Der Beitrag Lithium-Luft-Akkus: CATL glaubt an E-Autos mit 1.600 km Reichweite erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Lithium-Luft-Akkus versprechen E-Autos mit über 1.600 Kilometern Reichweite – zumindest in der Theorie. Im Labor übertreffen Prototypen bereits die Energiedichte heutiger Akkus um das Vierfache. Der chinesische Batteriehersteller CATL hat die Technologie nun offiziell in seine Langzeitstrategie für 2030 aufgenommen.  

Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien bauen auf schweren Metallverbindungen wie Nickel, Kobalt und Mangan auf.  Sogenannte Lithium-Luft-Batterien nutzen stattdessen Lithium-Metall als Anode und Sauerstoff aus der Luft als Reaktionspartner an der Kathode.

Dieses spezielle Prinzip soll das Gewicht sowie die Komplexität der gesamten Batterie entscheidend reduzieren. Die theoretische Energiedichte dieser Systeme beläuft sich auf rund 12.000 Wattstunden pro Kilogramm.

Lithium-Luft-Batterien schaffen schon vierfache Energiedichte aktueller Akkus

In Laborversuchen erreichten aktuelle Prototypen bereits eine Energiedichte von mehr als 1.200 Wattstunden pro Kilogramm. Damit übertreffen diese Systeme die Energiedichte herkömmlicher kommerzieller Batterien um das Vierfache.

Die praktische Umsetzung scheiterte bislang aber meist an der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und Kohlendioxid in der Luft. Zudem schränkten eine unzureichende Katalysatorstabilität sowie eine kurze Lebensdauer die Funktion im Alltag lange Zeit ein.

Ein US-Forscherteam demonstrierte bereits im Jahr 2024 eine verbesserte Stabilität über mehr als 700 Zyklen in einer luftähnlichen Umgebung. Im Folgejahr 2025 entwickelten das Argonne National Laboratory und das Illinois Institute of Technology einen Prototyp mit 1.000 Ladezyklen bei Raumtemperatur.

Das gelang durch einen Vier-Elektronen-Chemieschritt, der die stabile Bildung und Zersetzung von Lithiumoxid ermöglichte. Die Forscher ersetzten zudem entflammbare flüssige Elektrolyte durch eine feste Verbundmatrix, was die Sicherheit der Zellen während der Zyklen weiter erhöhte.

Ab 2030: So plant CATL den Weg zum Lithium-Luft-Akku

Trotz dieser Erfolge im Labor dürfte die breite Marktreife der Technologie noch viel Zeit beanspruchen. Der chinesische Batteriehersteller CATL setzt in seiner aktuellen Unternehmensstrategie zunächst auf ausgereifte Technologien und Natrium-Ionen-Batterien. Als mittelfristiges Ziel fokussiert das Unternehmen die Entwicklung von Feststoffbatterien.

Die Erforschung der theoretischen Limits der Lithium-Luft-Technologie ist hingegen erst für den Zeitraum ab dem Jahr 2030 vorgesehen. Das teilte Wu Kai, Chefwissenschaftler bei CATL und Mitglied der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften, auf dem „Powering the Nation Forum 2026″ mit.

Für den alltäglichen Nutzen könnte die Entwicklung in der Zukunft einen Fortschritt bedeuten. Sollte die Produktion im industriellen Maßstab gelingen, könnten Elektrofahrzeuge künftig über 1.600 Kilometer mit einer einzigen Ladung zurücklegen. Konventionelle Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor würden durch diese Leistungsfähigkeit langfristig vom Markt verdrängt werden, vorausgesetzt, die Batterien sind halbwegs bezahlbar.

Auch interessant:

• Elektroauto in der Sommerhitze: 5 Tipps, um deinen Akku zu schonen
• Methanol-Brennstoffzelle im Auto: Chancen, Risiken und Funktionsweise im Überblick
• Spritpreise auf Rekordhoch: So viel kosten E-Auto und Verbrenner pro 100 km
• E20: Was du über den neuen Bio-Sprit wissen musst

Der Beitrag Lithium-Luft-Akkus: CATL glaubt an E-Autos mit 1.600 km Reichweite erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Natrium-Akkus aus Singapur: Eine Lithium-Alternative für Heimspeicher? erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Lithium-Akkus gelten als Standard für Energiespeicher. Sie sind aber relativ teuer, brandgefährlich und geopolitisch heikel. Ein Forscherteam aus Singapur hat jetzt eine Natrium-Ionen-Batterie entwickelt, die alle drei Probleme lösen soll. Die Zellen überstehen mehr als 30.000 Ladezyklen und könnten Heimspeicher sowie Rechenzentren deutlich sicherer machen. Was die Technologie kann, wo sie an Grenzen stößt und wann sie auf den Markt kommt.

Die Erzeugung von Strom durch Solarzellen oder Windkraftanlagen schwankt je nach Wetterbedingungen. Für eine verlässliche Energieversorgung werden deshalb leistungsstarke industrielle Speichersysteme benötigt. Herkömmliche Lithium-Akkus bergen jedoch Risiken, da sie bei Beschädigungen leicht in Brand geraten können. Zudem ist die globale Lieferkette stark von einzelnen Ländern abhängig, die die Verarbeitung kontrollieren.

Ein Forscherteam um Palani Balaya von der nationalen Universität Singapur sucht deshalb nach Alternativen und setzt auf Natrium. Das Element ist chemisch ähnlich zu Lithium, aber weltweit reichlich vorhanden und deutlich preiswerter. Eine neu entwickelten Natrium-Ionen-Zellen soll das Risiko einer unkontrollierten Überhitzung massiv verringern. Sie würde sich vor allem für stationäre Energiespeicher in Wohngebäuden eignen.

30.000 Ladezyklen: Was Tests des Natrium-Akkus zeigen

Die Forscher verwenden als Elektrolyt das Lösungsmittel Glyme mit einem hohen Flammpunkt, das deutlich weniger feueranfällig ist als die in traditionellen Lithium-Ionen-Batterien genutzten, leicht entflammbaren organischen Flüssig-Elektrolyte.

Zusätzlich entwickelte das Team eine neuartige positive Elektrode mit einem Zink-Zusatz. Diese Modifikation soll die Kapazität verbessern und ein schnelles Laden sowie Entladen ermöglichen. In Tests überstand die Batterie mehr als 30.000 Ladezyklen, wobei sie eine Restkapazität von 50 Prozent behielt.

Ein Nachteil besteht darin, dass Natrium-Akkus bezogen auf ihr Gewicht etwas größer ausfallen. Für den stationären Einsatz in Wohnhäusern wäre dieser Faktor jedoch meist zweitrangig. Viele Betreiber von Rechenzentren zögern zudem beim Einsatz von Lithium-Speichern wegen potenzieller Brandrisiken. Die vermeintlich sicherere Natrium-Variante dürfte diese Bedenken entkräften und die Energiewende beschleunigen.

Wann kommt die Natrium-Batterie auf den Markt?

Zur Marktreife gründete der Wissenschaftler bereits das Spin-off-Unternehmen SgNaPlus. Aktuell erreichen die Prototypen eine Energiedichte von 90 bis 100 Wattstunden pro Kilogramm. Ziel des Unternehmens ist eine Steigerung auf mindestens 125 bis 150 Wattstunden pro Kilogramm. Damit würde die Natrium-Technologie die Kapazität robuster Lithium-Ionen-Batterien geringfügig übertreffen.

Palani Balaya betont die Wichtigkeit einer krisensicheren Lieferkette für die weltweite Energiewende. Das neue System soll daher darauf abzielen, Komponenten, die entweder geografisch eingeschränkt oder potenziell toxisch sind, zu minimieren oder sogar vollständig zu entfernen. Der Forscher sieht in der Technologie eine tragfähige Basis für den weltweiten Markt:

Wir wollen eine sicherere Batterie herstellen, die für den industriellen Einsatz geeignet ist, aber sie muss auch nachhaltig sein und darf keine Probleme in der Lieferkette aufweisen. Es hat schließlich keinen Sinn, ein Material, das geopolitische Herausforderungen mit sich bringt, durch ein anderes Material mit ähnlichen Problemen an einem anderen Ort zu ersetzen.

Auch interessant:

• Einfach erklärt: Wie funktioniert eigentlich ein Windrad?
• E20: Was du über den neuen Bio-Sprit wissen musst
• Pseudo-Lärm und Infraschall: Keine Belege für Windrad-Mythen
• Batterie-Technologien im Vergleich: Lithium, Natrium, Festkörper und Redox Flow

Der Beitrag Natrium-Akkus aus Singapur: Eine Lithium-Alternative für Heimspeicher? erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Neues KIT-Modell zeigt, wie KI unsere Stromnetze steuert erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Künstliche Intelligenz entscheidet zunehmend, wann Strom fließt, was er kostet und wann Elektroautos laden. Doch bisher bleiben die Entscheidungen der Algorithmen oft undurchsichtig. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie haben mit dem SHAPformer eine Methode entwickelt, die KI-Vorhersagen im Energiesystem erstmals direkt nachvollziehbar macht. Was dahintersteckt und warum das auch für Verbraucher relevant ist.

Das Management der Energieversorgung gestaltet sich zunehmend komplexer. Wind- und Solarstrom schwanken wetterabhängig, während Elektroautos, Batteriespeicher und Wärmepumpen die Verbrauchsmuster verändern. Netzbetreiber und Energieversorger setzen Künstliche Intelligenz ein, um ihre Systeme effizient und stabil zu betreiben.

Um die Stromerzeugung und den Verbrauch präzise aufeinander abzustimmen, müssen viele Faktoren gleichzeitig berücksichtigt werden. Dazu gehören Wetterprognosen, Lastvorhersagen, Netz- und Verteilerkapazitäten sowie das Verhalten von Verbrauchern. In diesen kritischen Infrastrukturen darf Künstliche Intelligenz jedoch keine Blackbox bleiben. Zudem ist die menschliche Aufsicht durch den AI-Act der Europäischen Union eine regulatorische Vorgabe.

Wie KI unsere Stromnetze steuert

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie haben eine Methode namens SHAPformer, die die Entscheidungen von KI transparenter machen soll. Sie wurde speziell für Zeitreihenvorhersagen auf Basis aufeinanderfolgender Daten wie Stromverbrauch oder Strompreisen entworfen. Die Methode kombiniert Transformer-Modelle, bekannt aus modernen Sprachmodellen, mit Verfahren der erklärbaren Künstlichen Intelligenz.

Der Ansatz nutzt Konzepte der Spieltheorie, um den Einfluss einzelner Faktoren wie Temperaturen, Feiertage, Windprognosen oder frühere Verbrauchsdaten sichtbar zu machen. Beim Training des Modells blendete die Arbeitsgruppe gezielt einzelne Informationen aus.

Dadurch lässt sich der Beitrag einzelner Einflussgrößen zu einer Vorhersage nachvollziehen. Das Team trainierte das System mit realen Daten des Übertragungsnetzbetreibers TransnetBW. Ziel war es, den Stromverbrauch und die Strompreise über Zeiträume von bis zu einer Woche vorherzusagen und gleichzeitig die einflussnehmenden Faktoren anzuzeigen.

Warum der KIT-Ansatz effizienter als bisherige Verfahren ist

Viele bisherige Verfahren bieten erst nachträglich Erklärungen und benötigen dafür zusätzliche Rechenleistungen. Die Neuentwicklung aus Karlsruhe integriert die Erklärbarkeit dagegen direkt in den Trainingsprozess. Die Genauigkeit der Vorhersagen bleibt so erhalten, während die Effizienz der Analyse steigt. Mit dieser Arbeit schaffen die Wissenschaftler methodische Grundlagen, um solche Ansätze künftig in die Praxis zu übertragen.

Neben der technischen Präzision spielen die Vertrauenswürdigkeit und die Akzeptanz bei den Anwenderinnen und Anwendern eine Rolle. Das betrifft beispielsweise intelligente Systeme für das Laden und Entladen von Elektroautos oder Heimspeicher. Tenure-Track-Professor Benjamin Schäfer vom Institut für Automation und Angewandte Informatik des KIT erklärte dazu:

Nutzerinnen und Nutzer haben wahrscheinlich eine größere Akzeptanz gegenüber einem intelligenten Ladesystem, wenn klar nachvollziehbar ist, warum sich ein Elektroauto nachts später geladen hat als gewöhnlich – zum Beispiel, weil die Strompreise zwischenzeitlich besonders hoch waren und so Kosten eingespart werden konnten.

Auch interessant:

• Cloud Edge Enhancement: Wolken-Effekt pusht Solaranlagen über Nennleistung
• Elektroauto in der Sommerhitze: 5 Tipps, um deinen Akku zu schonen
• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Methanol-Brennstoffzelle im Auto: Chancen, Risiken und Funktionsweise im Überblick

Der Beitrag Neues KIT-Modell zeigt, wie KI unsere Stromnetze steuert erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Löhne hinken hinterher: Autos werden immer teurer – doch SUV boomen erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Ein Neuwagen kostet heute im Schnitt 34 Prozent mehr als noch 2018. Die Löhne sind im selben Zeitraum aber nur um 24 Prozent gestiegen. Trotzdem greifen viele Käufer vermehrt zu teureren SUV-Modellen, während günstige Einstiegsfahrzeuge vom Markt verschwinden. Selbst der Gebrauchtwagenmarkt bietet kaum noch Entlastung. Was das für die Mobilität der Mittelschicht bedeutet und welche Auswege Experten sehen. 

Viele Verbraucher klagen über die kontinuierlich steigenden Kosten für die eigene Mobilität. Gleichzeitig dokumentiert eine aktuelle Marktuntersuchung von JATO Dynamics ein deutliches Paradoxon auf dem Automarkt. Der Anteil von SUV im privaten Automarkt ist über die vergangenen Jahre insgesamt deutlich gestiegen, wenngleich es bei Kompakt-SUV im Jahr 2020 einen leichten Rückgang gab.

Sprich: Viele Konsumenten greifen trotz gestiegener Preise vermehrt zu Modellen aus höheren Preisklassen. Denn in fast allen gängigen Fahrzeugklassen im europäischen Raum lässt sich eine Preissteigerung erkennen.

Die durchschnittlichen Endkundenpreise kletterten zwischen 2018 und 2024 im gesamten Kleinwagen-Segment um rund 34 Prozent und im Kompakt-SUV-Segment um 36 Prozent. Diese parallele Preisentwicklung über die Segmente hinweg legt nahe, dass ein branchenweiter Kostendruck und Maßnahmen zur Profitsicherung die Steigerungen angetrieben haben.

Autos werden immer teurer: Die wirtschaftliche Schere trifft die Mittelschicht

Die Entwicklung entkoppelt sich zunehmend von den realen Einkommen der breiten Bevölkerung. Die Strategieberatung Oliver Wyman belegt, dass die Nettogehälter in Deutschland von 2019 bis 2024 zwar um 24 Prozent anstiegen. Im selben Zeitraum verringerte sich die Bezahlbarkeit von Neuwagen jedoch um elf Prozent. Als Hauptursachen gelten das schwindende Angebot an günstigen Einstiegsmodellen sowie der beschleunigte Wechsel zu kostenintensiven Antrieben.

Der wirtschaftliche Druck auf die Automobilhersteller dürfte sich durch das schrumpfende Kundensegment künftig weiter verschärfen. Viele Käufer weichen mangels bezahlbarer Alternativen auf Finanzierungsangebote oder den Gebrauchtwagenmarkt aus. Steffen Rilling von Oliver Wyman forderte daher umgehend strategische Maßnahmen:

Die zunehmende Erschwinglichkeitskrise in der Automobilindustrie erfordert sofortige und strategische Maßnahmen von OEMs und Händlern. Durch die Überarbeitung ihrer Produktportfolios, Angebotsstrukturen, Preisstrategien und Finanzierungsmodelle können Hersteller die Herausforderungen, die durch steigende Preise und sinkende Verkaufszahlen entstehen, effektiv angehen.

Warum auch Gebrauchtwagen keine günstige Alternative mehr sind

Der Ausweichkanal über den Gebrauchtwagenmarkt entlastet die privaten Verbraucher momentan kaum. Denn: Ein spürbarer Mangel an jungen Gebrauchten traf im Jahr 2022 auf eine anhaltend hohe Nachfrage. Laut dem DAT-Report kletterten die durchschnittlichen Gebrauchtwagenpreise im Vorjahresvergleich deshalb deutlich um 19 Prozent.

Auf dem privaten Markt verzeichneten die Experten sogar eine Preissteigerung von 40 Prozent. Für weite Teile der Bevölkerung könnte die individuelle Mobilität dauerhaft zu einer sozialen Frage werden. Im Jahr 2022 wechselten weniger als ein Viertel aller Gebrauchtwagen für unter 10.000 Euro den Besitzer.

Erstkäufer müssen erhebliche Summen investieren, um überhaupt ein fahrbereites Einstiegsmodell zu erhalten. Zusätzliche Belastungen durch deutlich steigende Kfz-Versicherungen dürften diese finanzielle Barriere weiter vergrößern.

Auch interessant:

• Elektroauto in der Sommerhitze: 5 Tipps, um deinen Akku zu schonen
• Methanol-Brennstoffzelle im Auto: Chancen, Risiken und Funktionsweise im Überblick
• Spritpreise auf Rekordhoch: So viel kosten E-Autos und Verbrenner pro 100 km
• E20: Was du über den neuen Bio-Sprit wissen musst

Der Beitrag Löhne hinken hinterher: Autos werden immer teurer – doch SUV boomen erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Mit Wasserstoff und Solar: Schwimmendes Kraftwerk senkt Hafen-Emissionen um 77 Prozent erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Schiffe im Hafen laufen oft stundenlang mit Dieselgeneratoren, weil der Landstrom fehlt. Ein britisches Konsortium will das mit einer schwimmenden Plattform ändern, die Wasserstoff-Brennstoffzellen, Batterien und Solarenergie kombiniert. Das System soll Hafen-Emissionen um 77 Prozent senken und den jahrelangen Netzausbau an Land überflüssig machen. Erste Gespräche für Einsätze von Grossbritannien bis Australien laufen bereits.

Die Dekarbonisierung von Schiffshäfen scheitert oft an fehlenden Netzkapazitäten vor Ort. Ein Ausbau der traditionellen landseitigen Strominfrastruktur dauert meist zwischen drei und sieben Jahren. Ein Konsortium entwickelte deshalb im Rahmen eines britischen Innovationsprogramms ein komplett netzunabhängiges Stromzentrum auf dem Wasser.

Die neue schwimmende Plattform soll die bürokratischen und technischen Hürden an Land vollständig umgehen. Das modulare System besteht aus drei sechseckigen Plattformen mit einer Gesamtfläche von 1.200 Quadratmetern. Die Anlage kombiniert eine Batteriekapazität von 45 Megawattstunden mit modularen Brennstoffzellen.

Zudem speisen bordeigene Solaranlagen bis zu 146 Kilowatt an erneuerbarer Energie direkt in das System ein. Durch diese Kombination soll die Plattform wöchentlich etwa 91 Megawattstunden Strom liefern können. Zum Vergleich: Damit ließen sich rund 1.400 Haushalte pro Woche versorgen.

Ohne Netzanschluss: Schwimmendes Kraftwerk für Schiffe soll 5 Megawatt Strom liefern

Die modularen Brennstoffzellen arbeiten mit einer Leistung von 1,3 Megawatt kontinuierlich über die gesamte Woche. Sie laden die bordeigenen Batterien langsam auf und geben die Energie bei der Ankunft eines Schiffs schnell ab. In der maximalen Konfiguration kann das System eine kontinuierliche Leistung von fünf Megawatt bereitstellen. Damit ließe sich die Stromversorgung von mittelgroßen Kreuzfahrtschiffen oder anderen großen Schiffen garantieren.

Für den Betrieb benötigt die schwimmende Infrastruktur wöchentlich zwischen 7.500 und 8.000 Kilogramm Wasserstoff. Dieser lagert in sieben speziellen, ISO-kompatiblen Niederdrucktanks direkt auf der schwimmenden Plattform. Die Betankung fände etwa zweimal pro Woche statt, wodurch Häfen die neue Technologie schrittweise einführen könnten. Permanente Wasserstoff-Infrastrukturen an Land wären für den Anfang der Nutzung nicht erforderlich.

77 Prozent weniger Emissionen – aber zu welchem Preis?

Eine erste Analyse zeigt, dass das System die Emissionen von Schiffen am Liegeplatz um rund 77 Prozent senken könne. Dabei sind die Produktion, der Transport sowie die betrieblichen Verluste des Wasserstoffs bereits vollständig eingerechnet.

Das Konsortium schätzt den weltweiten Markt für diese netzunabhängigen Lösungen auf jährlich 62 Terawattstunden. Da die Infrastruktur transportabel ist, würde sich das Risiko von Fehlinvestitionen für die Hafenbetreiber deutlich verringern.

Momentan liegen die Energiekosten mit 0,25 bis 0,50 Pfund pro Kilowattstunde noch über dem traditionellen Landstrom. Der kommerzielle Wert liege laut den Entwicklern jedoch vor allem in der schnellen Einsatzbereitschaft und der hohen Flexibilität.

Künftige Skaleneffekte und optimierte Fertigungsprozesse dürften die preisliche Wettbewerbsfähigkeit im Laufe der Zeit verbessern. Erste Gespräche für größere Einsätze von Großbritannien bis nach Australien laufen bereits.

Auch interessant:

• Einfach erklärt: Wie funktioniert eigentlich ein Windrad?
• E20: Was du über den neuen Bio-Sprit wissen musst
• Pseudo-Lärm und Infraschall: Keine Belege für Windrad-Mythen
• Batterie-Technologien im Vergleich: Lithium, Natrium, Festkörper und Redox Flow

Der Beitrag Mit Wasserstoff und Solar: Schwimmendes Kraftwerk senkt Hafen-Emissionen um 77 Prozent erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Windräder ohne Kran: Namibia testet neues Montagesystem – mit Erfolg erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Windräder aufbauen, wenn der Wind zu stark für jeden Kran ist? Genau das hat das Unternehmen Nabrawind jetzt in Namibia geschafft. Mit der sogenannten Skylift-Technologie wurden erstmals große Turbinen ohne schwere Kräne und bei Böen von bis zu 20 Metern pro Sekunde errichtet. Der Windpark InnoVent Diaz soll künftig sechs Prozent des namibischen Strombedarfs decken. 

In bestimmten Regionen von Namibia herrschen einige der stärksten Winde weltweit, was den Aufbau herkömmlicher Windkraftanlagen erschwert. Große Standardkräne können dort meist nur bei geringen Windgeschwindigkeiten von bis zu acht Metern pro Sekunde arbeiten.

Das neuartige Skylift-System von Nabrawind soll hingegen auch bei instabilen Winden mit Geschwindigkeiten von 15 Metern pro Sekunde und Böen von bis zu 20 Metern pro Sekunde funktionieren. Dadurch ließen sich wetterbedingte Verzögerungen bei der Montage künftig verringern.

Wie sich Windräder ohne Kran errichten lassen

Das System kombiniert zwei werkseigene Technologien namens Total SES und BladeRunner, um die Turmelemente ohne Kran in die Höhe zu hieven. Die Montage des Rotors erfolgt dabei bereits in einer niedrigen Höhe von 30 bis 40 Metern, bevor der gesamte Turm schrittweise angehoben wird.

Durch diese Methode ist laut Nabrawind die strukturelle Integrität der dünnwandigen Rohrtürme während des gesamten Prozesses vollständig geschützt. Die Logistik vor Ort erfahre so eine Vereinfachung, da keine teuren Spezialkräne mehr anreisen müssten.

Im Windpark InnoVent Diaz wurde eine getriebelose Anlage des Typs Goldwind GW165/6000 als erste ihrer Art mit dieser Technik errichtet. Die Ingenieure mussten dafür ein spezielles Verfahren entwickeln, bei dem zwei Rotorblätter in einem 30-Grad-Winkel zum Boden montiert wurden.

Ein temporäres Gegengewicht stabilisierte den Rotor so lange, bis dieser die endgültige Nabenhöhe erreicht hatte. Erst am Ende wurde das Ausgleichsgewicht mithilfe des BladeRunner-Systems durch das dritte Rotorblatt ersetzt.

Namibia: Neuer Windpark soll 6 Prozent des Energiebedarfs decken

Insgesamt sollen sieben dieser Windkraftanlagen in Namibia entstehen. Hinzu kommen vier bereits installierte Turbinen eines anderen Typs. Durch die höhere Installationsrate soll die Errichtung der siebten Anlage in einer Nettozykluszeit von einer Woche abgeschlossen werden. Nach der vollständigen Inbetriebnahme dürfte der Windpark jährlich 230 Gigawattstunden Strom erzeugen.

Die prognostizierte Energieproduktion würde rund sechs Prozent des gesamten Elektrizitätsbedarfs von Namibia decken. Gleichzeitig könnten durch den Betrieb der sauberen Windkraftanlagen jedes Jahr etwa 200.000 Tonnen an klimaschädlichen Kohlenstoffdioxid-Emissionen vermieden werden. Das erfolgreiche Pilotprojekt liefert damit nicht nur grünen Strom, sondern zeigt auch die Validierung des Installationssystems. Betreiber in windreichen, aber logistisch schwer zugänglichen Regionen könnten von dieser Weiterentwicklung weltweit profitieren.

Auch interessant:

• Cloud Edge Enhancement: Wolken-Effekt pusht Solaranlagen über Nennleistung
• Elektroauto in der Sommerhitze: 5 Tipps, um deinen Akku zu schonen
• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Methanol-Brennstoffzelle im Auto: Chancen, Risiken und Funktionsweise im Überblick

Der Beitrag Windräder ohne Kran: Namibia testet neues Montagesystem – mit Erfolg erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Neues Verfahren drückt Lithium-Kosten auf unter 6.000 US-Dollar pro Tonne erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Lithium ist der wichtigste Rohstoff für E-Auto-Batterien. Doch der Abbau ist teuer, energieintensiv und umweltschädlich. Forscher des MIT haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das den Rohstoff mit einer schwachen Säure bei nur 95 Grad Celsius aus Gestein löst und die Kosten auf unter 6.000 US-Dollar pro Tonne drücken könnte. Die Ausgründung Rock Zero plant bereits eine Pilotanlage bis Ende 2026. Was das für den Lithium-Markt bedeutet und wo die Risiken liegen.

Bisher erfolgt der Abbau des gefragten Metalls meist über zwei etablierte Wege. Entweder wird es aufwendig aus Salzseen verdunstet oder in Minen unter hohem Energieeinsatz aus hartem Gestein gewonnen. Das herkömmliche Hard-Rock-Mining erfordert das Erhitzen des Erzes bei extrem hohen Temperaturen und den Einsatz gefährlicher Chemikalien. Diese traditionellen Prozesse benötigen oft riesige Flächen oder belasten die Umwelt stark.

Das neue Verfahren setzt stattdessen auf eine schwache Säure namens Ammoniumfluorid, um die normalerweise reaktionsträgen Silikatmineralien aufzulösen. Diese chemische Verbindung ist unter anderem aus handelsüblichen Pasten zum Ätzen von Glas bekannt.

Die chemische Reaktion findet bei moderaten Temperaturen von bis zu 95 Grad Celsius in einfachen, gerührten Kunststofftanks statt. Dadurch lässt sich die Entstehung hochgefährlicher Flusssäure komplett vermeiden.

Studienautor Camden Hunt, ehemaliger Projektleiter am MIT Center for Electrification and Decarbonization of Industry, dazu:

Bis 2040 müssen wir die weltweite Lithiumproduktion vervierfachen, was Hunderte neuer Lithiumförderanlagen erfordert. Hartgestein ist reichlich vorhanden; man findet es überall. Aber der Großteil der Hartgesteinsveredelung findet in China statt. Unsere zentrale These lautet: Wenn man einen einfacheren Weg findet, das Gestein aufzubrechen, das Lithium zu gewinnen und Lithiumsalze in Batteriequalität herzustellen, kann man den Lithiummarkt verändern.

Lithium: Was das Niedrigtemperatur-Verfahren so effizient macht

Durch den Verzicht auf das energieintensive Rösten des Erzes in einem Ofen ließen sich die Energiekosten erheblich senken. Zudem würde dieser technologische Ansatz den Ausstoß von Treibhausgasen bei der Produktion potenziell reduzieren. Erz mit zu hohem Eisengehalt durchläuft den Phasenwechsel in traditionellen Öfen nicht korrekt, sondern schmilzt zu einem glasartigen Material. Bei dem neuen Niedrigtemperaturverfahren stellt dieser hohe Eisengehalt jedoch kein Problem dar.

In ersten Laborexperimenten dauerte das Herauslösen des Lithiums aus dem Spodumen-Erz noch einige Tage. Mittlerweile habe das Team diese Zeitspanne auf unter zwölf Stunden verkürzt. Neben dem wertvollen Lithium entstehen bei dem Prozess auch Tonerde für die Aluminiumherstellung sowie zementartiges Siliziumdioxid, das Beton beigemischt werden kann. Die Erfinder sprechen daher von einem ganzheitlichen Ansatz, der alle Bestandteile des Erzes verwertet.

Lithium-Gewinnung für 6.000 US-Dollar pro Tonne

Unter der Annahme, dass das Ammoniumfluorid zu einem hohen Grad recycelt werden kann, schätzen die Forschenden die Kosten für die Extraktion auf unter 6.000 US-Dollar pro Tonne. Damit wäre die Methode im Vergleich zu aktuellen Prozessen im Festgesteinsabbau günstiger und sogar mit der Gewinnung aus Salzseen konkurrenzfähig.

Aktuell bewältigen die Testtanks im Labor in Cambridge eine Menge von drei Kilogramm pro Durchgang. Das junge Unternehmen plant bereits den Bau einer ersten Pilotanlage bis Ende 2026, um im Jahr 2027 mit dem Testbetrieb zu starten.

Allerdings müsse sich das neue Verfahren in einem volatilen Marktumfeld mit starken Preisschwankungen und etablierten Großkonzernen behaupten. Nach einem Höchststand im Jahr 2022 und Tiefständen Ende 2024 verzeichnet der Markt seit Anfang 2026 einen langsamen Anstieg. Zudem könnten technologische Alternativen wie lithiumfreie Natrium-Ionen-Batterien die Marktnavigation erschweren. Langfristig hoffe das Team von Rock Zero jedoch, die Methode auf andere Silikatmineralien der Erdkruste auszuweiten.

Auch interessant:

• Cloud Edge Enhancement: Wolken-Effekt pusht Solaranlagen über Nennleistung
• Elektroauto in der Sommerhitze: 5 Tipps, um deinen Akku zu schonen
• Internetsucht: Studie identifiziert drei psychologische Ursachen
• 4 Navigations-Apps aus Europa, die dich zuverlässig ans Ziel bringen

Der Beitrag Neues Verfahren drückt Lithium-Kosten auf unter 6.000 US-Dollar pro Tonne erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Langsam und teuer: Warum Atomkraft die Energiewende nicht retten kann erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Können neue Atomkraftwerke die Energiewende beschleunigen? Eine aktuelle Analyse des Umweltbundesamts kommt zu einem klaren Ergebnis: Nein. Atomstrom ist mit bis zu 19 Cent pro Kilowattstunde deutlich teurer als Wind- und Solarenergie und neue Meiler brauchen bis zu 20 Jahre Bauzeit. Warum Erneuerbare in allen entscheidenden Kategorien vorn liegen. 

In vielen Ländern, darunter auch Deutschland, wird noch immer viel Strom mit fossilen Energien erzeugt. In Anbetracht der schnell zunehmenden CO2-Konzentration, die kürzlich den höchsten Wert seit zwei Millionen Jahren erreicht hat, sollen diese Kraftwerke durch CO2-ärmere Alternativen ersetzt werden. Eine Studie des Umweltbundesamts (UBA) hat deshalb untersucht, ob Atomkraftwerke oder Wind- und Solaranlagen die wirtschaftlich bessere Alternative sind.

Was kostet Atomstrom im Vergleich zu Wind und Solar?

Die Untersuchung offenbart, dass die CO2-Emissionen pro Kilowattstunde Strom bei Atomkraftwerken sowie Wind- und Solaranlagen auf demselben Niveau liegen.

Die Stromerzeugung mit Atomkraftwerken ist in Europa mit 15 bis 19 Cent pro eingespeister Kilowattstunde jedoch deutlich teurer.

Demgegenüber können die Wind- und Solaranlagen Strom für unter zehn Cent pro Kilowattstunde liefern. Den günstigsten Strom liefern laut der Studie Windkraftanlagen an Land, die lediglich 3,6 Cent pro Kilowattstunde kosten.

Warum der Bau neuer Atomkraftwerke bis zu 20 Jahre dauert

Diese wirtschaftliche Tendenz bestätigt auch eine weitere Studie der Aalborg University, die die systembasierte Stromgestehungskostenmetrik untersucht hat. Die erneuerbaren Energiequellen sind demnach ebenfalls deutlich günstiger als Atomstrom.

Neben den finanziellen Aspekten verhindert vor allem die lange Bauzeit der Atomkraftwerke einen schnellen Beitrag zur Energiewende. Pro neuem Meiler liegt sie bei bis zu 20 Jahren. Laut Analyse müsste der jährliche Zubau bei Atomkraftwerken im Rahmen der Energiewende bei mindestens 30 Gigawatt Leistung liegen.

Das entspricht einem jährlichen Zubau von rund 25 bis 30 größeren Anlagen. In den vergangenen Jahrzehnten wurden weltweit jedoch nur zehn Gigawatt Leistung pro Jahr neu installiert. Diese Kapazität reichte lediglich aus, um alte, nicht mehr betriebene Atomkraftwerke zu kompensieren.

Nur noch 3 Prozent Atomstrom bis 2050

Eine entsprechende Erhöhung des Ausbaus ist laut dem UBA nicht zeitnah möglich. Ein Großteil der benötigten Atomkraftwerke wäre also erst gegen 2050 fertiggestellt, selbst wenn heute ausreichend Kapazitäten für deren Bau existieren würden.

Im Jahr 1996 hatten Kernkraftwerke noch einen Anteil von 17 Prozent an der globalen Stromproduktion. In Anbetracht dieser Nachteile gehen die Wissenschaftler davon aus, dass Atomkraftwerke im Jahr 2050 nur noch einen geringen Anteil von drei Prozent an der weltweiten Stromproduktion aufweisen würden.

Eine rechtzeitige Unterstützung der Energiewende durch neue Atomkraftwerke ist aufgrund der langen Realisierungszeiträume nicht zu erwarten. Wind- und Solaranlagen weisen deutliche Vorteile auf, die über den geringeren Strompreis weit hinausgehen.

Auch interessant:

• Cloud Edge Enhancement: Wolken-Effekt pusht Solaranlagen über Nennleistung
• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?
• Strom durch Schritte: die Zukunft der nachhaltigen Energie?

Der Beitrag Langsam und teuer: Warum Atomkraft die Energiewende nicht retten kann erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag CO2-Zertifikate aus China: Ölkonzerne zahlten für Projekte, die nie existierten erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Europäische Ölkonzerne haben jahrelang chinesische Klimazertifikate im Wert von über 1,5 Milliarden Euro gekauft. Das Problem: Die Projekte haben niemals existiert. Reporter fanden an den offiziellen Standorten nur Baugruben statt der versprochenen Gasrückgewinnungsanlagen. Die Folge: Autofahrer zahlten höhere Spritpreise ohne Klimanutzen. Die EU plant trotzdem ein ähnliches System ab 2031. Was genau schiefgelaufen ist und warum es wieder passieren könnte.

Die Europäische Union führte im Jahr 2015 das sogenannte Upstream-Emission-Reduction-System ein. Ölkonzerne können dadurch ihre Klimaschutzvorgaben im Verkehrssektor erfüllen, indem sie ausländische Klimaprojekte finanzierten. Jedes Zertifikat soll garantieren, dass eine Tonne CO2-Äquivalent bei der Ölförderung eingespart wurde.

Statt teurer Minderungen in Europa erwarben viele Unternehmen aber billige Zertifikate aus China. Die finanziellen Folgen dieser Praxis tragen nun die gewöhnlichen Verbraucher im Alltag. Bürger zahlen an den Zapfsäulen für Benzin oder Heizöl höhere Preise, während die Konzerne ihre Ziele scheinbar erfüllen. Zudem ist die reale Klimabilanz des deutschen Verkehrssektors inzwischen schlechter als gemeldet.

Milliardenbetrug mit Klimazertifikaten: Hinter vorgetäuschten Projekten steckt System

Eine investigative Recherche der Nachrichtenagentur Bloomberg legte das volle Ausmaß des systematischen Betrugs in China offen. Reporter suchten die offiziell angegebenen Koordinaten der angeblichen Klimaschutzanlagen im Changqing-Ölfeld persönlich auf.

Vor Ort fanden sie jedoch nur frisch aufgeworfene Baugruben und aktive Abfackelanlagen vor. Die in den Dokumenten beschriebenen Gasrückgewinnungsanlagen existierten an den Standorten überhaupt nicht.

Das deutsche Umweltbundesamt (UBA) genehmigte insgesamt 66 Projekte, die von deutschen Zertifizierungsgesellschaften geprüft wurden, mit einem geschätzten Marktwert von über 1,5 Milliarden Euro. Betroffen sind neben Deutschland mindestens acht europäische Länder, darunter Österreich und Italien.

In vielen Fällen agierte dieselbe Person gleichzeitig als Prüfer und als Projektentwickler für die chinesischen Firmen. Die Ermittlungen der Berliner Staatsanwaltschaft wurden Anfang 2026 mangels Beweisen eingestellt.

Betrug mit CO2-Zertifikaten: Wiederholt die EU ab 2031 denselben Fehler?

Die Europäische Union plant bereits den Einsatz ähnlicher Instrumente für die Klimaziele im Jahr 2040. Bis zu fünf Prozentpunkte der geforderten Treibhausgasminderung dürften ab 2031 dann über internationale Zertifikate aus Drittstaaten erbracht werden.

Kritiker befürchten, dass die bekannten Betrugsmethoden dadurch eine noch größere Bühne erhalten könnten. Die zuständige EU-Kommission habe bis heute keine klaren Prüfgesellschaften für das neue System benannt. Vertreter wie Sandra Rostek vom Deutschen Biogas-Verband fordern nun Konsequenzen in Form von strengeren Kontrollen.

Es werden deutlich strengere Kontrollen gefordert, um direkt vor Ort zu überprüfen, ob die angeblichen Produktionsanlagen überhaupt existieren und wie behauptet produzieren. Beim vorherigen System sei eine solche Überprüfung offenkundig nicht der Fall gewesen.

Auch interessant:

• PV-Anlage: Amortisation in 10 Jahren? Eine ehrliche Rechnung
• Mini-Windrad für zuhause: Warum die Erträge oft enttäuschen
• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?

Der Beitrag CO2-Zertifikate aus China: Ölkonzerne zahlten für Projekte, die nie existierten erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Toaster-Prinzip: 200 Karbonblöcke speichern Windenergie als Gluthitze erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Windräder produzieren oft genau dann am meisten Strom, wenn ihn niemand braucht, und werden dann abgeschaltet. In South Dakota geht jetzt eine Anlage ans Netz, die dieses Problem mit einem ungewöhnlichen Ansatz lösen will: Über 200 Karbonblöcke speichern überschüssigen Windstrom als Gluthitze.  

Die US-Windindustrie sucht nach Wegen, die Abschaltung von Anlagen bei geringer Stromnachfrage zu verhindern. Um Energieverluste zu stoppen, baut das Biokraftstoffunternehmen POET in South Dakota einen neuen Speicher. Die Anlage am Standort Big Stone City soll überschüssigen, günstigen Windstrom in den Nebenzeiten aufnehmen. Jeff Broin, Gründer und CEO von POET, dazu:

Die Energiezukunft unseres Landes wird von Innovation geprägt sein, und genau darauf konzentrieren wir uns – wir erweitern die Grenzen des Möglichen und liefern tragfähige Lösungen, die die nationale Sicherheit und die ländliche Wirtschaft stärken. Durch Investitionen in Technologien der nächsten Generation ebnen wir den Weg in eine Biozukunft, die von amerikanischer Energie angetrieben wird.

Die Idee: Das System speichert Energie und stellt sie der Fabrik bei Bedarf zur Verfügung. Das kalifornische Start-up Antora Energy liefert die Technik für das Projekt. Im Zentrum der Anlage stehen mehr als 200 spezielle Blöcke aus festem Kohlenstoff. Diese heizen sich durch den Windstrom stark auf und beginnen zu leuchten. Der Vorgang erinnert an die glühenden Drähte in einem handelsüblichen Toaster.

Windenergie aus dem Toaster: Wie glühende Karbonblöcke Strom und Wärme erzeugen

Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien erfüllt das System einen doppelten Zweck. Die Anlage gibt entweder Strom ab oder liefert Hitze für industrielle Prozesse. Dafür erhitzen die Betreiber die Batterie, sodass sie einen Lichtstrahl ausstrahlt, der die 500-fache Intensität des Sonnenlichts besitzt. Er kann genutzt werden, um Hochtemperaturwärme für industrielle Prozesse bereitzustellen oder spezielle Zellen wieder in Strom umzuwandeln.

Diese fangen das von den heißen Blöcken abgegebene Infrarotlicht ein und wandeln es um. Die Forschung an dieser Technik begann bereits in den Sechzigerjahren. Lange Zeit waren die Kosten hoch und die Effizienz gering, weshalb das System im Schatten herkömmlicher Solarzellen stand. Durch eine verbesserte Herstellung und Leistung erreichte das Start-up im Jahr 2022 jedoch einen Wirkungsgrad von 40 Prozent bei Temperaturen im Bereich von 400 Grad Celsius.

40 Prozent Wirkungsgrad – und bald noch mehr?

Forscher erwarten, dass die Effizienzwerte künftig die Marke von 50 Prozent überschreiten kann. Der Aufbau des Speichers in South Dakota dauerte weniger als zwölf Monate. Die Anlage geht schrittweise in Betrieb, wobei die volle Leistung laut den Projektpartnern bis Oktober 2026 bereitstehen soll.

Parallel dazu weitet das Unternehmen die eigene Produktion in Kalifornien aus. Eine erste Pilotanlage in Sunnyvale stellt bereits die neuartigen Zellen her. Gleichzeitig baut die Firma in San Jose eine große kommerzielle Fabrik. Diese Schritte sollen den ungenutzten Windstrom wirtschaftlich attraktiv machen.

Auch interessant:

• PV-Anlage: Amortisation in 10 Jahren? Eine ehrliche Rechnung
• Mini-Windrad für zuhause: Warum die Erträge oft enttäuschen
• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?

Der Beitrag Toaster-Prinzip: 200 Karbonblöcke speichern Windenergie als Gluthitze erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Plastikflut: Hawaii baut Straßen aus alten Fischernetzen und Müll erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Der US-Bundesstaat Hawaii steht durch seine isolierte Lage vor einem logistischen Abfallproblem. Im Ozean schwimmen regelmäßig herrenlose Fischernetze, während sich der Hausmüll auf den Inseln stapelt.

Um hohe Transportkosten für den Export des Mülls und volle Deponien zu vermeiden, suchen Wissenschaftler nach lokalen Verwertungsmöglichkeiten. Ein Forscherteam der Hawaii Pacific University testet aktuell, wie sich dieser gemischte Kunststoffabfall im Straßenbau einsetzen ließe.

Dafür integrierten die Experten bei einem Versuch recyceltes Polyethylen in Asphaltmischungen für Straßen. Dieses Material stammte direkt aus alten Fischernetzen aus dem Pazifik sowie aus dem Plastikabfall der Haushalte. Eine lokale Baufirma verlegte diese spezielle Asphaltmischung anschließend auf einer Wohnstraße der Insel Oahu.

Straßen aus Fischernetzen: Setzt der Recycling-Asphalt Mikroplastik frei?

Eine zentrale Sorge der lokalen Transportbehörde war die mögliche Freisetzung von umweltschädlichem Mikroplastik durch den neuen Belag. Das Team um die Umweltchemikerin Jennifer Lynch sammelte feinen Straßenstaub und simuliertes Regenwasser von der Teststrecke.

Der Recycling-Asphalt gab unter mechanischer Belastung nicht mehr Polymere an die Umwelt ab als die herkömmlichen Straßenbeläge der Insel. Dies galt auch für die durchgeführten Leistungstests der Asphaltproben im Labor.

Dieses Ergebnis lässt sich durch den speziellen Herstellungsprozess des Straßenbelags erklären. Der gesammelte Kunststoff schmilzt beim Mischen unter hohen Temperaturen in das klebrige Bindemittel des Asphalts ein. Später abgelöste Partikel bestehen daher nicht aus reinem Plastik, sondern aus einer festen Mischung mit Gestein. Zudem verursachte der normale Reifenabrieb in den Tests wesentlich mehr Mikroplastik als der Straßenbelag selbst.

Wie lange hält eine Straße aus Plastikmüll?

Die Experten müssen in zusätzlichen Studien untersuchen, wie haltbar der neue Straßenbelag auf lange Sicht ist. Sollte das Material den Belastungen dauerhaft standhalten, könnte dieses Verfahren das Müllproblem der Inseln verringern.

Die Direktorin des Forschungszentrums, Jennifer Lynch, bewertet die bisherigen Erkenntnisse positiv und sieht darin einen Beweis für die Machbarkeit. „Einige Menschen halten Kunststoffrecycling für einen Schwindel“, erklärte die Wissenschaftlerin zu den Ergebnissen.

Oft werde kritisiert, dass Recycling nicht funktioniere oder schlicht zu herausfordernd sei, führte sie weiter aus. Diese Arbeit demonstriere jedoch, dass die Wiederverwertung sehr wohl funktionieren könne, wenn die Gesellschaft der Nachhaltigkeit entsprechende Priorität einräume.

Die Forscher hoffen nun, dass die aus Abfall gewonnene Straßendecke zukünftig vermehrt zum Einsatz kommen könnte. Damit ließe sich die Menge an Deponiemüll und die Meeresverschmutzung auf Hawaii auf lokaler Ebene reduzieren.

Auch interessant:

• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?
• PV-Anlage: Amortisation in 10 Jahren? Eine ehrliche Rechnung
• Mini-Windrad für Zuhause: Warum die Erträge oft enttäuschen

Der Beitrag Plastikflut: Hawaii baut Straßen aus alten Fischernetzen und Müll erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Neues Solarsystem entsalzt Meerwasser und gewinnt dabei Lithium erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Rund 2,2 Milliarden Menschen weltweit haben keinen Zugang zu sicherem Trinkwasser. Bisherige Entsalzungsanlagen verbrauchen viel Energie und hinterlassen giftige Sole. Ein Forscherteam der Universität Rochester hat nun ein solarthermisches System entwickelt, das Meerwasser ohne Chemie entsalzt, sich selbst reinigt und dabei sogar Lithium für Batterien gewinnt. Wir erklären dir, wie die Technologie funktioniert und warum sie gleich zwei globale Probleme lösen könnte.

Nach Schätzungen der Vereinten Nationen fehlt rund 2,2 Milliarden Menschen weltweit der Zugang zu sicher bewirtschaftetem Trinkwasser. Um diesen Mangel zu beheben, setzen viele Gemeinden von Kalifornien bis zum Nahen Osten auf Meerwasserentsalzungsanlagen, um Ozeanwasser in Frischwasser umzuwandeln.

Gängige Verfahren wie die Umkehrosmose oder die thermische Destillation sind aber sehr energieintensiv. Zudem erfordern sie eine aufwendige Vor- und Nachbereitung des Wassers. Ein zentrales ökologisches Problem dieser etablierten Technologien ist die Entstehung von hochkonzentrierter Salzbrühe, der sogenannten Sole.

Wenn dieses Sole-Nebenprodukt zurück in den Ozean geleitet wird, richtet es verheerende Schäden am marinen Leben an. Es erhöht den Salzgehalt des Meerwassers lokal drastisch und senkt gleichzeitig den lebenswichtigen Sauerstoffgehalt. Ein Forscherteam der Universität Rochester präsentierte nun eine nachhaltige Alternative.

Laser-geätzte Solarpanels gewinnen Lithium aus Meerwasser

Das neu entwickelte System arbeitet rein solarthermisch und kommt ohne chemische Additive aus. Die Forscher um Chunlei Guo, Professor für Optik und Physik am dortigen Institut für Optik, nutzen dafür spezielle Solarpanels aus schwarzem Metall.

Diese Panels werden vorab mit Femtosekundenlasern präzise geätzt. Durch diese Oberflächenbehandlung wird das Metall intensiv lichtabsorbierend und entwickelt superkapillare Eigenschaften, sodass es Wasser stark anzieht. Im Betrieb zieht die behandelte aktive Region des Panels eine hauchdünne Wasserschicht über die Oberfläche. Diese Schicht absorbiert fast die gesamte einfallende Solarstrahlung, wodurch das Wasser destilliert wird.

Andere solarthermische Konzepte scheitern in der Praxis oft daran, dass im Meerwasser enthaltene Magnesium- und Kalziumverbindungen krustige, nicht poröse Ablagerungen bilden. Diese Rückstände verstopfen die Oberfläche ähnlich wie Kalk in einem Teekessel, wodurch das Wasser schließlich nicht mehr durchsickern kann.

Warum der Kaffeering-Effekt Verstopfungen verhindert

Um diese Verkrustungen zu verhindern, nutzte das Team ein bekanntes physikalisches Phänomen, das als Kaffeering-Effekt bezeichnet wird. Bei einem verdunstenden Kaffeetropfen lagern sich die Kaffeepartikel konzentriert am äußeren Rand ab.

Die präzise geätzten Rillen der Solarpanels leiten die im Wasser gelösten Salze und Minerale gezielt in die unbehandelten, passiven Randbereiche ab. Dadurch bleibt die aktive Zone dauerhaft frei von Verstopfungen, und die Anlage behält ihre kontinuierliche Funktion bei.

In praktischen Versuchen mit Wasserproben aus dem Atlantischen, Pazifischen und Indischen Ozean bewies das System seine Selbstreinigungskraft. Die Salze lagerten sich vollständig im passiven Bereich ab, ohne die Beförderungseffizienz der solaren Destillation zu beeinträchtigen.

Chunlei Guo erklärte dazu, dass man genau dieses Prinzip verwende, um die Salze in die passive Region zu befördern, wo sie später einfach in fester Form eingesammelt werden könnten. Auf diese Weise entfällt die Entsorgung flüssiger Soleabfälle vollständig.

Lithium aus Meerwasser: Ein wertvolles Nebenprodukt

Die vollständige Gewinnung der Feststoffe bietet erhebliche wirtschaftliche und ökologische Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden. Neben gewöhnlichem Speisesalz lassen sich aus den Rückständen auch wertvolle Rohstoffe isolieren.

In einer begleitenden Studie im Journal of Materials Chemistry A beschreiben die Wissenschaftler, wie sie die Solarpanels modifiziert haben, um gezielt Lithium zu separieren. Dafür bettet das Team Nanopartikel aus Hydrogentitanat in die mikroskopischen Metallrillen ein, welche die Lithiumionen isolieren.

Bei ersten Tests mit stark salzhaltigem Wasser aus dem Großen Salzsee konnten die Forscher bereits rund 50 Prozent des vorhandenen Lithiums erfolgreich extrahieren. Da der konventionelle Abbau dieses Metalls an Land sehr energieaufwendig ist, stellt die Gewinnung aus Salzwasser eine zukunftsweisende Route dar.

Unterstützt von der National Science Foundation, der Bill & Melinda Gates Foundation und dem Worldwide Universities Network könnte die skalierbare Technologie nun weiterentwickelt werden, um die weltweite Trinkwasserversorgung und die Rohstoffketten für Batterien zu sichern.

Auch interessant:

• PV-Anlage: Amortisation in 10 Jahren? Eine ehrliche Rechnung
• Mini-Windrad für zu Hause: Warum die Erträge oft enttäuschen
• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?

Der Beitrag Neues Solarsystem entsalzt Meerwasser und gewinnt dabei Lithium erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Magnesiumbatterie: Neue Zinn-Anode ist 440-mal leistungsfähiger erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Magnesium-Batterien könnten Lithium-Ionen-Akkus eines Tages ergänzen. Doch bisher scheiterten sie an einer hartnäckigen Schwachstelle: Die Anode verschleißt zu schnell. Ein internationales Forscherteam hat jetzt aus über 2.200 Materialverbindungen die vielversprechendste Lösung herausgefiltert. Das Ergebnis: Eine Magnesium-Zinn-Anode, die im Labortest über 1.300 Stunden durchhielt und die Leistung bisheriger Ansätze um ein Vielfaches übertrifft. 

Magnesium gilt als vielversprechendes Anodenmaterial für künftige Batterien. Das günstige Metall überzeugt durch eine hohe volumetrische Kapazität von 3.833 Milliamperestunden pro Kubikzentimeter und ist reichlich vorhanden. Zudem ermöglicht es unter geeigneten Bedingungen eine Abscheidung ohne kristalline Verästelungen. Trotz dieser Vorteile scheitert die Entwicklung bisher an einer starken Passivierung der Metallanode.

Die Ursache für diesen Verschleiß ist die hohe Reaktivität des Metalls an Grenzflächen. Komponenten des Elektrolyten zersetzen sich spontan auf der Oberfläche und bilden eine isolierende Passivierungsschicht. Diese Schicht behindert den Transport geladener Ionen und verursacht eine fortschreitende Polarisation der Zelle. Bisherige additivbasierte Strategien zeigten meist nur eine begrenzte Stabilität, während nanostrukturierte Architekturen oft schwierig skalierbar zu präparieren sind.

Magnesiumbatterie: Wie ein Screening von 2.227 Verbindungen den besten Kandidaten fand

Ein Forscherteam um Qian Wang, Hao Li und Yigang Yan nutzte für seine Arbeit einen Ansatz, der rein auf der Auswertung von Daten basiert. Mithilfe von schnellen, automatisierten Computerberechnungen untersuchten die Experten 2.227 verschiedene Verbindungen, die aus Magnesium und jeweils einem weiteren Element bestehen. Daraus filterten sie 596 Kandidaten heraus, die stabil oder fast stabil sind.

Für die anschließenden praktischen Versuche wählten sie fünf typische Elemente aus, die sich gut zum Mischen von Metallen (Legieren) eignen: Calcium, Aluminium, Zinn, Wismut und Lanthan. Die stark giftigen Stoffe Cadmium und Quecksilber wurden von vornherein ausgeschlossen. Die Berechnungen zeigten schließlich, dass eine bestimmte Magnesium-Zinn-Verbindung namens Mg₂Sn die vielversprechendste Zusatzstruktur (Sekundärphase) im Material bildet.

1.300 Stunden stabil: Was die Zinn-Magnesium-Anode so überlegen macht

In elektrochemischen Messungen lieferte die veränderte Anode eine Spitzenstromdichte, die das Niveau von reinem Magnesium um mehr als das 440-fache übertraf. Bei einer konstanten Betriebstemperatur von 50 Grad Celsius hielt die Testzelle über 1.300 Stunden lang stabil durch. Dabei blieb die Überspannung konstant auf einem niedrigen Niveau von unter 0,05 Volt.

Andere untersuchte Mischungen mit Calcium, Aluminium oder Lanthan versagten bereits nach rund 60, 180 beziehungsweise 220 Stunden. Aus den Ergebnissen leitete das Team allgemeine Richtlinien für den Bau langlebiger Feststoffbatterien ab. Demnach sollte die Zusatzstruktur ein durchgehendes, stabiles Netzwerk bilden, um die chemischen Reaktionen gleichmäßig im gesamten Material zu verteilen.

Zudem muss die Reaktionsbereitschaft an den Berührungsflächen kontrolliert in Gang gesetzt werden, während gleichzeitig durchgängige Leitungswege aus dem Magnesium-Grundmaterial erhalten bleiben. Diese Prinzipien verknüpfen das energetische Verhalten an den Kontaktflächen, die räumliche Anordnung der Materialstrukturen und die Geschwindigkeit der chemisch-elektrischen Reaktionen, um daraus besonders robuste Batterie-Pole aus Magnesium zu entwickeln.

Auch interessant:

• Captcha ohne Google: 4 europäische Alternativen im Vergleich
• Internetsucht: Studie identifiziert drei psychologische Ursachen
• Image Playground von Apple: KI-Bilder direkt auf dem iPhone erstellen
• 4 Navigations-Apps aus Europa, die dich zuverlässig ans Ziel bringen

Der Beitrag Magnesiumbatterie: Neue Zinn-Anode ist 440-mal leistungsfähiger erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Neues Kristallmaterial holt Trinkwasser aus der Luft – nur mit Sonnenlicht erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Fast 1,5 Milliarden Menschen weltweit haben heute schon zu wenig Trinkwasser. Bis 2050 könnten es fünf Milliarden sein. Chemiker der Universität von Iowa haben jetzt ein Material entwickelt, das Wasser direkt aus der Luft einfängt – aktiviert allein durch Sonnenlicht. Wir erklären, wie die Technologie funktioniert, wo ihre Grenzen liegen und warum sie für trockene Regionen ein Durchbruch sein könnte.

Der weltweite Klimawandel destabilisiert den globalen Wasserkreislauf zunehmend und führt in vielen Regionen vermehrt zu extremen Dürreperioden. Laut aktuellen Angaben der Vereinten Nationen leben derzeit bereits etwa 1,42 Milliarden Menschen in Gebieten mit hoher Wasserknappheit. Bis zum Jahr 2050 könnte diese Krise laut Prognosen sogar fast fünf Milliarden Menschen betreffen. Angesichts dessen sucht die internationale Wissenschaft intensiv nach neuen Methoden zur effizienten Gewinnung von sauberem Trinkwasser.

Eine US-amerikanische Forschergruppe nutzte für ihre Entdeckung sogenannte metallorganische Gerüstverbindungen als technologische Basis. Diese Materialien kombinieren einzelne Metallatome mit organischen Molekülen zu dreidimensionalen Gittern. Die zugrunde liegende Methode wurde von Pionieren bereits in den 1990er Jahren entwickelt. Für diese Pionierarbeit wurden die ursprünglichen Entwickler im Jahr 2025 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet.

Für Trinkwasser: Wie UV-Licht winzige Wasserspeicher in Kristallen erzeugt

Bei den ersten Laborversuchen bildeten sich in den kristallinen Gittern zunächst jedoch keine der gewünschten Aussparungen. Erst die gezielte Bestrahlung mit ultraviolettem Licht löste schließlich die entscheidende chemische Reaktion aus. Die flexiblen Verbindungsstücke ordneten sich dabei von einer ursprünglichen H-Form in ein x-förmiges Muster um. Durch diesen Prozess entstehen unzählige winzige Hohlräume im Inneren der Kristalle.

Jede dieser neuen Aussparungen kann im aktivierten Zustand genau zwei Wassermoleküle aus der Umgebungsluft aufnehmen und speichern. Dies entspricht am Ende einer Masse von rund fünf Prozent der gesamten gefüllten Struktur. Die beteiligten Forscher vermuten, dass die einzelnen Moleküle über Wasserstoffbrückenbindungen an der Oberfläche in das Innere wandern. Das eingefangene Wasser lässt sich später transportieren und bei Bedarf auf Abruf wieder freisetzen.

Wann kommt das Material in der Praxis an?

Bisher nutzen die Chemiker in ihren Versuchen giftige Cadmiumatome als reinen Machbarkeitsnachweis für die Funktionalität. Daher untersucht das Forscherteam aktuell bereits weniger schädliche Alternativen für die praktische Anwendung. Zudem muss in einem nächsten Schritt intensiv geprüft werden, ob sich die Methode für den industriellen Maßstab eignet. Finanziert wurde die im März 2026 online veröffentlichte Studie von der National Science Foundation der Vereinigten Staaten.

Die Untersuchung könnte somit eine sehr energieeffiziente Methode zur zukünftigen Wasserlieferung in ressourcenarmen Gebieten bieten. Der wissenschaftliche Leiter Leonard MacGillivray erklärte dazu, dass das transportable System lediglich Sonnenlicht für den Prozess benötige. Das Wasser wird anschließend nach dem Transport ganz nach Bedarf flexibel wieder freigesetzt. Die Methode könnte somit maßgeblich zur Entwicklung intelligenter Technologien für die Wassergewinnung beitragen.

Auch interessant:

• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?
• PV-Anlage: Amortisation in 10 Jahren? Eine ehrliche Rechnung
• Mini-Windrad für zuhause: Warum die Erträge oft enttäuschen

Der Beitrag Neues Kristallmaterial holt Trinkwasser aus der Luft – nur mit Sonnenlicht erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag 200 Energiespeicher in Bayern gestoppt – Stromkunden zahlen drauf erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Hunderte Energiespeicher könnten in Bayern überschüssigen Solar- und Windstrom speichern und so die Strompreise senken. Doch allein im Raum München stecken mehr als 200 Projekte in der Warteschleife beim Netzbetreiber. Die Folge: Verbraucher zahlen weiterhin für teuren Gasstrom in den Abendstunden. Wer die Blockade verursacht, was sie kostet und welche Lösungen es gibt. Ein Überblick.

Wind und Sonne produzieren Strom oft nicht genau dann, wenn Haushalte ihn im Alltag benötigen. Um diese Schwankungen auszugleichen, sind große Batteriespeicher laut Fachleuten eine gute Ergänzung für das Gelingen der Energiewende. Doch allein im Raum München (€) warten aktuell mehr als 200 solcher Projekte auf eine Genehmigung durch den zuständigen Netzbetreiber.

Bundesweit lag die Zahl der unbewilligten Anfragen Ende 2025 bei knapp 10.000. Georg Gallmetzer, Geschäftsführer des Unternehmens Eco Stor, erklärt, dass sich das Geschäftsmodell für Großbatterien inzwischen wirtschaftlich rechne. Früher habe es kaum Entwicklungen gegeben, doch nun sei die Technik bereit, um die Kosten für Stromkunden dauerhaft zu senken. Gallmetzer dazu:

Bis 2020 gab es fast keine Entwicklungen im Bereich Batterie-Großspeicher, weil es sich nicht so gerechnet hat. Aber jetzt funktioniert das Geschäftsmodell.

Energiespeicher: Kapazitätsgrenzen in Bayerns Stromnetz

Der Netzbetreiber Bayernwerk Netz GmbH rechtfertigt die langsame Bearbeitung der Anträge mit einer massiven Antragswelle. Die angefragte Leistung sei innerhalb weniger Jahre von etwa 1.000 Megawatt auf rund 80.000 Megawatt zu Beginn des Jahres 2026 angestiegen. Ein unkontrollierter Anschluss all dieser Speicher würde die heutige Lastspitze im Netzgebiet laut Unternehmen um ein Vielfaches übersteigen.

Bayernwerk gibt zudem zu bedenken, dass die Speicher oft rein nach betriebswirtschaftlichen Anreizen betrieben werden. Dies könne das Stromnetz in bestimmten Wettersituationen zusätzlich belasten, anstatt es zu stabilisieren. Ohne klare Regeln für die Steuerung könne man die Anlagen daher nicht uneingeschränkt in das bestehende System integrieren.

Was fehlende Speicher die Stromkunden jeden Abend kosten

Die Zögerlichkeit bei den Genehmigungen kostet die Stromkunden laut Gallmetzer bereits jetzt bares Geld. Solange zu wenige Speicher vorhanden seien, müsse in den Abendstunden oft teurer Strom aus Gaskraftwerken hinzugekauft werden. Paradox: Zudem können Batterien verhindern, dass Wind- und Solarparks bei Überproduktion gegen hohe Entschädigungszahlungen abgeschaltet werden müssen und dadurch sogar die Stromnetze entlasten.

Gallmetzer betont, dass die Speicher als Puffer dienen und einen teuren Ausbau der Stromleitungen teilweise ersetzen könnten. Besonders die Versorgungslücke zwischen 17 und 22 Uhr lasse sich mit der Batterietechnik effizient schließen. Die Kosten für Gaskraftwerke und Entschädigungen würden letztlich von den Stromkunden getragen.

Genossenschaft in Freising macht vor, wie es funktioniert

Im Landkreis Freising zeigt die Bürgerenergiegenossenschaft Freisinger Land, dass Anschlüsse unter anderen Bedingungen möglich seien. Andreas Henze, einer der Vorsitzenden der Genossenschaft, berichtet von einem Speicher in Marzling, der demnächst mit einer Kapazität von fünf Megawattstunden ans Netz gehen soll.

Dort sei der Prozess relativ unkompliziert verlaufen, allerdings handele es sich auch nicht um das Netzgebiet von Bayernwerk. Henze kritisiert, dass man die aktuelle Entwicklung bereits vor Jahren hätte voraussehen können. Es sei technisch möglich, vertraglich festzulegen, wann Speicher geladen werden dürfen, um das Netz nicht zu überfordern. Klare Regeln für einen netzneutralen Betrieb könnten die Blockade in Bayern lösen und für günstigere Preise sorgen.

Auch interessant:

• Das sind die 6 besten Greentech-Newsletter
• Die hartnäckigsten Windenergie-Mythen – und was an ihnen dran ist
• Mini-Windrad für Zuhause: Warum die Erträge oft enttäuschen
• PV-Anlage: Amortisation in 10 Jahren? Eine ehrliche Rechnung

Der Beitrag 200 Energiespeicher in Bayern gestoppt – Stromkunden zahlen drauf erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Autos mit Solarzellen könnten bis zu 80 Prozent ihres Energiebedarfs decken erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Elektroautos, die sich selbst mit Strom versorgen: Was nach Zukunftsmusik klingt, ist laut einer neuen EU-Studie unter Beteiligung des Fraunhofer ISE bereits greifbar. In Südeuropa könnten Fahrzeuge mit integrierten Solarzellen bis zu 80 Prozent ihres Energiebedarfs selbst decken. Das hätte nicht nur Vorteile für Fahrzeughalter, sondern könnte Europas Stromnetze um Terawattstunden entlasten.

In Mitteleuropa könnten Autos bis zu 55 Prozent ihres jährlichen Energiebedarfs über eigene Solarzellen produzieren. In Südeuropa soll dieser Anteil sogar bei bis zu 80 Prozent liegen. Die Voraussetzung: kurze Nutzungszyklen und eine große Dachfläche. Für Fahrzeughalter würde dies weniger Ladevorgänge und einen deutlichen Komfortgewinn im Alltag bedeuten.

Das Projekt SolarMoves untersuchte im Auftrag der Europäischen Kommission das Potenzial fahrzeugintegrierter Photovoltaik. Daran waren neben dem Fraunhofer ISE auch internationale Partner beteiligt. Das Forscherteam testete Fahrzeuge mit integrierten Solarmodulen in Dächern, Motorhauben und Seitenwänden. Der Strom wurde dadurch direkt am Ort des Verbrauchs erzeugt.

Wie stark Solar-Fahrzeuge Europas Stromnetze entlasten könnten

Neben den Vorteilen für Verbraucher offenbaren die Ergebnisse eine erhebliche Wirkung auf die grundsätzliche Energieversorgung. Eine Simulation ergab, dass der Strombedarf aus dem europäischen Netz deutlich sinken könnte. Würden alle Neufahrzeuge zwischen 2024 und 2030 mit Solarmodulen ausgestattet, ließen sich im Jahr 2030 etwa 15,6 Terawattstunden einsparen. Das entspricht der Jahresproduktion von 2.200 Onshore-Windkraftanlagen mit einer Leistung von drei Megawatt.

Das Forscherteam stützte sich bei seinen Berechnungen auf eine breite Datenbasis aus der Praxis. Wetterdaten flossen ebenfalls in die Auswertung ein. Christian Braun, Wissenschaftler am Fraunhofer ISE, erklärte das Vorgehen für die Datenerhebung:

Die Studie analysierte Daten von 23 unterschiedlichen Fahrzeugtypen – von kompakten Stadtautos bis hin zu schweren Lastkraftwagen – und kombinierte detaillierte Fahrzeug- und Fahrprofile mit Meteosat-Satellitendaten, sowie meteorologischen Daten aus Amsterdam und Madrid. Dafür wurden die Fahrzeuge mit Sensoren ausgestattet und Messdaten von 1,3 Millionen gefahrenen Kilometern ausgewertet.

Warum sich Solarzellen auf Lkw besonders schnell rechnen

Das Forscherteam sieht großes Potenzial im Logistiksektor. Lieferwagen und Lkw verfügen über große Dachflächen und hätten einen hohen Energiebedarf für Kühlung oder Heizung. Bei Elektro-Lkw ließe sich die tägliche Reichweite durch die Zellen um bis zu 15 Prozent verlängern. Lkw-Anhänger mit Solarzellen auf dem Dach und an den Seitenwänden könnten im Sommer genug Strom erzeugen, um Kühlsysteme vollständig emissionsfrei zu betreiben.

Auch bei Diesel-Lkw biete die Technik wirtschaftliche Anreize. Wenn Nebenaggregate weniger Kraftstoff benötigen, sinke der Gesamtverbrauch deutlich. Die Investitionskosten für die Solarmodule könnten sich laut den Berechnungen in weniger als zwei Jahren amortisieren. Das Forschungskonsortium empfiehlt daher, die fahrzeugintegrierte Photovoltaik in offizielle Testverfahren aufzunehmen und steuerliche Rahmenbedingungen zu schaffen.

Auch interessant:

• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?
• Balkonkraftwerk ab 200 Euro: So schnell rechnet sich die Investition
• Mini-Windrad für zuhause: Warum die Erträge oft enttäuschen

Der Beitrag Autos mit Solarzellen könnten bis zu 80 Prozent ihres Energiebedarfs decken erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Neuer Nano-Speicher aus Japan soll Akkulaufzeit deutlich verlängern erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Smartphones, KI-Systeme und smarte Geräte verbrauchen immer mehr Energie – vor allem für die Datenspeicherung. Ein Forscherteam aus Japan hat nun einen Speicher entwickelt, der nur 25 Nanometer breit ist und Daten über zehn Jahre ohne Strom sichern soll. Geräte könnten mit einer einzigen Ladung dadurch monatelang durchhalten. 

Der weltweite Energiebedarf dürfte durch Künstliche Intelligenz und neuromorphes Rechnen weiterhin steigen. Forscher aus Japan hab nun ein neuartiges Speicherbauteil entwickelt, das Daten ohne ständige Stromzufuhr dauerhaft sichern soll. Es handelt sich um sogenannte ferroelektrische Tunnelkontakte, die sehr stromsparend arbeiten.

Solche Bauteile könnten künftig eine wichtige Basis für eine deutlich längere Akkulaufzeit bei mobilen Geräten bilden und sie mit nur einer Ladung monatelang laufen lassen. Die Wissenschaftler nutzten für ihre Entwicklung das Material Hafniumoxid.

Dieser Stoff wird bereits in der gängigen Chip-Produktion verwendet, was eine spätere Massenfertigung erleichtern dürfte. Durch die Zugabe von etwas Yttrium erhält das Material spezielle elektrische Eigenschaften. So bleibt die gespeicherte Information auch dann vollständig erhalten, wenn das System ausgeschaltet ist.

Wie der Speicher mit nur 25 Nanometern Breite funktioniert

Das Forscherteam verkleinerte die Speicherstruktur für seine Versuche erheblich. Die Kreuzungspunkte der leitenden Drähte messen in der Breite lediglich 25 Nanometer. Die eigentliche isolierende Hafniumoxid-Schicht dazwischen ist sogar nur bis zu drei Nanometer dünn.

Diese winzigen Abmessungen ermöglichen es Elektronen, die Barriere direkt zu durchtunneln, was den Stromverbrauch beim Auslesen der Daten weiter minimiert. Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung ändert sich der Widerstand in dieser Zelle.

Es entsteht ein Zustand mit niedrigem und einer mit hohem Widerstand, womit sich digitale Einsen und Nullen abbilden lassen. Der messbare Unterschied zwischen diesen beiden Zuständen ist bei der neuen Struktur sehr deutlich. Zukünftige Speichermodule mit dieser Technologie würden sich besonders für Anwendungen eignen, die bei geringem Energieverbrauch große Datenmengen verarbeiten.

Über zehn Jahre Datensicherheit – auch bei extremer Kälte

Neben dem geringen Stromverbrauch beweist die neue Technik eine hohe Beständigkeit. Die Forscher testeten die Schaltungen bei Raumtemperatur und bei extremer Kälte nahe dem absoluten Nullpunkt. In beiden Szenarien funktionierten die kleinen Zellen stabil und ohne merkliche Verschlechterung der Speicherleistung.

Hochrechnungen der Wissenschaftler zeigen zudem, dass die gespeicherten Daten voraussichtlich mehr als zehn Jahre lang sicher lesbar bleiben würden.

Die einfache Integration in bestehende Produktionsabläufe macht das Konzept attraktiv für die kommerzielle Industrie. Die Studienautoren betonen die Relevanz ihrer Arbeit für die künftige Mikroelektronik. Das Forscherteam um den Autor Yutaka Majima fasste die Bedeutung der Ergebnisse in der Untersuchung zusammen:

Die demonstrierten Nanokreuzschienen-Bauteile zeigen einen vielversprechenden Weg für eine hochdichte, energieeffiziente und CMOS-kompatible Integration von ferroelektrischem Speicher auf. Die Kreuzschienenstruktur liefert ein kompaktes und regelmäßiges Array-Format, das eine hohe Zelldichte ermöglicht. Dieses Format macht die Technologie besonders geeignet für skalierbare Speicherarchitekturen in der nächsten Generation der Speichermedien.

Auch interessant:

• Aktionstaste auf dem iPhone belegen: 12 Funktionen stehen zur Wahl
• Signal-Protokoll: So schützt die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung deine Chats
• Bluesky zu Eurosky übertragen: So gelingt der Umzug auf EU-Server
• Brauchen wir noch ChatGPT? 4 KI-Chatbots aus Europa im Überblick

Der Beitrag Neuer Nano-Speicher aus Japan soll Akkulaufzeit deutlich verlängern erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Internetsucht: Studie identifiziert drei psychologische Ursachen erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Manche Menschen können ihr Smartphone einfach nicht weglegen, selbst wenn sie es wollen. Eine große Studie mit über 800 Teilnehmern hat jetzt drei psychologische Mechanismen identifiziert, die hinter diesem Kontrollverlust stecken. Die Ergebnisse des Teams um den Psychologen Matthias Brand zeigen, warum Betroffene unterschiedlich ticken – und wie Therapien in Zukunft gezielter helfen könnten. 

Eine problematische Internetnutzung entwickelt sich zunehmend zu einem ernsthaften Gesundheitsproblem in der Gesellschaft. Ein Forscherteam um den Psychologen Matthias Brand untersuchte daher die zugrundeliegenden psychologischen Mechanismen genauer.

Die Wissenschaftler testeten über 800 Versuchspersonen mit standardisierten Interviews, kognitiven Aufgaben und Fragebögen. Ziel war es, die Ursachen für den aktuellen und zukünftigen Kontrollverlust beim Surfen, Spielen oder Einkaufen im Netz zu verstehen.

Stressflucht ins Netz: Wenn Gefühle den Konsum steuern

Die Studie zeigte drei miteinander verbundene Wege auf, die zu einer problematischen Nutzung führen. Der erste Weg wird von Gefühlen gesteuert und belohnt die Nutzer in ihrem Handeln.

Menschen konsumieren demnach digitale Inhalte, um ihren Alltagsstress zu bewältigen und negativen Stimmungen zu entkommen. Dieses Verhalten erzeugt ein starkes Verlangen, immer wieder online zu gehen, da die virtuelle Welt eine emotionale Erleichterung verschafft.

Internetsucht: Warum greifen wir automatisch zum Smartphone?

Der zweite Mechanismus beschreibt den Übergang zur reinen Gewohnheit bei der Mediennutzung. Nutzer würden Spiele oder soziale Netzwerke ganz automatisch ohne nachzudenken auf ihren Geräten aufrufen.

Dieses Verhalten zielt darauf ab, negative Emotionen von vornherein zu vermeiden und eine Ablenkung zu schaffen. Eine grundsätzliche Aufmerksamkeitsstörung oder Impulsivität der Person spielt bei dieser fortschreitenden Automatisierung eine entscheidende Rolle.

Fehlende Impulskontrolle: Wenn das Aufhören unmöglich wird

Der dritte Weg betrifft die kognitive Kontrolle, also die grundlegende Unfähigkeit, eine begonnene Handlung rechtzeitig zu beenden. Betroffene würden verringerte exekutive Funktionen aufweisen, wodurch sie ihre eigenen Impulse schwerer regulieren können.

Sobald sie mit dem Konsum digitaler Inhalte beginnen, versagt die notwendige Hemmkontrolle. Sie können das genutzte Endgerät nicht mehr ausschalten, selbst wenn sie dieses Ziel eigentlich verfolgen.

Wie Therapien künftig gezielt bei Internetsucht helfen

Alle drei psychologischen Antriebe erklären im Zusammenspiel über sechzig Prozent der gemessenen Symptome bei den Teilnehmern. Auch sechs Monate später erwiesen sich diese Mechanismen noch als zuverlässige Vorhersagen für das Nutzungsverhalten der untersuchten Personen. Die Forscher sehen in diesen Erkenntnissen ein großes Potenzial für die medizinische Praxis. Künftige Behandlungen ließen sich so genauer auf das jeweilige Hauptproblem der betroffenen Patienten zuschneiden.

Je nachdem, welcher Mechanismus dominiert, dürften künftig unterschiedliche Therapieansätze in der Praxis helfen. Wer das Internet vorrangig zur Stressbewältigung nutzt, könnte von einem Training zur Emotionsregulation profitieren. Wem hingegen die Hemmkontrolle fehlt, dem würde ein spezielles Training zur Stärkung der Impulskontrolle helfen. Das Autorenteam um Matthias Brand erklärte zu den therapeutischen Möglichkeiten:

Kliniker sollten systematisch die Haupttreiber der problematischen Internetnutzung bei ihren Patienten erfassen und dann die optimalen Interventionen auswählen, um gezielt die jeweiligen Wege anzusprechen. Dies könnte beispielsweise durch die Kombination klassischer kognitiver Verhaltenstherapie mit spezifischen affektiven oder kognitiven Trainings geschehen.

Auch interessant:

• Aktionstaste auf dem iPhone belegen: 12 Funktionen stehen zur Wahl
• WhatsApp: Wie du Chats von iOS zu Android übertragen kannst
• DFKI entwickelt KI-Detektor: Fake-Bilder per Instagram entlarven
• Schutz für deine Chats: So kannst du Face ID für WhatsApp aktivieren

Der Beitrag Internetsucht: Studie identifiziert drei psychologische Ursachen erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Mit KI und Solarparks: Emirate wollen in der Wüste mehr Regen erzeugen erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Die Vereinigten Arabischen Emirate setzen auf ungewöhnliche Methoden, um in der Wüste mehr Regen zu erzeugen. Darunter Solarparks, Nanomaterialien und Künstliche Intelligenz. Im sechsten Förderzyklus des staatlichen Forschungsprogramms UAEREP erhalten drei internationale Teams jeweils bis zu 1,5 Millionen US-Dollar. Besonders spannend: Ein deutscher Wissenschaftler untersucht, ob großflächige Solarpanels Wärmeblasen erzeugen können, die Niederschläge auslösen.  

Das Forschungsprogramm zur Regensteigerung (UAEREP) hat die Gewinner seines sechsten Förderzyklus vorgestellt. Bei einer Pressekonferenz im Nationalen Zentrum für Meteorologie (NCM) in Abu Dhabi präsentierten die Verantwortlichen die Projekte. Jeder Empfänger erhalte drei Jahre lang bis zu 1,5 Millionen US-Dollar. Die jährliche Maximalsumme belaufe sich dabei auf 550.000 US-Dollar.

Projekt RAINLAND: Wie Solarparks Regen auslösen sollen

Ein prämiertes Projekt namens RAINLAND stammt vom deutschen Forscher Oliver Branch. Er untersucht, wie der Ausbau von Solarparks zu mehr Regen führen kann. Dadurch, dass in der Wüste das auftretende Licht durch den Sand stark zurück reflektiert wird, könnte der Aufbau von Solarpanels dazu führen, dass mehr Energie am Boden verbleibt.

Das führt zu Wärmeblasen, die zu einer Kondensation von Luftfeuchtigkeit und daraus resultierend zu Niederschlägen führen. Eine Studie aus dem Jahr 2024 zeigt das Potenzial, dass in solchen Regionen bis zu zehn Prozent mehr Regen fallen könnte.

Wolkenimpfung 2.0: Was KI und Nanomaterialien leisten sollen

Daneben fördern die Emirate fortschrittliche Methoden der Wolkenimpfung. Der US-Forscher Dixon Michael verbessere bisherige Ansätze durch Radar und künstliche Intelligenz. Seine Forschung ziele darauf ab, mikrophysikalische Prozesse zu messen und Unsicherheiten dabei einzubeziehen. Gleichzeitig wolle das NCM lokale Kapazitäten für den Erhalt dieser Systeme aufbauen.

Linda Zou aus Australien arbeitet laut der Meldung an Nanokomposit-Materialien für die Eiskeimbildung. Durch Analysen mit Künstlicher Intelligenz und eine mobile Wolkenkammer wolle das Team deren Leistung optimieren. Diese Kammer komme später für Schulungen am NCM zum Einsatz. Zuvor wählte das Programm aus 140 Einreichungen zunächst 16 innovative Vorentwürfe zur Qualifikation für diese Förderung aus.

Emirate wollen zum Zentrum der Regenforschung werden

Die Initiative etabliert die Emirate als globalen Knotenpunkt für meteorologische Forschung. Das NCM stelle dafür eine moderne Infrastruktur und notwendige Expertise bereit.  Die prämierten Ansätze demonstrieren laut den Verantwortlichen höchste Standards der wissenschaftlichen Innovation.

Forscher könnten fortan auf das angesammelte Wissen und das breite Netzwerk zurückgreifen. Dadurch ließen sich die Projektziele der Beteiligten deutlich effizienter erreichen. Alya Al Mazrouei, Direktorin des UAEREP, dazu:

Die Preisträger werden vom angesammelten Wissen, den technischen Ressourcen und dem umfangreichen Netzwerk an globalen Kooperationen des UAEREP profitieren, um ihre Projektziele zu erreichen. Dies wird es ihnen ermöglichen, praktische, wissenschaftlich fundierte Lösungen zu entwickeln, die greifbare Ergebnisse liefern und zu den weltweiten Bemühungen um Wassersicherheit und Klimaresilienz beitragen.

Auch interessant:

• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?
• PV-Anlage: Amortisation in 10 Jahren? Eine ehrliche Rechnung
• Mini-Windrad für zuhause: Warum die Erträge oft enttäuschen

Der Beitrag Mit KI und Solarparks: Emirate wollen in der Wüste mehr Regen erzeugen erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.

Der Beitrag Windräder verändern Nordsee-Strömungen – der Abstand ist entscheidend erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Offshore-Windparks liefern Strom, doch sie greifen auch in die Physik der Nordsee ein. Eine neue Modellstudie zeigt erstmals, wie stark sich Strömungen, Temperaturen und die Durchmischung des Wassers durch Windräder bis 2050 verändern könnten. Die Zahlen sind konkret: bis zu 20 Prozent weniger Strömungsgeschwindigkeit in manchen Regionen. Warum der Abstand zwischen den Windrädern dabei zur entscheidenden Stellschraube wird.

Die Offshore-Windenergie ist ein wichtiger Baustein der Energiewende. Große Anlagenfelder auf dem Meer verändern jedoch nicht nur den Wind, sondern auch das Wasser darunter. Eine aktuelle Modellstudie im Fachjournal Communications Earth & Environment untersuchte diese Effekte. Die Autoren berechneten Szenarien für den geplanten Ausbau der Windkraft bis zum Jahr 2050.

Der Hintergrund: Die Nordsee ist ein flaches und dynamisches Schelfmeer. In diesem Meeresgebiet wirken atmosphärische Kräfte oft direkt bis in große Teile der Wassersäule. Der Wind treibt Oberflächenströmungen an, während die Gezeiten große Wassermassen periodisch hin und her bewegen. Bauen Menschen technische Großstrukturen wie Offshore-Parks in dieses System, verschieben sich laut den Daten größere physikalische Muster.

Windräder: bis zu 20 Prozent weniger Strömung in der Nordsee?

Über dem Wasser entziehen Rotoren dem Wind Bewegungsenergie. Unter Wasser bremsen die Fundamente als Hindernisse die Meeresströmung. Durch das Zusammenwirken von Windschleppen an der Oberfläche und den zusätzlichen Turbulenzen durch die Fundamente unter Wasser könnte sich die Strömungsgeschwindigkeit in manchen Regionen der Nordsee künftig verschieben.

Die Studie beziffert den möglichen Rückgang in bestimmten Bereichen auf bis zu 20 Prozent. Gleichzeitig verändere die Kombination aus dem nachlassenden Impuls des Windes an der Oberfläche und der gleichzeitigen Reibung sowie Turbulenz durch die Fundamente im Gezeitenstrom die vertikale Durchmischung des Meeres.

Die Modellrechnungen zeigen zudem eine langfristige Erwärmung der Meeresoberfläche in direkten Windparkgebieten. Diese Erwärmung falle mit bis zu 0,2 Grad Celsius zwar gering aus, trete aber kontinuierlich über größere Flächen auf. Eine schwächere Durchmischung der Wasserschichten könnte künftig den Transport von Nährstoffen, Sedimenten und Sauerstoff beeinflussen. Die ökologische Bewertung der Lebensräume unter Wasser gestalte sich durch diese Faktoren kompliziert.

Wie viel Abstand brauchen Windräder im Meer?

Entscheidend für das maritime Ökosystem ist nicht eine einzelne Anlage, sondern die kumulative Wirkung vieler Anlagen über Jahrzehnte. Stehen die Windräder dicht beieinander, überlagern sich ihre jeweiligen Turbulenzfelder und verändern die natürliche Meeresdynamik stark.

Ein größerer Abstand zwischen den einzelnen Turbinen könnte diese lokalen Mischungszonen abschwächen. Für die Praxis bedeutet das, die Stromerträge genauer gegen physikalische Nebenwirkungen abzuwägen.

Die berechneten Modelle liefern eine Grundlage, um die Meeresnutzung in Zukunft genauer räumlich zu planen. Denn die ökologischen und technischen Abwägungen spielen bei weiteren Ausbauplänen eine zentrale Rolle.

Auch interessant:

• E20: Was du über den neuen Bio-Sprit wissen musst
• Balkonkraftwerk anmelden: So vermeidest du bis zu 50.000 Euro Bußgeld
• Balkonkraftwerk mit 7.000 Watt: Für wen lohnt sich die neue VDE-Regel?
• Mini-Windrad für zuhause: Warum die Erträge oft enttäuschen

Der Beitrag Windräder verändern Nordsee-Strömungen – der Abstand ist entscheidend erschien zuerst auf BASIC thinking. Folge uns auch auf Google News und Flipboard oder abonniere unseren Newsletter UPDATE.