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Web Log Teil 88 : 19.11.2008-

Mittwoch 19.11.2008: Zuckeraustauschstoffe 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:

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 67kg 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).

Das Gerücht, dass Süßstoffe krebserregend sind, hat ihre Ursache im Natriumcyclamat. Natriumcyclamat ist einer der ältesten Zusatzstoffe und seit 100 Jahren bekannt. 1969 zeigte Natriumcyclamat Tabletten bei Ratten Krebs. In Europa zeigten Versuche dagegen keinen Krebs. Seit 1969 ist Cyclamat in den USA daher verboten. Später zeigte sich, dass die Ursache nicht im Natriumcyclamat lag, sondern in der Herstellung. Bei dem in den USA üblichen Verfahren entsteht als Nebenprodukt 2-Cyclo-hexen-1-on, welches in kleinen Mengen in den Tabletten vorhanden ist und krebserregend ist. In Europa wurde eine andere Synthese eingesetzt und dieses Nebenprodukt fehlte.

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.

Donnerstag: 20.11.2008: 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

Ursprünglich sollte die Station 3 Wohnmodule enthalten: Den Raum in der Swesda, das amerikanische Habiattamodul (mit 10 m Länge das größte der Wohnmodule) und Raum in einem von 3 russischen Raum/Forschungsmodulen. Russland strich nach und nach seine eigenen Forschungsmodule. Inzwischen wird vage von einem Miniaturlabor gesprochen, welches von einer Sojus transportiert werden kann - vergleichen mit den 3 Modulen die von Proton Raketen transportiert werden sollten, hat man also kräftig eingespart. Weiterhin ist der Start nicht sicher.

Die USA mussten nach dem Verlust der Columbia auch sparen. Zum Opfer fielen zum einen das von Japan gestellte Zentrifugenmodul, das Habitatmodul und eine zusätzliche Stromversorgung mit einem Antrieb. Für die Besatzung bedeutete dies: Platz gab es nur im Swesda Modul. Eine Zeitlang hatten die USA noch vor, eines der MPLM als Wohnquartier umzubauen und dauerhaft an die Station umzubringen. Immerhin hat ein MPLM noch 65 % der Länge des Habitatmoduls. Nun spart man noch weiter und will die zusätzlichen Astronauten in den Verbindungsknoten 2+3 dazu umrüsten. Das ist Wohnen in der Besenkammer. Was wegfällt, ist der komplette Komfort wie Esstisch, Raum zum Leben etc., Für die Besatzung bedeutet dies erheblich weniger Komfort als diese noch bei Skylab hatten. Damals konnten 3 Astronauten in dem großen OWS, dem umgebauten Wasserstofftank einer Saturn 4B Stufe leben. Heute müssen sie sich in der vollgestopften Swesda Station und in einem Verbindungsknoten aufhalten.

Als Nebeneffekt stellt Europa übrigens am meisten Raum innerhalb der ISS: Zwei der drei Verbindungsknoten stammen von der ESA, dazu das Columbus Labor. 310 der 910 Kubikmeter Raum stammen von der ESA. Warum verlangt die ESA eigentlich keine Miete von den Weltraumrtouristen, wenn die in die ausgebaute ISS einziehen? Das wäre doch mal eine Möglichkeit Geld einzunehmen.

Vielleicht überlegen es sich die USA ja noch anders - zumindest ein weiterer Space Shuttle Flug ist ja genehmigt und mit dem wegfallenden Hubble Flug wären es zwei. Das würde ausreichen das Zentrifugenmodul und ein umgebautes MPLM zu starten. Als Alternative könnte - wieder einmal die ESA einspringen. Nur mal so als Idee: Da das ATV ja schon von der Besatzung benutzt worden, weil es auf der ISS recht eng ist und vor allem recht laut. Der Druckbehälter wird verlängert um mehr Platz zum Wohnen zu schaffen. Die Nutzlast des ATV beträgt rund 8-9 t (man braucht keinen Treibstoff zum Verglühen mehr, wenn er permanent angedockt bleibt). Das würde ausreichen den Druckbehälter auf 6-7 m zu strecken und lässt noch etwa 5-6 t für die Inneneinrichtung übrig. In etwa hat es dann so viel Platz wie ein MPLM. Wenn man es ausweidet (die Wassertanks und Treibstofftanks ausbauen oder reduzieren) kann man sogar noch etwas mehr Nutzlast herausholen. Das einzige Problem sind die wenigen freien Kopplungsadapter für russische Adapter die es gibt. Damit würde wieder einer wegfallen.

Die JAXA ist da in einer besseren Situation. Ihr HTV wird vom Canadaarm an einen freien Platz bugsiert. Da wird es an einem US Adapter ankoppelt, und da sind durch die gestrichenen Module ja einige frei. Wenn also die JAXA ihr HTV zu einem Wohnquartier ausbaut könnte sie auch einen Beitrag zur Station leisten. Nur scheint das Interesse der JAXA inzwischen eher gering zu sein. Es gab mal Absichtserklärungen das HTV zu erweitern, aber keine so weitergehenden wie bei der ESA mit dem ATV. Auch ist auffällig, dass sowohl Kibo Start wie auch die HTV Versorgung recht spät beginnen, verglichen mit ATV, obgleich beide Systeme parallel entwickelt wurden und das HTV viel einfacher aufgebaut ist.

Es wird interessant sein zu sehen wie es mit der ISS weitergeht, wenn Obama sein Amt antritt. Ich nehme an dass angesichts der Probleme in der Wirtschaft das Weltraumprogramm und damit eine strategische Entscheidung über die ISS, Space Shuttles aber auch das Constellation Programm auf sich warten lassen wird.

Was gibt es sonst neues? Ich entnehme den Nachrichten, dass Piraten einen Supertanker mit Erdöl im Wert von 110 Millionen Dollar am Golf von Somalia gekapert haben. Diese Region kam ja schon in die Schlagzeilen durch gekaperte Privatjachten und Lösegeldforderungen. Ich finde es erstaunlich, dass man inzwischen offensichtlich nicht mehr in der Lage ist die Schifffahrtswege zu sichern. Die USA, aber auch Deutschland, England, Frankreich und andere Nationen haben offensichtlich genügend Schiffe um Invasionen zu starten, aber nicht um die normale Schifffahrt zu sichern. Nach meiner laienhaften Meinung müsste doch einer der US Flugzeugträger in dieser Region reichen um bei einem Notruf innerhalb von Minuten ein Kampfflugzeug und in etwas mehr Zeit einen Helikopter mit ein paar Soldaten zu einem Schiff zu schicken. Ma ganz angesehen davon, dass man mit Flugzeugen ein großes Gebiet nach Piraten absuchen kann. (Von den Lacrosse Satelliten mit RADAR oder den deutschen SARLupe Satelliten zu schweigen. Wir hatten doch hier mal die Diskussion über die Auflösung von Satelliten. Sie nützt offensichtlich nichts, wenn das Gebiet zu klein wird, dass auf ein Bild passt....

Sonntag: 23.11.2008: 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?

Aber bei den meisten Dingen greift auch das Militär auf Entwicklungen zurück, die im zivilen Bereich gemacht wurden. "Intelligente" Bomben nutzen nichts anderes als GPS und die Aerodynamik um durch Verstellen von Steuerflächen punktgenau einzuschlagen.

In vielen Bereichen sind die Investitionskosten heute so hoch, dass sich selbst das Militär keine eigenen Produkte leisten kann. So nutzt das DoD handelsübliche Prozessoren. Bei den langen Einsatzdauern von Militärhardware - Die F15 ist seit 30 Jahren im Einsatz - wird das manchmal zum Problem. Prominentes Beispiel: Die F-22 Raptor: Als ihre Entwicklung begonnen wurde, setzte man den damals in der Entwicklung befindlichen I960 Mikroprozessor ein. Die Entwicklung dauerte extrem lange und bevor die erste Maschine flog, stellte Intel die Entwicklung des I960 ein, was die Air Force zu Hamsterkäufen veranlasste, ohne dabei die Anzahl der Prozessoren zu bekommen, die man benötigt hätte. Schließlich wurde auf das Power PC Design umgestellt.

Meiner Erfahrung nach ist das Militär eher konservativ was Technologien angeht. Schließlich muss die eingesetzte Technik unter widrigen Bedingungen funktionieren und fehlerfrei sein. Im Gegensatz dazu unterstellen manche "Experten" dem Militär ganze Wunderdinge, wie die totale Überwachung aus dem Orbit, was sich ja auch in solchen Ideen in Spielfilme äußert (oder glauben die "Experten", dass die Spielfilme die Wirklichkeit darstellen?)

Meiner Meinung nach muss das Militär in gewissen Grenzen auch der Wirtschaftlichkeit gehorchen und Technik muss sich dem beugen. Zwei Beispiele: Es ist mit Düsenantrieb möglich Mach 3 zu erreichen und dauerhaft damit zu fliegen. Doch dem Gewinn von 1 Machzahl (1200 km/h) gegenüber der normalen Spitzengeschwindigkeit erkauft man sich mit gravierenden Nachteilen: Die Triebwerke haben nur eine sehr kurze Lebensdauer, die gesamte Außenhaut erhitzt sich stark und altert extrem schnell und die Bewaffnung ist minimal, weil kaum Nutzlast mitgeführt werden kann. Es gibt nur zwei Flugzeuge welche diese Grenze überschritten haben - Die SR-71, ein Beobachtungsflugzeug, dass durch Geschwindigkeit Sicherheit bekommen sollte und nicht in Luftkämpfe verwickelt sein sollte (enge Kurven fliegen muss) - bei ihr konnte man die Form auf diese Geschwindigkeit optimieren. Das zweite war die Mig-25, die sich als fehleranfällig und teuer im Einsatz erwies.

Das zweite ist die Entwicklung bei den Interkontinentalraketen. Den ersten großen Typen folgten viel kleinere, die preiswerter in der Herstellung waren und kleinere Atomsprengköpfe transportierten. Für den Antrieb nutzt das Militär herkömmlichen, preiswerten Feststoffantrieb. Möglich - mit einer Steigerung der Nutzlast - wäre auch ein Hybridantrieb gewesen. Man hat hier auf die neueste Technik verzichtet, weil andere Vorteile wichtiger für das Militär waren, wie Unkompliziertheit der Rakete oder Ungiftigkeit des Treibstoffs.

Natürlich bläst das Militär auch gerne Milliarden in eine Blase, wenn die Politik das will. Doch meistens kommen diese Ideen dann von der Politik. Das Paradebeispiel dafür ist SDI. Als ich davon zum ersten Mal hörte, wusste ich sofort, es würde nicht funktionieren. Die Idee, etwa 10.000 Sprengköpfe bei einem nuklearen Angriff vollständig abzufangen, bevor diese die USA erreichen, ohne einen einzigen durchzulassen war einfach nicht technisch umsetzbar. Zum einen ist es praktisch unmöglich ein vernetztes System aus verschiedenen Weltraumwaffen und Bodenwaffen so auszulegen, dass es (ohne das man es vorher testen kann) 100 % funktioniert. Würde es nur zu 99.99 % funktionieren, so würde immer noch 1 Sprengkopf von 10000 durchkommen. Zum zweiten gibt es keine Technologie um einen Atomsprengkopf der sich mit 7 km/s bewegt, auf einer Bahn die man vorher nicht kennt, und von einer Position die sich dauernd ändert (wie dies eben im Orbit der Fall ist) mit 100 % Sicherheit zu treffen. Gäbe es ein solches System, so wären alle Schusswaffen auf der Welt unwirksam, denn diese erreichen maximal 1/7 dieser Geschwindigkeit.

Nun gibt es wieder eine Neuauflage im kleinen Rahmen, bei dem man sich nun "nur" noch gegen einzelne Sprengköpfe wehren will. Selbst dieses System hat bislang nur teilweise erfolgreich funktioniert und dabei wusste man in jedem Fall vorher, woher die Rakete kommt und welche Flugbahn sie hat. (Kunststück wenn das US Militär mit eigenen Raketen testet)

Ich glaube das Militär kocht mit mehr Wasser als wir denken. Nur weil etwas geheim ist, muss es nicht unbedingt super-toll sein. Nehmen wir die frühen Spionagesatelliten der USA. Von den KH 1-4 Satelliten gibt es heute die Aufnahmen zu sehen und die Daten der Satelliten sind auch bekannt. Die Auflösung unterscheidet sich nicht von der, die Lunar Orbiter zum gleichen Zeitpunkt im Mondorbit erreicht hat. Warum auch? Die Technologie war dieselbe. Warum haben die zivilen Erderkundungssatelliten trotzdem jahrelang eine viel geringere Auflösung gehabt? Aus zwei Gründen: Zum einen weil keine größere Auflösung gefordert wurde, sondern stattdessen Multispektralfähigkeit - solange man die Bilder nur zentral am Computer verarbeiten konnte, weil die Hardware so teuer war, war es sinnlos eine Auflösung bereitzustellen die vielleicht für eine Privatperson interessant gewesen wäre, wenn dieser die Bilder nicht auswerten kann. Das zweite ist das Ansteigen der Datenrate, die übertragen werden muss. Technisch wäre es kein Problem gewesen, eine bessere Auflösung zu erhalten: Hätte man in Landsat 1 die Kamera von Mariner 10 eingebaut, so hätte der Satellit eine Auflösung von 8 anstatt 80 m gehabt. Auch die von privaten Firmen betriebenen Satelliten mit hoher Auflösung entstanden erst als eine Behörde die zum US DoD gehört anfing hochauflösende zivile Aufnahmen zu kaufen. Mittlerweile ist diese Organisation Hauptkunde: Alle Bilder gehen zuerst dorthin und dort wird entschieden was veröffentlicht werden darf und die Auflösung bei den neuesten Modellen reduziert. Nur für zivile Zwecke gibt es nicht genug Abnehmer. Selbst Google arbeitet vor allem mit Luftaufnahmen für seine Karten.

Das gilt auch heute. Natürlich könnte man einen Aufklärungssatelliten wie das Hubble Weltraumteleskop konstruieren - Er würde dann wirklich 5 cm Auflösung mit einem 4 m Spiegel aus 300 km Entfernung erreichen. Nur wäre der Satellit dann nach einigen Monaten nutzlos, weil er für jede Aufnahme komplett gedreht werden muss, was viel Treibstoff benötigt. (Selbst wenn man dies mit Reaktionsschwungrädern macht, müssen diese mit Treibstoff wieder entdrallt werden). Und trotzdem würde es nicht viele Aufnahmen geben - Weil das Neuausrichten eines gesamten Satelliten langsamer ist, als eine bewegliche Kamera im Innern zu drehen, und zudem man bei gegebener Datenrate nur sehr kleine Gebiete abdecken kann. Das ist unwirtschaftlich und dumm. Das die sogenannten "Experten" dies trotzdem dauernd behaupten zeigen, dass sie nicht den Unterschied zwischen einem astronomischen Teleskop (Beobachtung eines Ausschnitts ohne Lageänderung über Minuten oder Stunden) und einem Satelliten, (der für die kontinuierliche Beobachtung eines Gebiets auf der Erdoberfläche sich in wenigen Minuten um 360 Grad drehen muss) nicht kennen. Teleskop ist doch Teleskop oder? Klar und Handy-Digitalkamera und Spiegelreflex sind auch dasselbe....

Was gibt es noch? Bei diesem beschissenen Wetter wenig neues. Ich freue mich langsam auf Weihnachten. Aus mehreren Gründen: Zum einen wegen des Urlaubs, zum anderen aber auch weil dann die Tage länger werden. Meine Winterdepression hat inzwischen wieder zugeschlagen und ich habe mir am Arbeitsplatz meine "Wohfühllampe" aufgebaut. Seitdem muss ich eine Menge dummer Fragen beantworten, Aber erst abends betrieben bringt sie weniger und ich kann schlecht einschlafen. So hänge ich auch ein wenig beim LM Buch durch (noch immer werden Vorschläge für Titel und Inhaltsangabe gesucht). Nachdem ich die interessanteren Sachen (Einführung in die Ernährung und 8 Produkte für die "Was ist drin" Rubrik) gemacht habe bin ich nun etwas angeödet bei der Beschreibung der ganzen Zusatzstoffe. Immerhin gibt es über 300 davon. Das artet in echte Fleißarbeit aus. Immerhin sind ganze Gruppen schon fertig wie Antioxidantien, Farbstoffe, Konservierungsstoffe. Trotzdem sind noch jede Menge übrig, dank unserer EU, die leider nur neu zulässt aber alte Stoffe die inzwischen bessere Nachfolger haben immer noch zugelassen lässt. Trotzdem arbeite ich fest daran, das Buch noch vor Weihnachten fertigzustellen. Schon alleine weil ich danach noch eine Zusatztätigkeit habe. Ob dann so schnell das Raketenbuch kommt? Wir werden sehen, ich glaube ich habe dann erst mal genug vom Bücher schreiben.


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