Forschung | Page 132 of 620

Neuer Ansatz für Kunststoff-Recycling

Veröffentlicht am2. Oktober 20211. Oktober 2021Autorgh

Zwei EPFL-Ingenieure haben eine revolutionäre neue Methode zur Bekämpfung der Plastikverschmutzung entwickelt, indem sie sich das Innenleben der Proteine zunutze machen. Das Ergebnis? Eine völlig neue Sichtweise auf das Recycling von Kunststoffen – am 23.09.2021 open access in Advanced Materials veröffentlicht: aus Aminosäuren bestehende Proteine. weiterlesen…

„Unschmelzbares“ schmelzbar machen

Veröffentlicht am1. Oktober 20211. Oktober 2021Autorgh

Bisher nicht schmelzbar: metallorganische Gerüstverbindungen

Chemiker der Universität Jena haben – so eine Medienmitteilung vom 29.09.2021 – einen Weg entwickelt, eigentlich nicht schmelzbare metallorganische Gerüstverbindungen – sogenannte MOFs – zu schmelzen. Dies erlaubt die schmelzebasierte Herstellung von Glasbauteilen für Anwendungen in der Energie- und Umwelttechnik. (Foto: Vahid Nozari untersucht mikroskopisch synthetisches, aus MOF-Material bestehendes Glas – Foto © Jens Meyer, Universität Jena) weiterlesen…

CEC: Kooperationsprojekt ChemiTEM vereinfacht mikroskopische Untersuchungen

Veröffentlicht am1. Oktober 20211. Oktober 2021Autorgh

Standardisierte Workflows für Transmissions-Elektronenmikroskopie

Elektronenmikroskopie ist eine wichtige und vielseitig einsetzbare Methode bei der Untersuchung von Katalysatoren, die auch am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CEC) erforscht werden. Mit dieser Technik können die Proben bis hin zur atomaren Auflösung dargestellt werden. Auch Informationen über die elementare Zusammensetzung und die elektronische Struktur können dabei gewonnen werden. Üblicherweise werden solche Untersuchungen nur von Spezialisten durchgeführt, wodurch es zu Einschränkungen bei der Anzahl und Dauer dieser Messungen kommen kann. In einer Zusammenarbeit der Elektronenmikroskopiegruppen vom MPI CEC und Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin und in Kooperation mit Thermo Fisher Scientific wurde eine Lösung für dieses Problem erarbeitet und open access am 27.09.2021 in Chemistry Methods publiziert: ChemiTEM. weiterlesen…

100mal mehr PV für kosteneffizienten Klimaschutz nötig

Veröffentlicht am1. Oktober 202130. September 2021Autorgh

Hohes Innovationstempo ist Schlüssel für ressourceneffiziente Photovoltaik im Terawattmaßstab

Ein kosteneffizienter Klimaschutz erfordert die Installation von insgesamt 20-80 TWp Photovoltaikleistung bis 2050 und 80-170 TWp bis 2100, also mindestens hundertmal mehr als die bis Ende 2020 installierten 707 GWp. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung hat am 30.09.2021 eine Untersuchung veröffentlicht, ob ein solches Wachstum aus Ressourcensicht machbar ist – und wenn ja, unter welchen Bedingungen. In dem Papier „Technological learning for resource efficient terawatt scale photovoltaics“, (open access veröffentlicht in Energy & Environmental Science), kommen sie zu dem Ergebnis, dass das derzeit hohe Innovationstempo beibehalten werden muss, um Ressourcenengpässe zu vermeiden. weiterlesen…

Neuer Weltrekord in der Materialforschung

Veröffentlicht am30. September 20211. Oktober 2021Autorgh

Röntgenmikroskopie mit 1.000 Tomogrammen pro Sekunde

Tomoskopie heißt die bildgebende Methode, in der in rascher Abfolge dreidimensionale Bilder aus dem Innern von Materialien errechnet werden. Nun hat ein Team um den HZB-Physiker Francisco García Moreno an der TOMCAT-Beamline der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS am Paul-Scherrer-Institut einen neuen Weltrekord erreicht: Mit 1000 Tomogrammen pro Sekunde ist es nun möglich, sehr schnelle Prozesse und Entwicklungen in Materialien auf der Mikrometerskala zerstörungsfrei zu dokumentieren, etwa das Abbrennen einer Wunderkerze oder das Aufschäumen einer Metall-Legierung für die Herstellung von stabilen Leichtbaumaterialien. (Foto: Metallschäume auf Basis von Aluminumlegierungen als Leichtbaumaterialien – Aufnahme © CC BY 4.0, Adv. Mat. – PSI – HZB) weiterlesen…

IWM: Evaluierung von Materialien für sicheren Wasserstoff-Röhrenspeicher

Veröffentlicht am30. September 202129. September 2021Autorgh

BMBF Wasserstoff-Leitprojekt H₂Mare für Offshore-Wasserstoff-Produktion

Wasserstoff-Tanklastzug - Foto © Gerhard Hofmann für Solarify Wissenschaft und Industrie arbeiten an Speicher- und Transportsystemen für Wasserstoff. Dafür muss das Verhalten von metallischen Werkstoffen, insbesondere Stählen, im Kontakt mit Wasserstoff genau beschrieben und beurteilt werden. Im Rahmen des BMBF-Leitprojekts H₂Mare wird das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM im Verbundprojekt H₂Wind Kriterien zur Bewertung von Werkstoffen und Bauteilen für sogenannte Röhrenspeicher entwickeln und evaluieren – so eine IWM-Medienmitteilung vom 28.09.2021. Die Erkenntnisse tragen zum unfallsicheren und dauerhaften Betrieb einer realen Speicher-Infrastruktur für Wasserstoff bei. weiterlesen…

H₂Mare bekommt mehr als 100 Mio. vom BMBF

Veröffentlicht am30. September 202129. September 2021Autorgh

Windgeneratoren mit integriertem Elektrolyseur zur nachhaltigen Off-Shore-Wasserstoffgewinnung

Die Offshore-Windenergieanlagen der Zukunft produzieren keine Elektronen, sondern Moleküle. Autarke Einheiten aus Windenergieanlage und integriertem Elektrolyseur stellen Grünen Wasserstoff im Industriemaßstab her und sparen die Kosten für einen elektrischen Netzanschluss. Damit können sie einen maßgeblichen Beitrag zur Reduktion von Treibhausgasen leisten. In einem zweiten Schritt kann der Grüne Wasserstoff in weitere synthetische Kraftstoffe und Energieträger umgewandelt werden. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Leitprojektes H₂Mare soll diese Vision Wirklichkeit werden. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg sind daran beteiligt und haben nun eine Förderzusage erhalten. (Foto: Offshore-Windpark – © Mitchell Orr on Unsplash) weiterlesen…

Warum China in den Klimaschutz investiert

Veröffentlicht am29. September 202129. September 2021Autorgh

Deutsch-chinesische Forschungsgruppe: Bessere Luft in Chinas Städten als Motiv

China verursacht weltweit am meisten CO₂ und trägt so maßgeblich zur Klimaerwärmung bei. Doch mittlerweile investiert die Volksrepublik stark in die Reduktion ihres CO₂-Ausstoßes. Dahinter steckt vermutlich mehr als der reine Wunsch nach Klimaschutz. Denn mit einem Rückgang der CO₂-Emissionen geht auch eine Verbesserung der Luftqualität auf lokaler Ebene einher. Dabei scheint einer Medienmitteilung vom 29.09.2021 folgend erstmals klar, dass der lokale Zusatznutzen von Klimaschutz die individuellen Entscheidungen von Einwohnerinnen und Einwohnern Pekings beeinflusst. Die Ergebnisse erscheinen nun in der Fachzeitschrift „Land Economics“. weiterlesen…

KI-Tool beschleunigt Entdeckung neuer Materialien

Veröffentlicht am29. September 202129. September 2021Autorgh

Kombination aus künstlicher Intelligenz und menschlichem Wissen

Forscher der Universität Liverpool haben ein kollaboratives Werkzeug der künstlichen Intelligenz entwickelt, das den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Entdeckung wirklich neuer Materialien verringert. Wie in Nature Communications berichtet wird, hat das neue Tool bereits zur Entdeckung von vier neuen Materialien geführt, darunter eine neue Familie von Festkörpermaterialien, die Lithium leiten. Solche Festkörperelektrolyte werden Schlüssel zur Entwicklung von Festkörperbatterien sein, die eine größere Reichweite und mehr Sicherheit für Elektrofahrzeuge bieten. Weitere vielversprechende Materialien befinden sich in der Entwicklung. weiterlesen…

US-Reaktor stellt Marsbenzin her

Veröffentlicht am29. September 202129. September 2021Autorgh

Eine Tankstelle auf dem Mars? Ingenieure stellen sich die Möglichkeiten vor

Ingenieure der University of Cincinnati (UC) entwickeln neue Wege zur Umwandlung von Treibhausgasen in Kraftstoff, um den Klimawandel zu bekämpfen und Astronauten vom Mars nach Hause zu bringen. Jingjie Wu, Assistenzprofessor am UC College of Engineering and Applied Science, und seine Studenten verwendeten einen Kohlenstoffkatalysator in einem Reaktor, um Kohlendioxid in Methan umzuwandeln. Dieser Prozess, der nach dem verstorbenen französischen Chemiker Paul Sabatier als „Sabatier-Reaktion“ bekannt ist, wird in der Internationalen Raumstation eingesetzt, um das Kohlendioxid aus der Atemluft der Astronauten zu entfernen und Raketentreibstoff zu erzeugen, der die Station in einer hohen Umlaufbahn hält. Aber Wu denkt in viel größeren Dimensionen. (Bild: Synthetische Kraftstoffe: Zapfhähne für OME H2 und Solarstrom – Methanol fehlt noch – © PPP Schlögl, MPI CEC) weiterlesen…

Wasserstoff statt Erdgas: Erste Praxisprüfung im Industrieofen

Erstmals lässt sich am Fraunhofer IKTS in Arnstadt testen, ob Wasserstoff in Hochtemperaturprozessen hält, was er verspricht, und ob sich klimaneutrale Brennprozesse ohne Qualitätsverlust umsetzen lassen. Hochtemperaturprozesse in der Keramik- und Metallindustrie zählen zu den energieintensivsten Bereichen der Wirtschaft. Der Weg zur Klimaneutralität erfordert massive CO2-Reduktionen. Doch viele Unternehmen können ihre laufenden Fertigungen nicht einfach unterbrechen, um alternative Brennstoffe zu testen. Am Fraunhofer IKTS in Arnstadt wurde dafür nun eine Lösung entwickelt: ein weltweit bislang einzigartiger Hochtemperaturofen, der sowohl mit Erdgas als auch mit Wasserstoff betrieben werden kann. Seine Besonderheit liegt in der Vergleichbarkeit. Unternehmen können ihre konkreten Brennprozesse unter identischen Bedingungen mit beiden Brennstoffen testen. Brennraum und Temperaturverteilung bleiben dabei gleich, lediglich die fünf Brennerköpfe werden ausgetauscht. So lässt sich präzise beurteilen, ob ein Wechsel auf Wasserstoff die Produktqualität beeinflusst. Der Sinterofen bietet einen Nutzraum von 500 Litern und ist damit für Feldversuche mit industrieller Übertragbarkeit geeignet. Die maximale Temperatur beträgt 1700 °C, die installierte Leistung beträgt 1000 kW. Pro Brennversuch können 150 Kilogramm Material verarbeitet werden. Das Projekt wurde durch das Land Thüringen im Rahmen der Sonderfinanzierung „Industrielle Wasserstofftechnologien Thüringen (WaTTh)” mit mehr als 10 Millionen Euro gefördert. Umsetzungspartner waren das IKTS gemeinsam mit dem Nürnberger Ofenbauer Riedhammer. Zwar existieren bereits wasserstoffbetriebene Brennöfen, jedoch erlauben diese keinen parallelen Erdgasbetrieb. „Das ist bisher weltweit einzigartig“, erklärt Dr. Olga Ravkina, Gruppenleiterin Hochtemperaturmembranen und -speicher am IKTS. Moderne Sensortechnik ermöglicht ein präzises Monitoring. Mehrere Thermoelemente erfassen die Temperaturen an unterschiedlichen Stellen im Ofen und bei der Nachverbrennung. Aufheizgeschwindigkeit, Haltephasen und Atmosphäre werden protokolliert. Das Brennmittel-Luft-Verhältnis lässt sich für oxidierende und reduzierende Bedingungen einstellen. Selbst Entbinderprozesse, also das Entfernen organischer Zusatzstoffe aus Keramik mithilfe großer Hitze, können vergleichend getestet werden. Zudem bietet das Institut umfangreiche Analysekapazitäten für die chemische und mechanische Charakterisierung des verarbeiteten Materials. Die wirtschaftliche Bedeutung ist groß. Beim Brennen mit Wasserstoff entsteht nur Wasserdampf. Unternehmen senken damit ihre CO2-Emissionen und sparen Kosten für Zertifikate. Bestehende Öfen lassen sich zudem mit neuen Brennern vergleichsweise günstig auf Wasserstoff umrüsten. Wird der Wasserstoff per Elektrolyse aus Solar- oder Windstrom gewonnen, ist er klimaneutral und der gesamte Prozess ist frei von Treibhausgasen. Das IKTS richtet sich zuerst an Hersteller von Industrie-, Sanitär- und Haushaltskeramik sowie an Produzenten metallischer Bauteile. Für sie ist der neue Ofen ein Weg, die eigenen Produkte unter realen Bedingungen mit Wasserstoff zu testen, ohne die laufende Fertigung anzuhalten oder Risiken für Qualität und Lieferfähigkeit einzugehen. Unternehmen und Forschung erhalten damit ein Werkzeug, um die Umstellung von Gas auf Wasserstoff sicher zu planen und die Transformation zur klimaneutralen Produktion auf verlässliche Daten zu stützen. Quelle: Fraunhover IKTS: Brennen mit Erdgas oder Wasserstoff
Afrikas Solar-Boom: 15 Gigawatt in zwölf Monaten

In zwölf Monaten wurden 15 GW Solarmodule nach Afrika geliefert. Fast doppelt so viel wie in 25 Jahren zuvor. Der Handelskrieg von USA und China sowie sinkende Preise treiben den Ausbau. Der britische Thinktank Ember hat chinesische Exportdaten analysiert und einen massiven Export-Zuwachs entdeckt. Als wesentlicher Grund für den Anstieg gilt der Handelskrieg zwischen den USA und China. Chinesische Hersteller, die in den USA mit Zöllen von bis zu 54 Prozent konfrontiert sind, suchen verstärkt Abnehmer in Afrika. Fawen Nyakudya, Geschäftsführer des simbabwischen Unternehmens PFN Solar Systems, berichtet von gesunkenen Preisen zu Beginn des Konflikts. Mittlerweile passen sich chinesische Anbieter jedoch wieder an die neue Marktrealität an und drosseln die Produktion, was zu Engpässen bei Modulen und Lithiumbatterien führt. Besonders Nigeria verzeichnet laut AFSIA ein starkes Wachstum. Durch den Wegfall der Dieselsubventionen ist Solarenergie für viele zur günstigsten Option geworden. Van Zuylen erwartet, dass Nigeria Südafrika bald als führenden Solarstandort in Afrika überholen wird. Auch Länder wie Liberia treiben den Ausbau voran. Der erste Solarpark des Landes mit einer Leistung von rund 20 Megawatt soll um den Jahreswechsel ans Netz gehen, kündigte Emmanuel K. Urey Yarkpawolo von der liberianischen Umweltschutzbehörde während der COP30 an. Technische Entwicklungen erhöhen die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen zusätzlich. Lithiumbatterien ermöglichen die Speicherung von Solarstrom für die abendlichen Spitzenzeiten. Das sogenannte Net Metering, bei dem Haushalte überschüssigen Strom ins Netz einspeisen und entsprechend weniger für ihren Verbrauch bezahlen, kann laut van Zuylen die Rentabilität verfünffachen. Länder wie Kenia, Namibia, Simbabwe und Teile Südafrikas haben dieses Modell bereits umgesetzt. Ein kürzlich abgeschlossenes Projekt in Mauritius kombiniert laut der AFSIA Solarmodule und Speicher für nur sieben US-Cent pro Kilowattstunde. Laut Weltbank-Zahlen von 2023 haben 565 Millionen Menschen in Subsahara-Afrika noch keinen Zugang zu Elektrizität. Das entspricht mehr als der gesamten Bevölkerung der Europäischen Union. Der beschleunigte Ausbau erneuerbarer Energien könnte die Versorgungssituation strukturell verbessern und zugleich den Einsatz fossiler Energieträger vermeiden. Die Wirtschaftlichkeit von Solarenergie gilt als entscheidender Faktor für weitere Investitionen in die Transformation des afrikanischen Energiesektors. Quellen: Ember: The first evidence of a take-off in solar in Africa Africa Solar Industry Association (AFISA): Africa Solar Outlook 2025 The World Bank: The Energy progress Report 2024
Auf dem Weg zum kreislauffähigen Auto

Das Ende der Wegwerfkarosse? Im EU-Projekt ZEvRA entwickeln 28 Partner unter Leitung des Fraunhofer IWU Strategien für ein Auto, das sich fast vollständig zerlegen, aufbereiten und wiederverwenden lässt. Vieles davon funktioniert schon heute. Ein Elektroauto, das sich nach dem Ende seiner Nutzungsdauer fast vollständig zerlegen, aufbereiten und wiederverwenden lässt. An diesem Ziel arbeiten derzeit 28 Partner aus Wissenschaft und Industrie im europäischen Forschungsprojekt ZEvRA. Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU soll der CO2-Fußabdruck von E-Fahrzeugen um mindestens ein Viertel sinken, während der Anteil recycelter Materialien deutlich steigt. Die bisherigen Ergebnisse zeigen: Die technische Grundlage für ein zirkuläres Fahrzeugkonzept ist vorhanden. Nach rund eineinhalb Jahren Projektlaufzeit liegen erste Ergebnisse vor. Ein Beispiel ist der Umgang mit gebrauchten Fahrzeugdächern. Diese lassen sich mithilfe eines eigens entwickelten Verfahrens chemisch entlacken und für neue Komponenten verwenden – ein Verfahren, das sowohl wirtschaftlich als auch materialschonend ist. Auch bei Aluminium wurden Werkstoffvarianten entwickelt, die zu fast 100 Prozent aus Sekundäraluminium bestehen und sich für unterschiedliche Anwendungen eignen. Für Innenraumteile und Batterieabdeckungen kamen Kunststoffe mit einem Recyclinganteil von bis zu 97 Prozent zum Einsatz. Ein neuer Reifenprototyp enthält rund 40 Prozent recycelte Materialien, ohne dass dies zu Einbußen bei der Sicherheit führt, wie es von Projektseite heißt. Der Handlungsbedarf bleibt dennoch groß. Parallel dazu entstehen digitale Werkzeuge, die die Kreislauffähigkeit planbar machen sollen. Der „Circular-DESIGNer“ ist ein KI-gestütztes Simulationswerkzeug, das es erlaubt, Nachhaltigkeitsstrategien bereits in der Produktentwicklung zu bewerten und gezielt zu verbessern. Das Ziel ist ein modulares Gesamtfahrzeug, das nicht nur aus recycelten und wiederverwendbaren Teilen besteht, sondern sich auch effizient zerlegen lässt. Am Beispiel des Referenzfahrzeugs Škoda Enyaq wurden sechs Hauptbaugruppen definiert. Neue Verbindungstechniken, wie Schraub- und Flanschsysteme, sollen die Demontagezeit künftig halbieren. Mit diesen Entwicklungen rückt ein Paradigmenwechsel näher: weg vom linearen Verbrauch, hin zu geschlossenen Stoffkreisläufen im Fahrzeugbau. In der nächsten Projektphase will ZEvRA die Konzepte durch physische Demonstratoren weiter konkretisieren und ihre Praxistauglichkeit belegen. Am 27. November lädt das Konsortium zur ersten ZEvRA Annual Conference nach Cerdanyola bei Barcelona ein. Die Veranstaltung bringt Fachleute aus Industrie, Forschung und Politik zusammen, um Ansätze für zirkuläre Wertschöpfungsketten in der Automobilbranche zu diskutieren. In Workshops, Keynotes und Fachforen soll deutlich werden, dass nachhaltige Fahrzeugkonzepte nicht nur notwendig, sondern auch machbar sind. Mit Hochdruck wird an der nächsten Generation von Komponenten gearbeitet, um Fahrzeuge zu entwickeln, die nicht nur emissionsarm unterwegs sind, sondern selbst als Ressource für ihre Nachfolger dienen können. Quellen: Fraunhofer IWU: Europäisches Forschungskonsortium kommt auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft von Elektrofahrzeugen sehr gut voran ZEvRA : Breaking Down the Barriers Toward a Circular Automotive Industry.
Climate Risk Index 2026: Extremwetter wird teurer

Extreme Wetterereignisse werden teurer und häufiger. Der neue Climate Risk Index 2026 zeigt, wie stark die Risiken steigen und warum Vorsorge zur zentralen Aufgabe wird. In den vergangenen drei Jahrzehnten haben extreme Wetterereignisse mehr als 832.000 Menschen das Leben gekostet. Der Klimawandel hat direkte Schäden von über 4,5 Billionen US-Dollar verursacht. 2024 markierte zudem das bislang heißeste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen. Der neue Climate Risk Index 2026 zeigt, wie sehr sich die weltweiten Risiken verschärft haben. Besonders betroffen waren die Karibik und der Tschad, die im Jahr 2024 massive Verluste durch Stürme, Überschwemmungen und Dürren erlitten. Der Index basiert auf mehr als 9.700 erfassten extremen Wetterereignissen aus dem Zeitraum von 1995 bis 2024 und verdeutlicht, dass sich die Häufigkeit und Intensität nahezu aller betrachteten Ereignistypen steigert. Laut den Autorinnen und Autoren sind insbesondere Stürme, Fluten und Hitzewellen für einen wachsenden Teil der Schäden verantwortlich. Im Jahr 2024 stachen der Hurrikan Beryl in der Karibik und die schweren Fluten im Sahel hervor. In der Karibik verursachte Hurrikane Beryl Schäden in Höhe von rund 20 Prozent des Bruttoinlandsprodukts. Grenada meldete ähnliche Werte. In beiden Ländern waren große Teile der Bevölkerung betroffen. Im Tschad kam es nach außergewöhnlich heftigen Regenfällen zu Zerstörungen in sämtlichen Provinzen des Landes. Was zeigt, wie stark kleine und ökonomisch schwache Staaten von extremen Wetterereignissen geschädigt werden. Betrachtet man die Jahre von 1995 bis 2024, zählen Dominica, Myanmar und Honduras zu den am stärksten betroffenen Ländern. Dort führten tropische Wirbelstürme, Überschwemmungen und Erdrutsche wiederholt zu Verlusten. Der Index zeigt außerdem, dass Länder des Globalen Südens überproportional stark betroffen sind, obwohl sie nur einen geringen Beitrag zu den globalen Emissionen leisten. Dies deckt sich mit den Ergebnissen von World Weather Attribution: Demnach hat die menschengemachte Erwärmung viele Ereignisse wahrscheinlicher oder intensiver gemacht. Besonders hitzeabhängige Regionen verzeichneten im Jahr 2024 deutlich mehr Tage mit gesundheitsgefährdenden Temperaturen. Die politischen Schlussfolgerungen liegen auf der Hand. Der Index verweist auf die wachsende Emissionslücke, die Notwendigkeit schnellerer Anpassungsmaßnahmen sowie die unzureichende Finanzierung für Schäden und Verluste. In vielen Staaten fehlen die Mittel für robuste Infrastrukturen und widerstandsfähige Versorgungssysteme. Gleichzeitig fließen Investitionen weiterhin in klimaschädliche Strukturen, da die Kosten extremer Ereignisse häufig nicht in wirtschaftliche und politische Entscheidungen einfließen. Diese Lücke führt zu Fehlanreizen und verzögert die Transformation. Selbst wohlhabendere Staaten sind vor hohen Klimafolgekosten nicht geschützt. Die Flut im Ahrtal im Sommer 2021 hat gezeigt, welche Kosten einzelne Extremereignisse verursachen können. Die Wiederaufbaukosten liegen bei rund 30 Milliarden Euro, hinzu kommen versicherte Schäden von über sieben Milliarden Euro sowie zahlreiche Ausfälle, die in keiner Bilanz aufgeführt sind. Solche Ereignisse treffen Deutschland zwar nicht so häufig wie viele Regionen im Globalen Süden, doch sie zeigen, dass selbst gut ausgebaute Infrastrukturen an ihre Grenzen stoßen, wenn Extremwetterereignisse an Intensität gewinnen. Wer verhindern will, dass diese Belastungen weiter steigen, muss den Material- und Energieverbrauch insgesamt senken. Klimaschutz und eine Kreislaufwirtschaft, die Rohstoffe länger nutzbar macht und Abhängigkeiten reduziert, werden damit zu einer Frage der Vorsorge. Der Index macht deutlich, dass Klimafolgen längst Teil der wirtschaftlichen Realität sind. Ihre Kosten sind weltweit spürbar, auch dort, wo sie in Haushalten und Bilanzen bislang kaum auftauchen. Wer langfristig plant, muss diese Belastungen berücksichtigen und den Übergang zu einer widerstandsfähigen Wirtschaftsstruktur beschleunigen. Quelle: Germanwatch, Climate Risk Index 2026
Kreislaufwirtschaft auf der COP30: Warum Rohstoffe jetzt endlich zum Klimathema werden

Kreislaufwirtschaft im Rampenlicht? Auf der COP30 steht erstmals die Kreislaufwirtschaft auf der Ministeragenda. Warum Materialien, Rohstoffe und Effizienz zentral für die Klimapolitik werden. Welche Rolle spielt die Kreislaufwirtschaft bei der diesjährigen Weltklimakonferenz? Tatsächlich wird der Klimaschutz auf der COP30 dieses Jahr breiter gedacht. Nicht mehr nur als Energiefrage, sondern auch als Umgang mit Rohstoffen, Materialien und Abfallströmen, also mit der Stoffseite der globalen Wirtschaft und ihrer Transformation. Erstmals taucht die Kreislaufwirtschaft im offiziellen Programm der UN-Klimakonferenz als eigener Themenblock der Ministeragenda auf. Die UNFCCC listet „Circular Economy“, „Bioeconomy“ und „Material Efficiency“ als neue Schwerpunkte. Dahinter steht die Tatsache, dass auch Produktions- und Konsummuster wesentlich über das Erreichen der Klimaziele entscheiden. Der Rohstoffverbrauch ist ein oft unterschätzter Klimafaktor. Trotz wachsender Recyclingraten bleibt der Anteil wiederverwendeter Materialien niedrig. Laut dem „Circularity Gap Report” stammen weltweit nur rund sieben Prozent aller genutzten Rohstoffe aus Sekundärquellen, also aus Recycling oder Wiederverwendung. Da der Gesamtverbrauch weiter steigt, sinkt dieser Anteil sogar noch. Mehr als 60 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen hängen mit dem Abbau, der Verarbeitung und der Entsorgung von Rohstoffen zusammen. Diese Verbindung zwischen Materialien und Emissionen wird auf der COP30 konkreter diskutiert als bisher. Wie lassen sich politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen verändern? Bei dieser COP werden konkrete Fragen der Materialeffizienz und des Recyclings diskutiert. Es geht um Standards für die Wiederverwendung. Ein Programmpunkt sind Investitionen in Sammel- und Sortiertechnologien sowie um die Dekarbonisierung energieintensiver Materialien wie Aluminium, Zement und Stahl. In den Events spielen außerdem Bioökonomie und nachhaltige Beschaffung eine Rolle. Es wird diskutiert, wie biobasierte Materialien zur Reduktion fossiler Rohstoffe beitragen können und welche Rolle die öffentliche Beschaffung für zirkuläre Produkte hat. Parallel dazu betonen Organisationen wie die Ellen MacArthur Foundation, dass ohne ein Umdenken im Produktdesign – beispielsweise längere Nutzungsdauer, modulare Reparaturfähigkeit und Design for Recycling – die Klimaziele kaum erreichbar sind. In Belém steht weniger die Verkündung neuer Ziele im Vordergrund als die Frage, wie solche Ansätze praktisch umgesetzt werden können – und wer die Kosten trägt. COP30 wird die Kreislaufwirtschaft wahrscheinlich nicht revolutionieren, aber sie rückt ins Zentrum der Klimadebatte. Sie verbindet Emissionsminderung mit Ressourcenschonung, ökonomischer Effizienz und sozialer Gerechtigkeit. Wenn die internationale Klimapolitik in diesem Bereich Fortschritte erzielt, wäre das ein seltener Moment, in dem Ökologie und Ökonomie tatsächlich zusammenfinden. Quelle: UN Climate Change Conference, High-Level Ministerial Event: Waste management and Circular Economy
COP30 in Belém: So sucht die Welt nach Geld und Richtung

Die COP30 ist weniger eine Konferenz für neue Ziele als ein Realitätscheck. Die kommenden Tage werden zeigen, ob sich aus großen Versprechen endlich wirksamere Strukturen für den Klimaschutz bilden lassen. In der brasilianischen Stadt Belém, die im Amazonasgebiet liegt, hat die 30. Weltklimakonferenz begonnen. Zehn Jahre nach dem Pariser Abkommen steht nicht die Formulierung neuer Zielmarken im Mittelpunkt, sondern die Frage, auf welche Weise Klimaschutz und Anpassung künftig finanziert werden können. Der Gastgeber Brasilien setzt ein signifikantes Signal: Mit dem Fonds Tropical Forest Forever Facility (TFFF) beabsichtigt das Land, Zahlungen an Staaten zu ermöglichen, die ihre Wälder erhalten. Die Anzahl der Länder, die sich der Initiative angeschlossen haben, beläuft sich auf mehr als 50. Zudem haben sie die Zielsetzung formuliert, insgesamt 125 Milliarden US-Dollar zu mobilisieren. Auch Deutschland plant, sich zu beteiligen, ohne bisher eine Summe zu nennen. Bundeskanzler Friedrich Merz erklärte, die Wirtschaft sei „nicht das Problem, sondern der Schlüssel, um unser Klima besser zu schützen“. Der Fonds soll ein neuartiges Modell erproben: Staaten, die eine nachhaltige Bewirtschaftung ihrer Wälder nachweisen, sollen belohnt, Länder mit fortgesetzter Abholzung dagegen bestraft werden. Der Schutz des Waldes stellt jedoch lediglich nur einen Aspekt dieser Konferenz dar. Im Fokus der ersten Verhandlungstage steht das Thema Anpassung. Gemäß den Angaben der Vereinten Nationen wird für Entwicklungs- und Schwellenländer ein jährlicher Bedarf von rund 310 Milliarden US-Dollar bis zum Jahr 2035 prognostiziert, um Maßnahmen zur Bewältigung von Sturm-, Dürre- und Überschwemmungskrisen zu schaffen. Derzeit fließt davon nur ein geringer Teil: Entwicklungsbanken stellten im vergangenen Jahr 26 Milliarden US-Dollar bereit, private Investoren lieferten nur rund drei Prozent des Bedarfs. Neue Initiativen sollen diese Lücke schließen, etwa ein UN-Impact-Bond zur Finanzierung von Frühwarnsystemen. Gemäß der vorliegenden Informationen haben die Bundesrepublik Deutschland und das Königreich Spanien jeweils eine Summe von 100 Millionen US-Dollar an die Climate Investment Funds (CIF) zugesagt. Zweck dieser Mittel ist die Förderung von Projekten zur Klimaanpassung. Die Tatsache, dass die Thematik der Adaption erstmalig auf der COP-Agenda verzeichnet ist, wird als Fortschritt gewertet. Die als „Baku-to-Belém-Roadmap“ bezeichnete Strategie zielt darauf ab, bis zum Jahr 2035 jährlich 1,3 Billionen US-Dollar für Klimafinanzierung zu mobilisieren. Allerdings wurden bisher weniger als fünf Prozent dieses Ziels erreicht. Während in Belém Verhandlungen über Milliarden von US-Dollar geführt werden, sind die Konsequenzen heute breits verheerend. Alleine in den vergangenen Tagen verursachte Hurrikan Melissa in Jamaika Schäden in Höhe von sieben Milliarden US-Dollar, während Taifune Vietnam und die Philippinen trafen. UN-Generalsekretär António Guterres bezeichnete das Versäumnis, das 1,5-Grad-Ziel zu verfolgen, als „moralisches Versagen“. Ob die COP30 tatsächlich etwas zum Klimaschutz beiträgt, wird davon abhängen, ob die Industriestaaten konkrete Finanzierungszusagen zusagen und angekündigte Fonds wirklich umgesetzt werden. Nur wenn aus politischen Ankündigungen verlässliche Mechanismen entstehen, kann ein System entstehen, das Klimaschutz, Anpassung und Kreislaufwirtschaft sinnvoll verbindet. Entscheidend wird sein, ob aus der Vielzahl von Projekten, Ankündigungen und Fonds ein tatsächlicher Rahmen entsteht, der Finanzströme, Technologie und Verantwortung zusammenführt. Gelingt das, könnte Belém zeigen, dass die internationale Klimapolitik noch handlungsfähig ist. Scheitert es, wird die COP30 ein Symbol dafür, wie weit Anspruch und Wirklichkeit beim Klimaschutz auseinanderliegen. Quellen: UNFCCC: „This COP must ignite a decade of acceleration and delivery: UN Secretary-General address to Belém Leaders Summit“ Europäische Kommission: „COP30: Council sets EU position for the climate conference in Belém“ Bundesregierung: „Rede von Bundeskanzler Merz beim World Climate Leaders’ Summit: Klimaschutz und Wirtschaft gehen Hand in Hand“
Wie alte Holzfasern helfen können, kritische Rohstoffe zu ersetzen

Batterien brauchen heute oft Lithium, Kobalt oder Nickel. Teure Rohstoffe mit problematischer Herkunft. In Thüringen zeigt ein neues Forschungsprojekt, dass auch Holzabfälle als Basis für leistungsfähige Stromspeicher taugen können. Die Entwicklung nachhaltiger Batterien erhält neuen Schwung: In Thüringen erproben Forscherinnen und Forscher eine Natrium-Ionen-Batterie, deren negative Elektrode aus Lignin, einem Nebenprodukt der Holz- und Papierindustrie, besteht. Der bisher meist verbrannte Reststoff könnte somit zu einem wichtigen Baustein der Energiewende werden. Das vom Freistaat Thüringen und dem Europäischen Sozialfonds geförderte Projekt ThüNaBsE (Thüringer Natrium-Ionen-Batterie für die skalierbare Energiespeicherung) verbindet regionale Ressourcen mit Forschung zur grünen Transformation. Lignin fällt bei der Zellstoffproduktion in großen Mengen an, besitzt stabile Kohlenstoffstrukturen und wird bisher kaum stofflich genutzt. Im Rahmen von ThüNaBsE verarbeitet die Mercer Rosenthal GmbH den Stoff zu sogenanntem Hard Carbon. Laut Fraunhofer IKTS eignet sich diese Form von Kohlenstoff besonders gut, um Natrium-Ionen in Batterien reversibel zu speichern. Der Stoff ist gut geeignet, weil er eine hohe elektrochemische Leistung hat, gute Zyklenstabilität und geringe Herstellungskosten. Der Einsatz lokal verfügbarer, biologischer Rohstoffe hilft sowohl in puncto Umweltverträglichkeit als auch auf dem Weg zur Unabhängigkeit von kritischen Metallen wie Lithium, Kobalt oder Nickel. Erste Prototypen aus dem Projekt zeigen stabile Leistungswerte. Nach 100 Lade- und Entladezyklen war kaum ein Leistungsabfall messbar. Bis zum Projektende sollen 200 Zyklen nachgewiesen werden, was bereits für stationäre Speicher oder einfache mobile Anwendungen wie Gabelstapler und Kleinfahrzeuge interessant wäre. Die Forschung findet an drei Standorten statt: am Fraunhofer IKTS in Arnstadt und Hermsdorf sowie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Dort arbeiten Nachwuchswissenschaftler:innen an ihrer Promotion und bringen frische Impulse in das Projekt ein. Ein Industriebeirat, bestehend aus Unternehmen aus Thüringen und Wien, begleitet die Arbeiten und prüft mögliche Anwendungsfelder. Perspektivisch soll die Technologie skaliert und in weiteren Forschungsvorhaben zur Marktreife gebracht werden. Was heute noch im Labor entsteht, könnte schon bald eine tragfähige Ergänzung zu bestehenden Speicherlösungen sein. Der Verzicht auf seltene und importabhängige Rohstoffe, die oft aus ökologisch und sozial problematischen Bergbauquellen stammen, ist damit einen Schritt näher. Die Verbindung von biologischen Materialien, industriellen Nebenprodukten und praxisnaher Forschung zeigt konkret, wie aus Reststoffen Wertstoffe werden und wie mehr Unabhängigkeit in der Energieversorgung erreicht werden kann. Quelle: Fraunhofer IKTS: Nachhaltige Batterien aus Nebenprodukten der Holzindustrie