Warum fühlen wir uns erschöpft, wenn wir schlecht oder gar nicht geschlafen haben? Und wieso schlafen Menschen und Tiere überhaupt? Erholsamer Schlaf ist unter anderem deshalb so wichtig, weil währenddessen Reparatur- und Reinigungsprozesse im Gehirn ablaufen. Hanna Zwaka vom Leibniz-Institut für Neurobiologie in Magdeburg erzählt im Podcast, was sie aus Experimenten mit Fischen und Bienen über den Schlaf des Menschen weiß.

Nicht nur Verbrecher verraten sich durch Spuren ihres Erbguts. Auch Tiere hinterlassen mit Hautschuppen, Speichel und Kot permanent DNA-Material in ihrer Umwelt. Diese sogenannte Umwelt-DNA nutzen Forscher, um herauszufinden, wo bestimmte Tiere vorkommen, ob eine Art seltener wird oder ob neue Lebewesen einwandern, die zur Plage werden könnten. Wie diese neue Art der Fahndung nach Tieren funktioniert, erklärt der Biologe Robin Schütz von der Universität Duisburg-Essen.

Millionen Frauen leiden unter Endometriose: Die vielen individuellen Krankheitsbilder erschweren eine zügige Diagnose der chronischen Schmerzerkrankung, und eine Heilung gibt es bislang nicht. Doch Bauchspiegelung und Hormontherapie können die Symptome lindern. Stefanie Burghaus ist Ärztin und Koordinatorin des Endometriose-Zentrums am Uniklinikum Erlangen. Sie spricht im Podcast darüber, wie Forschung hilft, die Unterleibserkrankung besser verstehen und behandeln zu können.

Die Energiewende hat zum Ziel, den Strombedarf Deutschlands komplett aus erneuerbaren Quellen zu decken. Ist das möglich? Im Prinzip ja, sagt Axel Kleidon. Der Physiker vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena berechnet, wie viel Energie im System Erde steckt. Das größte Potenzial hierzulande haben dabei Sonne und Wind. Seine Schätzungen machen Mut – zeigen gleichzeitig aber auch die Grenzen der erneuerbaren Energien auf.

Die Meeresbiologin Ilse van Opzeeland vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven erforscht die Laute von Robben und Walen in den Polarregionen. Im Podcast spricht sie darüber, wie die Tiere unter Wasser kommunizieren und welche Folgen der Lärm für sie hat.

Dr.-Ing. Christiane Heinicke vom Bremer Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation erzählt, wie sie ein Jahr lang das Leben auf einem anderen Himmelkörper in einem winzigen Modul simuliert hat.

Dr. Thorsten Holz vom CISPA Helmholtz-Zentrum für Informationssicherheit erläutert, wie sich Firmen und Privatpersonen vor Hacker-Angriffen schützen können.

Brücken dienen seit jeher zur Überwindung von Hindernissen, seien es Flüsse, Täler oder sogar das Meer. Ingenieure haben dabei immer wieder die Grenzen des Machbaren verschoben. So sind nicht nur zweckdienliche Bauwerke entstanden, sondern auch Ikonen der Ingenieurskunst: etwa die Golden Gate Bridge in San Francisco oder die mit Häusern bebaute Ponte Vecchio in Florenz. Der Ingenieur Torsten Helbig spricht im Podcast darüber, was den Brückenbau auch heute noch zu einer technischen Herausforderung macht, wie man nachhaltige Brücken entwirft und warum es derzeit in Deutschland so viele Brückenbaustellen gibt.

Schwarze Löcher gehören zu den geheimnisvollsten Phänomenen im All. Da weder Materie noch Licht aus ihnen entkommen können, sind sie eigentlich unsichtbar. Astrophysiker haben es sich zur Aufgabe gemacht, mit riesigen Teleskopen das Wesen der faszinierenden Schwarzen Löcher zu ergründen. Silke Britzen vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie erklärt im Podcast, mit welchen Methoden sie nach Schwarzen Löchern fahndet und wie es sein kann, dass diese manchmal sogar im Doppelpack auftreten.

Rutscht die Flanke eines Vulkans ins Meer, kann das zu einer riesigen Welle führen. Morelia Urlaub vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung untersucht Küstenvulkane. Welche Warnsignale gibt es und wie lassen sich Menschen künftig besser vor Tsunamis schützen?

Millionen Menschen leiden auch viele Monate nach einer Corona-Erkrankung noch unter Erschöpfung, Atemnot und Muskelschmerzen. Am Universitätsklinikum Jena erforscht der Sportmediziner Christian Puta die biologischen Mechanismen von Long Covid. Wo könnten Therapien ansetzen?

Grünkohl ist in der Winterzeit vor allem in Norddeutschland ein traditionelles Gericht. Der Botaniker und Evolutionsbiologe Dirk Albach von der Universität Oldenburg erforscht das Gemüse seit Jahren. Er hat die Genetik entschlüsselt und herausgefunden, warum Grünkohl so gesund ist.

Auf Rhein und Mosel könnten bald führerlose Schiffe unterwegs sein, die von einem Autopiloten gesteuert werden. Cyril Alias vom Duisburger Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und  Transportsysteme erklärt, wie das System Binnenschiffe durch Flussbiegungen und Stromschnellen navigiert – und ob es die Lösung gegen den Fachkräftemangel in der Schifffahrt ist.

Gehirn-Special Teil 1:Neurowissenschaftlerin Anne Schäfer vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns untersucht die molekularen und zellulären Mechanismen, die Nervenzellen im Gehirn lange leben lassen. Wie bleiben wir fit im Kopf?

Gehirn-Special Teil 2: Neurowissenschaftler Nikolai Axmacher von der Ruhr-Universität Bochum spricht über Alzheimer – und wie sich die Erkrankung zukünftig mit Handy-Apps früher erkennen lässt.

Der Medieninformatiker Stefan Kahl von der TU Chemnitz spricht über die App BirdNET – und beantwortet die Frage, wie sich Vogelarten mithilfe von maschinellem Lernen bestimmen lassen.

Daniel Krieger vom Max-Planck-Institut für Meteorologie erforscht, wie sich Sturmfluten besser vorhersagen lassen – und welchen Einfluss der Klimawandel auf Extremwetterereignisse hat.

Die Physikerin Ekaterina Ilin vom Institut für Radio-Astronomie ASTRON in den Niederlanden spricht über die Suche nach erdähnlichen Exoplaneten. Wie wahrscheinlich ist es, dass außerhalb unseres Sonnensystems Leben existiert? Und welche Bedingungen müssen dafür erfüllt sein?

Mit hoher Geschwindigkeit entwickeln private Unternehmen neue Antriebs- und Satellitentechnik – auch in Deutschland. Der Luft- und Raumfahrtexperte Stefanos Fasoulas von der Universität Stuttgart spricht darüber, was in den kommenden Jahren im Orbit schweben wird und wozu die Technologien dienen.

Als Energiequelle ist Zucker lebensnotwendig, im Übermaß kann er krank machen. Deshalb untersucht die Chemikerin Carina Mack am Max Rubner-Institut Lebensmittel und auch Bioproben wie Speichel oder Blut auf Zucker. Dieses „Zuckerprofiling“ soll zum Beispiel dabei helfen, Erkrankungen wie Diabetes noch früher zu erkennen.

Bei der Klimakatastrophe vor 252 Millionen Jahren starb ein Großteil der Pflanzen- und Tierwelt aus. Wie entwickelten sich die Ökosysteme im Wasser und an Land fortan weiter? Besonders die Saurier waren erfolgreicher denn je, erzählt Paläontologe Raphael Moreno vom Naturkundemuseum Stuttgart.

Warum führen wir Kriege, wenn wir doch Frieden wollen? Was bringt Menschen dazu, andere Menschen zu töten? Der Verhaltensforscher Carel van Schaik zeigt auf, unter welchen Bedingungen es in der Menschheitsgeschichte zu Mord und Totschlag kam. Und wie wir Kriege in Zukunft verhindern können.

Im Gespräch mit dem Biochemiker und Vizepräsidenten der Deutschen Forschungsgemeinschaft Peter Seeberger blicken wir auf die wichtigsten Entwicklungen des Jahres zurück: Was waren erfolgreiche Innovationen im Bereich Technologie? Welche neuen Erkenntnisse aus der Medizin sind zukunftsweisend?

Wie gelingt es, nicht nur länger, sondern vor allem länger gesund zu leben? Björn Schumacher vom Institut für Genomstabilität bei Alterung und Erkrankung an der Universität zu Köln erklärt, welche Rolle das Erbgut und unser Lebensstil dabei spielen.

Immer mehr Menschen sprechen über Neurodivergenz. Was hat es mit den zunehmenden Diagnosen von ADHS und Autismus auf sich? Welche Rolle spielen soziale Medien zwischen Aufklärung und Fehlinformation? Der Psychologe und Neurodiversitätsforscher André Zimpel ordnet ein.

Künftig sollen Sensoren Krankheiten wie Krebs am Geruch erkennen und Umweltgifte erschnüffeln. Andreas Schütze von der Universität des Saarlandes erklärt, wie weit die künstlichen Nasen bereits entwickelt sind und welche technischen Hürden es noch zu überwinden gilt.

Die biologische Vielfalt von Bodenlebewesen ist enorm – und für den Menschen überlebenswichtig. Denn gesunde Böden liefern unsere Nahrung. Nico Eisenhauer von der Universität Leipzig weiß, wie wir Problemen wie Erosion begegnen und unsere Böden fit für die Zukunft machen können.

Der Neurowissenschaftler Wolfram Schultz erforscht an der University of Cambridge das Belohnungssystem im Gehirn. Wann feuern Neuronen – und wie motivieren sie unser Verhalten?

Der Physiker Metin Tolan von der TU Dortmund kennt sich nicht nur bestens mit den Flugbahnen von Fußbällen aus. Er weiß auch, wie stark ein Sieg vom Zufall abhängt und warum es gut ist, dass Fußball eine „ungerechte“ Sportart ist.