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In Zeiten der Klimakrise stellen sich viele die Frage, wie sie die Umwelt entlasten können. Die Antworten auf diese Frage sind vielseitig und manchmal unangenehm, weil sie auf den ersten Blick oft eine Einschränkung der Lebensqualität bedeuten – aber nur auf den ersten Blick. Der große Aufschwung der Thunberg-Bewegung inspiriert nicht nur Jugendliche, sondern auch Unternehmer, Technologie-Treibende und Investoren mit Weitblick. Wir zeigen euch fünf spannende Tech-Lösungen gegen CO2 in unterschiedlichen Entwicklungsstadien:
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5 spannende Tech-Lösungen gegen CO2
1. Blockchain und die Energiegemeinschaft
Die Blockchain-Technologie ist seit ein paar Jahren in aller Munde. Auch in Sachen Klimaschutz räumt man ihr großes Potenzial ein. „SOLshare“ etwa schaffte es mit dieser Technologie, einkommensschwache Haushalte in Bangladesch mit Strom zu versorgen. Das peer-to-peer-System ermöglicht es, die überschüssige Solarenergie eines Photovoltaik-Besitzers mit einem Haushalt zu vernetzen. Der Energielieferant verdient Geld dazu, während der Strombezieher leistbare, saubere Energie erhält.
Auch im deutschsprachigen Raum wird die Blockchain-Technologie als große Zukunftshoffnung gesehen, wenn es um Energie-Effizienz geht. Wien Energie beteiligte sich Anfang 2017 an einem Pilotprojekt für den Gashandel von Interbit Ltd. In Kooperation mit Bosch präsentierte man im April diesen Jahres den ersten „Blockchain-Kühlschrank“. Ein derzeit laufendes Projekt könnte als Modell für die Energieversorgung weltweit dienen: 100 Anwohner in der Wiener Krieau bilden mit ihrer eigens erzeugten Solarenergie derzeit eine der ersten Energiegemeinschaften Europas. Die Laufzeit des Projektes ist auf fünf Jahre festgelegt, Wien Energie investiert dabei zwei Millionen Euro.
2. Effiziente Energie aus Abwärme
Die Idee, aus Abwärme Strom zu erzeugen, ist nicht neu. Dies preisgünstig zu bewerkstelligen war bisher aber eine große Herausforderung. Poligy, einem Startup aus Düsseldorf, könnte es gelingen, dies in nächster Zukunft großflächig zu leisten.
Der Wirtschaftschemiker Martin Huber erfand einen zweilagigen Kunststoffstreifen – Bipolymer – der nach demselben Prinzip funktioniert wie auch Bimetalle. Gemeinsam mit dem Unternehmer Artur Steffen gründete er ein Unternehmen, das einen Prototypen entwickelte, der einen solchen Bipolymere mit einem Generator verbindet. Der Vorteil von Bipolymeren ist, dass sie sich aufgrund ihres Längenausdehnungskoeffizienten stärker biegen als Bimetalle. Dieser Biegeeffekt ist so stark, dass er einen Generator in Gang setzt, der wiederum Strom erzeugt. So könnte auch bei Temperaturen zwischen 50 und 200 Grad Celsius rentabel Strom erzeugt werden.
Zu den Vorteilen des Bipolymers gehören laut Unternehmen die niedrigen Herstellungskosten, die bessere Kompatibilität mit anderen Metallen, höhere Empfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen sowie Korrosionsbeständigkeit.
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3. Wegwerfbatterie für Elektroautos
Heutige Elektroautos haben zwei gravierende Probleme: die hohen Anschaffungskosten, obwohl immer noch günstiger als ein Wasserstoffauto und die Kritik am Lithium-Ionen-Akku. Doch was, wenn man diesen Akku ersetzen könnte? Diese Frage hat sich britische Ingenieur Trevor Jackson auch gestellt und konnte heuer nach 20 Jahren Forschung und Arbeit ein Konzept für eine Aluminium-Luft-Batterie entwickeln. Er änderte den stark ätzenden Elektrolyten des Lithium-Ionen-Akku zu einem neuen Elektrolyten, den man laut dem Erfinder sogar trinken könnte.
Die neue Aluminium-Luft-Batterie wird nicht wiederaufgeladen, sondern ausgetauscht und recycelt. Diese Batterie weist eine erheblich höhere Energiedichte als der Lithium-Ionen-Akku auf und E-Autos sollen mit ihr eine Reichweite von fast 2500 Kilometern erreichen. Wenn auch ein Kritikpunkt behoben ist, der zweite besteht derzeit weiterhin, nämlich der Preis. Zum jetzigen Zeitpunkt ist an eine Massenanfertigung nicht zu denken, doch Austin Electric aus Essex arbeitet mit Jackson zusammen, um das Konzept für einen breiteren Markt zugänglich zu machen.
4. Wasserstoff mit Privattankstelle
Autos mit Wasserstoffantrieb gehören ebenfalls zu einer Zukunftsvision für eine saubere Umwelt – aber auch zu den meist diskutierten Tech-Lösungen gegen CO2. Kritiker weisen auf den hohen Energieaufwand, um Wasserstoff zu erzeugen und auch auf die geringe Energieeffizienz bei der Produktion und Lagerung – nur ein Bruchteil der Energie käme tatsächlich im Auto an. Des Weiteren sind die Anschaffungs- und Leasingkosten eines H2-Autos für den Großteil der Bevölkerung nicht realistisch. Doch auch in diesem Gebiet wird geforscht.
An der Schweizer ETH Lausanne arbeitet man derzeit an einem Konzept, das Wasserstoff-Tankstellen in Privathaushalten ermöglichen soll. Die Innovation ist ein Wasserstoffverdichter dessen Kernstück aus dem Metallhydrid ZrMn1.5 besteht. Dieses neuartige Material kann Wasserstoff ohne Energiezufuhr speichern und bei Zufuhr von Wärme als Gas wieder – mit Hochdruck – abgeben. Der Wasserstoff wird also verdichtet und somit verflüssigt, sodass er in den Tank des Fahrzeugs gefüllt werden kann. Um H2-Autos einem breiteren Markt zur Verfügung zu stellen, arbeitet das Team der ETH Lausanne mit dem Industriegasespezialisten Messer Group zusammen. Die Idee ist laut Messer-CEO Hans-Michael Kellner, dass Haushalte mit einer H2-Tankstelle ihren Wasserstoff auch anderen anbieten können.
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5. Pumpen wir bald CO2 ins Meer?
Eine kontrovers diskutierte Möglichkeit der CO2-Reduktion stellt die CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) dar. Mit dieser Methode sollen die CO2-Emissionen in der Industrie reduziert werden, indem das Kohlendioxid am Kraftwerk abgespaltet und dauerhaft im Boden abgelagert wird. Der CO2-Ausstoß wird dabei zwar reduziert, liegt aber trotzdem viel höher als bei erneuerbarer Energie. CCS-Technik schränkt auch den Wirkungsgrad von Kraftwerken ein und erhöht den Brennstoffverbrauch. Umweltschützer warnen aber vor allem vor einer Verunreinigung des Bodens und Grundwassers.
Aus diesem Grund untersuchten Wissenschafter des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel die Möglichkeit Kohlendioxid im Meeresboden der Nordsee einzulagern. Das 82 Meter tief ins Meer geblasene CO2 löste sich im Wasser auf – es steigen keine Gase in die Atmosphäre. Auch wurde das CO2 dabei von der Strömung so schnell verteilt, dass die Organismen am Meeresboden keinen Schaden nahmen.
Dieser Beitrag erschien in gedruckter Form im brutkasten Magazin #9 „Vom Startup zum Scaleup“ ⇒ hier online Lesen!
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