@techreport{GerhardsWeberKlafkaetal., author = {Gerhards, Christoph and Weber, Urban and Klafka, Peter and Golla, Stefan and Hagedorn, Gregor and Baumann, Franz and Brendel, Heiko and Breyer, Christian and Clausen, Jens and Creutzig, Felix and Daub, Claus-Heinrich and Helgenberger, Sebastian and Hentschel, Karl-Martin and von Hirschhausen, Christian and Jordan, Ulrike and Kemfert, Claudia and Krause, Harald and Linow, Sven and Oei, Pao-Yu and Pehnt, Martin and Pfennig, Andreas and Pr{\"a}ger, Fabian and Quaschning, Volker and Schneider, Jens and Spindler, Uli and Stelzer, Volker and Sterner, Michael and Wagener-Lohse, Georg and Weinsziehr, Theresa}, title = {Klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung f{\"u}r Deutschland - 16 Orientierungspunkte}, series = {Diskussionsbeitr{\"a}ge der Scinetists for Future ; 7}, journal = {Diskussionsbeitr{\"a}ge der Scinetists for Future ; 7}, doi = {10.5281/zenodo.4409334}, abstract = {Als fairer Beitrag Deutschlands zur Einhaltung der globalen 1,5-Grad-Grenze werden 16 Orientierungspunkte f{\"u}r eine klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung vorgestellt. Es wird davon ausgegangen, dass hierf{\"u}r die deutschen energiebedingten CO2-Emissio­nen in etwa 15 Jahren weitgehend auf Null sinken m{\"u}ssen. Energieeinsparung hilft, den notwendigen Ausbau von regenerativen Erzeugungskapazit{\"a}ten zu verringern. Der Verkehrssektor kann ebenso wie die Bereiche Prozess- und Geb{\"a}udew{\"a}rme hier­zu wesentlich beitragen. Die Kernenergie ist mit großen Risiken belastet und kann nicht hinreichend schnell aufgebaut werden. Biomasse in Form von Energie­pflan­zen zu nutzen, ist ineffizient und steht im Konflikt mit anderen Arten der Land­nut­zung. Importe klimaneutral erzeugter Energietr{\"a}ger in sehr großem Umfang er­for­dern extrem große Investitionen im Ausland. Sie sind eine ungesicherte Option auf die Zukunft. Entscheidend ist daher der ausreichend schnelle Ausbau von Photovoltaik (PV) und Wind­kraft in Deutschland. Sch{\"a}tzungsweise kann der Elektrizit{\"a}tsbedarf im Jahr 2030 z.B. durch den Ausbau auf ca. 350 GW PV und ca. 150 GW Windkraft nahe­zu voll­st{\"a}ndig regenerativ gedeckt werden. Damit ließe sich eine zum großen Teil elek­tri­fizierte Mobilit{\"a}t und W{\"a}rmeversorgung betreiben und ein Teil des ben{\"o}­tig­ten "gr{\"u}­nen" Wasserstoffs in Deutschland bereitstellen. Hierf{\"u}r ist ein j{\"a}hr­licher Zu­bau von durchschnittlich ca. 30 GW PV und ca. 9 GW Windkraft n{\"o}tig. Dies ist ca. sechs- (PV) bzw. dreimal (Wind) so hoch wie bisher vorgesehen und verlangt eine ge­sell­schaft­liche Kraftanstrengung. Ein weiter verz{\"o}gerter Ausbau m{\"u}sste mit noch deut­lich gr{\"o}ßeren gesellschaftlichen Anstrengungen f{\"u}r drastische Energieeinspa­run­gen oder Importe erneuerbarer Energie ausgeglichen werden. Insgesamt k{\"o}nnte dies noch deutlich schwieriger zu realisieren sein, als ein ambitionierter Ausbau. Da der Auf­bau der Kapazit{\"a}ten mehrere Jahre erfordert, ist es m{\"o}glich nachzusteuern, z. B. wenn erkennbar wird, dass sich ein ausreichend großer globaler Markt f{\"u}r Importe ent­wi­ckelt. Bis dahin ist es aus Verantwortung gegen­{\"u}ber der Zukunft und im Sinne des Pariser Vertrages empfehlenswert, die hier genannten Ausbauziele zu verfol­gen. Gr{\"u}ner, also aus erneuerbaren Energien hergestellter Wasserstoff und daraus abge­lei­tete Syntheseprodukte sind f{\"u}r die Dekarbonisierung von Industrieprozessen, den Flug- und Schiffsverkehr sowie f{\"u}r die Absicherung der Energieversorgung bei Dun­kel­flauten n{\"o}tig. Ohne die genannten Ausbauziele f{\"u}r Wind und Solar noch drastisch weiter zu erh{\"o}hen, stehen diese Produkte f{\"u}r Straßenverkehr und W{\"a}rmeversor­gung jedoch nicht in ausreichenden Mengen zur Verf{\"u}gung. Techniken zum Aus­gleich zwischen Elektrizit{\"a}tsangebot und -nachfrage sind verf{\"u}gbar und sollten recht­zeitig auf- bzw. ausgebaut werden. Hierzu geh{\"o}ren: Stromaustausch mit den Nach­barl{\"a}ndern, Flexibilisierung des Verbrauchs und Energiespeicherung. F{\"u}r deren Inte­gration sowie den Ausbau der Netze sollten z{\"u}gig verbesserte rechtliche Rah­men­bedingungen geschaffen werden. Die Kosten eines klimavertr{\"a}glichen Energiesystems sind mittel- bis langfristig nicht h{\"o}­her als im derzeitigen System. Gleichzeitig entstehen Arbeitspl{\"a}tze und Export­chan­cen durch Aufbau, Betrieb und Wartung einer regenerativen Energieversorgung in Deutschland und die energetische Geb{\"a}udesanierung. Die politischen Rahmenbe­din­gungen entscheiden, ob eine klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung Deutschlands ge­lingt.}, language = {de} } @article{DillingerWeberMayeretal., author = {Dillinger, Andrea Elisabeth and Weber, Gregor R. and Mayer, Matthias and Schneider, Magdalena and G{\"o}ppner, Corinna and Ohlmann, Andreas and Shamonin (Chamonine), Mikhail and Monkman, Gareth J. and Fuchshofer, Rudolf and Keller, Kate and Lozano, Diana C. and Clark, Abbot}, title = {CCN2/CTGF-A Modulator of the Optic Nerve Head Astrocyte}, series = {Frontiers in cell and developmental biology (Front Cell Dev Biol.)}, volume = {10}, journal = {Frontiers in cell and developmental biology (Front Cell Dev Biol.)}, publisher = {frontiers}, doi = {10.3389/fcell.2022.864433}, pages = {864433}, abstract = {In primary open-angle glaucoma (POAG), a neurodegenerative disease of the optic nerve (ON) and leading cause of blindness, the optic nerve head (ONH) undergoes marked structural extracellular matrix (ECM) changes, which contribute to its permanent deformation and to degeneration of ON axons. The remodeling process of the ECM causes changes in the biomechanical properties of the ONH and the peripapillary sclera, which is accompanied by an increased reactivity of the resident astrocytes. The molecular factors involved in the remodeling process belong to the Transforming growth factor (TGF)-β superfamily, especially TGF-β2. In previous publications we showed that TGF-β2 induced ECM alterations are mediated by Cellular Communication Network Factor (CCN)2/Connective Tissue Growth Factor (CTGF) and recently we showed that CCN2/CTGF is expressed by astrocytes of the ON under normal conditions. In this study we wanted to get a better understanding of the function of CCN2/CTGF under normal and pathologic conditions. To this end, we analyzed the glial lamina and peripapillary sclera of CCN2/CTGF overexpressing mice and studied the effect of CCN2/CTGF and increasing substratum stiffness on murine ON astrocytes in vitro. We observed enhanced astrocyte reactivity in the ONH, increased ECM protein synthesis in the peripapillary sclera and increased Ccn2/Ctgf expression in the ONH during the pathologic development in situ. CCN2/CTGF treatment of primary murine ON astrocytes induced a higher migration rate, and increase of ECM proteins including fibronectin, elastin and collagen type III. Furthermore, the astrocytes responded to stiffer substratum with increased glial fibrillary acidic protein, vimentin, actin and CCN2/CTGF synthesis. Finally, we observed the reinforced appearance of CCN2/CTGF in the lamina cribrosa of glaucomatous patients. We conclude that reactive changes in ONH astrocytes, induced by the altered biomechanical characteristics of the region, give rise to a self-amplifying process that includes increased TGF-β2/CCN2/CTGF signaling and leads to the synthesis of ECM molecules and cytoskeleton proteins, a process that in turn augments the stiffness at the ONH. Such a scenario may finally result in a vicious circle in the pathogenesis of POAG. The transgenic CTGF-overexpressing mouse model might be an optimal model to study the chronic pathological POAG changes in the ONH.}, language = {en} }