Laser-Plasmabeschleuniger ohne Limits

HZDR-Physiker stellen Konzept für laserbasierte Elektronenbeschleuniger vor – Rekord auch am Lawrence Berkeley National Laboratory und dem Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY

Sie sind klein, günstig und die heimliche Hoffnung der Teilchenphysiker: Laser-Plasmabeschleuniger. Doch ihre erreichbare Maximalenergie pro Beschleunigungsstufe ist limitiert. Bis jetzt zumindest. Denn eine Forschergruppe um Alexander Debus vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hat ein Konzept auf Grundlage theoretischer Überlegungen und großskaliger Simulationen entwickelt, mit dem die Grenzen fallen dürften. Kompakte Teilchenbeschleuniger für Forschung, Medizin und Industrie rücken damit in greifbare Nähe. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler unter dem Titel „Circumventing the Dephasing and Depletion Limits of Laser-Wakefield Acceleration“ open access im Fachmagazin Physical Review X (DOI: 10.1103/PhysRevX.9.031044) veröffentlicht. (Abbildung: Neues Konzept für die Laser-Teilchenbeschleunigung: Anstatt mit einem Laser in Längsachse durch das Plasma zu schießen, ermöglichen zwei getrennte, seitlich eingebrachte Laser höhere Teilchenenergien sowie beispiellose Kontrolle über den Beschleunigungsprozess im Plasma – Grafik © HZDR / A. Debus) weiterlesen…

Deutschland erreicht fünf von 14 Nachhaltigkeits- und Wohlfahrtszielen

IMK-Check: Gute Werte bei Staatsfinanzen, Defizite bei Umwelt- und Sozialkriterien

Anhand von 14 Indikatoren überprüft das Institut für Makroökonomie und Konjunkturforschung (IMK) der Hans-Böckler-Stiftung regelmäßig die Nachhaltigkeit der Wirtschaftspolitik in Deutschland. Lediglich bei 5 davon geben die Forscher in einer neuen Studie „Das Neue Magische Viereck der Wirtschaftspolitik grünes Licht. Beim Klima- und Umweltschutz habe Deutschland bislang zu wenig erreicht. Auch Ungleichheit und Armut blieben trotz der günstigen wirtschaftlichen Entwicklung der vergangenen Jahre ein Problem, während die Ziele bei den Staatsfinanzen sogar übererfüllt seien. weiterlesen…

In 15 Jahren auf Null

Neue NGO „German Zero“ legt „1,5-Grad-Klimaplan für Deutschland“ vor – Ähnlichkeiten

„Ein Plan, den man durchaus ambitioniert nennen kann“, schrieb die taz über eine neue Initiative: Die noch junge, eben als gemeinnütziger Verein anerkannte Bürgerinitiative „German Zero“ will ein Gesetz einbringen, dass der Politik höhere Ziele setzt, das Klima zu schützen: Bis spätestens 2035 soll Deutschland klimaneutral sein – German Zero hält das für dringend nötig, denn sonst drohe eine unumkehrbare Entwicklung mit katastrophalen Folgen für die Welt. Schon 2022 sollen Bundestag und Bundesrat ein Klimagesetz verabschieden. Ziel: Eine Erderwärmung von nicht mehr als 1,5 Grad – statt drei Grad. weiterlesen…

Graphen-Nanostrukturen werden magnetisch

Vor 40 Jahren vorhergesagtes Molekül synthetisiert

Graphen, die zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften, schien bisher für magnetische Anwendungen nicht nutzbar. Forschern der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) ist es einer Medienmitteilung zufolge nun gemeinsam mit Kollegen der technischen Universität Dresden, der Aalto Universität in Finnland, dem Max Planck Institut für Polymerforschung in Mainz sowie der Universität Bern gelungen, ein in den 70er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, das beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben in Nature Nanotechnology erschienen. weiterlesen…

„SmartQuart“ beginnt im Januar 2020

Förderbescheid für erstes Reallabor der Energiewende

Im Sommer hatte das BMWI die Gewinner des „Ideenwettbewerbs Reallabore der Energiewende“ ausgewählt. Neun Partner sind am ersten Konsortium namens „SmartQuart“ beteiligt, das von Innogy geführt wird. Sie wollen ab 2020 energieoptimierte Quartiere in verschiedenen Städten in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz realisieren, bei denen fossile Energieträger weitgehend überflüssig sein sollen – berichtet am 16.12.2019 im Portal pv magazine. Am gleichen Tag hatte Minister Peter Altmaier (CDU) den ersten Förderbescheid an das Konsortium „SmartQuart“ übergeben. weiterlesen…

Vor lauter Bäumen auch den noch Wald sehen

Um den Klimawandel zu bekämpfen, aufs große Ganze schauen (See the Forest for the Trees)!

Während sich die Welt um die Bekämpfung der Entwaldung bemüht, warnen Experten davor, dass unsere Bemühungen weitaus weniger Nutzen bringen könnten, als wir denken, schrieb Isabella Kaminski am 12.11.2019 im Portal Undark. Sie begann malerisch: „Wenn sich die meisten Menschen einen Wald vorstellen, haben sie ein dichtes Netz von Bäumen vor Augen, deren Kronen sich hoch oben bogenförmig wölben, und zwischen den Blättern blinkt und blinzelt die Sonne hindurch. Manchem kommt vielleicht auch Vogelgezwitscher in den Sinn und Insektensurren, oder er denkt an dicke Laubschichten im Unterholz, das Knirschen und Knacken kleiner Äste unter den Füßen, oder an überwucherte Pfade, die durch das Dickicht mäandern.“- (Foto: Österreichischer Bergwald – © Dieter Fichtner für Solarify) weiterlesen…

Erhöhung des CO2-Preises setzt richtiges Signal

Fairen Wettbewerb für saubere Technologien schaffen

„Die Energiewende auf Basis Erneuerbarer Energien ist die kostengünstigste Form der Energieerzeugung und die wirksamste Form des Klimaschutzes. Der am 16.12.2019 bekannt gewordene Kompromiss im Vermittlungsausschuss zum Klimapaket der Bundesregierung ist deshalb ein Schritt in die richtige Richtung, der zwingend geboten war. Bundesländer und Opposition haben die klimapolitische Ambition durch die Festlegung auf einen höheren CO2-Einstiegspreis und einen schnelleren Anstieg der CO2-Bepreisung bis 2026 erhöht, auch wenn der vorgesehene Einstiegspreis noch unter den Erwartungen der Branche liegt. Insgesamt muss die deutsche Politik die Energiewende jedoch viel entschlossener angehen, Hindernisse beim Ausbau der Erneuerbaren abbauen und endlich faire Wettbewerbsbedingungen für saubere Technologien liefern“, kommentiert Simone Peter, Präsidentin des Bundesverbands Erneuerbare Energie e.V. (BEE) den Kompromiss. weiterlesen…

Klimagipfel zeigt Stärken und Schwächen des Pariser Abkommens

Staaten können tiefe Gräben bei Schlüsselthemen nicht überwinden

Das Ergebnis der Weltklimakonferenz (COP25) in Madrid zeigt nach Einschätzung der Umwelt- und Entwicklungsorganisation Germanwatch die Stärken und Schwächen des Pariser Klimaabkommens. „Dieses Ergebnis in Madrid zeigt, dass die Zeiten nur kosmetischer Klimapolitik vorbei sind. Einige Staaten, deren Regierungen eng mit der Kohle- und Öl-Lobby verbandelt sind, spüren die Wirkung des Pariser Abkommens und versuchen massiven Widerstand dagegen zu organisieren“, sagt Christoph Bals, Politischer Geschäftsführer von Germanwatch. weiterlesen…

Wälder als Kohlenstoffsenken möglicherweise überschätzt

Bäume spielen geringere Rolle beim Klimaschutz als erhofft

Jan Ellen Spiegel schrieb am 04.09.1209 im Portal Undark, dass aufgrund von Baumkrankheiten die Kapazität der Wälder, als Kohlenstoffsenken zu fungieren, wahrscheinlich lange nicht so groß ist, wie bisher allgemein angenommen. Anhand von Baumquerschnitten belegt ein Waldpathologe in Connecticut mithilfe von Schallmessungen, dass mehr und mehr Bäume hohl sind – der Hohlraum aber nimmt keinen Kohlenstoff auf. Solarify dokumentiert Spiegels Artikel. weiterlesen…

„Fenster wird Kraftwerk“

Wieder einmal: Transparente Solarzelle

Schon vor sieben Jahren haben Forscher der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) haben eine transparente Solarzelle entwickelt (siehe solarify.eu/erste-durchsichtige-solarzelle), die in Zukunft in Fensterscheiben Strom erzeugen kann. Gleichzeitig entwickelte 3M Solar Fensterfolien. 2016 kamen aus den USA erneut Meldungen über transparente Solarzellen (solarify.eu/voellig-transparente-solarzellen), erstmals “völlig” transparent: Diesmal hatten Forscher der Michigan State University (MSU) in East Lancing ein weiteres Konzept für transparente Solarzellen vorgestellt, das Transparent Luminescent Solar Concentrator Module. Jetzt stanzten Forscher in Silizium-Wafer unzählige Löcher mit Durchmesser von rund 100 Mikrometern und erzeugten so aus opaken Zellen durchsichtige, ohne ihren Wirkungsgrad entscheidend zu schwächen. weiterlesen…