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Mitten im Rhein entsteht derzeit das weltweit erste Schwarmkraftwerk, das sauberen Strom erzeugen soll. Ein Schwarm aus schwimmenden „Energyfish“-Turbinen nutzt die natürliche Strömung des Flusses und kann so hunderte Haushalte mit erneuerbarem Strom versorgen.

Die Wasserkraft gehört zu den ältesten und gleichzeitig verlässlichsten Formen erneuerbarer Energie. Denn sie nutzt die natürliche Bewegung von Wasser, beispielsweise in Flüssen, um Turbinen anzutreiben und daraus Strom zu erzeugen.

Im Vergleich zu Wind- oder Solarenergie hat die Wasserkraft einen entscheidenden Vorteil: Sie steht oft kontinuierlich zur Verfügung und verursacht im Betrieb kaum Treibhausgasemissionen. Zudem sind viele Anlagen langlebig und können über Jahrzehnte hinweg Strom produzieren.

Traditionell wird Wasserkraft vor allem durch Staudämme und große Wasserkraftwerke genutzt. Dabei wird Wasser in einem Stausee aufgestaut und kontrolliert durch Turbinen geleitet, um elektrische Energie zu erzeugen.

Diese Vorgehensweise liefert zwar große Mengen Strom, der Bau von Staudämmen greift aber auch stark in natürliche Flusssysteme ein. Die deutsche Firma Energyminer will das ändern und hat dafür eine umweltschonende Technologie entwickelt.

„Energyfish“-Schwarmkraftwerk soll im Rhein Strom erzeugen

Bei den „Energyfish“-Schwärmen handelt es sich um kleine, schwimmende Turbinen, die direkt in der natürlichen Strömung eines Flusses arbeiten. Für die Nutzung muss das Wasser nicht aufgestaut werden, da sie die vorhandene Fließbewegung nutzen und so Strom erzeugen können.

In Rheinland-Pfalz hat die Technologie der Energyminer GmbH nun erstmals grünes Licht erhalten. In Sankt Goar sollen künftig 124 schwimmende Strömungskraftwerke im Rhein Strom erzeugen und damit mehr als 460 Haushalte versorgen. Drei davon sind bereits installiert, 21 weitere solle zunächst folgen.

„Eine Art der Stromgewinnung, die auch bei Nacht und ohne Wind unabhängig von anderen Ländern, erneuerbar, klima- und umweltfreundlich Strom produziert, die gibt es mit den Schwarmkraftwerken jetzt – und zum allerersten Mal wird sie hier bei uns in Rheinland-Pfalz zum Einsatz kommen“, erklärt die rheinland-pfälzische Umwelt- und Klimaschutzministerin Katrin Eder.

Der Rhein biete an der ausgewählten Stelle mit Strömungsgeschwindigkeiten von anderthalb bis zwei Metern pro Sekunde die idealen Bedingungen für ein „Energyfish“-Schwarmkraftwerk. Die einzelnen Turbinen werden dabei im Flussbett verankert und können ohne schweres Gerät angebracht werden.

Schwarmkraftwerk funktioniert auch bei Eisgang und Hochwasser

Ein einzelner „Energyfish“ kann dabei im Jahr rund 15 Megawattstunden Strom produzieren, ein Schwarm mit 100 Turbinen also 1,5 Gigawattstunden. Laut Energyminer kann ein solcher Schwarm im Jahr damit rund 1.300 Tonnen an CO2 einsparen.

Für den Schutz von Fischen hat der „Energyfish“ einen integrierten Fischschutz, der speziell entwickelt wurde. Dieser soll Fische zuverlässig vor Verletzungen oder Beeinträchtigung in ihrer natürlichen Bewegung schützen. Die Fischverträglichkeit haben Wissenschaftler der TU München in einer Studie bestätigt.

Auch bei Hochwasser oder Eisgang kann das Schwarmkraftwerk weiter arbeiten. Denn der „Energyfish“ kann sich den gegebenen Situationen automatisch anpassen und beispielsweise auf den Grund des Flusses absinken und sich so selbst schützen.

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Der Beitrag WhatsApp: So findest du heraus, ob jemand deine Nummer gespeichert hat erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Ob jemand deine Telefonnummer im seinem Smartphone gespeichert hat, lässt sich grundsätzlich nicht direkt überprüfen. Allerdings findest du bei WhatsApp einige Hinweise und Funktionen, mit denen sich das indirekt herausfinden lässt. Welche Möglichkeiten es gibt und wie zuverlässig sie sind, erfährst du im Überblick.

Mehr als drei Milliarden Menschen weltweit nutzen WhatsApp. Damit ist und bleibt der Messenger aus dem Hause Meta die weltweit beliebteste App zum Chatten.

Doch die App bietet inzwischen mehr als nur eine reine Chat-Funktion und hat sich in den vergangenen Jahren zu einer umfassenden Kommunikationsplattform entwickelt. Neben dem Austausch von Text- und Sprachnachrichten können Nutzer auch Sprach- und Videoanrufe führen, Fotos und Dateien teilen oder Statusmeldungen veröffentlichen.

Einige dieser Funktionen liefern zudem direkte oder indirekte Hinweise darauf, ob ein Kontakt die eigene Nummer gespeichert hat. Wir zeigen dir, wie du das überprüfen kannst.

Wer hat deine Nummer bei WhatsApp gespeichert?

Bei WhatsApp gibt es mehrere Funktionen, über die sich indirekt erkennen lässt, ob jemand deine Nummer gespeichert hat. Entscheidend sind dabei häufig die Privatsphäre-Einstellung.

Denn für zahlreiche Inhalte können Nutzer bei WhatsApp die Option „Meine Kontakte“ einstellen. Ist diese eingeschaltet, können nur Personen diese Informationen sehen, deren Nummer im Smartphone gespeichert ist.

Dazu zählen unter anderem Profilbild, Profilbeschreibung und WhatsApp-Status. Kannst du diese Dinge von einer Person bei WhatsApp sehen, ist es sehr wahrscheinlich, dass sie deine Nummer in ihrem Smartphone gespeichert hat.

Das gilt auch für Gruppen-Einladungen. Kannst du eine Person direkt zu einer Gruppe hinzufügen, ist es wahrscheinlich, dass deine Nummer bei demjenigen abgespeichert ist. Erscheint allerdings die Meldung, dass du die Person separat über einen Link einladen musst, deutet das auf das Gegenteil hin.

Doch keine dieser Funktionen liefert einen sicheren Beweis. Denn die Hinweise funktionieren nur, wenn die betreffende Person tatsächlich „Meine Kontakte“ als Privatsphäre-Einstellung nutzt.

WhatsApp:Gespeicherte Nummer über Broadcast herausfinden

Eine weitere Möglichkeit bietet die Broadcast-Funktion bei WhatsApp. Mit dieser können Nutzer eine Nachricht gleichzeitig an mehrere Kontakte senden, ohne eine Gruppe erstellen zu müssen.

Der Trick dabei ist jedoch: Broadcast-Nachrichten werden nur an Personen zugestellt, die die Telefonnummer des Absenders im eigenen Adressbuch gespeichert haben. Wird eine solche Nachricht also nicht zugestellt, obwohl die Person normalerweise aktiv ist, kann das ein Hinweis darauf sein, dass deine Nummer nicht gespeichert wurde.

Willst du diese Funktion nutzen, um zu checken, ob deine Nummer gespeichert wurde, kannst du wie folgt vorgehen. Öffne hierfür WhatsAoo und navigiere zu deiner Chats-Übersicht.

Über das grüne Plus-Symbol in der oberen rechten Ecke kannst du „Neuer Broadcast“ auswählen. Nun musst du mindestens zwei Kontakte auswählen, um eine Nachricht separat an beide zu versenden.

Navigiere anschließend zu dem Chat von der Person, bei der du überprüfen möchtest, ob sie deine Nummer gespeichert hat. Hier siehst du deine Broadcast-Nachricht. Hat diese zwei Haken gilt sie bei WhatsApp als zugestellt.

Ergo hat die Person deine Nummer in ihrem Telefon gespeichert. Hat die Nachricht allerdings nur einen Haken und bleibt das auch über längere Zeit so, dann befindet sich deine Nummer nicht in den Kontakten des Empfängers.

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Der Beitrag Kostenfalle Gas? Studie warnt vor Milliardenrisiko durch neue Gaskraftwerke erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Der geplante Ausbau neuer Gaskraftwerke könnte Deutschland teuer zu stehen kommen. Eine aktuelle Studie zeigt, wie neue Gaskraftwerke die Energiewende verteuern und welche erheblichen finanziellen Risiken Staat und Verbrauchern dadurch drohen.

Die Energiewende soll Deutschland unabhängiger von fossilen Energien machen und den Ausstoß von Treibhausgasen drastisch senken. Wind- und Solarenergie spielen dabei eine zentrale Rolle, denn sie sind klimafreundlich und werden zunehmend günstiger.

Gleichzeitig haben die erneuerbaren Energien aber auch einen entscheidenden Nachteil. Denn sie produzieren Strom nur, wenn die Sonne scheint oder Wind weht. Dunkel- und Windflauten können die Stromproduktion deshalb deutlich beeinträchtigen.

Die Bundesregierung will diese Versorgungslücken unter anderem mit ihrer Kraftwerksstrategie abfangen. Geplant sind vor allem wasserstofffähige Gaskraftwerke, die kurzfristig einspringen können, wenn erneuerbare Energien nicht genügend Strom liefern.

Perspektivisch sollen diese Kraftwerke dann mit Wasserstoff statt Erdgas laufen. So will die Bundesregierung sie als Brücke in ein vollständig erneuerbares Energiesystem nutzen.

Eine aktuelle Studie des unabhängigen politischen Think Tanks Forum Ökologisch-Soziale Marktwirtschaft (FÖS) stellt die Wirtschaftlichkeit dieser Strategie jedoch infrage. Die Autoren warnen vor einem möglichen Milliardenrisiko für Staat und Verbraucher und vor Stromkosten von bis zu 67 Cent je Kilowattstunde.

Werden neue Gaskraftwerke zum Milliardenrisiko?

Die geplanten Gaskraftwerke stellen laut der FÖS-Kurzstudie, die im Auftrag von Green Planet Energy entstanden ist, eine der teuersten Optionen für die Versorgungssicherheit dar. Das zeigt bereits ein Blick auf die Stromgestehungskosten.

Diese liegen demnach je nach CO2-Preis zwischen 23 und 28 Cent je Kilowattstunde. Energiekrisen wie im Jahr 2022 könnten diese Kosten schnell auf 53 Cent je Kilowattstunde steigen lassen. Zum Vergleich: Die Stromgestehungskosten, also die gesamten Kosten eines Kraftwerks von Bau über Betrieb bis zum Rückbau, liegen bei neuen Wind‑ und Solaranlagen hingegen bei unter zehn Cent.

Die Studienautoren haben allerdings auch die gesamtgesellschaftlichen Kosten eines neuen Gaskraftwerks untersucht. In diese Berechnungen sind unter anderem die Klima­schäden durch CO2-Emissionen sowie Kosten für staatliche Subventionen eingeflossen.

„Neue Gaskraftwerke rechnen sich nur mit Milliarden-Subventionen, die am Ende die Stromkund:innen zahlen, und mit Klimakosten, die künftige Generationen tragen müssen“, erklärt Sönke Tangermann, Vorstand von Green Planet Energy. Nach den Berechnungen des FÖS würden allein die im ersten Schritt vorgesehenen zehn Gigawatt an Gaskraftwerken etwa 6,6 Milliarden Euro an Fördermitteln erfordern.

„Dazu kommt: Schon heute wird Erdgas in Deutschland umfangreich staatlich subventioniert, von milliardenschweren Zuschüssen für Gasspeicher und LNG‑Terminals bis zur Steuerbefreiung bei der Stromerzeugung. Diese Förderung senkt künstlich die Kosten von Gasstrom und verzerrt den Wettbewerb zulasten erneuerbarer Alternativen“, erklärt Florian Zerzawy, Hauptautor der Studie und Leiter Energiepolitik beim FÖS.

Neue Kraftwerke erhöhen Abhängigkeit von Gas

Zusätzlich werde die Klimaschädlichkeit von Erdgas systematisch unterschätzt. Laut den Berechnungen verursacht jedes neue Kraftwerk über die Gesamtlaufzeit bis zu 8,4 Millionen Tonnen CO2. Hinzu kommen Klimaschäden von bis zu sieben Milliarden Euro, die nicht über den CO2-Preis abgedeckt sind.

Zusätzlich mache Deutschland sich weiterhin abhängig von globalen Märkten. Das zeigen auch aktuelle Preisschwanken, die vor allem seit Ende Februar die Energiepreise stark beeinflussen. Innerhalb weniger Tage verdoppelte sich so beispielsweise der europäische Gaspreis am TTF-Handelsplatz von 32 auf bis zu 65 Euro pro Megawattstunde.

„Der Krieg im Iran führt uns erneut vor Augen, wie gefährlich die Abhängigkeit von fossilen Energien ist“, erklärt FÖS-Geschäftsführerin Carolin Schenuit. „Die Preisschocks belasten Haushalte, Unternehmen und die gesamte Volkswirtschaft. Wer vor allem auf neue Gaskraftwerke setzt, macht Deutschland dauerhaft verwundbar.“

Die Energieinfrastruktur müsse krisenfest werden, was nur mit erneuerbaren, flexiblen und klimafreundlichen Lösungen gelinge. Das FÖS empfiehlt daher den Ausbau von Gaskraftwerken zu begrenzen und staatliche Fördermittel konsequent für klimafreundliche Lösungen für die Versorgungssicherheit einzusetzen.

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Das Windrad gilt als zentrale Säule der Energiewende. Denn es kann die Kraft des Windes in elektrische Energie umwandeln und so den steigenden Strombedarf klimafreundlich decken und die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern verringern. Doch wie funktioniert ein Windrad überhaupt und welche Technik steckt hinter den riesigen Rotorblättern?

Die Bundesregierung setzt auf einen deutlichen Ausbau der Windkraft an Land und auf See, um ihre Klimaziele zu erreichen. Bis 2030 sollen mindestens 80 Prozent des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Quellen stammen.

Neben der Solarenergie soll dafür auch die Windkraft in den kommenden Jahren deutlich ausgebaut werden. Bis zum Jahr 2030 soll die erzeugte Windenergie an Land auf 115 Gigawatt und auf See auf 30 Gigawatt steigen. Zum Vergleich: Ende 2025 lag die insgesamt installierte Leistung der Windenergie bei rund 77 Gigawatt.

Der Zahlen für den geplanten Ausbau zeigen, welch wichtige Rolle die Windenergie im deutschen Stromsystem einnimmt und künftig auch noch stärker einnehmen soll. Doch hinter den ambitionierten Zahlen steht auch eine grundlegende technische Frage: Wie gelingt es eigentlich, aus einer natürlichen Luftströmung elektrische Energie zu erzeugen?

Wie funktioniert ein Windrad?

Die Windenergie ist also einer der wichtigsten Pfeiler der Energiewende in Deutschland. Denn Wind ist – je nach Wetterlage – als Energieträger unbegrenzt und kostenfrei in der Natur vorhanden.

Windkraftanlagen können diese natürliche Energie nutzen und die Bewegung der Rotorblätter in elektrische Energie umwandeln. Das System dahinter funktioniert ähnlich wie bei einem Fahrrad-Dynamo, der ebenso die Energie der Bewegung des Rades in elektrisches Licht umwandeln kann.

Bei einem Windrad hingegen werden die aerodynamisch geformten Rotorblätter durch die Einströmung der Luft in Bewegung gesetzt. Durch den Wind erhalten die Rotorblätter – ähnlich wie beim Flugzeug – einen Auftrieb und erzeugen eine Drehbewegung.

Der sich nun bewegende Rotor in der Mitte der Flügel ist in der Gondel des Windrads mit einem Generator verbunden. Dieser nimmt die Rolle des Fahrrad-Dynamos ein und kann die Rotationsenergie nun in elektrische Energie umwandeln.

Dabei hängt die Menge der erzeugten elektrischen Energie davon ab, wie viel Wind auf die Rotorblätter trifft. Denn je stärker der die Luftströme auf das Windrad treffen, desto mehr elektrische Energie kann auch entstehen.

Wie gelangt der Strom aus dem Windrad ins Stromnetz?

Damit ein Windrad Strom erzeugen kann, braucht es natürlich auch ausreichend Wind. In der Regel beginnen moderne Anlagen bei einer Windgeschwindigkeit von etwa drei bis vier Metern pro Sekunde zu drehen.

Ihre maximale Leistung erreichen sie bei rund zwölf bis 15 Metern pro Sekunde. Aus Sicherheitsgründen werden sie hingegen bei Windgeschwindigkeiten von mehr als 25 Metern pro Sekunden abgeschaltet.

Dabei ist es egal, aus welcher Richtung der Wind kommt. Denn moderne Windräder können sich automatisch in den Winddrehen, damit ihre Rotorblätter immer optimal angeströmt werden.

Weht genug Wind, kann das Windrad also elektrische Energie erzeugen. Doch wie gelangt diese bis nach Hause in die Steckdose?

Dafür muss der erzeugte Strom ein komplexes Netz von Leitungen durchlaufen. Denn zunächst wandelt der Generator in der Gondel des Windrads die mechanische Energie der Rotorblätter in elektrischen Energie um.

Diese wiederum wird dann über Transformatoren auf die Spannung des Stromnetzes angepasst und über Hochspannungsleitungen in regionale Umspannwerke transportiert. Von dort aus kann der Strom über Mittel- und Niederspannungsleitungen schließlich in Haushalte geleitet und direkt aus der Steckdose genutzt werden.

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Mehr als ein Jahrhundert nach ihrer Erfindung erlebt eine Batterie von Thomas Edison ein überraschendes Comeback. Forscher der University of California haben die auf Nickel und Eisen basierende Idee mit moderner Nanotechnologie neu interpretiert. Dabei ist ein Energiespeicher entstanden, der sich in Sekunden laden lässt und bis zu 30.000 Ladezyklen überstehen könnte.

Die Idee, elektrische Energie zu speichern, ist deutlich älter als aktuelle Diskussionen um Erneuerbare Energien und Großspeicher vermuten lassen. Bereits seit dem 19. Jahrhundert entwickelten Erfinder und Wissenschaftler erste praktikable Batterien und Energiespeicher.

So auch Thomas Edison, der Anfang des 20. Jahrhunderts eine robuste und langlebige Nickel-Eisen-Batterie vorstellte. Seitdem hat sich auf der Batteriemarkt zwar stark weiterentwickelt, doch das Grundprinzip elektrochemischer Energiespeicherung ist im Kern gleich geblieben.

Forscher der University of California (UCLA) haben sich genau deshalb das Prinzip der Edison-Batterie noch einmal vorgenommen und modernisiert. Mit der Hilfe von Nanotechnologie konnten sie so eine Nickel-Eisen-Batterie entwickeln, die zehntausende Ladezyklen überstehen könnte.

Neue Nickel-Eisen-Batterie nutzt altes Prinzip von Thomas Edison

Die heute viel diskutierte Elektromobilität wirkt oft wie eine Errungenschaft des 21. Jahrhunderts. Doch tatsächlich reichen ihre Wurzeln viel weiter zurück. So waren um das Jahr 1900 Elektroautos in den USA zeitweise sogar weiter verbreitet als Fahrzeuge mit Benzinmotor.

Bereits damals arbeitete Thomas Edison an der Verbesserung der Batterietechnologie für die Elektromobilität. Mit seiner Nickel-Eisen-Batterie wollte er eine Reichweite von 160 Kilometern möglich machen. Die Ladezeit der Batterie sollte sieben Stunden betragen.

Doch die schnell voranschreitenden Entwicklungen beim Verbrennungsmotor verdrängten die Idee Elektromobilität. Inzwischen ist sie allerdings wieder ins Zentrum der Aufmerksamkeit gerückt, da leistungsfähige Batterien als Schlüsseltechnologie für eine klimafreundlichere Mobilität gelten.

In einem internationalen Forschungsprojekt unter der Leitung der UCLA haben Forscher nun den Ansatz von Edison wieder aufgegriffen und eine Nickel-Eisen-Batterietechnologie, die sich ideal zur Speicherung von in Solarparks erzeugter Energie eignen könnte. Die Arbeit wurde im Fachjournal Small veröffentlicht.

Denn ihren Prototypen konnten die Forscher in Sekundenschnelle aufladen. Dabei hielt dieser mehr als 12.000 Lade- und Entladezyklen stand, was in der Realität täglichen Ladevorgängen von mehr als 30 Jahren entsprechen würde.

Nickel-Eisen-Batterie verwertet Nebenprodukt aus Rindfleischproduktion

Für ihre Entwicklung haben die Forscher winzige Metallcluster entwickelt. Diese werden mit der Hilfe von Proteinen strukturiert. Das dabei verwendete Verfahren ist laut der UCLA „verblüffend einfach und kostengünstig“.

„Man denkt oft, moderne Nanotechnologie sei kompliziert und hochtechnologisch, aber unser Ansatz ist überraschend einfach und unkompliziert“, erklärt Co-Autor Maher El-Kady vom Institut für Chemie und Biochemie der UCLA. „Wir mischen einfach gängige Zutaten, wenden schonende Erhitzungsschritte an und verwenden weit verbreitete Rohstoffe.“

Denn bei der Entwicklung verwendeten die Forscher unter anderem Proteine, die als Nebenprodukte der Rindfleischproduktion anfallen. Sie orientierten sich an dem Prozess, durch den Tiere Knochen und Schalentiere ihre harten Außenschalen bilden.

Die Forscher versuchten, diesen Mechanismus nachzuahmen, um ihre winzigen Nickel- oder Eisencluster herzustellen. „Wir haben uns von der Art und Weise inspirieren lassen, wie die Natur diese Art von Materialien ablagert“, so Co-Autor Ric Kaner, Professor für Chemie und Biochemie am UCLA. „Die gezielte Ablagerung von Mineralien führt zu Knochen, die stark und gleichzeitig flexibel genug sind, um nicht zu brechen. Das Verfahren ist fast genauso wichtig wie das verwendete Material, und Proteine ​​steuern die Anordnung der Mineralien.“

So entstanden mit der Hilfe der Proteine aus der Rindfleischproduktion Moleküle, die als Vorlage für das Wachstum von Nickelclustern für positive und Eisenclustern für negative Elektroden dienten. Die Größe der Metallcluster wies am Ende weniger als fünf Nanometer auf. Zum Vergleich: Um die Dicke eines menschlichen Haares zu erreichen, wären etwa 10.000 bis 20.000 Cluster nötig.

„Bei diesen extrem kleinen Nanoclustern vergrößert sich die Oberfläche dramatisch“, erklärt El-Kady. „Das ist ein enormer Vorteil für Batterien. Wenn die Partikel so winzig sind, kann fast jedes einzelne Atom an der Reaktion teilnehmen. Dadurch erfolgen Lade- und Entladevorgänge viel schneller, es lässt sich mehr Ladung speichern, und die gesamte Batterie arbeitet einfach effizienter.“

Sind Nickel-Eisen-Batterien die neuen Lithium-Ionen-Batterien?

Trotz ihrer Schnellladefähigkeit und Lebensdauer können die neuartigen Nickel-Eisen-Batterien noch nicht mit den Speicherkapazitäten der heute gängigen Lithium-Ionen-Batterien mithalten. Doch die Eigenschaften der Entwicklung könnten künftig in Solarparks als Großspeicher zum Einsatz kommen.

„Da diese Technologie die Lebensdauer von Batterien auf Jahrzehnte verlängern könnte, wäre sie ideal zur Speicherung erneuerbarer Energien oder zur schnellen Übernahme der Stromversorgung bei Stromausfällen“, erklärt El-Kady. „Dadurch würden die Sorgen um die steigenden Infrastrukturkosten beseitigt.“

Die Wissenschaftler forschen nun weiter daran, wie sich ihre Entwicklung bei der Nutzung anderer Metalle auswirkt. Außerdem suchen sie nach Alternativen zu Rinderproteinen. Hierfür könnten eventuell natürliche Polymere zum Einsatz kommen, die häufiger vorkommen und daher kostengünstiger und einfacher für die zukünftige Produktion zu skalieren sind.

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Forscher haben eine neue Generation umweltfreundlicher Kühltechnologien entwickelt. Durch die gezielte Optimierung magnetischer Kühlmaterialien können sie Effizienz und Nachhaltigkeit deutlich steigern. So könnte die klimafreundliche Kühlung ohne schädliche Kältemittel Wirklichkeit werden.

Der Klimawandel verstärkt extreme Wetterlagen weltweit und dazu zählen immer häufiger auch lange und intensive Hitze- und Trockenwellen. Dadurch wächst auch der Bedarf an Kühlsystemen rasant.

Allein in Deutschland soll das Marktvolumen für Klimaanlagen Prognosen zufolge einen Wert von rund 437 Millionen Euro erreichen. Damit würde sich bis dahin ein jährliches Umsatzwachstum von rund sieben Prozent ergeben.

Doch der wachsende Einsatz herkömmlicher Klimageräte bringt neue Umweltprobleme mit sich. Denn viele Systeme verbrauchen große Mengen Energie und nutzen Kältemittel, die als starke Treibhausgase wirken oder bei unsachgemäßer Entsorgung die Umwelt belasten.

Da die verstärkte Kühlung so genau jene Klimaerwärmung, die sie abmildern soll, noch weiter verstärkt, arbeiten Wissenschaftler weltweit an umweltfreundlichen Alternativen zu konventionellen Kühlmitteln. Forschern der TU Darmstadt ist dabei nun gelungen, magnetische Kühlmaterialien nachhaltiger und effizienter zu machen.

Magnetische Kühlmaterialien für die klimafreundliche Kühlung

In einem internationalen Konsortium haben die Forscher der TU Darmstadt, unter anderem zusammen mit Wissenschaftlern des National Institute for Materials Science und des Kyoto Institute of Technology aus Japan, den Einsatz von magnetischen Kühlmaterialien für eine umweltfreundlichere Kühlung erforscht. Die Ergebnisse ihrer Studie wurden nun in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.

Für ihre Untersuchungen haben die Forscher den magnetokalorischen Effekt genutzt. Dabei kommt es zu Temperaturveränderungen bestimmter Materialien, wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden.

Doch bisher konnte dieser Effekt noch nicht erfolgreich für die Kühlung eingesetzt werden. Denn bei Materialien mit hoher Kühlleistung kam es häufig zu schnellen Energieverlusten, die auch die Kühlleistung entscheidend. beeinträchtigt haben.

Den Forschern des internationalen Konsortiums ist es nun aber gelungen, genau diese irreversiblen Energieverluste zu minimieren. Zum Einsatz kam dabei eine Verbindung aus Gadolinium und Germanium.

Neues Materialdesign erhöht Kühlleistung

Das Forschungsteam hat in seiner Verbindung einen Teil des Germaniums durch Zinnatome ersetzt. Damit konnten die Wissenschaftler die innere atomare Struktur des Materials so verändern, dass Energieverluste deutlich eingeschränkt werden konnten.

Damit konnte das Material seine Kühlleistung über wiederholtes Erwärmen und Abkühlen hinweg beibehalten. Außerdem konnten die Forscher die Effizienz des Materials steigern.

So kann dies seine Temperatur nun um bis zu acht Grad Celsius verändern, ohne dabei Wärme von außen aufzunehmen oder abzugeben. Zuvor waren es nur 3,8 Grad Celsius, das veränderte Material kühlt also mehr als doppelt so stark und bleibt dabei stabil und zuverlässig.

Die Forscher sind überzeugt, dass dieser Durchbruch den Weg für nachhaltige und leistungsstarke magnetische Kältemittel ebnet. Da das Material vor allem bei extrem tiefen Temperaturen im Bereich von circa -233 Grad Celsius bis -113 Grad Celsius effizient arbeite, eigne es sich vor allem für die Verflüssigung von Gasen wie Wasserstoff, Stickstoff und Erdgas.

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Der Beitrag E20: Was du über den neuen Bio-Sprit wissen musst erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Mit E20 könnte bald eine neue Benzinmischung an deutschen Tankstellen auftauchen. Der Kraftstoff enthält doppelt so viel Bioethanol wie das bisher bekannte E10 und soll so die CO2-Emissionen im Straßenverkehr senken.

Die Zahl der Neuzulassungen von Benzin-Pkw hat sich in den vergangenen Jahren stark reduziert. Während im Jahr 2019 in Deutschland noch mehr als 2,1 Millionen Benziner neu zugelassen wurden, waren es 2025 nur noch rund 777.000 Stück.

Doch trotz des wachsenden Angebots an Elektroautos und politischer Bemühungen um eine Verkehrswende sind noch Millionen Benziner auf deutschen Straßen unterwegs. Deshalb rücken alternative Kraftstoffmischungen in den Fokus, die bestehende Motoren nutzen können.

Denn damit die Energiewende auch im Verkehrssektor gelingen kann, müssen der Ausstoß von Treibhausgasen deutlich gesenkt und der Verkehr langfristig klimafreundlicher gestaltet werden. Eine Übergangslösung hierfür könnte das neue E20-Benzin mit einem höheren Anteil an Bioethanol sein.

Was kann das neue Super-Benzin E20?

Das heute gängige Super E10 bietet laut dem ADAC ein Einsparpotenzial von bis zu drei Millionen Tonnen CO2 jährlich. „Über eine höhere Beimischungsquote von aktuell maximal zehn auf dann bis zu 20 Prozent Bioethanol ließen sich die Einsparpotenziale noch einmal deutlich steigern“, erklärt ADAC-Technikpräsident Karsten Schulze.

Bereits seit dem Jahr 2023 wird der Kraftstoff E20 an einer Tankstelle in Mannheim getestet. In einem Flottentest nutzen rund 85 Fahrzeuge den Sprit mit einem erhöhten Bioethanolanteil unter realen Alltagsbedingungen.

Dabei wird unter anderem untersucht, wie sich das Super-Benzin E20 auf Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen auswirkt. An normalen Zapfsäulen ist der Kraftstoff allerdings noch nicht zu haben.

Das hängt vor allem mit den derzeitigen europäischen Kraftstoffnormen zusammen, die bisher nur eine Ethanolbeimischung von bis zu zehn Prozent im Benzin erlauben. Für eine breitere Einführung von E20 müssten diese Vorgaben also zunächst angepasst werden.

In Deutschland wird die Markteinführung frühestens im Jahr 2027 erwartet. Der Bundesverband der deutschen Bioethanolwirtschaft (BDB) geht sogar davon aus, dass die hierfür notwendigen Norm‑ und Zulassungsprozesse erst im Jahr 2028 abgeschlossen sein könnten. Erst dann sei mit einer Markteinführung von E20 zu rechnen.

Wer kann E20-Benzin tanken?

Zahlreiche große Hersteller haben für ihre Modelle bereits grünes Licht für die Nutzung von E20-Benzin gegeben. Dazu zählen unter anderem die VW-Gruppe, BMW und Mercedes-Benz. Nahezu alle Modelle mit modernen Motoren von diesen Autobauern können E20 problemlos tanken.

Das gilt auch für Fahrzeuge, die bereits eine Freigabe für die Kraftstoffe E5 und E10 haben. In der Regel sollte auch für diese Modelle der E20-Sprit kein Problem sein.

Das gilt hingegen nicht für stark motorisierte Fahrzeuge mit mehr als 300 PS. Wie t-online berichtet, zieht Volkswagen hier eine Grenze. So gebe es beispielsweise für den aktuellen Golf R und die GTI Edition 50 keine E20-Freigabe.

Auch bei älteren Verbrennungsmotoren, vor allem jenen von vor 2010, ist Vorsicht geboten. Denn hier kann es sein, dass der erhöhte Ethanolanteil das Material des Motors angreift.

Es empfiehlt sich deshalb bei Unsicherheiten, die Eigenschaften des Fahrzeugs genau zu überprüfen. Aufschluss hierzu kann unter Umständen die Bedienungsanleitung des Autos oder eine Nachfrage beim Hersteller geben.

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Der Beitrag Strom aus Abwasser: Mikroben machen Kläranlagen zu grünen Energiequellen erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Abwasser enthält nicht nur wertvolle Energie, sondern auch wichtige Rohstoffe. Forscher zeigen, wie spezielle Mikroorganismen diese Ressourcen nutzbar machen können. Kläranlagen könnten damit künftig Strom aus Abwasser erzeugen und gleichzeitig wichtige Nährstoffe zurückgewinnen.

In Deutschland fallen jedes Jahr enorme Mengen Abwasser an. Rund 8,3 Milliarden Kubikmeter waren es allein im Jahr 2022. Gereinigt wird diese Menge vorwiegend in den rund 8.700 Kläranlagen, die bislang vor allem dafür sorgen, Schadstoffe aus dem Wasser zu entfernen.

Doch im Abwasser steckt noch mehr. Denn aus Abwasser können nicht nur Düngemittel wie Phosphor gewonnen werden, auch die Erzeugung von Strom ist möglich.

So könnte mithilfe von Mikroben das Abwasser zu einer wichtigen Energie- und Rohstoffquelle umgewandelt werden. Wissenschaftler von der Universität Greifswald und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig haben den aktuellen Forschungsstand ausgewertet und das globale Potential für diese Vorgehensweise errechnet.

Wie wird aus Abwasser Strom?

Weltweit entstehen jährlich rund 359 Milliarden Kubikmeter Abwasser. Dieses Potenzial wollen die Forscher aus Greifswald und Leipzig nicht ungenutzt lassen.

Denn bisher wird aus Abwasser in Kläranlagen nur sauberes Wasser erzeugt. Mit der Hilfe von mikrobiellen elektrochemischen Technologien (MET) ist es aber möglich, auch Strom und Nährstoffe aus dem Abwasser zu gewinnen.

Bei den MET handelt es sich um spezielle Mikroorganismen, die im Abwasser bereits vorkommen. Diese können die enthaltene chemische Energie in elektrische umwandeln. Gleichzeitig wird das Wasser gereinigt.

Die Wissenschaftler aus Greifswald und Leipzig haben in ihrer gemeinsamen Forschungsreview, die im Fachjournal Frontiers in Science veröffentlicht wurde, den aktuellen Forschungsstand zusammenfasst. Dabei konnten sie in der Zweitnutzung des Abwassers ein enormes Potenzial für die Energie- und Rohstoffgewinnung ausmachen.

Denn in dem weltweiten Aufkommen von Abwasser stecken laut Studienleiter Prof. Dr. Uwe Schröder von der Universität Greifswald mehr als 800.000 Gigawatt chemische Energie. Diese seien vergleichbar mit der Jahresproduktion von 100 Kernkraftwerken. „Abwasser enthält außerdem reichlich Nährstoffe, die wir bislang verkommen lassen“, so der Forscher aus Greifswald.

Erste Tests waren bereits erfolgreich

Damit ergebe sich außerdem ein wichtiger Beitrag für die Bereitstellung von sauberem Wasser weltweit. „Der breite Einsatz dieser Technologien bietet viele Vorteile, besonders für Regionen mit stark belastetem Abwasser, in denen bestehende Technologien zur Aufbereitung zu teuer sind oder nicht alle erreichen“, erklärt Co-Autor Prof. Dr. Falk Harnisch vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig.

In der Praxis wurde das Verfahren bereits getestet. So wurde beispielsweise im Jahr 2015 die Toilettenbeleuchtung beim Glastonbury Festival mit Strom aus dem vor Ort erzeugten Abwasser versorgt.

Zusätzlich könnten auch kostbare Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor mit der Hilfe von METs aus dem Abwasser gewonnen werden. Die Forscher sehen hier eine wichtige Möglichkeit für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft.

„Bis etwa 7 Prozent des Phosphatbedarfs und 11 Prozent des globalen Bedarfs an Ammoniumstickstoff ließen sich aus Abwasser gewinnen“, erklärt Schröder. Damit könnten die Rohstoffe nachhaltiger genutzt werden und gleichzeitig die extrem energieintensive Gewinnung der Rohstoffe verringert werden.

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China rückt den Wärmepumpenmarkt in den Fokus und will seine Kapazitäten mit einem ambitionierten Aktionsplan massiv ausbauen. Für europäische Anbieter wächst damit der Wettbewerbsdruck – und die Sorge vor einem Déjà-vu wie bei der Solarindustrie.

Wärmepumpen gelten als zentrale Technologie der Energiewende im Gebäudesektor, weil sie fossile Heizsysteme ersetzen und den CO2-Ausstoß von Gebäuden drastisch senken können. Da sie vorwiegend Strom nutzen, der zusätzlich zunehmend aus erneuerbaren Quellen stammt, sind sie ein wichtiger Baustein für das Erreichen der Klimaziele und die zunehmende Unabhängigkeit von Gas und Öl.

Allein im Jahr 2025 wurden in Deutschland laut dem Bundesverband Wärmepumpe (BWP) rund 299.000 neue Wärmepumpen installiert. Ein Plus von rund 55 Prozent im Vergleich zum Vorjahr 2024, in dem nur rund 193.000 Wärmepumpen hinzukamen.

Der wachsende Markt ruft jedoch auch internationale Hersteller auf den Plan. Besonders deutlich zeigt sich das am Beispiel China, das mit einem staatlich gesteuerten „Aktionsplan zur Förderung einer hochwertigen Entwicklung in der Wärmepumpenindustrie“ gezielt den massiven Ausbau des Wärmepumpensektors vorantreiben will.

Der Bundesverband Wärmepumpe hat dieses Aktionspapier veröffentlicht und ausgewertet. Der BWP geht davon aus, dass daraus resultierend „steigender Wettbewerbsdruck für die europäische Wärmepumpenindustrie erwartet werden kann“.

Sind bald alle Wärmepumpen „Made in China“?

Der Aktionsplan zeigt, dass China Wärmepumpen als Schlüsseltechnologie für die Energiesouveränität und die Erreichung von Klimazielen und zur CO2-Reduktion einschätzt. Bis zum Jahr 2030 sieht der Plan konkrete Ziele vor. So will China unter anderem die Effizienz von Wärmepumpen um mehr als 20 Prozent steigern.

Zusätzlich sollen die Fertigungs- und F&E-Kapazitäten für Wärmepumpen kontinuierlich verbessert werden. Es sollen in diesem Zeitraum Durchbrüche bei Kerntechnologien wie Hochleistungs-Hochtemperatur-Wärmepumpen, hocheffizienten Kompressoren und neuartigen Kältemitteln erarbeitet werden.

Doch China will im Bereich der Wärmepumpen nicht nur in Forschung und Entwicklung und im Ausbau im eigenen Land vorankommen. Auch ein „ausgebauter internationaler Wettbewerbsvorteil“ wird bis zum Jahr 2030 konkret als Ziel im Strategiepapier aufgeführt.

Der Bundesverband Wärmepumpe liest daraus, „dass China einen breiten und politisch gestützten Nachfragehochlauf fördern möchte“. Denn der Plan umfasst nicht nur den Gebäudesektor, sondern zielt auch auf Industrie, Landwirtschaft und Verkehr ab. China könne so im Inland bereits einen breiten Markt abdecken – nicht nur einzelne Nischenprodukte.

Was bedeutet das für die Wärmepumpenindustrie in Europa?

Doch droht der europäischen Wärmepumpenindustrie damit nun ein Szenario, das viele aus der Solarbranche nur zu gut kennen? Innerhalb weniger Jahre hatten chinesische Hersteller dort mit massiver staatlicher Unterstützung, hohen Stückzahlen und niedrigen Preisen große Teile der hiesigen Produktion verdrängt.

Wegfallende staatliche Subventionen taten ihr übriges für die deutsche Solarbranche. Angesichts des rasch wachsenden Wärmepumpenmarkts wächst nun die Sorge, dass sich diese Entwicklung wiederholen könnte.

EU-Kommissar Stéphane Séjourné fordert auch deshalb in einem Gastkommentar im Handelsblatt: „Wir müssen ein für alle Mal eine echte europäische Präferenz in unseren strategisch wichtigsten Sektoren etablieren.“

Vor allem auch im Hinblick auf die Wärmewende spiele der Energiesektor eine wichtige Rolle. „Ohne eine ehrgeizige, wirksame und pragmatische Industriepolitik ist die europäische Wirtschaft dazu verdammt, nur ein Spielplatz für ihre Konkurrenten zu sein“, meint Séjourne.

Auch der Bundesverband Wärmepumpe erwartet als Konsequenz aus den Bemühungen in China einen deutlich ansteigenden Wettbewerbsdruck. Denn mit den ehrgeizigen Plänen für das Steigern des Inlandsvolumens, die modernisierte Fertigung, zentral entwickelte Kernkomponenten und ein Vorantreiben der internationalen Standardisierung könnte chinesische Hersteller „ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit deutlich ausbauen“.

Für China bilde das Strategiepapier „die Grundlage für einen beschleunigten Markthochlauf der Wärmepumpentechnologie“. Das wiederum erhöhe den Qualitäts- und Konsolidierungsdruck im Markt.

Dadurch könne der Preisdruck bei Luft-Wasser-Wärmepumpen und einzelnen Komponenten in Europ steigern. Für europäische Endkunden erwartet der BWP ein breiteres Angebot zu „voraussichtlich sehr kompetitiven Preisen“.

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Der Beitrag Forscher entwickeln Tofu-Batterie mit Lebensdauer von 328 Jahren erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Forscher haben eine wasserbasierte Batterie mit einem pH-neutralen Elektrolyten entwickelt, die nicht brennbar und extrem langlebig ist. In Labortests überstand der Energiespeicher Hunderttausende Ladezyklen, was rechnerisch einer Lebensdauer von mehreren Jahrhunderten entspricht. Könnte die „Tofu-Batterie“ ein Schritt in Richtung sichere und nachhaltige Großspeicher sein?

Ohne Batteriespeicher kann die Energiewende nicht gelingen. Denn ohne sie lässt sich Strom aus Wind- und Solaranlagen nicht zuverlässig speichern oder bedarfsgerecht abrufen.

Da erneuerbare Energien abhängig von Wetterlage und Tageszeiten sind, braucht es leistungsfähige, sichere und langlebige Speicher. Denn nur so können Versorgungssicherheit und Netzstabilität sichergestellt und Klimaziele erreicht werden.

Schätzungen zufolge wird der Markt für Batterie-Energiespeichersystemen (BESS) bis zum Jahr 2030 deshalb auf einen Wert von bis zu 150 Milliarden US-Dollar ansteigen. 2023 lag die Zahl weltweit noch zwischen 44 und 55 Milliarden US-Dollar.

Doch derzeit dominierenden Batteriesysteme, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Akkus, stoßen zunehmend an ihre Grenzen. Doch nicht nur ihre teure und ressourcenintensive Produktion sind nachteilig, auch die hohe Brennbarkeit der verwendeten Materialien ist problematisch.

Zusätzlich verlieren sie mit der Zeit deutlich an Kapazität, was vor allem die Nutzung in stationären Großspeichern wenig praktikabel macht. Wissenschaftler weltweit forschen daher an alternativen Energiespeichern.

Forscher der City University of Hong Kong und der Southern University of Science and Technology haben nun ein System vorgestellt, das die bekannten Sicherheits- und Haltbarkeitsprobleme herkömmlicher Batterien gezielt umgeht. Die wasserbasierte Batterie arbeitet mit einem pH-neutralen Elektrolyten, ist nicht brennbar und zeigt selbst nach einer enorm hohen Anzahl an Ladezyklen kaum Alterungserscheinungen.

„Tofu-Batterie“ überdauert 120.000 Ladezyklen

Die sogenannte „Tofu-Batterie“ könnte eine neue Generation von Energiespeichern bedeuten. Durch den Einsatz eines wasserbasierten und pH-neutralen Elektrolyten ist sie nicht nur nachhaltig, sondern auch sicher.

Denn bei der Herstellung kommen keine brennbaren oder giftigen Chemikalien zum Einsatz. Statt herkömmlichen Säuren und Laugen haben die Forscher neutrale Magnesium- und Calciumsalze als Elektrolyt verwendet. Diese werden so ähnlich auch bei der Herstellung von Tofu eingesetzt.

Auch bei der negativen Elektrode setzen die Forscher auf eine Alternative. Während hier normalerweise metallbasierten Materialien genutzt werden, setzen die Forscher auf ein eigens entwickeltes Material aus kovalenten organischen Polymeren.

„Im Vergleich zu herkömmlichen wässrigen Batteriesystemen bietet das neue System eine außergewöhnliche Langzeitstabilität und ist unter neutralen Bedingungen umweltfreundlicher“, erklären die Forscher in ihrer Studie, die im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht wurde. „Die Elektrolyte wässriger Batterien sind meist sauer oder alkalisch, was zu unvermeidlichen Nebenreaktionen führt.“

Durch den Einsatz eines Elektrolyten mit einem pH-Wert von 7 können die Forscher solche Nebenreaktionen umgehen. Die Zellen sollen außerdem „umweltverträglich und ungiftig“ und „direkt in die Umwelt entsorgt werden“.

„Tofu-Batterie“ kann Lebensdauer von mehr als 300 Jahren erreichen

In den Labortests der Forscher blieb die „Tofu-Batterie“ über 120.000 Ladezyklen stabil. Hochgerechnet kommt sie somit auf eine Lebensdauer von mehr als 300 Jahren. Zum Vergleich: Ein herkömmlicher Smartphone-Akku überdauert lediglich einige Hundert Ladezyklen, bevor seine Kapazität merklich absinkt.

Allerdings ist das neuartige Batteriesystem der Forscher kaum für mobile Geräte wie Smartphones oder Smartwatches gedacht. Denn aufgrund ihrer Größe eignet es sich eher für Großspeicher.

Bei einem Spannungsintervall von 2,2 Volt kommt die „Tofu-Batterie“ auf eine spezifische Energie von bis zu 48,3 Wattstunden je Kilogramm. Damit liegt sie zwar unter der Energiedichte eines herkömmlichen Smartphone-Akkus, für wässrige organische Batterie erreicht sie damit allerdings einen hohen Wert.

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Der Beitrag Social Media und KI: Kinder werden erstmals dümmer erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Die Generation Z liegt im Bildungsniveau erstmals hinter vorherigen Jahrgängen zurück. Eine mögliche Ursache könnte die zunehmende Bildschirmzeit der Gen Z sein, die sich negativ auf die Bildung auswirkt. Experten warnen deshalb nun vor langfristigen Auswirkungen auf Bildungs- und Arbeitsmarktchancen.

In den vergangenen Jahrzehnten haben sich die durchschnittlichen Intelligenzwerte von Generation zu Generation immer weiter erhöht. Gemessen wird dieses Phänomen mit dem sogenannten Flynn-Effekt.

Über viele Jahrzehnte hinweg waren jüngere Jahrgänge ihren Vorgängern messbar überlegen. Grund hierfür waren unter anderem verbesserte Bildung oder bessere Ernährung.

Doch dieser Trend ist nun in Stocken geraten. Denn erstmals seit Beginn vergleichender Bildungsstudien schneidet eine Generation im Vergleich schlechter ab als die Jahrgänge vor ihr. Es handelt sich um die Gen Z, also die zwischen 1997 und 2010 Geborenen.

Gen Z fällt im Bildungsranking zurück

Der australische Neurowissenschaftler Jared Cooney Horvath hat Unmengen von Daten aus standardisierten akademischen Tests ausgewertet und kürzlich vor dem Ausschuss des US-Senats für Handel, Wissenschaft und Verkehr präsentiert. „Sie sind die erste Generation in der modernen Geschichte, die bei standardisierten akademischen Tests schlechter abschneidet als die vorherige“, erklärt der Wissenschaftler gegenüber der New York Post.

In „praktisch allen kognitiven Bereichen“ hätten sie schlechter abgeschnitten als ihre Vorgängergeneration. Untersucht wurden dabei neben der grundlegenden Aufmerksamkeit auch Gedächtnis, Lese- und Schreibfähigkeit, Rechnen sowie exekutive Funktionen bis hin zum allgemeinen IQ.

Die kognitive Entwicklung werde seit dem späten 19. Jahrhundert standardisiert und gemessen. In der Gen Z zeige sich nun erstmals, dass sie kognitiv weniger leistungsfähig sind, als vorherige Generationen im gleichen Alter.

„Und zu allem Übel überschätzen die meisten dieser jungen Leute ihre Intelligenz“, so Horvath weiter. Denn je intelligenter sie sich selbst einschätzten, desto dümmer seien sie in Wirklichkeit.

Ruiniert Bildschirmzeit die Gen Z?

Horvath sieht vor allem die wachsende Bildschirmzeit als Problem an. Denn die Generation Z sei die erste Generation, die mit ständiger Bildschirmzeit aufgewachsen ist.

„Mehr als die Hälfte der Zeit, die ein Teenager wach ist, verbringt er damit, auf einen Bildschirm zu starren“, erklärt Horvath. „Menschen sind biologisch darauf programmiert, von anderen Menschen und durch vertieftes Lernen zu lernen, nicht durch das Durchblättern von Bildschirmen nach Stichpunktzusammenfassungen.“

Doch auch in der Bildung würden vermehrt Bildschirme für sogenannte Bildungstechnologien eingesetzt. Anschließend verbrächten die Schüler dann ihre Freizeit an Smartphone, Tablet oder Laptop.

Trend bezieht sich nicht nur auf die USA

Doch genau diese steigende Bildschirmzeit habe die Gen Z „zu oberflächlichen Lernern gemacht“, erklärt der Neurowissenschaftler. Er plädiert deshalb vor allem an Schulen, die Bildschirmzeit von Schülern zu begrenzen.

Doch dabei handle es sich nicht nur um einen lokalen Trend in den USA. „Wenn man sich die Daten aus 80 Ländern ansieht, zeigt sich: Sobald digitale Technologien in Schulen weit verbreitet sind, sinken die Leistungen deutlich“, erklärt er. Schulen müssten den Einsatz von Technologie in den Klassenzimmern einschränken, damit sich das Lernen wieder weiterentwickeln kann.

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Der Beitrag Spracheingabe beim Mac: Nachrichten, Notizen und Dokumente erstellen erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Mit der Spracheingabe kannst du auf deinem Mac Texte schneller und intuitiver verfassen – ganz ohne deine Tastatur. Das System verschriftlicht dein gesprochenes Wort und erleichtert so den Arbeitsalltag sowie die barrierefreie Nutzung.

Ob Alexa, Siri oder die Sprachnachricht bei WhatsApp – Sprache ist für die Kommunikation mit digitalen Geräte längst Teil des Alltags geworden. Auch am Computer gewinnt diese Technologie zunehmend an Bedeutung, weil sie das Schreiben von Texten beschleunigt und den Umgang mit Technik vereinfacht.

Auch auf deinem Mac kannst du Spracheingabe nutzen und so langwieriges Tippen auf der Tastatur beschleunigen. Die Funktion ist laut Apple überall verfügbar, wo normalerweise Text eingegeben werden kann. Wir zeigen dir, wie du das Tool auf deinem Mac aktivierst und im Anschluss Texte einsprechen kannst.

Spracheingabe auf dem Mac – so aktivierst du das Tool

Die Diktierfunktion auf dem Mac ist in zahlreichen Sprachen verfügbar. Darunter unter anderem Deutsch, Englisch, Italienisch, Griechisch oder Tschechisch. Die vollständige Liste findest du auf der Website von Apple.

Willst du die Spracheingabe auf deinem Mac aktivieren, kannst du dies in den Systemeinstellungen tun. Öffne die Rubrik „Tastatur“ am linken Rand des Fensters. Dort findest du den Bereich „Diktierfunktion„.

Über einen einfachen Schieberegler kannst du die Funktion aktivieren. Auch weitere Einstellungen sind hier möglich. So kannst du wählen, in welcher Sprache du diktieren willst, welches Mikrofon als Quelle dafür verwendet werden soll und ob du die automatische Interpunktion nutzen möchtest.

Außerdem bietet Apple dir die Möglichkeit, einen Kurzbefehl für das Starten der Spracheingabe auf deinem Mac auszuwählen. Hier findest du zahlreiche Optionen in einem Drop-down-Menü, wie beispielsweise die Mikrofon-Taste auf deinem Mac.

Du kannst aber auch einen eigenen Kurzbefehl erstellen. Wähle hierfür im Drop-down-Menü bei Kurzbefehl die Option „Anpassen …“ und drücke dann die von dir gewünschten Tasten.

So kannst du die Spracheingabe auf deinem Mac nutzen

Hast du all diese Einstellungen vorgenommen, kannst du mit der Spracheingabe auf deinem Mac loslegen. Platziere hierfür deinen Cursor in einer App auf deinem Mac an der Stelle, an der du Text eingeben möchtest.

Drücke nun deine Mikrofon-Taste oder die von dir gewählte Tastenkombination zum Starten der Diktierfunktion. Alternativ kannst du die Spracheingabe auch über das Menü am oberen Bildschirmrand nutzen. Klicke hierfür auf „Bearbeiten“ und wähle dann „Diktat starten„.

Hast du die Spracheingabe gestartet, hörst du einen Ton, der die Bereitschaft zum Diktieren signalisiert. Außerdem siehst du anstelle deines Cursors ein kleines Mikrofon in deinem Textfeld.

Nutzt du einen Mac mit Apple Chip kannst du auch während des Diktieren deine Tastatur weiter verwenden. Du musst hierfür das Diktat nicht beenden.

Du kannst bei der Nutzung der Spracheingabe auf deinem Mac außerdem Emoji oder Satzzeichen einfügen. Hierfür bietet Apple zahlreiche Kurzbefehle, die auf dieser Seite gelistet sind.

Zum Beenden deines Diktats drückst du erneut deine Mikrofon-Taste oder die von dir gewählte Tastenkombination. Es ist erneut ein Ton zu hören und dein Cursor ist wieder an der Stelle des Mikrofon-Symbols zu sehen.

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Windparks gelten als Schlüsseltechnologie der Energiewende, stoßen jedoch immer wieder auf Kritik aus der Bevölkerung. Im Mittelpunkt stehen vor allem Sorgen über Lärmbelastung und mögliche Gesundheitsrisiken durch niedrigfrequenten Infraschall. Doch gibt es tatsächlich belastbare Belege für diese Befürchtungen?

Die Windenergie spielt eine zentrale Rolle beim Umbau der Energieversorgung hin zu mehr Klimaschutz und Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Als vergleichsweise kostengünstige und emissionsarme Technologie leistet sie einen wesentlichen Beitrag zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen.

Deshalb ist ihr Ausbau in den vergangenen Jahren auch strategisch vorangetrieben worden. Allein im Jahr 2025 betrugt der Anteil der Windenergie an Land und auf See 26,6 Prozent des gesamten Bruttostroms in Deutschland. Zehn Jahre zuvor waren es noch 12,3 Prozent.

Doch mit dem fortschreitenden Ausbau von Windkraftanlagen wachsen auch die Bedenken vieler Anwohner in nahegelegenen Wohngebieten. Häufig genannt werden Sorgen über Lärmbelastung durch das gleichmäßige Geräusch der Rotoren sowie über möglichen Infraschall, der als gesundheitliches Risiko wahrgenommen wird.

Bergen Windparks tatsächlich Gesundheitsrisiken?

Die Debatte um mögliche Gesundheitsrisiken durch Windparks sorgt auch gerichtlich immer wieder für Auseinandersetzungen. So hatte im Jahr 2019 beispielsweise ein Landwirt und Pensionsbetreiber vor dem Landgericht Paderborn Schadenersatz von einem Windparkbetreiber erstreiten wollen.

Es sei durch den Betrieb der Anlagen unter anderem „zu Störungen der Nachtruhe mit häufigen Aufwachereignissen, teilweisem Herzrasen, Druck auf den Ohren, vermehrten Kopfschmerzen, innerer Unruhe sowie Unausgeglichenheit und Müdigkeit“ gekommen. Vor allem der sogenannten Infraschall – Schall mit sehr niedriger Frequenz, der für das menschliche Ohr nicht hörbar ist – gelte hierbei als Belastung und potenzielle Ursache.

Doch das Landgericht wies die Klage zurück. Der Kläger habe nicht hinreichend beweisen können, dass die auftretenden Beschwerden durch den Infraschall des Windparks verursacht wurden. Sein Vortrag hätte lediglich „auf Hypothesen und Forschungsansätzen aufbaut, die jedoch noch nicht zu gesicherten Erkenntnissen geführt haben“.

Im Urteil des Landgerichts heißt es außerdem, es stehe nicht in Frage, „dass Infraschall existiert und auch gemessen werden kann“. Doch lasse der aktuelle Forschungsstand keinen Rückschluss darauf zu, dass der von Windrädern erzeugte Infraschall negative gesundheitliche Auswirkungen habe. Auch die vom Kläger geschilderten Symptome seien nicht eindeutig darauf zurückzuführen.

Wie ist der Stand der Forschung?

Im Jahr 2020 veröffentlicht das technische Forschungszentrum Finnland in Zusammenarbeit mit dem finnischen Institut für Gesundheit und Soziales, der finnischen Arbeitsschutzbehörde und der Universität Helsinki die Ergebnisse einer Langzeitstudie zu den Auswirkungen von Infraschall durch Windenergieanlagen. Bei dieser konnten keine Hinweise für eine Gesundheitsgefährdung von Anwohnern gefunden werden.

Für die Studie wurden neben einer Langzeitmessung von Schall in Wohngebäuden in der Nähe von Windenergieanlagen ebenfalls Befragungen und Hörtests durchgeführt. Die Forscher konnten bei Simulationen des Schalls von Windparks zusätzlich keine Reaktionen des autonomen Nervensystems auf Infraschall messen.

Dennoch von Anwohnern und Betroffenen wahrgenommene gesundheitliche Beeinträchtigungen seien auf den „Nocebo-Effekt“ – analog zum „Placebo-Effekt“ – zurückzuführen. Bei diesem treten negativen Gesundheitseffekt dadurch auf, dass Betroffene negative Effekte erwarten.

Davor warnte das Umweltbundesamt bereits 2016 in einem Positionspapier. Demnach komme es nicht zu negativen Auswirkungen auf die Gesundheit durch akustische Effekte oder eine mögliche Infraschallbelastung durch Windenergieanlagen.

Trotz klarer wissenschaftlicher Befunde dazu komme es immer wieder zu Ängsten und Bedenken bei Anwohnern „bezüglich potenzieller gesundheitlicher Risiken“. Wichtig sei es hier laut dem Umweltbundesamt „die Personen adäquat zu informieren und sie nicht mit ihren Bedenken alleine zu lassen“.

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Ein Forschungsinstitut in den USA arbeitet an einer neuen Methode, bei der Teilchenbeschleuniger die Strahlung von hochradioaktivem Atommüll stark reduzieren. Das Projekt könnte langfristig die Lagerzeiten von Atommüll auf wenige hundert Jahre verkürzen.

Hochradioaktiver Atommüll entsteht vor allem beim Betrieb von Kernkraftwerken, wenn die genutzten Brennelemente ihre Energie abgegeben haben und deshalb nicht weiter genutzt werden können. Trotz des Ausstiegs einzelner Länder spielt die Atomkraft weltweit noch immer eine bedeutende Rolle.

In vielen Ländern gilt sie als verlässliche Quelle für emissionsarmen Strom und trägt einen erheblichen Anteil zur globalen Energieversorgung bei. Allein im Jahr 2024 wurden weltweit durch Kernkraft rund 2,76 Petawattstunden Strom erzeugt, im Jahr 2020 waren es noch rund 2,54 Petawattstunden. Zum Vergleich: Der Bruttostromverbrauch Deutschlands betrug im Jahr 2024 rund 528 Terawattstunden, also 0,528 Petawattstunden.

Atommüll gilt als eines der größten ungelösten Umweltprobleme unserer Zeit. Denn hochradioaktive Abfälle bleiben über Zehntausende Jahre gefährlich. Forscher des Jefferson Labs in den USA arbeiten deshalb nun im Auftrag des Department of Energy an einer neuen Technik, die die Strahlung von hochradioaktivem Atommüll stark reduzieren soll.

Teilchenbeschleuniger soll Atommüll schneller unschädlich machen

In einem typischen modernen Leichtwasserreaktor entstehen pro Jahr rund 20 Tonnen hochradioaktive Abfälle in Form von abgebrannten Brennelementen. Zusätzlich entstehen noch weitere schwach- oder mittelradioaktive Abfälle.

Forscher des Jefferson Labs arbeiten derzeit an einer Möglichkeit, den Umgang mit diesen Abfällen zu verändern. Dafür haben sie eine Förderung in Höhe von 8,17 Millionen US-Dollar aus dem Programm Nuclear Energy Waste Transmutation Optimized Now (NEWTON) erhalten.

Mithilfe dieses Fundings sollen sie in den kommenden 30 Jahren eine Technik entwickeln, um den gesamten Kernkraft-Atommüll der USA zu bearbeiten. Zum Einsatz kommen sollen dabei Teilchenbeschleuniger, die die radioaktive Strahlung deutlich reduzieren können. Die Forscher sprechen von bis zu 99 Prozent.

„Aufbauend auf unseren eigenen Erfolgen in der Entwicklung modernster Beschleunigertechnologien für wissenschaftliche Entdeckungen sind wir überzeugt, dass wir mit unserer jahrzehntelangen Erfahrung einen wertvollen Beitrag leisten können“, erklärt Rongli Geng, einer der Hauptverantwortlichen des Förderprojekts sowie Leiter der Abteilung SRF Science & Technology in der Beschleunigerbetriebs-, Forschungs- und Entwicklungsabteilung des Jefferson Lab.

Transmutation soll Atommüll weniger schädlich machen

Die Forscher arbeiten an einer Weiterentwicklung ihrer bestehenden Systeme. Ziel sei es wirtschaftlich tragbares Verfahren zu entwickeln, das die Transmutation von Atommüll rentabel macht.

Dabei sollen hochradioaktive Elemente mit der Hilfe von Teilchenbeschleunigern in weniger radioaktive, kurzlebigere Materialien umgewandelt werden. Als Nebenprodukt soll außerdem gleichzeitig zusätzlicher Strom erzeugt werden.

Zum Einsatz kommen sollen dabei sogenannte Accelerator-driven system (ADS). Diese Hybridreaktoren bestehen aus einem Teilchenbeschleuniger, der einen Strahl hochenergetischer Protonen auf ein Zielmaterial, wie zum Beispiel flüssiges Quecksilber richtet. Dieses wiederum setzt dabei Neutronen frei, die auf Behälter mit abgebranntem Kernbrennstoff gerichtet werden.

„Diese Neutronen reagieren mit den unerwünschten Isotopen und wandeln sie in besser handhabbare Isotope um, die entweder für eine sinnvolle Anwendung getestet oder unterirdisch gelagert werden können. Anstatt beispielsweise eine Lagerdauer von 100.000 Jahren zu haben, kann diese auf 300 Jahre verkürzt werden“, so Geng.

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Künstliche Intelligenz verschlingt enorme Mengen an Energie und Rechenleistung. Dennoch präsentieren die großen Tech-Konzerne KI zunehmend als Klima-Retter. Eine neue Studie zeigt nun jedoch, dass es für die meisten dieser Versprechen kaum belastbare Belege gibt.

Experten gehen davon aus, dass sich der weltweite Strombedarf von Rechenzentren bis zum Jahr 2030 mehr als verdoppeln könnte. Laut einer Prognose der Internationalen Energieagentur (IEA) wird der Energiebedarf von sogenannten „accelerated“ Servern zwischen 2025 und 2030 um 225 Prozent steigen.

Diese Hochleistungsserver bieten auch die Grundlage für Rechenzentren, ohne die KI-Tools wie ChatGPT, Gemini und Co. nicht denkbar wären. Zum Vergleich: Der Stromverbrauch von konventionellen Servern soll laut der IEA-Prognose im selben Zeitraum hingegen nur um 52 Prozent steigen.

Dennoch gibt es aus den Reihen der Tech-Giganten zahlreiche Behauptungen, Künstliche Intelligenz könne einen Nettonutzen für das Klima bringen. Eine neue Studie hat diese Behauptungen zu KI-Klimavorteilen nun untersucht und kommt zu dem Ergebnis, dass ein Großteil davon nicht belegt oder wissenschaftlich kaum untermauert ist.

Greenwashing? Das steckt hinter den KI-Behauptungen von Big Tech

Für seine Untersuchung hat der Klima- und Energieanalyst Ketan Joshi insgesamt 154 Aussagen unter die Lupe genommen, die einen Nettonutzen für das Klima durch KI versprechen. Darunter waren auch Aussagen von Tech-Giganten wie Google und Microsoft.

Der Bericht, der unter anderem von der deutschen NGO Beyond Fossil Fuels in Auftrag gegeben wurde, kommt zu einem ernüchternden Ergebnis. Demnach ist ein Großteil der behaupteten Klimavorteile Künstlicher Intelligenz ein Schwindel.

Insgesamt sind 74 Prozent der Behauptungen der Branche über KI-Klimavorteile unbewiesen. Nur 26 Prozent der Behauptungen zitierten aus veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeiten. Bei 36 Prozent gab es überhaupt keine Quellenangabe.

„Offenbar nutzen Technologieunternehmen die Unklarheit darüber, was in energieintensiven Rechenzentren geschieht, um eine umweltschädliche Expansion zu beschönigen“, erklärt Studienautor sowie Klima- und Energieanalyst Ketan Joshi. „Dies hat sich bis in Organisationen wie die Internationale Energieagentur ausgewirkt.“

Unterschiede zwischen generativer und traditionelle KI werden verwischt

Eines der zentralen Probleme sei dabei der Unterschied zwischen generativer KI und „traditioneller“ KI, wie es im Bericht heißt. Denn generative KI verursache erhebliche Umweltkosten, traditionelle KI hingegen habe eine deutlich geringere Energie- und Umweltbelastung zur Folge.

Die Analyse habe kein einziges Beispiel gefunden, dass generative KI, die bei ChatGPT, Gemini oder Copilot zum Einsatz kommt, zu einer wesentlichen, nachweisbaren und substanziellen Emissionsreduktion führen kann. Im Gegensatz Satz steht die traditionelle KI, die unter anderem für maschinelles Lernen zur Vorhersage von Windmustern eingesetzt wird.

„Die Versprechen klimaschonender Technologien bleiben leere Worte, während KI-Rechenzentren täglich Kohle und Gas verbrauchen“, erklärt Joshi. Denn die Übertreibung des Klimapotenzials von KI lenke von den realen Kosten von energie- und wasserintensiven Rechenzentren ab.

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Der Beitrag Die Höhle der Löwen 2026: Was du zu Staffel 19 wissen musst erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

„Die Höhle der Löwen“ startet früher als je zuvor ins neue Jahr und damit bereits in die 19. Staffel. Die Gründershow verspricht erneut vielversprechende Geschäftsideen und harte Verhandlungen. Das sind die wichtigsten Infos im Überblick.

Seit mehr als zehn Jahren zählt „Die Höhle der Löwen“ zu den erfolgreichsten Gründershows im deutschen Fernsehen. In dem VOX-Format präsentieren Start-ups ihre Geschäftsideen vor einer prominenten Investorenrunde und hoffen auf Kapital sowie strategische Unterstützung.

Zwischen Innovation, Risiko und harten Verhandlungen sorgt DHDL regelmäßig für Aufmerksamkeit weit über die TV-Ausstrahlung hinaus. Auch von der 19. Staffel versprechen sich die Investoren Dagmar Wöhrl, Judith Williams, Ralf Dümmel, Carsten Maschmeyer, Janna Ensthaler und Frank Thelen „vielversprechende Geschäftsideen“, wie es von RTL heißt.

„Die Höhle der Löwen“ 2026: Die Highlights in Staffel 19

Die neuen Folgen der 19. Staffel liefern laut RTL „einige der emotionalsten und kontroversesten Momente“, die es je bei DHDL gegeben hat. So muss ein Start-up sich dem „größten Verriss“ in der Geschichte der Sendung stellen. Mit deutlichen Worten stehen die Investoren dem „uninvestierbarsten Start-up aller Zeiten“ gegenüber.

Doch nicht nur Unternehmen können in der Sendung mit ihrer Geschäftsidee baden gehen. Auf eine Löwin wartet in der Sendung eine Badewanne mit eiskaltem Wasser.

Auch mit knallharten Verhandlungen wartet die neue Staffel von DHDL wieder auf. Von einem Start-up fordert ein Löwe statt der gewünschten zehn Prozent Firmenanteile glatte 50 Prozent. Bei mehreren Geschäftsideen sind sogar wieder mehrere Löwen interessiert, eine Familie kann sich sogar über Angebote von allen Löwen freuen.

DHDL 2026: Prominenter Besuch in der Gründershow

Doch nicht nur die namhaften Investoren sorgen in der 19. Staffel von „Die Höhle der Löwen“ für den gewissen Promifaktor. Unter anderem wird auch der ehemalige Boxer Axel Schulz den Löwen in der Höhle ein Grillprodukt präsentieren. Zusätzlich unterstützt Reality Star Laurenz Pesch bei einem Pitch die Gründer als Vorführmodel.

Löwe Ralf Dümmel wird derweil in der neuen Staffel einen Spaziergang mit einem Alpaka unternehmen. Gleichzeitig kommt es zu einem internationalen Investorentreffen mit einem Schweizer Pendant aus der Sendung „2 Minuten, zwei Millionen“.

„Die Höhle der Löwen“ 2026: Sendetermine von Staffel 19

Die 19. Staffel von „Die Höhle der Löwen“ ist ab Montag, den 23. Februar 2026, bei VOX zu sehen. Immer montags um 20:15 Uhr gibt es jede Woche eine neue Folge der Gründershow.

Für Neugierige bietet RTL wie immer auch die Möglichkeit, die aktuelle Folge vorab zu schauen. Denn schon eine Woche vor der Ausstrahlung im Free TV können Zuschauer die Folge bei RTL+ streamen. Hier startet die 19. DHDL-Staffel deshalb bereits am 16. Februar.

• Folge 1: Montag, 23. Februar 2026, 20.15 Uhr
• Folge 2: Montag, 2. März 2026, 20.15 Uhr
• Folge 3: Montag, 9. März 2026, 20.15 Uhr
• Folge 4: Montag, 16. März 2026, 20.15 Uhr
• Folge 5: Montag, 23. März 2026, 20.15 Uhr
• Folge 6: Montag, 30. März 2026, 20.15 Uhr
• Folge 7: Montag, 6. April 2026, 20.15 Uhr
• Folge 8: Montag, 13. April 2026, 20.15 Uhr

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Ein neues Analyseverfahren der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung verspricht einen deutlich schnelleren Nachweis der umstrittenen PFAS-Chemikalien. Statt aufwendiger Laboranalysen könnte so künftig ein mobiler Schnelltest genügen, der die Ewigkeitschemikalien innerhalb von 15 Minuten nachweisen kann.

PFAS gelten als Ewigkeitschemikalien und finden sich inzwischen in nahezu allen Bereichen. Da sie seit Jahrzehnten wegen ihrer wasser-, fett- und schmutzabweisenden Eigenschaften in zahlreichen Alltagsgegenständen eingesetzt werden, sind sie heute auch fast überall nachweisbar.

Doch die synthetischen Stoffe sind – wie der Name Ewigkeitschemikalien schon verrät – kaum abbaubar und hinterlassen deshalb ihre Spuren im Wasser, in Böden, Lebensmitteln und sogar im menschlichen Körper. Sie stehen im Verdacht, Krebs zu verursachen, das Immunsystem zu schwächen und die Fruchtbarkeit zu beeinträchtigen.

Bislang gilt der Nachweis von PFAS als aufwendig und teuer. Denn in der Regel müssen Proben entnommen und in spezialisierten Laboren untersucht werden. Doch das könnte sich künftig ändern, denn Forscher der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) haben einen Schnelltest für Ewigkeitschemikalien entwickelt, der in nur 15 Minuten einen Nachweis liefert.

Schnelltest für Ewigkeitschemikalien könnte Analyse revolutionieren

PFAS stecken in beschichteten Pfannen, wasserfesten Outdoor-Jacken oder fettabweisenden Lebensmittelverpackungen. Aber auch in Feuerlöschschäumen sind die Ewigkeitschemikalien zu finden – ein Grund, warum sie vielerorts in Böden und im Grundwasser gefunden werden.

Doch bisher konnten PFAS nur in einem zeitaufwändigen Verfahren im Labor nachgewiesen werden. Die Analysen waren bisher teuer und erforderten hochqualifiziertes Personal. Auch die Auswertung konnte mehrere Tage in Anspruch nehmen, wodurch schnelle Entscheidungen – beispielsweise bei akuten Umweltbelastungen – deutlich erschwert wurden.

Die Forscher der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung können Ewigkeitschemikalien mit ihrem neuen Schnelltest nun jedoch in weniger als 15 Minuten nachweisen. Dafür haben sie ein kompaktes Sensorsystem entwickelt, das PFAS direkt vor Ort in wässrigen Proben erkennt. Selbst geringe Mengen der Ewigkeitschemikalien können so nachgewiesen werden.

„PFAS sind ein globales Problem“, erklärt Knut Rurack, Experte für chemische und optische Sensorik an der BAM. „Mit unserer Technologie schaffen wir die Grundlage für schnelle Vor-Ort-Analysen, die Behörden und Unternehmen bei der Überwachung und Sanierung von belasteten Standorten unterstützen.“

Schnelltest weist Ewigkeitschemikalien in Mini-Labor nach

Das System kann mobil eingesetzt werden und kann laut den BAM-Forschern vereinfacht als „Mini-Labor im Taschenformat“ verstanden werden. Dabei arbeitet eine Kombination aus winzigen fluoreszierenden Partikeln mit einer mikrofluidischen Plattform.

„Unser Ziel war ein robustes, benutzerfreundliches und skalierbares System“, so Rurack. „Die Kombination aus Materialwissenschaft und Mikrofluidik eröffnet neue Wege für die Überwachung von Reinigungs- und Sanierungsprozessen im Rahmen des Umweltmanagements – nicht nur für PFAS, sondern auch für andere Schadstoffe.“

Für den PFAS-Schnelltest sei dabei keine aufwendige Laborausrüstung notwendig, was den Analyseaufwand erheblich reduziert. Die Ergebnisse der BAM-Studie sind nun in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications erschienen und wurden dort als „Editors‘ Highlight“ als einer der wichtigsten Arbeiten der vergangenen Monate im Bereich „Materialwissenschaften und Chemie“ ausgewählt.

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Der Beitrag Günstiger als Öl und Gas: Studie offenbart Wärmepumpen-Irrtum erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Wärmepumpen wirken auf viele Hausbesitzer wegen ihrer hohen Anschaffungskosten noch immer abschreckend. Eine aktuelle Studie zeigt jedoch, dass sie über die gesamte Lebensdauer deutlich günstiger sind als Gas- und Ölheizungen. Kostenvorteile von bis zu 90.000 Euro sind demnach aufgrund niedrigerer Betriebskosten und staatlicher Förderungen möglich.

Die Bundesregierung hat die Senkung der Treibhausgasemissionen aus der Wärmeversorgung von Gebäuden fest in ihren Klimazielen verankert. Der Gebäudesektor zählt zu den größten Emittenten in Deutschland, weshalb die Wärmeversorgung schrittweise klimaneutral werden soll.

Eine zentrale Rolle dabei nehmen Wärmepumpen ein. Denn die sie gelten als zentrale Technologie für die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung und sollen künftig fossile Heizsysteme ersetzen.

Trotzdem zögern viele Eigenheimbesitzer bislang beim Umstieg auf Wärmepumpen. Dabei gelten beispielsweise hohe Investitionskosten oder Unsicherheiten über die Eignung im Altbau als zentrale Hürden. Hinzu kommen Sorgen über Strompreise, die potenzielle Käufer zusätzlich verunsichern können.

Doch die energetische Sanierung der Wärmeversorgung kann auch enorme Kostenvorteile für Hausbesitzer bereithalten. Das zeigt eine neue Modellrechnung der gemeinnützigen Beratungsgesellschaft co2online.

Welchen Kostenvorteil bringt die Wärmepumpe?

Für die Modellrechnung dient ein typisches unsaniertes Einfamilienhaus mit Baujahr 1983 und 130 Quadratmetern Wohnfläche. Es wird davon ausgegangen, dass bei diesem Haus in den vergangenen 20 Jahren keine energetische Sanierung erfolgt ist.

Die Berechnung vergleicht die langfristigen Kosten für herkömmliche Gas- oder Ölheizungen mit einer modernen Wärmepumpe in einem Zeitraum von 20 Jahren. Die Daten beziehen dabei alle Kosten, inklusive Anschaffung, Installation, Betriebskosten und staatlicher Förderungen, mit ein. Dabei wird von einer vollständigen energetischen Sanierung inklusive Gebäudehülle, Heizsystem und Photovoltaik ausgegangen.

Im Modellfall kommt es zu deutlichen Unterschieden bei Gas- und Ölheizung im Vergleich zu Wärmepumpen. Demnach liegen die Heizkosten über einen Zeitraum von 20 Jahren bei einer Gasheizung bei rund 28.000 Euro. Eine Ölheizung kommt auf rund 41.000 Euro.

Die Wärmepumpe landet – je nach Ausführung – bei Heizkosten zwischen 13.000 und 17.000 Euro. Als Grundlage hierfür dienten neben dem Musterhaus die Zahlen aus dem Heizspiegel 2025.

Ist die Wärmpumpe auf lange Sicht rentabler?

In die Modellrechnung von co2online sind allerdings nicht nur laufende Kosten sowie Anschaffungskosten und Möglichkeiten zur staatlichen Förderungen eingeflossen. Auch zusätzlich Instandhaltungskosten und die durchschnittliche Wertsteigerung des Gebäudes wurden berücksichtig.

Demnach ergibt sich im Modellfall ein ökonomischer Vorteil in Höhe von rund 39.000 Euro für Luft-Wasser-Wärmepumpen und 48.000 Euro für Erdwärmepumpen. Gas- und Ölheizungen hingegen verursachen Mehrkosten in Höhe von rund 31.000 Euro beziehungsweise 43.000 Euro.

Die Modellrechnung kommt so auf einen Vorteil durch eine Komplettsanierung mit Umstellung auf Wärmepumpen in Höhe von 70.000 bis 90.000 Euro.

Da es sich bei der Berechnung um Durchschnittswerte für ein fiktives Musterhaus handelt, empfehlen die Studienautoren eine individuelle Berechnung für das eigene Gebäude. Die Modellrechnung könne als Einstieg genutzt werden, um anschließend die Berechnung mit den eigenen Gebäudedaten durchzuführen.

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Der Beitrag Neues Anoden-Design erhöht Leistung von Natrium-Ionen-Batterien erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Forscher der Bundesanstalt für Materialforschung und ‑prüfung haben ein neuartiges Kern-Schale-Design für Natrium-Ionen-Batterien entwickelt. Dadurch lässt sich die bislang geringe Effizienz der Technologie massiv steigern und könnte einen wichtigen Schritt hin zu nachhaltigeren und kostengünstigeren Energiespeichern bedeuten.

Ob in Smartphones, Laptops oder Elektroautos – Lithium-Ionen-Akkus dominieren weltweit den Batteriemarkt. Zusätzlich steigt mit der zunehmenden Elektrifizierung von Mobilität und Energieversorgung die Nachfrage nach leistungsfähigen Energiespeichern.

Schätzungen zufolge wird die globale Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien bis zum Jahr 2030 auf 4,2 Terawattstunden steigen. Zum Vergleich: 2021 lag sie noch bei 235 Gigawattstunden. Das entspräche einer Steigerung auf rund das 18-Fache innerhalb von weniger als zehn Jahren.

Ihre hohe Energiedichte sowie die lange Lebensdauer machen Lithium-Ionen-Akkus bislang konkurrenzlos. Allerdings stoßen sie bei steigender Nachfrage und knapper werdenden Rohstoffen wie Lithium und Kobalt an ökologische und wirtschaftliche Grenzen.

Batteriekonzepte wie Natrium-Ionen-Akkus gelten als Alternative zwar als vielversprechend, konnten sich jedoch aufgrund geringerer Effizienz und fehlender Marktreife bisher nicht durchsetzen. Forscher der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist es nun jedoch gelungen, ein neuartiges Kern-Schale-Design für Natrium-Ionen-Batterien zu entwickeln und so die Leistung massiv zu steigern.

Können Natrium-Ionen-Batterien so den Durchbruch schaffen?

Natrium ist als Rohstoff reichlich und preiswert verfügbar und bietet damit im Vergleich zu Lithium erhebliche Kostenvorteile. So könnte außerdem eine größere Versorgungssicherheit gewährleistet werden, was insbesondere für die großflächige Energiespeicherung und die Elektrifizierung des Verkehrssektors wichtig wäre.

Natrium-Ionen-Batterien bieten außerdem Vorteile in Sachen Sicherheit und Ressourcenschutz. Doch bisher hat die Technologie unter anderem aufgrund von geringer Energiedichte es noch nicht aus ihrem Nischendasein heraus geschafft.

Forscher der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung könnten das allerdings nun ändern. Denn sie haben ein neues Kern-Schale-Design für Anoden entwickelt, das die Leistungsfähigkeit von Natrium-Ionen-Batterien deutlich steigert.

Damit haben die Forscher ein entscheidendes Problem dieser Technologie gelöst. Denn bisher kam es noch während der Herstellung der Akkus schon beim ersten Laden zu irreversiblen Verlusten der Speicherkapazität.

Diese entsteht durch eine chemische Reaktion zwischen der Anode und dem Elektrolyten, bei der sich Elektrolyt-Moleküle an der Anode aus hartem Kohlenstoff zersetzen. Durch diesen Vorgang können die Moleküle Leerstellen besetzen, die eigentlich für die Speicherung von Natrium-Ionen vorgesehen sind.

Beschichtung unterbindet Speicherverluste

Bisher konnte dieser Prozess erst unterbrochen werden, wenn sich an der Anode ein stabiler Schutzfilm aufgebaut hatte, der diese vor weiterer Zersetzung durch den Elektrolyten schützt. Doch bis dahin hatte bereits ein erheblicher Teil des aktiven Materials an Leistungsfähigkeit verloren, was die Effizienz und Lebensdauer der Batterie deutlich einschränkte.

Für die Lösung dieses Problems haben die BAM-Forscher ein neuartiges Kern-Schale-Design für die Anode entwickelt. „Wir haben erkannt, dass sich bei Natrium-Ionen-Batterien große Speicherkapazitäten und effiziente Filmbildung nicht durch ein einzelnes Material realisieren lassen“, erklärt Tim-Patrick Fellinger, BAM-Experte für Energiematerialien. „Denn: Je besser sich ein Material für die Speicherung eignet, desto verlustreicher ist die Filmbildung.“

Für ihre Entwicklung haben die Forscher einen porösen Kohlenstoff als Speichermaterial im Kern der Anode mit einer hauchdünnen Schicht umhüllt. Dieser wirkt dann wie ein Filter und lässt die erwünschten Natrium-Ionen durch, hält aber die Elektrolyt-Moleküle ab.

Auf diese Weise wird die Speicherkapazität der Anode bewahrt, sodass die Batterie auch nach vielen Ladezyklen konstant Leistung liefern kann. Bereits jetzt liegt die Anfangseffizienz bei 82 Prozent – ohne die neuartige Beschichtung kommen Natrium-Ionen-Batterien bisher nur auf 18 Prozent.

Die Forscher gehen davon aus, das weitere Leistungssteigerungen durchaus möglich sind. Denn bei Materialinnovationen auf der Kathodenseite sei die Wissenschaft den theoretischen Grenzen bereits nahe. „Bei Anodenmaterialien hingegen ist noch völlig ungewiss, wo diese Grenzen liegen und mit welchen innovativen Ansätzen in der Materialentwicklung sich weitere Fortschritte erzielen lassen“, so BAM-Forscher Paul Appel.

Das Anodenmaterial soll nun im Berlin Battery Lab, einer Kooperation von BAM, Helmholtz-Zentrum Berlin und Humboldt-Universität zu Berlin, weiterentwickelt werden. Die Forschungseinrichtung ist spezialisiert auf nachhaltige Batterietechnologien.

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Der Beitrag Tesla produziert 4680-Batterie jetzt mit Trockenelektroden erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.

Tesla ist offenbar ein wichtiger Fortschritt bei der Herstellung von Batteriezellen gelungen. Der US-Konzern hat das Trockenelektroden-Verfahren weiterentwickelt und kann seine 4680-Batterie nun mit geringeren Kosten sowie weniger Energieverbrauch herstellen.

Tesla galt lange als unangefochtener Vorreiter der Elektromobilität und als Symbol für technologischen Fortschritt. Doch das Image des Unternehmens hat in den vergangenen Jahren immer wieder gelitten. Vor allem das öffentliche Auftreten und die politischen Positionen von CEO Elon Musk haben dazu geführt, dass Tesla nicht mehr bei allen als Hoffnungsträger der Branche wahrgenommen wird.

Doch mit der jüngsten Entwicklung in der Batteriezellfertigung meldet sich Tesla als Innovationsmotor zurück. Denn der US-Konzern hat laut eigenen Angaben im aktuellen Geschäftsbericht das Trockenelektroden-Verfahren für seine Batterieproduktion weiterentwickelt und kann dieses nun auf Anode und Kathode anwenden.

Ist Tesla ein Durchbruch bei der 4680-Batterie gelungen?

Tesla selbst verkündet den technologischen Meilenstein in seinem Geschäftsbericht für das 4. Quartal: „Wir produzieren nun Trockenelektroden für 4680-Zellen, wobei sowohl Anode als auch Kathode in Austin hergestellt werden.“

Der Konzern fertige seine Batteriezellen nun vollständig im sogenannten Trockenelektrodenverfahren. Dieses gilt als besonders anspruchsvoll und schwer umzusetzen, bringt aber auch zahlreiche Vorteile mit sich. „Die Herstellung von Trockenelektroden senkt Kosten, Energieverbrauch und Fabrikkomplexität und erhöht gleichzeitig die Skalierbarkeit erheblich“, schreibt Tesla dazu bei X.

Mit dem nun eingereichten Patent deutet vieles darauf hin, dass Tesla eine der zentralen Hürden der modernen Batteriefertigung überwunden hat. Bereits seit einigen Jahren nutzt Tesla diese Technologie bereits für die Anode.

Bei der Kathode hingegen gab es bisher noch Schwierigkeiten, weshalb hier weiterhin nass beschichtet wurde. Das wiederum erforderte jedoch energieintensive Trocknungsöfen und den Einsatz von toxischen Lösungsmitteln, die Tesla durch die Weiterentwicklung nun wohl einsparen kann.

Trockenelektroden-Verfahren soll in die Massenproduktion

Tesla stellt in seinem Geschäftsbericht außerdem klar, dass es sich bei der neuen Produktionsmethode nicht um ein Pilotprojekt handelt. In seiner Batteriefabrik in Austin sei das Verfahren für die 4680-Zellen bereits in der Massenproduktion im Einsatz.

Die 4680-Zellen sollen künftig auch wieder in Teslas Model Y zum Einsatz kommen. Der US-Kozern hat die Zellen mit 46 mm Durchmesser und 80 mm Höhe hier bereits versuchsweise angewendet, aktuell werden die sie aber nur im Cybertruck verbaut.

Künftig soll sich das wieder ändern, vermutlich auch aufgrund der eher verhaltenen Verkaufszahlen des Cybertrucks. Welche Modelle des Model Y die neuartige Zelle enthalten werden, ist noch nicht bekannt.

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