire de nutriments
(mew) Les médias se sont intéressés cet été au projet «Iron
Reportage: 4–6 Man» de Nestlé, qui doit révolutionner l’alimentation saine.
Engagement für eine bessere Welt Vous avez certaines carences nutritives? Pas de problème. Il
Bühler Group: vom Maschinen vous suffit d’appuyer sur un bouton pour recevoir les vitamines
hersteller zum Lösungsanbieter nécessaires, tout cela en fonction des données biologiques.
Dans son édition du 6 juillet 2014, l’hebdomadaire Schweiz
Artikel / Article: 6–7 am Sonntag rapporte que ce «dopage sain» devrait être admi-
Mikroalgen: kleinste Alleskönner nistré sous forme de capsules ou directement avec un repas.
Kolumne / Chronique: 8
Die Crux mit der MINT-Förderung? La volonté de prolonger la santé de l’être humain et de satisfaire
les besoins individuels de chaque organisme n’appartient plus
Biotechnologie: 9 au futur. Tandis que la recherche fait constamment de nouvelles
Sensitiver Säuresensor steuert Insulin- découvertes et développe les produits adaptés, le nombre de
produktion clients grimpe en flèche. Les besoins en compléments alimen-
taires augmentent et font gonfler les volumes du marché, qui
Interview: 10 se monteraient selon les estimations à 25 millions de dollars,
Papierbrücken une tendance à la hausse.
Tinet Ruch, Maturand der Kantons-
schule Limmattal
Des recherches mondiales qui ouvrent des op-
IngCH-Aktivitäten / Activités de IngCH 10–12 portunités
A Lausanne, non loin du lac Léman, Nestlé détient un centre
de recherche sur les fondements scientifiques de la nutrition
médicale personnalisée qui contribue à protéger la santé ou
à modifier l’évolution d’une maladie. Les chercheurs de l’ins-
titut se concentrent sur la biologie systémique intégrée pour
poser les jalons des produits à venir: un système complexe, qui
pourtant à lui seul ne suffit pas. Pour développer ces produits
d’un nouveau genre, on fait appel à la bioinformatique afin
de pouvoir intégrer les données. Celle-ci permet de créer des
approches de modèles qui utilisent de nombreuses combinaisons
obtenues à partir des données de recherche et de mettre ainsi
en évidence la corrélation entre la santé et les signes cliniques.
L’institut Nestlé Health Science axe ses recherches sur la création
d’un cocktail de nutriments sur mesure, adapté aux besoins
de chacun et capable de prévenir l’apparition de maladies du
système digestif, du métabolisme et du cerveau. Les maladies
citées sont fréquentes, dégradent la qualité de vie de la per-
sonne atteinte et engendrent des coûts élevés. Les résultats des
recherches, menées par cet institut fondé en 2011 et rattaché au
parc d’innovation de l’EPFL, sont contrôlés à l’aide de diagnostics
et utilisés pour proposer des solutions de nutrition innovantes,
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individuelles et scientifiquement prouvées. Mieux prévenir les
maladies et simplifier les traitements, tels sont les objectifs à
terme. En résumé: les bons nutriments nous maintiennent en
bonne santé ou nous permettent de le devenir. Was haben IngenieurInnen mit
Améliorer sa santé grâce à l’alimentation n’est pas une approche
Lebensmitteln zu tun?
nouvelle. Pourtant, les nutriments personnalisés nous font
franchir une nouvelle étape majeure concernant l’efficacité et
le vieillissement en bonne santé. Les frontières entre les prin-
cipes actifs et les nutriments s’estompent et ouvrent les portes
à un marché en plein essor, particulièrement convoité. Selon Caroline Laszlo, Kanti Hohe Promenade
les experts de la branche, Nestlé pourrait être à l’orée d’un
immense succès, comparable à celui de Nespresso. Une affaire «Es gibt ja LebensmittelingenieurIn-
qui pèserait donc des milliards. Les investissements en recherche nen und – TechnologInnen und ich
et développement seraient alors facilement amortis, tout est glaube, sie sind an fast allen Teilen
question ici de «time to market». En d’autres termes, premier der Produktion von Lebensmitteln
arrivé, premier servi. und deren Verpackungen beteiligt
sowie an der Entwicklung von neuen
Sachen. Ein Ersatz für die schädlichen
L’alimentation saine, un atout Stoffe in Süssgetränken fände ich zum
Au sein du Nestlé Health Science, le département HealthCare Beispiel gut.»
Nutrition développe et propose des solutions de nutrition
innovantes dans trois grands domaines thérapeutiques: les
soins médicaux chez les personnes âgées, les soins intensifs et
la chirurgie, ainsi que la pédiatrie. Cent vingt collaborateurs Martin Tarnutzer, Kanti Hohe Promenade
travaillent en Suisse sur des produits destinés à l’alimentation
artificielle par sonde ou par voie orale. A l’avenir, lorsque les «Ingenieurinnen und Ingenieure ver-
médecins prescriront des compléments alimentaires particuliers suchen, bereits bestehende Lebens
ou une alimentation sur mesure, la mise en application sera mittel oder Verpackungen zu verbes-
plus évidente et les patients pourront suivre les instructions sern und zu perfektionieren oder
plus facilement. Les rechutes et les effets yoyo pendant ou auch Neues herzustellen.
après le régime pourraient ainsi disparaître.
Ich fände es gut, wenn es eine Mög
Les ingénieurs, scientifiques et chercheurs tentent de répondre lichkeit gäbe, einen Fleischersatz zu
aux conséquences dramatiques annoncées du changement produzieren, den auch Menschen mit
démographique sur le système de santé. Sur son site Internet, Nahrungsmittelunverträglichkeiten
Nestlé suppute que d’ici 2020, 20% de la population mondiale gut vertragen.»
sera âgée de plus de 65 ans, trois hommes sur cinq mourront
de maladies chroniques, 20% de cette population sera en
surpoids ou atteinte d’obésité pathologique et les frais de
santé augmenteront rapidement. Toute approche visant à
retarder ou empêcher ces évolutions améliorera la vie des
hommes dans l’avenir.
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REPORTAGE
Engagement für eine bessere Welt
Bühler Group: vom Maschinenhersteller zum Lösungsanbieter
(mw) «Unser Ziel ist es, Innovationen für eine bessere Welt Problematik von Schimmelpilzbefall beim Rohgetreide. Ein
zu entwickeln.» Diese Worte von Calvin Grieder, dem CEO der Grund dafür ist die Veränderung des Klimas. Da Pilze schnell
Bühler Group, gelesen im Book of Innovation des Konzerns, wachsen, ist es wichtig, die befallenen Teile so rasch wie möglich
machen neugierig und werfen Fragen auf. Was steckt hinter zu entfernen. Für die Maisverarbeitung gibt es eine etablierte
diesem Anspruch? Lösung von Bühler, mit der man einen grossen Teil der Ernte
trotz Befalls retten kann. Auch für Reis bietet Bühler Anlagen,
Ausgangspunkt ist eine der grossen Herausforderungen der die eine hygienisch einwandfreie Lagerung gewährleisten.
Menschheit: Als Folge des Bevölkerungswachstums und der
steigenden Lebenserwartung wird die Zahl der Menschen auf Die vier Fachleute sind sich einig: Nahrungsmittelverluste zu
unserem Planeten bis 2050 auf über neun Milliarden anwachsen. reduzieren, ist weltweit das Thema Nummer eins. Für Eliana
Um die Weltbevölkerung künftig ernähren zu können, müssen Zamprogna ist klar: «Wir können es uns nicht leisten, jedes Jahr
viel mehr Nahrungsmittel zur Verfügung stehen. Als Marktfüh- ein Viertel oder mehr der Ernte zu verlieren. Eigentlich wäre
rer für Maschinen, Anlagen und Services zur Verarbeitung von – auch für neun Milliarden Menschen – genügend Nahrung
Nahrungsmitteln steht Bühler hier in der Verantwortung. Die vorhanden, doch sie gelangt nicht bis zum Konsumenten.»
Kunden von Bühler – Lebensmittelhersteller überall auf der
Welt – stehen vor der Frage, wie sie Produkte in genügender
Menge herstellen, die gleichzeitig nährstoffreich, gesund und Die Maschinen als Mittel zum Zweck
bezahlbar sind. Und wie sie die Produkte verarbeiten müssen, Ebenfalls von Bedeutung ist die Steigerung der Prozesseffizienz.
damit keine Rohstoffe verschwendet, Hygienestandards erfüllt So stellen fehlende oder unregelmässig verfügbare Energie-
und regionale Geschmacksvorlieben bedient werden. quellen vielerorts ein Problem dar. Bühler muss dann neben
der eigentlichen Anlage auch eine Energiequelle, wie bei-
Béatrice Conde, Group Expert Food Science & Technology, Eli- spielsweise einen Generator, bereitstellen. «Wenn es gelingt,
ana Zamprogna, Head of R&D Grain Processing, Peter Böhni, ressourcenschonende Prozesse zu entwickeln, kann man enorm
Head of Nutrition Solutions, sowie Thomas Scheiwiller, Head viel bewirken», so Böhni. Auch hier sieht sich Bühler in der
of Process Technology, gaben uns Einblick, wie Bühler seine Pflicht, verfügt doch das Unternehmen mit seinen Prozessen
Kunden bei der Lösung dieser Fragestellungen unterstützt. zum Teil über bis zu 50 Prozent Marktanteil.
Mit seinen Kompetenzen entlang der gesamten Wertschöp-
Kampf gegen die Verschwendung fungskette ist Bühler heute kein herkömmlicher Maschinen-
Bühler bietet Lösungen entlang der gesamten Wertschöp- bauer mehr. Der Konzern ist ein Partner seiner Kunden, der
fungskette der Nahrungsmittelproduktion an. Beim Reis bei- Lösungen für ihre Problemstellungen bietet. Die Maschinen
spielsweise ist Bühler von der Trocknung über die Lagerung sind dabei nur Mittel zum Zweck.
bis hin zur Vitaminisierung überall dabei. «Wenn es gelingt,
diese Wertschöpfungskette nachhaltig aufzubauen, dann hat
Bühler seine Aufgabe richtig gemacht», erklärt Béatrice Conde. Vitaminisierter Reis gegen «versteckten
So setzt sich Bühler im Kampf gegen die Verschwendung von Hunger»
Nahrungsmitteln ein. Gemäss WHO gehen 30 Prozent aller Wichtig bei dieser Partnerschaft ist das tiefe Verständnis für
Rohstoffe weltweit verloren – in Europa und Amerika vor lokale und kulturelle Bedürfnisse in den Kundenmärkten, über
allem beim Konsum, in Afrika und Asien in der ersten Stufe das Bühler dank globaler Präsenz und langjähriger Erfahrung
der Verarbeitung, also bei der Landwirtschaft. «Dort ist Bühler verfügt. Ein gutes Beispiel dafür ist NutriRice, ein Projekt für
präsent. Den Verlust von Nahrungsmitteln bei der Produktion, vitaminisierten Reis, das Bühler zusammen mit DSM (siehe
Lagerung und Verarbeitung zu senken, das ist unsere Mission», Kasten) lancierte. Die Idee dazu entstand eher zufällig, bei
sagt Eliana Zamprogna. Als Beispiel nennt sie die zunehmende einem Gespräch zwischen zwei Mitarbeitenden von Bühler und
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DSM. Thema war das Phänomen des «versteckten Hungers».
Vor allem Kinder leiden wegen einseitiger Ernährung oft an
Vitamin- und Mineralstoffmangel. Mit Vitaminen angerei-
cherter Reis würde dieses Problem lösen. Um ein Produkt zu
entwickeln, das kostengünstig produziert werden kann und
auch bei den Konsumenten Akzeptanz findet, waren allerdings
die Kenntnisse von Bühler über die kulturellen Eigenheiten
Asiens entscheidend.
Bei der Herstellung von weissem Reis fällt rund 20 Prozent
gebrochener Reis an. Diese Reiskörner werden in Asien als
minderwertig betrachtet. Bestenfalls landen sie im Tierfutter.
Anders bei den Bühler Kunden: Sie sortieren den gebrochenen
Reis aus, mahlen ihn und reichern ihn mit Vitaminen von DSM
an. Aus diesem vitaminisierten Rohstoff rekonstruiert eine
Bühler Maschine Reiskörner, die man vom ursprünglichen
Reis nicht unterscheiden kann. Ein weiterer Vorteil des Büh-
ler Verfahrens ist, dass die Vitamine im Innern des Reiskorns
stecken und beim Waschen oder Kochen nicht weggespült Photo: Atta-Mühle, Bühler
werden können.
Hindernisse bestehen aber weiterhin. «Nicht die Technik ist das genetischen Disposition bei Übergewicht oft Diabetes. «Des-
Problem, unsere Anlage funktioniert einwandfrei», sagt Peter halb ist es wichtig, die Verwestlichung der Essgewohnheiten
Böhni. «Vielmehr ist der vitaminisierte Reis etwas teurer. In zu bremsen und den traditionellen Speiseplan zu fördern.
China kauft ihn deshalb vorwiegend die städtische Bevölkerung, Stellvertretend dafür steht das Atta-Mehl-Projekt von Bühler»,
die nicht unter Mangelernährung leidet. Den Menschen auf sagt Béatrice Conde. «In Indien wird ein spezielles Vollkorn-
dem Land, die ihn besonders nötig hätten, ist der Reis hingegen mehl, das Atta-Mehl, verwendet. Wir haben über ein halbes
zu teuer.» Aus diesem Grund sucht Bühler die Kooperation Jahr geforscht, um zu verstehen, was Atta-Mehl überhaupt ist.
mit Partnern wie Regierungen, NGOs oder der WHO. Ziel ist Erst dann haben wir uns an die Entwicklung der Produktions
es, dass diese Partner die Vitamine kostenlos zur Verfügung anlagen gemacht.»
stellen und so die Produktionskosten gesenkt werden.
Realisiert wurde die Entwicklung in Indien, denn die Bühler
Mitarbeitenden vor Ort kannten die lokalen Bedürfnisse am
Innovationen für eine bessere Welt: In den besten. Thomas Scheiwiller dazu: «Unsere Ingenieure in der
Märkten für die Märkte Schweiz tüfteln und optimieren, bis sie 100-prozentig zufrieden
Ein neues Thema ist seit einigen Jahren die Fettleibigkeit (Obe- sind. In Indien betreibt man weniger Aufwand. Die Lösung
sity). Übergewicht ist ebenfalls eine Form der Vergeudung von erfüllt vielleicht nur 80 Prozent der Anforderungen, aber ‹it
Nahrungsmitteln. Das Problem ist längst nicht mehr nur eines works and it’s good enough›. Oft birgt eine Kombination beider
der westlichen Industrienationen, sondern hat sich in Ländern Herangehensweisen die besten Lösungen.»
mit niedrigen und mittleren Einkommen ausgebreitet. So haben
Südafrika, Mexiko und Indien heute die grösste Zunahme von
Übergewicht weltweit mit zum Teil schwerwiegenden Folgen.
In Indien zum Beispiel entwickeln die Menschen als Folge einer Fortsetzung auf der Seite 6
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ARTIKEL / ARTICLE
Mikroalgen: kleinste
Fortsetzung der Seite 5 Alleskönner
Mit der Atta-Mehl-Mühle gelang Bühler eine Pionierleistung.
Das Produkt dürfte künftig nicht nur in Indien, sondern auch
in anderen Regionen wie zum Beispiel in Afrika eingesetzt
werden und dort die Prozesse in der Müllerei revolutionieren.
Das zeigt exemplarisch, dass Bühler nicht nur mit Entwicklungen
aus der Schweiz Erfolg hat, sondern dass gute Ideen auch in
den Absatzmärkten entstehen. Und dass alle Bühler Mitarbei-
tenden rund um den Globus dazu beitragen, Innovationen für
eine bessere Welt zu entwickeln.
Mikroalgen der Spezies Chlorella sp., deren Lipid-Körper mit dem
Farbstoff Nilrot angefärbt wurden
Über Bühler
Bühler ist Spezialist und Technologiepartner für Maschinen, (is) Spätestens seit Sushi hierzulande einen regelrechten Boom
Anlagen und Services zur Verarbeitung von Grundnahrungs- erlebt hat, ist es für uns Europäerinnen und Europäer gang und
mitteln und zur Herstellung hochwertiger Materialien. Das gäbe, Algen zu essen. Roher Fisch und Reis werden bei dieser
Unternehmen hält weltweit führende Marktpositionen bei Japanischen Spezialität von Algen umwickelt und so verzehrt.
Produktionsanlagen für die Mehlherstellung, die Futter Diese Algen sind jedoch nicht für ihre besonders positiv wir-
mittelverarbeitung, aber auch für die Herstellung von kenden Fähigkeiten berühmt – eher im Gegenteil: Sie können
Pasta und Schokolade sowie im Aluminiumdruckguss. Die ungünstig viel Jod oder Giftstoffe enthalten. Es gibt jedoch
Kerntechnologien des Unternehmens liegen im Bereich Menschen, die schwören darauf, morgens einen Trunk aus
der mechanischen und thermischen Verfahrenstechnik. Algen zu sich zu nehmen, weil das enorm gesund sei. Wie das?
Die Bühler Group ist in über 140 Ländern tätig, beschäftigt
weltweit über 10’000 Mitarbeitende und erwirtschaftete Es existieren tausende von Algen-Arten – auch solche mit
im Geschäftsjahr 2013 einen Umsatz von CHF 2’322 Mio. positivem Einfluss auf den menschlichen Körper. Algen sind
www.buhlergroup.com keine homogene Gruppe, sondern ein Sammelbegriff für
Wasserbewohner, die Fotosynthese betreiben können. Es gibt
Algen, die bis zu 70 Meter lang werden. Es gibt jedoch auch
Algen, die aus wenigen Zellen oder einer einzigen Zelle beste-
hen. Sogenannte Mikroalgen.
Über DSM
1902 gründete die holländische Regierung die Kohleberg-
werksgesellschaft «De Nederlandse Staatsmijnen» (Dutch Ein interdisziplinäres Forschungsgebiet
State Mines), später DSM genannt. Der Bergwerksbetrieb Die Forschung mit Mikroalgen ist ein schönes Beispiel für die
wuchs und damit auch die Kohleaufbereitung. Ein Ne- interdisziplinäre Zusammenarbeit von verschiedenen Naturwis-
benprodukt daraus, das Kokereigas, wurde in Ammoniak senschaftlerinnen und -wissenschaftlern: Biotechnologinnen,
umgewandelt, ein Zwischenprodukt für viele Chemikalien, Chemiker, Lebensmitteltechnologinnen und Umweltwissenschaft-
unter anderem Stickstoffdünger. Dank diesen einzigartigen ler arbeiten zusammen mit Vertretern aus der Industrie daran,
Kompetenzen in Umwelt- und Materialwissenschaften wan- wie Mikroalgen-Produkte der Zukunft aussehen könnten. An
delte sich das Unternehmen in über einem Jahrhundert zu der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften gibt
einem Weltmarktführer in den Bereichen Life und Material es ein eigenes Kompetenzzentrum für Mikroalgen, das in der
Sciences. www.dsm.com Kombination aus technischen Möglichkeiten und fachlichem
Know-how einzigartig in der Schweiz ist.
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Weltweit experimentieren Forscherinnen und Forscher an der reichste Lebensmittel der Welt. Und sie enthält sämtliche es-
Vermehrung von Mikroalgen. Im Stoffwechsel sind diese Algen senziellen Aminosäuren – lebenswichtige Eiweissbausteine, die
den Pflanzen nämlich sehr ähnlich, doch sie vermehren sich der menschliche Körper nicht selbst bilden kann. Ausserdem
effizienter: Weil sie nicht ausdifferenziert sind, kann sich bei stecken in den Algen Eisen, Kalzium, Zink und Selen sowie
ihnen jede einzelne Zelle vermehren – nicht nur die Früchte oder grosse Mengen Vitamine und Antioxidantien, die allesamt vom
die Knollen. Bei guten Bedingungen verdoppeln Mikroalgen Körper gut aufgenommen werden.
ihre Biomasse mehrmals am Tag. Ihre einmalige Lebensweise
befähigt sie dazu, einzigartige Substanzen wie Pigmente oder Algen zeichnen sich dadurch aus, dass sie Gifte aufnehmen.
ungesättigte Fettsäuren zu bilden, die Verwendung in kosme- Sie können sie aber auch aus dem Körper herausschleusen.
tischen und pharmazeutischen Produkten, in Nahrungsmitteln Viele einzellige Algen haben eine negativ geladene Zellwand,
und Futter finden. Da Mikroalgen fähig sind, Lipide und Stärke die Schwermetallionen bindet, weshalb sie im Körper einen
als Speicherstoffe einzulagern, werden sie auch als zukunfts- entgiftenden Effekt haben.
trächtige Ressource für energetische Nutzung gepriesen.
Spirulina-Drink
Neue Ernährungsmöglichkeiten Laut dem Tages-Anzeiger gibt es bereits einen Schweizer Al-
Als Nahrungsmittelergänzung sind Mikroalgen als Quelle von gentrunk, der im Wallis hergestellt wird und Spirulina-Algen
Vitaminen und Mineralstoffen beliebt. Der Markt für Algen enthält. Das Wasser für das Getränk wird zusätzlich mit Eisen,
wächst: So stammen die Omega-3-Fette, die manchen Lebens- Magnesium und Selen versorgt, so dass die Algen optimal ver-
mitteln zugesetzt werden, in der Regel aus mikroskopischen sorgt sind. Nun erklärt sich auch, weshalb ein morgendlicher
Salzwasseralgen – das gilt als saubere Alternative zu Öl aus Algentrunk so gesund sein soll.
gepressten Fischabfällen.
Quellen:
Die Algen enthalten ausserdem viel mehr Chlorophyll als Land- Jutta von Campenhausen: «Das Super-Nahrungsmittel»,
pflanzen. Der grüne Farbstoff hilft den Einzellern, aus Kohlen- Tages-Anzeiger online, 25. 07. 2014.
dioxid, Stickstoffverbindungen und anderen anorganischen www.zhaw.ch
Substanzen unter Sonneneinstrahlung Eiweisse herzustellen. Bilder: http://www.lsfm.zhaw.ch/de/science/ueber-uns/aktuelles/
Die blaugrüne Süsswasseralge Spirulina zum Beispiel enthält medien/medien-detail/news/neue-anlage-zur-produktion-von-mikro-
getrocknet rund 70 Prozent Eiweiss. Sie ist damit das eiweiss- algen-eingeweiht-1.html
Mikroalgenanlage – Detailaufnahme mit Chlorella sp. Mikroalgen Blick auf die Pumpwerke der Anlage zur Herstellung von Mikroalgen-
Biomasse, die in dünnem Film auf Glasscheiben durchströmt
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KOLUMNE / CHRONIQUE
Die Crux mit der
MINT-Förderung Pourquoi les métiers d’ingénierie
Dr. Andrea Leu, Geschäftsführerin IngCH
sont-ils importants?
MINT-Förderung ist angesagt. Schulen
aller Stufen sind aufgerufen, etwas für
die MINT-Bildung ihrer Schülerinnen und
Schüler zu tun. Dies ist auf den ersten Lana Zeroual
Blick sehr erfreulich, auf den zweiten
Blick wirft es aber Fragen auf, denn die Les métiers d’ingénierie sont impor-
vier Buchstaben von «MINT» stehen für tants car ils apportent des nouveau-
sehr unterschiedliche Inhalte. Nehmen wir tés technologiques pour améliorer
die Mathematik: Sie ist im Lehrplan aller notre quotidien. Ils innovent dans
Stufen fest verankert, Teil der Allgemein- beaucoup de domaines comme pour
bildung. Ohne Mathematik geht nichts. la médecine ou la robotique. Les
Dann die Naturwissenschaften: Auch sie ingénieur-e-s en robotique essaient,
sind Teil der Lehrpläne. Mit Biologie, Phy- par exemple, de créer des robots
sik und Chemie muss sich sicher jeder junge pouvant participer à des opérations militaires ou pouvant
Mensch irgendwann in seiner Schulzeit auseinandersetzen. aider des personnes dans la vie de tous les jours. Cer-
Etwas anders sieht es beim «I», der Informatik, aus. Hier gibt tains ingénieur-e-s tentent d’améliorer les technologies
es (1) einen Begriffswirrwarr – ICT-Anwendungen sind nicht médicales en inventant ou en améliorant de nouveaux
Informatik – und (2) sind die Konzepte und Umsetzungen in outils. D’autres sont plus concernés par l’écologie et
der Schulpraxis sehr verschieden. Und zu allerletzt noch das cherchent donc à diminuer les dégâts parfois causés par
«T» der Technik. Ein grundlegendes Technikverständnis ist d’autres ingénieurs.
zentral, um die Mechanismen unserer modernen Gesellschaft
zu verstehen. Technik als eigenes Unterrichtsfach ist aber we-
nig zielführend, da sie Erkenntnisse der Naturwissenschaften
praktisch nutzbar macht. Technik setzt also gute Kenntnisse
der MINT-Fächer voraus. Hugo Pétremand
Was können Schulen, insbesondere Gymnasien tun? Im Bereich Les métiers de l’ingénierie sont
der Mathematik und Naturwissenschaften ist es klar: Die Fächer importants car ils permettent de
müssen das Wissen vermitteln, das die Lehrpläne festlegen, und faire avancer les technologies que
darauf bedacht sein, die Relevanz dieses Wissens als Grundlage nous avons. Par exemple, nous avons
für ein späteres Studium herauszustreichen. Viel zu häufig entendu parler de cœurs artificiels
ruft insbesondere die Mathematik bei den Schülerinnen und et de moyens d’interagir à distance.
Schülern eine negative Spontanreaktion hervor. Eine schlechte Tout cela ne serait pas possible si les
Voraussetzung für Interesse und Engagement. Die Informatik ingénieur-e-s ne travaillaient pas
ist auf gymnasialer Stufe bisher lediglich als Ergänzungsfach im dessus. Ils permettent aussi à de nombreuses personnes
Unterricht verankert. Als Wissenschaft, die unser Jahrtausend de mieux vivre grâce à divers objets, prothèses, distri-
massgeblich prägt, müssen ihre Inhalte Teil der Allgemeinbil- buteurs sécurisés de médicaments, cœurs artificiels, etc.
dung werden. Eine nächste Maturitätsreform hat hier anzuset- Sans les ingénieur-e-s, notre société ne serait pas autant
zen. Und die Technik? Auch sie soll einen höheren Stellenwert avancée qu’elle l’est maintenant. Leurs métiers sont donc
erhalten. Aber nicht in Form eines eigenen Faches, sondern indispensables pour nous si nous désirons continuer à
durch Integration in bestehende Unterrichtsgefässe oder über avancer et ne pas stagner.
spezifische Projekte. Es ist für Jugendliche interessenfördernd,
wenn sich die Inhalte des naturwissenschaftlich-mathematischen
Unterrichts auf Alltagssituationen, erstaunliche Phänomene
oder die gesellschaftliche Bedeutung beziehen.
Mathematik und Naturwissenschaften können also ihre Attrak-
tivität ausbauen, wenn sie Technik integrieren. IngCH bietet
Hand und unterstützt Schulen bei der Umsetzung konkreter
MINT-Projekte.
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BIOTECHNOLOGIE
Sensitiver Säuresensor steuert Wie sollen lokale Bioreaktoren
Insulinproduktion künstlichem Fleisch zum Durchbruch
verhelfen?
Viele Stoffwechselfunktionen im Menschen laufen nur einwand-
frei, wenn der Säuregrad im Körper neutral und stabil bleibt.
Für Menschen ist ein Blut-pH-Wert zwischen 7,35 und 7,45 nor-
mal. Der enge pH-Bereich wird im Körper konstant überwacht,
denn schon bei geringfügigen Abweichungen können ganze
Stoffwechselwege ihren Dienst versagen. Davon besonders
betroffen sind Personen, die an Diabetes-Typ-1 leiden. Ihnen
fehlt Insulin, das den Blutzuckerspiegel reguliert, komplett.
Körperzellen können darum keine Glukose aus dem Blut auf-
nehmen und müssen eine andere Energiequelle anzapfen: die
Fettreserven. Wird der Insulinmangel nicht rechtzeitig bemerkt
oder behandelt, können Diabetes-Typ-1-Patienten sterben.
Nun haben ETH-Bioingenieure des Departements Biosysteme
(D-BSSE) in Basel eine neuartige molekulare Prothese entwickelt,
die aus zwei Modulen besteht: einem Sensor, welcher konstant
den Säuregrad des Blutes misst, und einem Genregelkreis, der Fleisch aus der Petrischale statt von der Hüfte – vielleicht in
die benötigte Menge an Insulin produziert. Zukunft ganz normal?
In der Grillsaison wird das Thema Fleischqualität wieder
heftig diskutiert, auch überzeugten Carnivoren ist dabei
nicht immer wohl. Holländische Forscher präsentieren
nun eine Lösung aus dem Dilemma: synthetisches Fleisch
aus «Bioreaktoren». Die Stammzellen werden glücklichen
Tieren in der Nähe des Labors entnommen. Es braucht dazu
keine grossen Anfahrtswege, es gibt keine Tierquälerei
und keine unnötige Umweltverschmutzung.
Das so hergestellte Fleisch muss noch in die richtige Form
gebracht werden, eine angenehme Struktur und das rich-
Das Implantat mit Blutsäuresensor und insulinproduzierenden Zellen tige Gefühl im Mund scheinen auch wichtig. Der Preis für
bringt einen aus der Balance geratenen Zuckerspiegel wieder ins einen Kubikmeter gezüchtetes Fleisch würde schätzungs-
Lot. (Grafik: ETH Zürich) weise 1’000 Euro betragen, ein Kilo würde somit einen
Preis von acht Euro aufwärts kosten.
Das Herzstück der molekularen Prothese ist der pH-Sensor.
Dieser misst den Säuregrad des Blutes präzise und reagiert Ein Lichtblick für die Schlachttiere – und für die Vege-
sensibel auf geringe Abweichungen vom Soll-pH-Wert. Sinkt tarierInnen, die nur aus ethischen Gründen auf Fleisch
der pH-Wert unter 7,35, sendet der Sensor ein Signal aus, um verzichten, den Geschmack aber mögen.
die Produktion von Insulin anzustossen. Das Hormon Insulin
sorgt dafür, dass die normalen Körperzellen Glukose wieder
aufnehmen. Der pH-Wert steigt dadurch wieder an. Ist der
Soll-pH-Wert erreicht, schaltet sich der Sensor aus und die
umprogrammierten Zellen stellen die Insulinproduktion ein.
Bis anhin testeten die Forscher ihre Erfindung erst an Mäusen, Quelle: http://motherboard.vice.com/de/read/wuerstchen-vom-
Anwendungen für Menschen sind denkbar, aber noch nicht in-vitro-fleischer
entwickelt.
Quelle: www.ethz.ch
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IngCH-AKTIVITÄTEN / ACTIVITÉS DE IngCH
Papierbrücken
Interview mit Tinet Ruch, Maturand der Kantonsschule Limmattal
(lh) 8. Mai 2014 im Stadthaus Zürich; die 50 besten Maturitäts
arbeiten der Mittelschulen des Kantons Zürich werden aus-
gezeichnet. Darunter ist auch die Arbeit von Tinet Ruch, Schüler
der Kantonsschule Limmattal: Papierbrücken – Optimierungen
anhand theoretischer Modelle.
IngCH: Gratuliere, deine Arbeit wird heute ausgezeichnet – sie
zählt zu den 50 besten im Kanton Zürich – hast du damit ge-
rechnet?
Tinet Ruch: Nein, gar nicht – besonders zu Beginn nicht. Aber
wenn man bis zur Abgabe so viel Mühe und Zeit hineingesteckt
hat, freut es einem natürlich ausserordentlich, dass die Arbeit
so viel Wertschätzung erhält.
IngCH: Vor eineinhalb Jahren warst du an einer Technikwoche
von IngCH – woran erinnerst du dich noch?
Tinet Ruch: Ich kann mich noch sehr gut an die Woche erinnern.
Vor allem weil wir ja einen Brückenbau-Workshop gemacht
haben. Aus diesem Workshop ist meine Maturaarbeit teilweise
entstanden.
IngCH: Wie hat sich die Idee entwickelt, die Stabilität von Papier-
brücken als Thema deiner Maturaarbeit zu wählen?
Tinet Ruch: Einerseits habe ich schon immer gerne gebastelt
und finde das Material Papier spannend. Andererseits war mir
klar, dass die Physik eine Rolle spielen soll. Zuerst dachte ich an
Papierflieger und dann hat mich mein Betreuer Christian Helm
auf die Brückenbau-Wettbewerbe hingewiesen. Bei diesen
Tinet Ruch vor dem Brückenmodell, das im Rahmen seiner Maturaarbeit Wettbewerben werden die Brücken gebaut und anschliessend
entstanden ist werden diese belastet, bis die Brücken kaputtgehen. Dann
Pourquoi la nutrition est-elle importante?
Flavio Principi
La nutrition est importante pour notre santé. lui aussi. Mais si au contraire l’enfant grandit dans
Manger sainement permet de vivre plus longt- une famille aux mauvaises habitudes, il aura plus
emps et dans des meilleures conditions. Certains de peine, plus tard, à manger sainement. Si la
problèmes de santé sont éloignés rien qu’en nutrition est importante, la malnutrition est un
faisant attention à ce que l’on mange et boit. En vrai problème. Surtout chez les gens qui n’ont
Suisse, on nous apprend les bases de la nutrition pas les moyens financiers. Bien manger n’est pas
à l’école dès le plus jeune âge. Cela permet aux forcément une possibilité pour ces personnes,
enfants de se rendre compte de son importance qui favorisent le prix au détriment de la qualité.
et de pouvoir réfléchir avant de manger. Car la Quand on voit le prix du McDonald's aux Etats-
nutrition est aussi une question d’éducation. Si les Unis, le choix n’est pas très difficile à faire...
parents font attention, l’enfant sera plus attentif
IngFLASH NR. 49
10Buchweizen: ein Segen für
AllergikerInnen
Die ETH Zürich beschäftigt sich in einem Forschungs-
projekt mit dem Anbau von Buchweizen. Weshalb?
versuchen die Teilnehmenden, die Brücken zu verbessern. Mit Im Gegensatz zu Weizen, Roggen, Gerste oder Hafer
diesem Vorgehen müssen immer wieder neue Prototypen gebaut verfügt Buchweizen nicht über Gluten – das heisst, von
werden und dementsprechend aufwändig ist dieses Prozedere. Zöliakie betroffene Menschen vertragen ihn besser.
Wir haben uns also überlegt, dass es möglicherweise einen Zudem gehört der Buchweizen im Gegensatz zu den
wissenschaftlichen Approach gibt. Ich habe also Experimente bei uns gängigen Getreidesorten nicht zu den Süssgrä-
gemacht, die das Material Papier auf seine Konstanten untersu- sern, sondern zu den Knöterichgewächsen. Taucht ein
chen, und ein theoretisches Modell mittels Berechnungen erstellt. Krankheitserreger auf, der auf Süssgräser spezialisiert
Aus dieser Symbiose von Experimenten und dem theoretischen ist, sind also alle diese Arten betroffen. Deshalb setzt
Modell habe ich dann die Brücke konstruiert. Ich musste also die ETH auf Biodiversität und Versorgungssicherheit
nicht immer neue Prototypen basteln. und erforscht, wie man den Buchweizen nutzungsin-
tensiver anbauen könnte – dieser reift nämlich nicht
synchron, sondern lässt die einzelnen Körner in grossen
Zeitabständen erntereif werden. Ziel ist es, herauszu-
finden, wie man das Korn und seinen Anbau für den
Gebrauch verbessern kann.
Das World Food System Center der ETH Zürich setzt
sich grundsätzlich mit allen Fragestellungen auseinan-
der, die mit der Produktion, Verarbeitung und dem
Konsum von Nahrungsmitteln zu tun haben. Dabei
berücksichtigt sie soziale, politische, ökonomische und
ökologische Faktoren. So gibt es Forschungsprojekte
über Hühnerrassen, die sowohl für die Eier- als auch für
die Fleischproduktion geeignet sind. Andere Themen-
bereiche sind Frischprodukte und deren nachhaltige
Haltbarkeit oder die Reduktion des Kadmiumgehalts
in den Böden und Nahrungsmitteln.
Brücke inspired by Brückenbau-Workshop der IngCH-Technikwoche.
IngCH: Ist die Arbeit immer nach Plan verlaufen?
Tinet Ruch: Nein, gar nicht, es gab immer wieder Änderungen
und Ideen, die ich wieder über den Haufen werfen musste. Ge-
wisse Elemente der Brücke beispielsweise musste ich nach ersten
Tests wieder völlig abändern, weil sie nicht stabil genug waren,
und dies hatte dann wieder Einfluss auf die ganze Konstruktion.
IngCH: Hast du schon konkrete Pläne für das Leben nach der
Matura?
Tinet Ruch: Zuerst gehe ich ins Militär und danach an die ETH.
Physik fasziniert mich schon lange, deshalb werde ich entweder
Physik oder interdisziplinär Physik und Chemie studieren.
Geschälte Buchweizenkörner
(«Red plate fagopyrum» via Wikimedia Commons)
IngCH:: Vielen Dank für das Gespräch und viel Erfolg bei den
Maturaprüfungen!
Quellen:
http://www.worldfoodsystem.ethz.ch/
http://www.coopzeitung.ch/17933301
IngFLASH NR. 49
11Post CH AG
8032 Zürich
P.P.
IngCH-AKTIVITÄTEN / ACTIVITÉS DE IngCH
Technik- und Informatikwochen
Semaines techniques et informatiques
Kantonsschule Kollegium Schwyz, SZ 22. – 26. 09. 2014
KS Obwalden / 22. – 26. 09. 2014
Kollegium St. Fidelis, Stans, NW
KS Ausserschwyz, Pfäffikon SZ 22. – 26. 09. 2014
Kantonsschule Frauenfeld, TG 22. – 26. 09. 2014
Freies Gymnasium Zürich, ZH 29. 09. – 03. 10. 2014
KS Enge, ZH 29.09. – 03. 10. 2014
Liceo cantonale di Mendrisio, TI 13. – 17. 10. 2014
KS Baden, AG 13. – 17. 10. 2014
KS Limmattal, ZH 20. – 24. 10. 2014
Gymnasium Oberwil, BL 27. – 31. 10. 2014
KS Interlaken, BE 27. – 31. 10. 2014
Gymnasium St. Antonius Appenzell, AI 03. – 11. 11. 2014
Gymnase français de Bienne, BE 03. – 11. 11. 2014
Lycée du Bugnon, Lausanne, VD 17. – 21. 11. 2014
IngCH-MITGLIEDERFIRMEN / LES MEMBRES DE IngCH
The Ing Thing
ABB (Schweiz) | Accenture | ACUTRONIC Switzerland |
AdNovum Informatik | Alstom (Schweiz) | AWK Group |
IngCH realisierte mit dem Fernsehsender Joiz die dreitei-
Basler & Hofmann | Belimo | Bühler | Conzzeta Holding |
lige Serie «The Ing Thing», die Ende August und Anfang
F. Hoffmann-La Roche | Hasler Stiftung | Hilti | Holcim |
September ausgestrahlt wurde. Die beliebte Moderato-
LIST AG | Meggitt | Nestlé | PHONAK | Rieter Holding | SBB |
rin, Gülsha Adilji, informierte das junge Zielpublikum in
Siemens Schweiz | Sulzer | Swisscom | Swiss Re | u-blox |
einer Mischung aus Talk und Einspielungen über Inge-
UBS | Zimmer
nieurberufe. Dabei wurde der Ratgeber-Charakter mit
Infotainment kombiniert. Joiz bewarb die Sendung auf
den verschiedensten Social-Media-Kanälen, sodass viele
junge Menschen in einem für sie attraktiven Format er-
reicht werden konnten. Sollte nach dieser ersten Staffel
die Analyse positiv ausfallen, wird IngCH eine Fortsetzung IMPRESSUM
anpeilen, um das Thema «Technik» und «IngenieurInnen»
gut bei der Zielgruppe zu verankern.
Redaktion / Rédaction: Dr. Andrea Leu (al), Inci Satir (is), Maggie Winter (mw) |
Redaktionelle Mitarbeit / Rédactrices: Céline Auberson (ca), Lea Hasler (lh),
Die Aufzeichnung dieser Sendung finden Sie auf Brigitte Manz-Brunner (bmb), Martina Elisabeth Wagner (mew) | Korrektorat /
www.ingch.ch Relecture: Supertext AG, Zürich | Gestaltung, Layout / Mise en page, réalisation:
Picnic Terminal Visuelle Kommunikation, Zürich | Druck / Impression: Sihldruck AG,
Zürich | Auflage / Tirage: 3’000 Ex. | Erscheinung / Parution: Zweimal jährlich /
Deux fois par an
Anregungen und kurze Beiträge werden gerne entgegengenommen.
Des propositions et contributions sont les bienvenues.
Mehr Infos unter / Plus d'informations sur
Klosbachstrasse 107
www.ingch.ch | www.facebook.com/ingch2 CH-8032 Zürich
T: +41 (0)43 305 05 90
F: +41 (0)43 305 05 99
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