Wahnsinnig genial

Geniestreiche oder wahnwitzige Ideen: Windräder unter Wasser, Kraftstoff aus Algen und Nüssen, solarbetriebene Flugzeuge und Autos, Energie aus dem Weltall und intelligente Wandfarbe. Erste spektakuläre Visionen von Forschern sind bereits Realität, andere stehen in den Startlöchern: Wie zum Beispiel demnächst Solarstrom aus der Sahara nach Deutschland transportiert wird, könnt Ihr euch in diesem Podcast anhören (Quelle: Bayerischer Rundfunk, B5 aktuell, Wissenschaft & Technik-21.06.2009)

Ob Computer, die von Solarzellen gespeist werden, oder Kohle, die im Chemielabor gebraut wird. Ob es um die Klassiker oder um die jungen Wilden geht - fest steht: Wissenschaftler weltweit tüfteln an neuen Erfindungen, um noch effizientere Möglichkeiten der Stromerzeugung zu entwickeln - und damit langfristig die Welt am Drehen zu halten.

Tagtäglich erreichen uns neue Meldungen über aberwitzige Erfindungen, die uns das Gefühl geben, schon jetzt Teil eines Science-Fiction-Romans zu sein.

Faszinierend: Mit der Forschung von heute wird die Welt von morgen gestaltet.


Die Zukunft der Bioenergie

Algen und Klärschlamm statt Erdöl?

Verrückt, diese Wissenschaftler ...

Nüsse in den Flugzeugtank
Im Bereich der Energiegewinnung wird immer mehr auf erneuerbare Energien gesetzt, im Bereich der Kraftstoffe hingegen auf Biokraftstoffe, die aus Pflanzen wie Raps gewonnen werden. Sogar Flugzeuge fliegen schon mit grünem Treibstoff: Im Dezember 2008 führte die Fluggesellschaft Air New Zealand den ersten Testflug mit umweltfreundlichem Biotreibstoff durch. Er besteht aus Jatropha-Öl von nachhaltig betriebenen Farmen in Südostafrika und Indien. Die Vorteile der Ölgewinnung aus dieser Pflanze, die auch Purgiernuss genannt wird, reichen von hoher Widerstandsfähigkeit über die Schonung der Böden bis hin zur Verwendung der Rückstände als Dünger.

Algen für die Autobahn
Forscher der Universität Bielefeld haben auf ihrer Suche nach einem alternativen Kraftstoff Grünalgen genetisch so verändert, dass sie besonders große Mengen an Wasserstoff produzieren. Dabei arbeiten sie mit der Universität Brisbane in Australien zusammen und haben bis zu 3 Mal höhere Werte als üblich erreicht. Der Vorteil der Energie-Gewinnung mit Wasserstoff besteht darin, dass bei der Verbrennung nur einfaches Wasser entsteht, das nicht schädlich für die Umwelt ist. Auch bei Autobauern arbeiten Forscher kräftig an der Entwicklung von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen.

Der letzte Dreck für den Motor
Einen anderen Weg gehen Forscher in Israel und Neuseeland. In Städten und Kommunen stellt die Entsorgung von Abwasser und Klärschlamm nicht selten ein Problem dar und oft leidet die Umwelt darunter. Unternehmen in Neuseeland und Israel haben sich nun zum Ziel gesetzt, mit Hilfe von Klärschlamm Energie zu produzieren.

Dabei wandeln sie ein getrocknetes Abwassergemisch unter relativ niedrigen Temperaturen entweder direkt in Gas, Öl, Chemikalien und Kohle um, oder die Abfälle erhöhen als Dünger das Wachstum von Algen. Die Algen ernähren sich vom Abwasser, reinigen es dabei und gedeihen prächtig. Nach der Ernte können sie in Treibstoff umgewandelt werden. Ein schönes Beispiel, wie die Forschung zwei Fliegen mit einer Klappe schlägt.

Die Zukunft der Windkraft

Gigantischer Windpark in der Nordsee

Zwölf futuristische Windräder drehen sich seit Ende 2009 in der tosenden Nordsee, 45 km vor der Küste der Ferieninsel Borkum. Die 5 MW-Windräder, die über einen aus Stahlrohren zusammengesetzten Helikopterlandeplatz verfügen, sind die leistungsstärksten und größten Anlagen, die es derzeit auf der Welt gibt. Zusammen sind sie stark genug, Strom für bis zu 50.000 Haushalte zu erzeugen.

Die Bauarbeiten waren extrem kompliziert, da die Nordsee hier mehr als 30 m tief ist. Unter dem Seeboden müssen 65 km Stromkabel zum Festland gelegt werden. Das Projekt wird von der Offshore-Stiftung getragen. Diese ist ein Zusammenschluss der Anlagenbauer ENERCON, REPOWER und MULTIBRID sowie der Energiekonzerne E.ON, VATTENFALL und EWE. 

Big Apple goes green

Werden sich auf den Wolkenkratzern New Yorks schon bald Windräder drehen? Und auf Bürogebäuden deutscher Städte kleine Windräder Strom für Tausende Arbeitsplätze liefern?

Forscher auf der ganzen Welt tüfteln daran, die monströsen Windkraftanlagen wieder aus der Landschaft zu entfernen und in die Städte zu verlagern. New Yorks Bürgermeister Michael Bloomberg hat eine Vision: Windkraftwerke auf Wolkenkratzern und zentralen Plätzen der Stadt sollen in Zukunft die Energie für die Millionenmetropole liefern.


Umweltfreundlicher Riese: Pearl River Tower

In der chinesischen Millionenstadt Guangzhou, ist man schon einen Schritt weiter: Hier entsteht gerade der Pearl River Tower, der weltweit erste Wolkenkratzer mit Versorgung durch erneuerbare Energien. Der umweltfreundliche Riese erntet in Eigenregie Wind- und Solarenergie - und davon mehr, als er verbraucht.

Wie das funktioniert? Die luftdurchlässige Fassade lenkt den Wind in zwei Hohlräume des Hochhauses, wo er über Turbinen Generatoren antreibt. Sie erzeugen die Energie für Heizung, Belüftung und Klimatisierung des Gebäudes. Mit dieser Technik kann man die Windenergieerzeugung in die ohnehin dicht bebauten Städte verlagern und mit dem entstandenen Strom gleich das betreffende Haus sowie weitere Abnehmer versorgen.

Auch in Europa arbeiten Forscher an Innovationen: Wissenschaftler der Technischen Universität Delft haben kleine Windräder entwickelt, die sich auch im Nachhinein noch auf Gebäudedächer montieren lassen.

Die Zukunft des Erdgases

Die Erdgaszukunft

Blick in die Zukunft 1:
Erdgas wird heute hauptsächlich über Pipelines transportiert. In Zukunft könnte daneben vor allem die Verflüssigung von Erdgas eine wichtige Rolle spielen. Um das Erdgas in einen flüssigen Zustand zu bringen, muss es auf minus 162 Grad abgekühlt werden. Der große Vorteil des eisigen Energieträgers: Er hat nur 1/600stel des Volumens von Erdgas in gasförmigem Zustand. Mit speziellen Tankschiffen können so wesentlich größere Mengen des energiegeladenen Rohstoffes problemlos an jeden beliebigen Ort der Welt transportiert werden. Dadurch wird die Versorgung mit Erdgas noch wirtschaftlicher.

Blick in die Zukunft 2: "Tight Gas"
Die Suche nach neuen Erdgaslagerstätten läuft daher auf Hochtouren. Große Hoffnungen setzen die Erdgasproduzenten in die Erschließung von sogenanntem "Tight Gas". Seine Förderung ist besonders schwierig, da es sehr fest in den Lagerstätten eingeschlossen ist. Geschätzte 150 Mrd. m3 "Tight Gas" lagern, umgeben von undurchlässigem Sandstein, tief unter der Oberfläche Norddeutschlands. Derzeit werden bereits verschiedene Verfahren zur Förderung des dichten Gases getestet.

Blick in die Zukunft 3: Instantmethan
Forscher des Heidelberger Max-Planck-Instituts haben eine erstaunliche Entdeckung gemacht: Nicht nur abgestorbene Pflanzenreste, sondern auch lebende Pflanzen emittieren Methan in die Atmosphäre. Mais und Weidelgras setzen sogar 10 bis 100 Mal so viel Methan frei wie totes Pflanzenmaterial. Werden die Pflanzen von der Sonne bestrahlt, erhöht sich die Methanbildung nochmals. 10-30 % der jährlichen Methanproduktion könnten heute bereits durch "Pflanzenmethan" gedeckt werden.

Blick in die Zukunft 4: EKW statt PKW
Erdgaskraftwagen liegen im Trend: Mehr als 60.000 Erdgasfahrzeuge sind derzeit in der Bundesrepublik Deutschland zugelassen. Bisher ist die Anschaffung eines Erdgasfahrzeugs noch mit sehr hohen Kosten verbunden. Da der Treibstoff Erdgas aber sehr günstig ist, lohnt sich die Investition schon ab einer jährlichen Laufleistung von 20.000 km. Hinzu kommt, dass Umwelt und Klima geschont werden: Erdgasbetriebene Fahrzeuge stoßen fast keine Rußpartikel oder andere Schadstoffe aus.

Die Zukunft der Solarenergie

Sunny Side Up!

In Berlin tuckert seit August 2009 das erste solargetriebene Fahrgastschiff über die Spree, Politiker diskutieren über die Einführung von Elektroautos, und München soll die erste deutsche Millionenstadt werden, die zu 100 % mit Solarstrom versorgt wird.

Solarsatelliten im All

Die Sonnenintensität ist im Weltall 8 Mal höher als auf der Erde. Seit den 70er Jahren tüfteln deshalb Forscher der NASA an Solarsatelliten im All. Von Satelliten mit riesigen Sonnensegeln versprechen sich die Japaner bis 2010 eine zuverlässige Energieversorgung. Bis 2030 soll Mikrowellen- oder Laserleistung im Gigawatt-Bereich in alle Länder der Erde fließen. Doch die Hürden sind groß: Die Mikrowellenstrahlen könnten die Kommunikation auf der Erde stören.

Solarflitzer

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Quelle: SUNRED, Sunrace engineering development, S.L

Der "Moto Solar Urbana" wurde bereits 2007 in Barcelona vorgestellt. Seine schneckenhausartige Hülle kann er beim Parken ausfahren, so dass sie Platz bietet für rund 3 m2 Solarkollektoren. Nach der Aufladung erreicht er eine Geschwindigkeit von bis zu 50 km/h und kann ca. 20 km weit fahren. Wann und ob es den Wunderroller zu kaufen gibt, ist noch unklar.

 

Exportschlager Liquid Power

Die Bundesregierung treibt den Ausbau der Wasserkraft voran, um die nationale Energieversorgung zu sichern. Derzeit sind deshalb 7.000 Wasserkraftwerke in Betrieb. Diese erzeugen 4.680 MW Strom für über 6 Mio. Haushalte und decken damit 3,5 % des bundesweiten Bedarfs ab. Ziel der Bundesregierung ist es, die Energieerzeugung durch Wasserkraft zu steigern. 95 % der in Deutschland erzeugten Wasserkraft wird ins Ausland exportiert. Jedes dritte weltweit gebaute Wasserkraftwerk kommt aus Deutschland. Und in Sachen Job und Perspektiven ergießt sich gleich ein ganzer Strom an Möglichkeiten.