Sommeruniversität 2017 – B ZWISCHEN NATUR UND TECHNIK

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Seminare:

 

B 1 / Schmerz: Hirnströme und Konzepte der Philosophie

Lange wurde Schmerz lediglich als ein Symptom für eine körperliche Schädigung angesehen. Schmerz als vielschichtiges Phänomen lässt sich aber nur in der Verschränkung von Psyche und Körper verstehen, durchdringt das menschliche Leben, ist Grundlage christlicher Religion sowie Impuls für Kunst und Kultur. Nach der Einführung in Themen und Frage­stellungen der aktuellen Schmerzforschung wird die Beschäftigung mit Migräne und Kopfschmerzerkrankungen im Zentrum des Seminars stehen.

Der Schmerz im Strom der Geschichte:
Im Prozess der Medizin- und Kulturgeschichte wurden bei der Betrachtung des Schmerzes unter Berücksichtigung der Kenntnisse der Physiologie, philosophischer Konzepte, religiöser Einstellungen und des Einflusses der Gesundheitssysteme immer wieder neue Deu­tungen vorgenommen. Im Seminar werden am Beispiel der Migräne die widerstreitenden Hypothesen zur Pathophysiologie dieser Schmerzerkrankung seit dem 19. Jahrhundert dargestellt.

Was uns Hirnströme über Kopfschmerzen ­erzählen:
Migräne und andere angeborene Kopfschmerzerkrankungen umfassen systemische Veränderungen. Deshalb beschäftigt sich das Seminar ebenfalls am Beispiel der Migräne und des Clusterkopfschmerzes mit unterschiedlich ablaufenden Reizverarbeitungs­prozessen im Gehirn und deren Bedeutung für die Therapie und die (evolutionäre) Interpretation der Erkrankungen.

Wie Strom Schmerzen lindern kann:
In der Therapie von chronischen Schmerzerkrankungen wird schon seit langer Zeit elektrischer Strom eingesetzt. Dies begann bereits in der romantischen Medizin mit dem animalischen Magnetismus. Moderne Verfahren, die mit ihren Vor- und Nachteilen im Überblick dargestellt werden, setzen verschiedene Stimulationsverfahren ein (TENS, SCS, Hirnnerven­stimulationen).

Ohne Gehirn kein Schmerz und ohne Bewusstsein kein Schmerz ist das Credo des Hirnzeit­alters, mit dem sich der abschließende Seminarblock aus philosophischer Perspektive auseinandersetzen wird. Als Experten gestalten der Kopfschmerzforscher und Neurologe Prof. Dr. Stefan Evers und ein Referent zur Phänomenologie des Schmerzes das Seminarprogramm.

Leitung: Dr. Almuth Hattenbach
Veranstaltungsort: Haus Villigst

Dauer: 5 Tage
Zeitraum: 28. August bis 1. September 2017

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B 2 / Wer braucht schon Schlaf? – 24/7 Non-Stop Power

Energy-Drink, Power-Nap, Power-Bar, Batterien aufladen: Unsere Gesellschaft steht unter Strom. Work hard, party harder – und was ist mit Schlaf?

Warum schlafen wir überhaupt? Was passiert, wenn wir nicht schlafen können? Was wird nachts eigentlich aufgeladen? Gibt es einen Schnell-Lade-Modus? Effizienter schlafen, geht das?

In diesen Seminar wollen wir uns von allen Seiten der Tätigkeit widmen, die den größten Teil unseres Lebens ausmacht: Schlaf. Gemeinsam wollen wir die neurobiologischen Grundlagen erarbeiten und medizinische Störungen diskutieren, aber auch den gesellschaftlichen Wandel des Schlafes betrachten. Die Einführung der elektrischen Beleuchtung ermöglichte unbegrenzte Nachtaktivität und so auch Schicht­arbeit. Fernsehen und Internet versprechen Entertainment zu jeder Zeit. Seit Kurzem macht uns das Smartphone unsere Nacht streitig: Immer twittert oder schreibt jemand über WhatsApp, solange wir den Strom nicht ausschalten. SmartWatches geben uns die Illusion, unseren Schlaf optimieren zu können. Der Konsum von Schlafmitteln (Benzodiazepinen) und Wachmachern (Coffein-ToGo, Energy Drinks, Metamphetaminen) ist auf Rekordhöhen angestiegen.

Im Seminar wollen wir den Blick auch weiten für andere Organismen und so z. B. Tiere im Zoo beim Schlafen beobachten. Schließlich werden wir während des Seminars in Selbstversuche einsteigen – Sommeruni ist seit jeher auch eine Zeit der Schlafdeprivation. Wir testen unsere Reaktionsfähigkeit unter Schlafentzug und Energy-Drink-Zufuhr und werden unsere Träume erforschen sowie die uns allen innewohnende biologische Uhr. Für die Erholung zwischendurch erlernen wir Entspannungstechniken.

Tag 1: Einführung ins Thema: Neurobiologische Grundlagen

Tag 2: Referent zu Parasomnien: Schlafstörungen. Abends Besuch im Dortmunder Zoo (nach Möglichkeit)

Tag 3: Circadianer Rhythmus, Auswertung der Schlafprotokollbögen (vor Seminarbeginn wird der tägliche Schlafverlauf notiert). Wachexperimentvorbereitung (wird am Tag der Party durchgeführt – beeinträchtigt das Feiern nicht)

Tag 4: Auswertung der Experimente. Film: Wide Awake (Alan Berliner)

Tag 5: Referent: Schlaf und Gedächtnis – ­Reaktivierung während des Schlafes bei Mensch und Maus.

Tag 6: Abschlussbesprechung und Abreise.

Leitung: Albrecht Vorster
Veranstaltungsort: Haus Villigst

Dauer: 6 Tage
Zeitraum: 21. August bis 26. August 2017

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B 3/ Es muss nicht immer Elitepartner sein – eine Auswahl der schönsten Matchingalgorithmen

Mathematik – das sind komplizierte Formeln voller Zahlen und seltsamer Buchstaben. Aber zum Glück nicht immer! Besonders in der ­Algorithmik werden Probleme sowie Lösungen gerne in kleine Geschichten verpackt, um die grundlegenden Konzepte für jeden verständlich zu machen. Und so kommt es, dass man bei Matchings bevorzugt die Dorfjugend ­verheiratet und man die meisten Pärchen erhält, wenn man die Leute in einen Fluss stellt und mal schaut, wie sich der Strom dann so seinen Weg bahnt.

In diesem Seminar möchte ich anhand des Themenkomplexes »Matching« eine Vielzahl unterschiedlicher Fragestellungen und zugehöriger Lösungen aus der Graphentheorie anschaulich erklären und mit den Teilnehmer­innen zusammen durchspielen. Zum Einstieg in das Seminar werden wir uns mit Fluss-­Algorithmen beschäftigen und lernen, was es mathematisch bedeutet, wenn Wasser sich seinen Weg durch ein Kanalsystem sucht, bis ein konstanter Strom entsteht. Dies werden wir dann nutzen und einen ersten Versuch unternehmen, die Dorfjugend zu verheiraten. Im weiteren Verlauf werden wir dann die Schwächen des ersten Wurfs analysieren und weitere Aspekte wie gleichgeschlechtliche Paare oder Sympathie-Rankings mit einbeziehen. Während es sich gut zum Erklären eignet, ist das Hochzeitsproblem der Dorfjugend doch eher hypothetischer Natur. Mithilfe von Matchings und deren Spezialisierungen kann man jedoch auch sehr reelle Probleme untersuchen. Zum Beispiel, wie sich Studentinnen am besten auf Studienplätze verteilen lassen oder wie sich Job-Wechsel ergeben und wann jeder mit seinem Arbeitsplatz zufrieden ist. Im zweiten Teil des Seminars werden wir uns daher mit diversen Abwandlungen des traditionellen Matchingproblems befassen, welche jeweils aus einer speziellen marktwirtschaftlichen oder gesellschaftlichen Situation motiviert sind.

Leitung: Dr. Lisa Wagner
Veranstaltungsort: Haus Villigst

Dauer: 6 Tage
Zeitraum: 21. August bis 26. August 2017

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B 4/ Intelligente Automatisierungstechnik für zukünftige Energienetze

Marc Elsberg hat in seinem Roman »Blackout« sehr anschaulich beschrieben, wie schnell unsere Gesellschaft in wilde, anarchische Zustände verfiele, müssten wir für mehrere Wochen ohne Strom auskommen. Bei näherer Betrachtung erscheint es sehr bemerkenswert, dass auch ohne Hackerangriff ein Stromausfall für uns ein echtes Ausnahmeereignis darstellt: Denn bereits bei sehr geringen Abweichungen von der Netzfrequenz von 50 Hz müssten aus Sicherheitsgründen Teile vom Netz getrennt werden.

Unsere zuverlässige Stromversorgung verdanken wir ausgeklügelten Steuerungssystemen. Doch wie funktionieren diese? Wie sind unsere Stromnetze aufgebaut? Wie werden Auto­matisierungssysteme entwickelt? Wie kann man Stabilität gewährleisten? Die Energie­wende stellt die bewährten Steuerungssysteme vor völlig neue Herausforderungen. Erneuerbare Energiequellen wie Windkraft- und Photovoltaikanlagen lassen sich nicht mehr so einfach nach Bedarf steuern wie konventionelle Kraftwerke – der Wind bläst, wo (und wann) er will (Joh 3,8). Dennoch muss die ins elektrische Netz gespeiste Energiemenge dem Energiebedarf stets entsprechen, um einen stabilen Netzbetrieb gewährleisten zu können. Daher müssen Erzeuger, Verbraucher und Speicher intelligent vernetzt und gesteuert werden: Es entstehen Smart Grids. Hierzu soll ein Einblick in erste Ansätze aus aktuellen Forschungsprojekten gegeben werden.

Mathematische und physikalische Inhalte sollen im Seminar bewusst sehr bildhaft und nah an der Anschauung vermittelt werden. Für ein besseres Verständnis der technischen Aspekte werden die Teilnehmerinnen im Rahmen des Seminars angeleitet, selbst ein Automatisierungssystem zu entwerfen. Eine Exkursion in ein nahe gelegenes Kraftwerk, eine Leitwarte oder den Energiepark Saerbeck wird die Seminarinhalte weiter veranschaulichen. Der Vortrag von Gastreferenteninnen aus Forschung und Entwicklung von Smart Grids soll das Programm abrunden.

Leitung: Jona Maurer, Johannes Michel
Veranstaltungsort: Haus Villigst

Dauer: 6 Tage
Zeitraum: 21. August bis 26. August 2017

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