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Angriff auf Venezuela: Dort haben sich die Deutschen am Samstag im TV informiert

Fernsehnachrichten, Sondersendungen: Im deutschen Fernsehen gab es am Samstag viele Infos zur Lage in Venezuela. Wir sagen wo sich die meisten über die aktuelle Lage informiert haben - und warum.

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Neuartige Wärmepumpe macht Flüsse und Seen zur Heizung

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Mit einer neuartigen Wärmepumpe wollen Forscher künftig Flüsse und Seen in Deutschland als Heizung nutzen. Sie soll sogar bei Temperaturen um den Gefrierpunkt Wärmeanergie liefern.

Ganzjährige Wärme aus regionalen Gewässern: Eine naheliegende Idee, wenn man die Vielzahl von Seen und Flüssen in Deutschland bedenkt. Sie als Wärmequelle zu nutzen ist durch das Konzept der Aquathermie möglich. Dabei wird aus Wasser Wärme entzogen und durch eine Wärmepumpe auf die benötigte Heiz- oder Kühltemperatur gebracht.

Trotz ihres erheblichen Potenzials ist der Ansatz bisher allerdings nur gering verbreitet. Neben regulatorischen Hürden hat das vor allem auch mit technischen Herausforderungen zu tun. Hierzulande sind beispielsweise die jahreszeitlichen Temperaturschwankungen und die Infrastruktur ein Problem. Forscher aus Sachsen wollen das nun ändern.

Wärmepumpe aus Sachsen macht Seen und Flüsse zur Heizung

Für das Projekt AQVA-HEAT III haben sich Wissenschaftler der Hochschule Zittau/Görlitz, des Fraunhofer IEG und das Institut für Luft- und Kältetechnik in Dresden zusammengetan, um die ganzjährige Wärmeversorgung durch thermische Nutzung von Oberflächengewässern zu untersuchen.

Dazu hat das Projektteam ein integriertes System entwickelt, das Gewässer als Wärmequelle nutzt. Das Besondere: Das System arbeitet in zwei Hauptstufen und ist speziell für die Nutzung von kaltem Gewässer optimiert.

Wärme selbst bei null Grad Celsius

In der ersten Stufe kommt ein sogenannter Vakuum-Flüssigeis-Erzeuger (VFE) zum Einsatz. Als Kältemittel wird direkt das Element Wasser genutzt. Das bringt unter anderem den Vorteil, dass es natürlich vorkommt und ungiftig ist.

Durch die Direktverdampfung des Fluss- oder Seewassers unter Vakuum kann die Anlage selbst bei Wassertemperaturen bis zu null Grad Celsius noch Wärme entziehen. Dieser Prozess führt zur Bildung von Flüssigeis und sorgt dafür, dass die Wärmepumpe auch im tiefsten Winter effizient betrieben werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Wasser als Kältemittel ist die hohe Energiedichte. Sie ermöglicht es, auch kleinere Gewässer zu erschließen, als es mit herkömmlichen Anlagen möglich wäre.

Die resultierende Temperatur nach dem VFE liegt laut Fraunhofer IEG konstant bei mindestens 12 Grad Celsius. Eine klassische zweistufige Wärmepumpe hebt das Temperaturniveau in der zweiten Stufe auf bis zu 90 Grad Celsius an, um die Wärme ins Fernwärmenetz der Stadtwerke Zittau einzuspeisen.

So kommt die Energie ins Nahwärmenetz

Eine Herausforderung bei der Konzeption des Projekts lag in der Bewältigung des enormen Temperaturhubs von 12 Grad Celsius auf 90 Grad Celsius. Außerdem musste das Forschungsteam die umfassenden Sicherheits- und Brandschutzanforderungen einhalten, da die Wärmepumpe in einer Halle der Stadtwerke Zittau aufgestellt wird.

Ein essenzieller Bestandteil des Projekts ist zudem die Untersuchung der gewässerökologischen Folgen. Das Forschungsteam analysiert simulativ und experimentell verschiedene Verfahren zur Wasserentnahme und -rückführung, um sicherzustellen, dass die thermische Nutzung der Gewässer keine negativen Auswirkungen auf das Ökosystem hat.

Das Projektteam hat nun einen ersten Meilenstein erreicht: Die Werksabnahme der Wärmepumpe ist Anfang November 2025 in Aarhus erfolgt.

Diese Form der Wärmequellenerschließung bietet Potenziale für Planbarkeit, Versorgungssicherheit und Netzintegration und lässt sich von rund 100 kW (thermisch) bis in Megawattbereiche skalieren, wobei die genutzte Flusswassermenge und die eingesetzte Strommenge vergleichsweise gering bleiben.

Die anschließende Einbindung in die Gesamtanlage will das Projektteam im ersten Halbjahr 2026 durchführen, so das Fraunhofer IEG. Anschließend soll das Gesamtsystem ein Jahr lang in der saisonalen Erprobung laufen.

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Holz statt Lithium: Natrium-Ionen-Batterie aus dem Thüringer Wald

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Um die Energiewende voranzutreiben, sind kostengünstige, sichere und ressourcenschonende Energiespeicher gefragt. Eine neue Idee kommt aus dem Thüringer Wald: nachhaltige Batterien aus Holzabfall. Die Hintergründe.

Die Zukunft der nachhaltigen Batterie-Produktion kommt anscheinend aus dem Herzen Deutschlands: Im Thüringer Wald arbeiten Forscher daran, sogenannte Natrium-Ionen-Batterien nahezu vollständig auf Basis lokaler und nachwachsender Rohstoffe herzustellen.

Das Projekt namens „ThüNaBsE“ (Thüringer Natrium-Ionen-Batterie für die skalierbare Energiespeicherung) ist eine Zusammenarbeit des Fraunhofer-Instituts IKTS sowie der Friedrich-Schiller-Universität Jena.

So funktioniert die Natrium-Ionen-Batterie aus dem Thüringer Wald

Im Mittelpunkt der Forschung steht das Material Lignin. Es fällt als Nebenprodukt in großen Mengen in der Holz- und Zellstoffindustrie an. Als Biopolymer verleiht der Stoff dem Holz seine Festigkeit.

Bisher wurde Lignin üblicherweise zur Energiegewinnung verbrannt. Die Wissenschaftler haben nun allerdings einen weiteren nützlichen Verwendungszweck gefunden.

Lignin besteht hauptsächlich aus Kohlenwasserstoff-Bausteinen, die sich sinnvoll in der Chemie verwenden lassen, zum Beispiel als Elektrodenmaterial für Batterien. Im Projekt soll der biobasierte Rohstoff für die negative Elektrode genutzt werden.

Dafür wird das Lignin in einem thermischen Verfahren unter Hitze- und Luftausschluss zu hartem Kohlenstoff (Hard Carbon) veredelt. Diese poröse, stabile Kohlenstoffstruktur kann Natrium-Ionen reversibel speichern. Als Material für die positive Elektrode kommen ungiftige Eisenverbindungen, sogenannte Berliner-Blau-Analoga, zum Einsatz.

Unabhängigkeit dank lokaler Rohstoffe

Mit der nachhaltigen Natrium-Ionen-Batterie soll ein wichtiger Beitrag zur Stärkung der Unabhängigkeit von kritischen Rohstoffen und zur Wende hin zu günstigeren, nachhaltigeren und sicheren Batterien geleistet werden, heißt es in einer Pressemitteilung.

„Wir wollen in der Wertschöpfungskette auf kritische Metalle wie Lithium, Kobalt und Nickel in Batterien verzichten“, erklärt Dr. Lukas Medenbach, Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS in Arnstadt.

Zudem möchten wir den Fluoranteil in Elektroden und Elektrolyt möglichst niedrig halten und erproben, inwiefern er sich komplett vermeiden lässt. Kern des Vorhabens ist aber die Verarbeitung von lokal verfügbarem, hochwertigem Lignin zu leistungsfähigen Elektroden in unseren Natrium-Ionen-Batterien.

Ein weiteres Ziel des Projekts sei es, Nachwuchsforscher in Thüringen zu fördern. Daher seien an »ThüNaBsE« eine Reihe junger Wissenschaftler beteiligt, die in den Themenfeldern Energie und Batterieforschung promovieren.

Erste Tests vielversprechend

Aktuell werden in Batterietestzentren in Arnstadt, Hermsdorf und Jena erste Kleindemonstratorzellen gebaut und getestet. Begleitet werden die Laborarbeiten von realitätsnahen, multiphysikalischen Simulationen.

Die Ergebnisse sind vielversprechend: „Die Laborzelle ist nach 100 Lade- und Entladezyklen noch nicht stark degradiert. Ziel ist es, zum Projektabschluss 200 Lade- und Entladezyklen für eine Stundenampere-Vollzelle nachzuweisen“, so Medenbach.

So sollen die nachhaltigen Wald-Batterien zum Einsatz kommen

Die fertig entwickelte Batterie könnte als stationärer oder mobiler Speicher dort eingesetzt werden, wo keine schnellen Ladezeiten erforderlich sind. So eignen sich Lignin-basierte Natrium-Ionen-Batterien beispielsweise für mobile Anwendungen mit geringerem Leistungsbedarf.

Infrage kommen etwa Microcars oder Flurförderfahrzeuge wie Gabelstapler. Nach dem Abschluss der Forschungsphase ist geplant, die Technologie weiter zu skalieren und den Weg zur Marktreife in einem noch größeren Konsortium zu beschreiten.

Das Projekt wird vom Freistaat Thüringen und dem Europäischen Sozialfonds gefördert und von einem starken, überwiegend regionalen Industriebeirat begleitet.

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