v1.0 New 1 Momentan tauchen sie oft auf,Polarlichter, auch hier bei uns.Großartig. Heute kann es klappen.Rund um die Uhr schützt unsdas Magnetfeld der Erdevor der Sonne und zeigt sichdabei von seiner schönsten Seite.Doch starke Sonnenstürmekönnen unserer Technik schadenund GPS und Funk stören.Darum beobachten Fachleute die Sonneund schützen unsere Infrastruktur.Magnetfeldersind nicht nur faszinierend,sie sind auch extrem nützlich.Das Standardprogramm ist Fahrräder,Einkaufswagen und E-Roller.Wie uns Magnetfelder im Alltag,in der Medizinund bei der Energieversorgung helfen.Jetzt bei "Quarks".UNTERTITEL: Hessischer RundfunkHerzlich willkommen.Magnetfelder bestimmen unser Leben.Doch im Alltag bleibtuns das irgendwie verborgen.Ich verspreche Ihnen aber,nach dieser Sendung wird IhnenMagnetismus überall begegnen.Wetten? Sie haben heute schoneinen Elektromagneten angeworfen.Welches Gerät ich meinen könnte,erfahren Sie gleich.Kleiner Tipp, es ist in Ihrer Küche.Dass selbst die Erdeeine Art riesiger Magnet ist,wird durch Polarlichter sichtbar.Auch bei uns in Deutschland.Die WissenschaftsjournalistinLena Ganschow hat nachgeforscht,warum man Polarlichterjetzt sehen kannund wann sich der Blickin den Himmel lohnt.Um Polarlichter zu sehen, müssen wirzur Zeit nicht nach Schweden,Norwegen oder Finnland reisen.Nein, es gibt sie auch bei uns.Über Deutschland.Und sogar das ganze Jahr über.Das ist außergewöhnlich.Was passiert da gerade im All?Müssen wir uns vielleichtsogar Sorgen machen?Dem will ich auf den Grund gehenund natürlich auch selbstendlich mal Polarlichter sehen.Deshalb bin ich ganz in den Nordenvon Deutschland gereist,an die Ostseein Mecklenburg-Vorpommern.Denn je nördlicher ich bin, destowahrscheinlicher sind Polarlichter.Aber dafür musserst mal die Sonne untergehen.Ah, großartig.Heute könnte es klappen. Freunde vonmir haben Polarlichter schon gesehen.Ich bin da neidisch. Vielleichtklappt es bei mir heute auch.Meine Polarlichter-Appjedenfalls sieht rot.Ich freue mich total, denn rotist in diesem Fall was sehr Gutes.Heute könnte es Polarlichter geben.Kine Wolke am Himmel.Aber Polarlichter?Durch die Handykamera soll man sieeigentlich besser sehen können.Also Polarlichtersind bisher noch keine dabei.Aber was fürein toller Sternenhimmel.Damit ich Polarlichterin Deutschland sehen kann,bleibt mir heuteoffenbar nur das Internet.Eine Zeitraffer-Aufnahme hat ein Mannhier ganz in der Nähe gemacht.Wunderschön.Ich treffe diesen Astrofotografen.Henning Schmidt nimmt mich mitauf Tour an die Küste bei Rostock.Da gibt es sehr gute Bedingungen,um Polarlichter aufzunehmen.Durch die Ostsee habenwir eine natürliche Begrenzungvon Lichtverschmutzung.Manchmal sind es Schiffe,die heller sind.Aber eigentlich ist es ideal.Henning Schmidt arbeitetals Jurist in einer Verwaltung.In seiner Freizeitbeobachtet er den Himmel.Meine Chance für Profi-Tipps.Moment, erst mal die Ausgangslage.Nicht, dass du denkst:Was hat sie da getan?Sieht gar nicht so verkehrt aus.- Oder? Habe ich auch gedacht.Was kam bei rum? Das.Schönes Bild vom Meer, ne?- Ja, genau.Aber leider keine Polarlichter.Habe ich was falsch gemacht?Nein, das Handykönnte das theoretisch gut.Heutzutage haben wirviele Handyfotos,wo man die Polarlichtegut sehen kann.Man braucht ein bisschen Glück.Die Vorhersageist nur eine Wahrscheinlichkeit.Man muss schnell sein,innerhalb fünf Minutenkann so ein Ausbruch beendet sein.Wie war dein erstes Polarlicht?Das erste Polarlicht habe ich nichtweit von meinem Wohnort beobachtet.Ich war da soüberrascht und bestürzt,hatte gleichmeine Familie rausgeholt.Ich habe gesagt, oh guck mal, dasist ein Traum, das gibt es nicht.Direkt über uns.Das war fantastisch.Man sah, dass das von Norden kamund über einenauf einen niederprasseln.Man siehtso kaleidoskopartig Muster,die sich starkund schnell verändernund noch verrücktere Farbeneigentlich hervorrufen.Alle Farben habe ich fast schongesehen, wie ein Regenbogen ist das.Diese Bilder hat Henningam 10. Mai 2024 gemacht.Ein ganz besonderer Tag.Überall in Deutschland Polarlichter.Jetzt aber will er mir zeigen, woherPolarlichter kommen, ihren Ursprung.Dafür brauchen wirein Sonnenteleskop.Ja, ich halte mal hier oben mit.Wie kamst du eigentlich dazu,zu diesem Hobby?Das war ein Kindheitstraum.Am Jupiterund seine Monde zuerst beobachtet.Immer Richtung Überseehafen nachRostock aus dem Neubaugebiet raus.Dass Kameratechnik malso gut sein wird,hätte ich damalsnie für möglich gehalten.Los. Ganz schön tief. Guck mal.Dann einmal bitte schauen.Boah, wie krass. Ich gucke direkt indie Sonne, was man ja nie darf.Darf man nicht?Aber jetzt ausnahmsweise mal.Toll. Super. Ach, wie toll.Auf der Sonneentdecke ich Sonnenflecken.Das sind die dunklen Stellen.Mit der Kamera kann man natürlichein bisschen mehr rausholen.Momentan gibt esbesonders viele Sonnenflecken,weil die Sonne sehr aktiv ist,erzählt mir Henning.Da oben, ja.Genau, da ist dann die Protuberanz.Da wird sozusagenPlasma ins Weltall geschleudert.Der Ursprung von Polarlichtern. DankHennings Teleskop kann ich ihn sehen.Die erste Nahaufnahme der Sonne hatein amerikanischer Satellit gemacht.Hier sehe ich auchwieder Protuberanzen.Das sind mächtige Schleifen ausSonnenmaterie, die aufplatzen können.Im Maximum des Sonnenzyklus gibtes besonders viele Sonnenflecken,Protuberanzenund vor allem Sonnenstürmer.Das kann man ungefähralle elf Jahre beobachten.So aktiv wie im Moment war die Sonnelange nicht mehr.Was passiert da?Die Sonne schleudert mit einerunglaublichen Wucht Materie ins All.Rast dieser Sonnensturmauf unsere Erde zu,prallt er auf das Erdmagnetfeld.Das kann einengeomagnetischen Sturm auslösen.Der sorgtfür das phänomenale Lichtspektakel,das wir als Polarlichter kennen.Polarlichter über Deutschland.Sie sind die Folgebesonders starker Sonnenstürme.Die sind so stark,weil die Sonne besonders aktiv ist.Weil Handykameras immerbesser, lichtempfindlicher werden,sehen wirviel mehr Aufnahmen als früher.Noch vor wenigen Jahrenwar Polarlichtersuchenin Deutschland eher was für Profis.Mit modernen Handys kann heuteaber fast jeder auf die Suche gehen.Hier noch mal die wichtigsten Tipps:Kameras fangen nachts mehr Lichtein als das menschliche Augeund machen sodie Farben besser sichtbar.Wenn Sie die Belichtung am Handyanpassen, wird es leichter.Erhöhen Sie die Belichtungszeit,sammelt der Kamerasensornoch mehr vorhandenes Licht ein.Aber dabei darf nichts verwackeln,deshalb am bestenein kleines Stativ benutzen.Wichtig: eine Kompass-App zeigtIhnen die Richtung nach Norden.Weltraumwetter-Apps zeigen,ob es eine hohe Sonnenaktivität gab.Je weiter Sie sichim Norden Deutschlands befindenund je klarer der Himmel ist,desto besser stehen die Chancen,Polarlichter zu sehen.Wenn es klappt, lassen Sie malFolgendes auf sich wirken.Tief unter Ihren Füßen bewegen sichgerade flüssiges Eisen und Nickel.Das erzeugt elektrische Strömeund damit unser Magnetfeld.Gibt es einen Sonnensturm, fliegengeladene Teilchen Richtung Erde.Nach ein bis drei Tagentreffen sie auf unser Magnetfeldund werden abgelenkt.Teile davon werden an den Polenin die Atmosphäre geleitet.Dort springen ihre Energiemolekülezum Leuchten und das,das sehen Sie dann als Polarlichter.Sie sehen also, wie das Magnetfelduns gerade vor Strahlung schütztund auch unser modernes Leben.Denn sehr starke Sonnenaktivitätkann auch Technik beeinflussen.Vor allem Satelliten,die wir ja dringend brauchenfür die Kommunikation, Navigation,Wettervorhersagen und so weiter.Genau deshalb wird Weltraumwetterständig überwacht,im All und auf der Erde.Über diese Antennenschüsselnsteht man hier am Deutschen Zentrumfür Luft- und Raumfahrtin Verbindung mit Satelliten.Mit Satelliten, die die Sonneund die Erde überwachen.Es geht dabei zum Beispielum Hochwasserlagen,Waldbrände oder Ölteppicheund um Sonnenstürme.Das Thema istimmer wichtiger geworden,weil es viele Auswirkungengibt auf die technologischenInfrastrukturen von Weltraumwetter.Es ist mehr und mehr klar geworden,dass je mehr Technikwir in den Weltraum findenund auf der Erde aufbauen,umso mehr spielt danndas Weltraumwetter auch eine Rolle.Jens Bendermann ist so etwaswie ein Weltraumwettermannund schlägt Alarm, wennein Sonnensturm die Erde bedroht.Bevor im Mai 2024 überall inDeutschland Polarlichter leuchteten,wussten Jens und sein Teamschon längst, was passiert:Dass ein Sonnensturm auf uns zurast.Die Antenne hier ist eine von siebenweltweit, die die Sonne observierenund damit Weltraumwetterberichtemöglich machen.Von Sonnenauf- bis Sonnenuntergangdreht sie sich mit der Sonne mit.Wie eine Sonnenblume.Ganz, ganz langsam.Abends steht sie dann da.Die Antenne hier in Neustrelitzist die europäische Empfangsstationdes Satelliten Discover,der direkt auf die Sonne blickt.1,5 Millionen Kilometervon uns entfernt.An dem Punkt wissen wir genau, derSonnensturm wird die Erde treffenund wir wissen ungefähr,wie stark das sein wird.Wir haben aber nur nocheine Vorhersagezeitvon einer halbenbis dreiviertel Stunde.Dann koppelt der Sturmin das Erdsystem ein.Wenn man weiß, wie stark solcheEreignisse Auswirkungen haben,kann man versuchen,essentielle Satelliten zu schützen,indem man den Satellitspace-proofed oder robuster baut.Das macht ihn aberschwerer und teurer.Außerdem kann man vom Boden ausgegensteuern, falls Satellitendurch einen Sonnensturmzu sehr an Höhe verlieren.Um ihre empfindlicheElektronik zu schützen,kann man Satellitenauch zeitweise abschalten.Hundertprozentigen Schutzder fliegenden Infrastrukturgibt es aber nicht.Wir wissen aus der Vergangenheit,dass es möglich ist, dass wirnicht nur moderate Ereignissehaben oder schwere Ereignisse,wie gerade in der Vergangenheit,sondern auch extreme Ereignisse.Die treten selten auf.Das letzte ist 1859 aufgetreten.Aber das kann passieren.1859 trifft ein extremerSupersonnensturm die Erde.Der stärkste, der jewissenschaftlich beobachtet wurde.Das sogenannte Carrington-Ereignis.In seiner Sternwarte in Englandbeobachtet der AstronomRichard Carringtoneine riesige Explosion auf der Sonneund einen minutenlangen Lichtblitz.20 Stunden späterüberall am Himmel Polarlichter.Selbst in den Tropen leuchten sie.Sie sind so hell, dass Zeitungslesernachts kein Gaslicht brauchen.Doch das Himmelsschauspielhat heftige Folge.Die Sonnenpartikelladen Telegraphen-Drähte auf,sodass AngestellteStromschläge erleiden.Durch Funkenflug brechenin einigen Büros sogar Feuer aus.Was ist deine Prognose, angenommen,es würde uns noch malso ein Sonnensturm treffen, kann manermessen, was dann hier passiert?Es gab auch nachdem Carrington-Event ein Ereignis,1989 in Québec, Kanada,wo ein Transformator durchgebrannt,ausgefallen ist und mehrereMillionen Leute ohne Strom waren.Auch Satelliten könnenbetroffen sein direkt,sodass die beschädigt werden,nicht mehr funktionieren.Dann muss das alles ersetzt werden.Das kannein bis zwei Jahrzehnte dauern.Untersuchungen sagen,das könnte uns länger beschäftigen.Zwei Jahrzehnte,nur um wieder auf den heutigen Standder Technik zurückzukehren.Also ich finde schon krass,dass es so einen extremen Sonnensturmdurchaus wieder geben könnteund der uns auch treffen unddie Folgen entsprechend fatal wären.Also Entwarnung klingt anders.Aber die Menschheitbereitet sich vor.Die ESA will mit einer neuen Missiondie Vorwarnzeit verlängern,also die Zeit, die bleibt,um bei SonnenstürmenSysteme vom Netz zu nehmen,Satelliten standby zu schalten.Für diese Missionstartet ein Satellit ins All,der die Sonneseitlich in den Blick nimmtund Massenauswürfe schon sieht,ehe sich die Sonne uns zuwendet.Diese Mission heißt "Vigil",Hüter der Erde.Wichtig ist die genauere Vorhersageauch für künftige Missionenzum Mond oder Mars.Sonnenstürme sind schon heutefür die Besatzung in der ISSeine reale Gefahr.Bei Weltraumspaziergängen wäredie Strahlung während eines Sturmslebensgefährlich.Sobald der Weltraumwetterberichteinen Sonnensturm vorhersagt,zieht sich das ISS-Team deshalbin spezielle Schutzräume zurück.Der Blick auf Polarlichter in diesergroßen Höhe ist zwar gigantisch,das Risiko einer übermäßigenStrahlendosis allerdings auch.Wenn Sie sehen wollen,was Lena Ganschowauf ihrer Suche nachden Polarlichtern noch erlebt hat,können Sie das tun in derARD-Mediathek über diesen QR-Code.Am Anfang der Sendung habe ichgesagt, dass Sie heutebestimmt einen Elektromagnetenbenutzt haben, ohne es zu bemerken.Ich bin mir deshalb so sicher,weil in vielen Küchengeräteneiner steckt.Ein Beispiel ist besondersüberraschend, aber der Reihe nach.In Spül- und Kaffeemaschinensind kleine Ventile,sogenannte Magnetventile.Fließt Strom durch diese Spule,entsteht ein Magnetfeld.Es zieht einen Stift an,das Ventil öffnet.Wird der Strom abgeschaltet,drückt eine Feder den Stift zurückund das Ventil schließt.Das ist ein bewährtes, sehr sicheresSystem, auch bei Stromausfall.Ganz anders läuft esim Induktionsherd.Der Elektromagnet ändert ständig dieRichtung und Stärke des Magnetfelds.Dadurch entstehen Möbelströmeim magnetischen Topfbodenund der Topf wird warm.Dann gibt es noch Gerätemit rotierenden Magnetfeldern,die etwas antreiben,zum Beispiel Küchenmaschine, Mixer,Mikrowellenteller, also überall,wo ein Motor drin ist.Der meiner Meinung nachüberraschendste Elektromagnetin Ihrer Kücheist aber in Ihrem Toaster.Ist der Toaster nicht eingesteckt,können Sie den Schalterrunterdrücken, wie Sie wollen.Er bleibt nicht unten.Wenn er aber eingesteckt ist undSie den Toast nach unten drücken,schließt sich ein Stromkreis.Die Heizelemente springen an, derTimer und ein kleiner Elektromagnet.Der arbeitet exaktwie die riesigen Elektromagnetenauf dem Schrottplatz.Eine Metallplattewird durch eine Spule magnetisiertund bleibt deshalbam Schlitten kleben.Soweit zu Elektromagneten,also Magnetismus mit Strom.Doch es gibt auch Magnete,die ganz ohne Strom auskommen,sogenannte Permanentmagnete.Die sollte man nicht unterschätzen.Es ist Samstag.Angel-Tag.Doch nicht mit Angelrute und Köder.Fische wollen sie auch nicht fangen.Sondern alles, was aus Metall ist.Das Standardprogramm ist Fahrräder,Einkaufswagen und E-Roller.Ich mache das erstenseinmal für ein Umweltprojekt.Man muss ja sagen, wir holenda sehr viele Batterien raus.Und ein bisschen Nervenkitzelund Abenteuer ist auch dabei.Jeder träumt von dem Schatz,sage ich mal.Ich habe die Kronjuwelaus dem Louvre-Raub gefunden.Na ja, kleiner Angler-Witz. Sie sindMagnetangler aus Leidenschaft.Ja, er ist frei.Heute gibt eseine besondere Challenge.Sie treten gegeneinander an."Team Kanal" bei Esslingengegen "Team Fluss" in Tübingen.Wer holt mehr aus dem Wasser?Und vor allem was?Hier mitten in der Stadt rechnen siemit Fahrrädern,Haushaltsgeräten, Müll.Im Kanal dagegen eher mit Baustoffen,Schiffsteilen, vielleicht Diebesgutund allem, was von der benachbartenSchule so im Wasser landet.Nach einer Stunde haben sie außerden Kronjuwelen fast nichts geangelt.Team Kanal ist ratlos.Hier ist eine Schule gegenüber.Und Schule und Brücke müssteeigentlich was zu finden sein.Aber hier ist es sauber.Nichts drin.Keine Schraube,kein Nagel, kein Handy.Eine Schraube habe ich gefunden.- Eine Schraube, okay.Also müssen wir gucken,dass wir einen neuen Spot suchen.Bei Team Flussin der Innenstadtfängt es dagegen schon malvielversprechend an.Einen Glückscent haben wir.Ein gutes Omen, findet Markus.Die Magnetangler verwendenbesonders starke Spezialmagnete.Die bestehen aus Neodym, einem Metallaus der Gruppe der seltenen Erden,sowie aus Eisen und Bohr.Beim Mischen und Pressen richtetein elektromagnetisches Feldim Inneren unzählige Mini-Magnetefast perfekt in eine Richtung aus.Dieser Rohling mussin einem zweiten Schrittnoch einmaldauerhaft magnetisiert werden.Neodym-Magnetekönnen bis zu zehnmal stärkeran eisenhaltigen Gegenständen haftenals herkömmliche Magnete.Zum Einsatz kommen sie überall dort,wo auf engstem Raumviel Magnetkraft gebraucht wird.Zum Beispiel in Elektromotoren,Generatoren,Festplatten und Kopfhörern.Bei Team Fluss geht esinzwischen Schlag auf Schlag.Sieht einfach aus,braucht aber viel Erfahrung.Der Magnet muss am Metallteilrichtig andocken.Bei verrosteten Objektenist Feingefühl gefragt,weil Rost die Magnetwirkungabschwächt.Da haben wir ein Fahrradschloss.Wenn man Glück hat,kommt das Fahrrad mit raus.Das alles dokumentieren sieauf ihrem YouTube-Kanal.E-Roller samt giftigem Akku,jede Menge Schrott, eben alles,was in Flüssen landet.Und immer wieder Fahrräder,vermutlich geklautund nach Gebrauch einfach entsorgt.Vier, fünf, sechs, sieben, acht,neun, zehn, elf Fahrräder.Alles an einem Tag.Selbst Motorrollerhaben sie schon rausgezogen.Und manchmal auch Kurioses,wie diese historische Kanonenkugel.Den Schrott entsorgen sieordnungsgemäß beim Schrotthändler."Team Kanal" versucht es jetztunter einer Autobrücke.Normalerweise immer ein guter Platz.Außerdem,Aufgeben kommt nicht in Frage.Und da plötzlich:Da blubbert es.Guck dir das an.Da liegt was am Boden. Ich habeeinen bitterbösen Widerstand hier.Der Gegenstand sitzt fest im Schlamm.Vielleicht schon lange.Das könnte gefährlich sein.Wir haben mal in Frankfurt geangelt.Da haben wireine Phosphorbombe rausgeholt.Wie mein Kollege die rausgezogenhat, hat die angefangen zu dampfen.Gleich wieder zurück,Polizei, Kaufmittelräumdienstalles abgesperrt.Das wareine heiße Geschichte damals.Was steckt hier im Schlamm,Schatz oder Bombe?In vielen Bereichensind starke Magnete wichtig.Wir brauchen immer mehr davon.Dabei gibt es einegroße Herausforderung,die wir lange ignoriert haben.Aber auch hier bietetdie Wissenschaft Lösungen.Es ist eine der genialsten Ideender Menschheit: der Elektromotor.Der funktioniert so:Durch seine Spulen fließt Strom.Die erzeugen ein Magnetfeld.Durch das schnelle Umschaltendes Stroms dreht sich das Magnetfeld.Dadurch dreht sich in diesemMagnetfeld das Herzstück des Motors:ein Magnet.Aus Strom wird Bewegung.Das funktioniert auch umgekehrt.Der Magnet wird gedreht und erzeugtdadurch in den Spulen wieder Strom.Deshalb ist ein E-Motorauch ein Stromgenerator.Motoren und Generatoren sind dasRückgrat unserer elektrischen Welt.Und damit die Magnete,die sie brauchen.Doch mit dem wachsendenBedarf an E-Autos und Windkraftwächst auch ein Problem,das lange ignoriert wurde:die Abhängigkeit von Neodym.Neodym zählt zu den seltenen Erden.Es ist ein wichtigerBestandteil von Magneten.Neodym macht sie starkund über Jahrzehnte stabil.Das macht Neodym so begehrt.Dabei können seltene Erdenin vielen Ländern gewonnen werden.Wo liegt das Problem?In den 1990ern dominierte Chinaden Marktmit niedrigen Produktionskosten.Viele Länder hörtenmit der Produktion auf,auch wegen der Umweltbelastung.Immer wieder kam eszu Problemen mit giftigenoder sogar radioaktivenAbbauprodukten.Es war viel bequemer,alles in China zu lassen.Heute produziert Chinamehr seltene Erdenals die ganzerestliche Welt zusammen.Und in der kompliziertenWeiterverarbeitunghat China fast ein Monopol.Das wird auch noch lange so bleiben.Der restlichen Welt fehltjahrzehntelanges Know-how.Sollte China aufhören,seltene Erden zu exportieren,könnte die weltweite Autobrancheinnerhalb von nurzwei Monaten zum Stillstand kommen.Was also tun? Einige Länderfördern wieder und planen neue Minen.Aber es gibt nochdrei weitere Strategien,die besser für die Umweltsein können.Tetrataenit,dieses kommt aus dem All.Tetrataenit in Meteoritenkann eine ähnlich starkemagnetische Kraftentwickeln wie Neodymmagnete.Die Forschung arbeitet derzeit daran,es künstlich herzustellen.Warum neues Neodym abbauen,wenn es schon so vielin unzähligen Geräten gibt?Das meiste Neodym stecktin großen Motoren und Generatoren,also vor allem in E-Autosund Windanlagen.Doch die halten noch viele Jahre.Noch lohnt sich das Recycling nicht.Doch das wird sich ändern.Überall auf der Welt entstehendeshalb neue Recyclingstätten,die seltene Erden recyceln.Eine der größten Europassteht sogar in Deutschland.Schon heute gibt esE-Automotoren und Windgeneratoren,die ohne Neodym auskommen,indem der Magnet durcheinen Elektromagneten ersetzt wird.Auch ohne seltene Erden sind siestark genug und sehr zuverlässig.Und sie werden besser und besser.In Europa gibt es übrigensrecht wenig Lagerstättenan seltenen Erden, bei denensich ein Abbau lohnen würde.Schweden wäretheoretisch ein Kandidat.Aber die Folgen sind erheblich.Schauen Sie mal: ein Kilo Roherz.Daraus werden am Endenur 5 Gramm Neodym.Gleichzeitig entstehenaber 84 Gramm radioaktiver Abfallund 12 Liter säurehaltiges Abwasserfür nur 5 Gramm Neodym.In einem großen Offshore-Windradstecken mehrere hundert Kilo davon.Das ist der Grund, warum Recyclingund Wiederverwendungso wichtig sind.Das Gute: Die Magnetesind extrem langlebig und könnten,so wie sie sind,einfach wiederverwendet werden.Zwar wird weltweitimmer mehr Neodym benötigt.Gleichzeitig werden die Alternativendank der Forschungaber immer besser.Und in den nächsten Jahrenwird sich noch einiges tun.Aber zurück zu unserer Challenge.Wer findet mit seinem Magnetenden größten Schatz?In Deutschlands Flüssenliegen Waffen, Bomben, Granaten.Was nicht gefährlich ist,sammeln die Magnetanglerin Deutschlandseinzigem Magnetanglermuseum,wenn sie es behalten dürfen.Denn bei historischen Fundenentscheidet hierüberdas Denkmalschutzamt.Manchmal alarmieren siesofort die Polizei,wenn ein Verbrechenim Spiel sein könnte.Wir hatten auch schon mal den Fall,dass ich zwei scharfe Waffenaus dem Wasser gezogen hatte.Die waren in einer Plastiktüteeingewickelt,mit Klebeband verschlossenund so versenkt worden.Da hatte ich eine Befragungvom LKA am Ende.Die konnten dann dem Bandenkriegin Esslingen und Stuttgartzugeordnet werden.Zurück zur Challenge.Heute finden sie vor allem Schrottund Alltagsmüll, wie meistens.Scheinbar unspektakulär,aber der eigentliche Grund,warum die Magnetangler jeden Samstagehrenamtlich unterwegs sind,ist die Umwelt.Ein großes Problem.Die hier ist auch am Auslaufen.Das heißt, die ganzen Giftstoffe,die in der Batterie enthalten sind,sind schon ins Gewässer gekommen.Schwermetalle, Säuren.Schon eine einzige kleine Batteriekann Hunderte Liter Wasser vergiftenund dadurch Fische, Pflanzenund Mikroorganismen schädigen.Finden wir so im Jahrso 150 bis 200 Kilo.Man kann sich vorstellen,die wiegen ja nichts.Das ist ja kein Gewicht.Aber es sind tatsächlichso 150 bis 200 Kilo jährlich.Hinzu kommen die großen Akkus,zum Beispiel von E-Rollern.Die Magnetangler freuen sichüber jede Batterie, die sie bergenund auch darüber,etwas gegen Plastikmüll zu tun.Denn an Rollern, Fahrrädernund selbst im Inneren von Kronkorkenfinden sich Kunststoffe,die sich nach und nach zuschädlichem Mikroplastik zersetzen.100 Kilo Kronkorkenangeln sie jedes Jahr.Bei "Team Kanal" beginntjetzt die heiße Phase der Bergung.Das ist der Hammer.Bombe oder nicht Bombe?Ganz vorsichtig holt Stefandas schwere Teil ans Ufer.Dann Entwarnung.Nee, das ist keine Bombe.Es ist ein Maschinenteil, mindestens10 Kilo schwer und aus Spezialstahl.Sie vermuten ein Spezialwerkzeugfür den Brückenbau.So einen Klotz muss mandann auch erst mal wiedervom Spezialmagneten abkriegen.Der hängt richtig gut. Aber wie!Ja, ja!Um was es sich am Endewirklich handelt,wollen sie noch recherchieren.Bei ungewöhnlichen Funden hat auchdas für sie einen besonderen Reiz.Bei der Challenge holensie jetzt jedenfalls enorm auf.Vor allem mit schwerem Schrottkönnen sie punkten.Und schwer bedeutetmehr Geld vom Schrotthändler.Das verwenden siedann für einen guten Zweck.Am Ende des Tages Treffpunktan den Schrottcontainern.Jedes Jahr sammeln sieso zwischen 20 und 30 Tonnen.Aber wer hat die Challengeheute gewonnen?Roller und Kleinschrott gegenEisenstangen und Maschinenteile.Von der Menge her habt ihr mehr.Aber wir haben vom Gewicht her mehr.Deswegen ist es euer Sieg.Na ja, sagen wir unentschieden.Aber die Umwelthat auf jeden Fall gewonnen.Der Pokal kommt zu uns.Lassen Sie mich Ihre Weltkurz auf den Kopf stellen.Wenn Sie einen Kompass habenund damit nach Norden schauen,schauen Sie dannwirklich nach Norden?Schließlich ist ein Kompassnichts anderesals ein Stabmagnet auf einer Nadel.Und bei Magneten gilt ja,Gegensätze ziehen sich an.Und ja, physikalisch gesehenzeigt Ihr Kompass deshalbzum magnetischen Südpol der Erde.Man hat ihn Nordpol genannt,weil da der Nordpoldes Kompasses hinzeigt.Ganz schön verwirrend.Und noch eine Enttäuschung:Der magnetische Südpolsitzt auch nicht genau hieram geografischen Nordpol der Erde,sondern er wandert.Denn die Strömungenim flüssigen Eisen,die das Erdmagnetfeld erzeugen,verändern sich ständig.Als ich geboren wurde, 1987,zeigten die Kompassnadeln noch hierzum magnetischen Polim Norden Kanadas.Deshalb müssen manche Satelliten,Navigationssystemeund nautische Kartenfür die Seefahrtlaufend aktualisiert werden.Zwar können wirdas Magnetfeld nicht sehen.Aber wir können es exakt messenmit einem Magnetometer.Und das eröffnetjede Menge Möglichkeiten.Hier sind drei spannende Beispiele.Der Hightech-Sensorin der Hosentasche.Ständig haben wir ihn in der Hand, umnicht die Orientierung zu verlieren.Das Magnetometer im Smartphonefunktioniert wie ein Kompass,nur ohne Nadel.Stattdessen stecken in dem Chiphauchdünne Metallschichten.Aufgebaut, vereinfacht gesagt,wie ein Sandwich.Außen magnetisch, innen unmagnetisch.Bewegt sich das Handyoder ändert seine Ausrichtung,ändert sich auch, wie stark dasErdmagnetfeld auf den Sensor wirkt.Das verändert den Widerstandder magnetischen Schichten.Je nach Orientierung leitensie Strom besser oder schlechter.Daraus berechnet das Smartphone,wo Norden ist.Praktisch ist das Magnetometerauch für die Wissenschaft.Kombiniert mit GPS hilft eszum Beispiel, Löwen zu ortenund ihre Bewegungsmusterzu verfolgen.Zuverlässig auch irgendwo in Afrika.Der Röntgenblick.So sieht klassische Archäologie aus:schaufeln, graben, pinseln.Ganz schön mühsam. Und ob manam Ende was findet? Glückssache.Aber es geht auch anders:ganz ohne Spaten und ohne Graben,dank Magnetometer.Mit ihm können Forschende quasiin die Erde hineinschauen.Das Gerät registriert winzigeAbweichungen im Erdmagnetfeld,ausgelöst etwa durch verborgeneGräber, Mauern oder Fundamente.Diese Störungen erscheinen als Musterauf dem Computerbildschirm.Und nicht nur an Landkommt die Technik zum Einsatz,sondern auch auf hoher See.Hier spüren Expertenmit dem Magnetometer Bombenund Munitionsresteaus den Weltkriegen auf,bevor sie zur Gefahr für Schiffeund Meeresbewohner werden.Ozeansuche im Weltraum.Dafür geht's ... hui ... hinaufmit der "Juice"-Mission.Gestartet 2023mit etwas ganz Besonderem an Bord,einem hochsensiblenMagnetfeldmessgerät.Das Ziel der ESA-Mission?Wasser finden, auf den Jupitermonden.Das Wasser liegt vermutlichtief unter der eisigen Oberflächevon Europa, Ganymed, Kallisto und Co.Unsichtbar fürs Auge,aber nicht fürs Magnetometer.Denn Salzwasserist elektrisch leitfähig.Das ist messbar,als kleine Veränderungdes Magnetfelds von Jupiter.Dadurch lässt sich erkennen, wounterirdische Ozeane verborgen sind.Aber bis es soweit ist,braucht es noch viel Geduld.Erst 2031 soll "Juice"die Eismonde erreichen.Übrigens,falls Sie das Gefühl haben,der Handykompass istnicht richtig beim Navigieren,dann ist das Smartphonesicher vom vielen Magnetismusrundherum überfordert.Da ist ja kein echter Kompass drin.Das millimeterkleine Magnetometermuss dauernd unterschiedlichstemagnetische Störquellenherausrechnen,um das Erdmagnetfeldrichtig zu erkennen.Und die Störquellengibt es sogar am Handy selbst,z.B. im Lautsprecheroder Vibrationsmotor.Vielleicht haben Sie aucheine magnetische Hülle etc.Tun Sie beim Navigierendann Folgendes:Bleiben Sie stehen und machen Sieeine Acht in der Luft, ungefähr so.Das Handy sammelt dann Messpunkte,erkennt Störquellenund berechnet neu.Dann arbeitet Ihre Kompassfunktionwieder präzise.Technik ist schon genial.Aber es gibt auch Tiere, diedas Magnetfeld wahrnehmen können.Wir zeigen Ihnen gleich,welche das sind.Aber was ist mit uns Menschen?Haben wir vielleicht auch so etwaswie einen sechsten Magnetsinn?Es gibt Studien, die zeigen,dass es Reaktionendes menschlichen Gehirnsauf Magnetfeldänderungen gibt.Zumindest unbewusste Reaktionen.Für eine Studie wurden 36 Personenin eine abgeschirmte Kammer gesetztund ihre Hirnströme aufgezeichnet.Die Forschenden veränderten danndas Magnetfeld innerhalb der Kammer.Bei einigen Probanden änderten sichdaraufhin die Gehirnwellen.Allerdings ohne, dasssie davon etwas mitbekamen.Nicht besonders aussagekräftig,dieses Ergebnis.Es gibt keine guten Daten,die belegen,dass es einen Magnetsinnbeim Menschen gibt.Ich würde aber auch nichtausschließen, dass es bestimmteIndividuen gibt oder Gruppen,die dazu in der Lage sind.Aber mal ehrlich, besäßen wirein Gespür für das Erdmagnetfeld,hätten wir es dannnicht längst genutzt?So ein eingebauter Kompasswäre doch recht nützlich.Im Umkehrschluss konnten sichvielleicht vor einigen 100bis 1000 Jahren Menschennoch besser orientierenund vielleicht auch damalsnoch einen Magnetsinn nutzen.Es wäre nicht das ersteBeispiel in der Biologie,dass ein Rezeptor verloren geht,weil man ihn nicht mehr benutzt.Wie sieht das aber bei Tieren aus?Fangen wir mal so an.Da gibt es einigekuriose Erscheinungen.Ist euch schon mal aufgefallen,dass die Kühe einer Herde meistalle in dieselbe Richtung weiden?Um diesem Phänomenauf die Spur zu kommen,wurden etliche Satellitenbilderwissenschaftlich ausgewertet.Dann wurden wirklich ZehntausendeKühe auf Weiden vermessen.Und dann konnte gezeigt werden,dass es über den Erdball verteilteine Ausrichtungentlang der Feldlinien gibt.Aber warum richten sichdie Kühe nach dem Erdmagnetfeld aus?Das Gras wird entlang der Feldlinienwohl kaum besser schmecken, oder?Es könnte dazu dienen,dass es eine Art gemeinsameRichtung gibt für die Herde.Wenn z.B. ein Angreifer kommt,müssen die Tierein eine Richtung weglaufen.Wenn sie vorher schon ausgerichtetsind, ist das deutlich einfacher.Dann gibt es kein Durcheinander.Geklärt ist das Phänomen noch nicht.Bei Zugvögeln ist die Wissenschaftschon etwas weiter.Jedes Jahr ziehen ZugvögelTausende Kilometer nach Südenund kehren im Sommerzielsicher zurück.Es sind u.a. die Liniendes Erdmagnetfelds,die ihnen den Weg weisen.Spuren, die wir weder sehen nochhören, riechen oder schmecken können.Die Zugvögel offenbar schon,obwohl selbstso ein kleiner Magnet tausendmalstärker ist als das Erdmagnetfeld.Was haben die Tiere,was wir nicht haben?Licht ins Dunkelbrachten Studien mit Rotkehlchenbereits in den 1960er-Jahren.Wenn Rotkehlchen in einemdunklen Raum abgeschottet sindund man das Magnetfeldkünstlich ändert,fliegen die Vögel stets in Richtungder Feldlinien.Und nach dem Rotkehlchenhat man esbei vielen Lebewesennachweisen können.Bakterien, Ameisen, Bienen, Fischebis hin zu großen Säugetieren.Aber wie machen Rotkehlchenund die anderen Tiere das?Das Rotkehlchen ist der heilige Gralder Magnetsinnsforschung,weil man bis heute nicht genauversteht, wie es funktioniert.Aber man hat schon eine gute Idee,wie Zugvögeldas Erdmagnetfeld wahrnehmen.Das Geheimnis hat mit derNeigung der Feldlinien zu tun.Am magnetischen Pol kommendie Magnetfeldlinien senkrecht rein.Am magnetischen Äquatorsind sie genau parallel zur Erde.Und zum Beispielhier bei uns in Europatreffen sie mit einem gewissenWinkel auf die Erdoberfläche.Vom Äquator zu den Polenwird der Winkel immer steiler,der sog. Inklinationswinkel.Und Zugvögel könnendiesen Winkel messen.Dadurch wissen sie,wenn sie in Richtung einessteiler werdenden Winkels fliegen,dass sie Richtung Pol fliegen.Oder Richtung Äquator,wenn sie zu einem flacherwerdenden Winkel fliegen.Mit diesem Neigungswinkelkompassweiß der Zugvogel grob,in welche Richtung er fliegt.Und wie genau findet er das heraus?Der Kompass der Zugvögel basiertwahrscheinlich auf Cryptochromen. Cryptochrome sind lichtsensitiveProteine im Auge.Das Besondere an Cryptochromen ist,dass, wenn siedurch Licht aktiviert werden,eine chemische Reaktionin Gang gesetzt wird,die magnetfeldempfindlich ist.Das Ergebnis dieser Reaktionlässt sich durchdie Orientierung des Cryptochromsim Magnetfeld beeinflussen.Im Prinzip denkt man momentan, dassVögel Magnetfeldlinien sehen können.Wie diese Linien wohl aussehen?Einen Haken hat die Sache aber.Ohne Licht funktioniertdiese Fähigkeit nicht.Es gibt auch Tiere,die können ihren Magnetsinn nutzen,wenn es absolut dunkel ist.Die Frage, die sich stellt: WelchenMechanismus nutzen diese Tiere?Cryptochromkommt hier nicht in Frage.Es muss also mindestens einenweiteren Mechanismus geben.Und diese Geschöpfe hier könntenuns auf seine Spur führen: Graumulle.Die afrikanischen Säugetiereverbringen ihr ganzes Lebenin unterirdischen Tunnelnund orientieren sich am Magnetfeld.Wie funktioniert ihr Magnetsinnso ganz ohne Licht?Hier geht man davon aus,dass es winzige Kompassnadelnaus Magnetitoder Magneteisenstein gibt.Man nutzt diesen Magneteisensteinschon seit Jahrtausendenzum Bau von Kompassnadeln.Die Idee ist, dass eine winzigeKompassnadel in einer Zelleeines Tieres die Richtung vorgibt,die diese Zelle dann messen kann.Mini-Kompassnadeln im Körper, diesich nach dem Magnetfeld ausrichten?Herausgefunden wurde, dasses magnetsensible Bakterien gibt,die solche Partikel in sich tragen.In größerenund komplexeren Säugetieren aberkonnten die winzigen Magnetitenoch nicht entdeckt werden.Die Forschungzum Magnetsinn der Tiereist noch lange nicht abgeschlossen.Wenn Wale stranden,kann das immer wieder miteiner Veränderung im Erdmagnetfeldin Verbindung gebracht werden.Faszinierend, wie Tiere auf einso schwaches Magnetfeld reagieren,also schwach verglichenmit anderen Magnetfeldern.Ich zeige Ihnen mal, was ich meine.Wir suchennach dem stärksten Magneten.Wir fangen ganz schwach anund arbeiten uns hoch.Die Stärke des Magnetfeldsmisst man in Tesla.Was, glauben Sie, ist das stärksteMagnetfeld in unserem Körper?Tatsächlich ist es nichtunser Gehirn, sondern unser Herz.Der Sinusknoten erzeugtals Taktgeber elektrische Impulseund damit ein Magnetfeld.Das Erdmagnetfeld ist zwar eineMillion mal stärker als unser Herz,aber noch immer tausendmal schwächerals dieser kleine Kühlschrankmagnet.Ein sehr starker Permanentmagnet,der auch fürs Magnetfischen benutztwird, hat etwa ein Tesla.Bis zu drei Tesla hat ein MRT.Unterschiedliche Geweberichten sich im Magnetfeldauch unterschiedlich ausund daraus entstehen die Bilder.In einem Magnetfeld von 16 Teslawird's richtig verrückt.Jetzt kann man Gegenständeschweben lassen,die gar nicht magnetisch sind,z.B. diese Erdbeere.Die ist zwar nicht magnetischim klassischen Sinn.Doch das Wasser darin wirdtrotzdem ganz schwach abgestoßen.Genug, um dieSchwerkraft auszugleichen.Das gilt auchfür dieses Stück Pizza.Die stärksten Forschungsmagneteweltweit schaffen 45 Teslaund untersuchen damitverborgene Materialeigenschaften.Dabei verbrauchen sie so viel Stromwie eine Kleinstadt.Und jetzt zum stärksten Magneten.Den findet man tief im All:ein Magnetar.Massereicher als unsere Sonne,aber extrem verdichtet.Mit guten 20 Kilometern Durchmesserwürde er sogar bequemauf Köln passen.Aber lassen Sie sich nicht täuschen.Ein Teelöffel von diesemMagnetar würde hier auf der Erdeetwa 100 Millionen Tonnen wiegen.Sein Magnetfeldist auch extrem verdichtetund bringt es auf schätzungsweise100 Milliarden Tesla.Laut Experten würde diese Kraftsämtliche Informationen auf unserenKreditkarten löschen, wenn wirdiesen Magnetar als Mond hätten.Und käme er näher,bis auf 1000 Kilometer,wäre jedes Leben undenkbar.Gut, dass er 30.000 Lichtjahrevon uns entfernt ist.Ich freue mich aufs nächste Malmit Ihnen hier bei "Quarks".Tschüs!Copyright Untertitel: hr 2026