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Gentechnisch veränderte E. Coli könnten E-Fuels aus CO₂ produzieren

Veröffentlicht am19. September 202121. September 2021Autorgh

Durch Austausch von Molybdän gegen Wolfram

Forscher der Universität Newcastle (Großbritannien) haben Escherichia coli-Bakterien so konstruiert, dass sie CO₂ abfangen und mit Wasserstoff in Ameisensäure umwandeln können. Die am 08.09.2021in Applied and Environmental Microbiology veröffentlichte Forschungsarbeit eröffnet die Möglichkeit, atmosphärisches CO₂ in chemische Grundstoffe umzuwandeln. Normalerweise katalysiert ein Enzym in E. coli den umgekehrten Weg dieser Reaktion – die Produktion von H₂ und CO₂ aus Ameisensäure. Letztere ist in der Natur vor allem als eine Art Essigverbindung bekannt, mit der sich Ameisen gegen Fressfeinde wehren (Ameisensäure kommt vom lateinischen „formica“, Ameise). (Foto: Elektronenmikroskopische Aufnahme von Escherichia Coli – © pxhere CC BY 0) weiterlesen…

„Weniger als nichts“ – Teilchen mit negativer Masse entdeckt

Veröffentlicht am19. September 20217. August 2022Autorgh

Physiker der Universität Regensburg publizieren in Nature Communications

Animation Negative Masse _ _felix Hofmann Eine große internationale Forschungskooperation unter Leitung von Kai-Qiang Lin und Professor John Lupton vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Regensburg (UR) konnte erstmals den Effekt von Elektronen mit negativer Masse in neuartigen Halbleiter-Nanostrukturen messen. Das internationale Team umfasst Wissenschafler aus Berkeley und Yale (USA), Cambridge (England) und Tsukuba (Japan) und hat die Erkenntnisse open access in Nature Communications veröffentlicht. (Illustration der negativen Masse anhand eines Golfballs. Der Fall des herkömmlichen Golfballs wird durch Wasser gebremst. Ein Golfball negativer Masse würde durch Reibungswiderstand beschleunigt werden – Animation mit frdl. Genehmigung © Felix Hofmann (UR)) weiterlesen…

Welt „auf katastrophalem Weg“

Veröffentlicht am18. September 202118. September 2021Autorgh

UN-Generalsekretär Guterres zum neuen Weltklimabericht

Die Welt droht ihr Ziel zur Begrenzung der Erderwärmung deutlich zu verfehlen. Laut UN-Generalsekretär António Guterres zeigt der am 17.09.2021 veröffentlichte aktuelle UN-Klimabericht, „dass sich die Welt auf einem katastrophalen Weg in Richtung einer Erwärmung von 2,7 Grad Celsius befindet“. Infolgedessen drohe ein „massiver Verlust von Menschenleben und Lebensgrundlagen“. Der Bericht bewertet die nationalen Klimaschutz-Verpflichtungen (NDCs) von 191 Ländern im Rahmen des Pariser Abkommens, das die Erderwärmung auf unter zwei Grad im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter begrenzen soll. Solarify dokumentiert die Erklärung von Guterres. (Foto: Hochwasser in Altenahr, Altenburg am 15.07.2021 – Foto @ Martin Seifert. Ursprünglich hochladender Benutzer: CnndrBrbr (Wikipedia auf Deutsch – Übertragen aus de.wikipedia nach Commons) – CC0) weiterlesen…

Die Zeit, eine katastrophale Erwärmung zu vermeiden, läuft ab

Veröffentlicht am17. September 202123. September 2021Autorgh

UN-News: „Wendepunkt“ für Klimaschutzmaßnahmen

Die durch die weltweiten COVID-19-Abschaltungen verursachte vorübergehende Verringerung der Kohlenstoffemissionen hat den Klimawandel offenbar nicht verlangsamt. Im Gegenteil: die Treibhausgaskonzentrationen sind auf einem Rekordniveau, und der Planet befindet sich auf dem Weg zu einer gefährlichen Überhitzung, warnte ein am 16.09.2021 veröffentlichter, von mehreren Organisationen erstellter Klimabericht. Laut dem bahnbrechenden Bericht United in Science 2021 gibt es „keine Anzeichen dafür, dass wir wieder grüner werden“, da die Kohlendioxidemissionen nach einem vorübergehenden Einbruch im Jahr 2020 aufgrund von COVID rapide ansteigen und die im Pariser Abkommen festgelegten Ziele bei weitem nicht erreicht werden. (Bild: Überschwemmtes Deutsches Eck in Koblenz – Titelfoto © UN-Bericht ‚United in Science‘) weiterlesen…

Realisierung universeller Katalysatoren erwartet

Veröffentlicht am17. September 202118. September 2021Autorgh

Einfache Herstellung eines Super-Multi-Element-Katalysators mit homogen 14 Elementen

Eine japanische Forschungsgruppe hat einen „nanoporösen Super-Mehrelement-Katalysator“ entwickelt, der 14 Elemente enthält, die auf atomarer Ebene gleichmäßig gemischt sind und als Katalysator verwendet werden. Eine hochentropische Legierung, die aus 10 oder mehr Elementen besteht, kann als Katalysator „universell und vielseitig“ sein, da sie in der Lage ist, ihre Morphologie frei zu verändern und je nach Reaktionsfeld aktiv zu werden. Bislang war es jedoch nicht einfach, Entropie-Legierungen aus mehr als 10 Elementen herzustellen, denn einige Elemente lassen sich nur schwer mischen, wie etwa Wasser und Öl. (Bild: Nanoporöser Super-Multielement-Katalysator – – © Takeshi Fujita, CC BY 3.0) weiterlesen…

Wirkungsgrad von Flüssigmetallbatterien verbessert

Veröffentlicht am16. September 202115. September 2021Autorgh

Internationales Team optimiert neuartige Lithium-Blei-Flüssigmetallbatterie
Klimaschutz bedeutet, zunehmend auf erneuerbare Energien umzusteuern. Doch um Sonnen-, Wind- und andere regenerative Energien speichern zu können, braucht es ausgeklügelte Systeme. Noch sind die heutigen Speicher zu teuer und schlecht oder gar nicht recycelbar. Wissenschaftler des HZDR-Instituts für Fluiddynamik forschen seit mehreren Jahren an Flüssigmetallbatterien und gelten inzwischen als europaweit führend. Norbert Weber vom HZDR gelang es, gemeinsam mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) eine neuartige Lithium-Blei-Flüssigmetallbatterie entscheidend zu optimieren. weiterlesen…

Mit Bergbauabfällen Wasserstoff produzieren

Veröffentlicht am16. September 202118. September 2021Autorgh

(Wieder-)Entdeckung des Feldspats

Forscher der Queensland University of Technology haben herausgefunden, wie Bergbauabfälle als Teil eines potenziell billigeren Katalysators für die Wasserstoff-Herstellung verwendet werden könnten. Normalerweise werden Wasserspaltungsreaktionen zur Wasserstoffproduktion mit Platin ausgelöst, das etwa 42 €/g (Iridium 41 €/g oder Ruthenium 11 €/g) kostet. Es werden auch billigere, aber weniger aktive Metalle wie Kobalt, dessen Preis bei etwa 60.000 €/Tonne liegt, Nickel für 22.000 €/t und Eisen für 543 €/t verwendet. (Bild: Einkristall eines monoklinen Feldspats – © Rob Lavinsky, iRocks.com – CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

In neuartigem Metall fließen Elektronen mit flüssigkeitsähnlicher Dynamik

Veröffentlicht am14. September 202115. September 2021Autorgh

Forschungs-Ergebnisse bestätigen theoretische Vorhersagen, dass bestimmte metallische Proben eine flüssige Elektronen-Phononen-Phase aufweisen könnten

Ein Forscherteam des Boston College hat eine neue metallische Substanz entwickelt, in der die Bewegung der Elektronen wie Wasser in einem Rohr fließt – ein grundlegender Wechsel von teilchen- zu flüssigkeitsähnlicher Dynamik, berichtet das Team open access in Nature Communications. Fazel Tafti, Assistenzprofessor für Physik am Boston College, fand in Zusammenarbeit mit Kollegen von der University of Texas in Dallas und der Florida State University in dem Metallsupraleiter, einer Legierung aus Niob und Germanium (NbGe₂), heraus, dass eine starke Wechselwirkung zwischen Elektronen und Phononen den Transport von Elektronen von einem diffusiven oder teilchenartigen zu einem hydrodynamischen oder flüssigkeitsartigen Zustand verändert. (Bild: Kleiner Kristall des neuen Metalls – Einblendung zeigt atomare Anordnung im Material – © Fazel Tafti, Boston College, open access: CC BY-ND) weiterlesen…

Umweltfreundliches Verfahren zur Synthese organischer Stoffe für Hochleistungsindustrie entwickelt

Veröffentlicht am14. September 202115. September 2021Autorgh

Nachhaltig und ein Viertel billiger

Die Herstellung von Materialien aus organischen Stoffen war bis dato nur mithilfe stark toxischer Lösemittel möglich. Ein Team um die Chemikerin Miriam Unterlass, Professorin der Universität Konstanz und Adjunct Principal Investigator am CeMM, entwickelte nun ein Verfahren, mit dem organische Stoffe nur durch das Erhitzen in Wasser völlig schadstofffrei für die Verwendung als Hochleistungsmaterialien nutzbar gemacht werden. Die im Journal of Materials Chemistry A veröffentlichte Untersuchung stellt einen wichtigen Meilenstein in der umweltfreundlichen Herstellung organischer Stoffe dar. (Bild: Koloriertes Mikroskopiebild eines Monolithen – © Lahnsteiner M, Unterlass M, veröffentlicht in Journal of Materials Chemistry A, CC-BY 3.0, 2021, cemm.at weiterlesen…

Fracking gefährdet Oberflächengewässer

Veröffentlicht am14. September 202115. September 2021Autorgh

IESE-Forschung in der Wissenschaft

Am 20.08.2021 in Science publizierte Forschungsergebnisse belegen, dass Fracking zu erhöhten Salzkonzentrationen in Oberflächengewässern führt. In dem Artikel kommen Professoren der IESE Business School, der Chicago Booth und der University of Bristol zu dem Schluss, dass bessere und häufigere Wassermessungen erforderlich sind, um die Umweltauswirkungen der sogenannten unkonventionellen Öl- und Gasförderung auf Oberflächengewässer vollständig zu verstehen. (Foto: In Deutschland nicht erlaubt: Provisorisches Fracking-Schlamm-Depot, Bakken-Formation, North Dakota – © Joshua Doubek – Eig. Werk, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Kreislaufwirtschaft wird zur Sicherheitsfrage

„Kreislaufwirtschaft [ist] ein zentrales Element unserer Resilienz und Sicherheit“ sagt Bundesumweltminister Carsten Schneider. Auf der Circular Valley Convention in Düsseldorf wurde die Kreislaufwirtschaft erstmals offiziell als Sicherheitspolitik eingeordnet. Die Convention im Areal Böhler in Düsseldorf versammelte rund 2.000 Vertreter aus Politik, Industrie und Wissenschaft. Die von der Messe Düsseldorf und der Circular Valley Foundation veranstaltete Convention markiert einen Kurswechsel in der deutschen Debatte: Kreislaufwirtschaft wird nicht mehr primär als Umweltthema verhandelt, sondern als Frage industrieller Sicherheit. Bundesumweltminister Carsten Schneider lieferte in seiner Rede dafür den politischen Rahmen. Der globale Materialverbrauch übersteigt heute 100 Milliarden Tonnen jährlich und wächst weiter, während der Zugang zu Rohstoffen umkämpfter wird. „Zirkuläres Wirtschaften macht uns unabhängiger von fossilen Rohstoffen”, sagte er. Konkret kündigte Schneider ein Aktionsprogramm zur Umsetzung der Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie an, das in Kürze vorgelegt werden soll. Ein wichtiger Schritt, um aus der Strategie und dem Gesetz praktische Maßnahmen zu machen. BASF, Bayer, Evonik, Henkel und Vorwerk traten gemeinsam als Co-Gastgeber auf. „Collaboration is key. None of us can achieve this transformation independently“, sagte Timo Fleßner von Bayer. Was wie ein Kalenderspruch klingt, wird vor dem Hintergrund brüchiger Lieferketten und umkämpfter Rohstoffzugänge zum strukturellen Argument: Stoffkreisläufe lassen sich nicht innerhalb einzelner Unternehmen schließen. Sie benötigen Ketten – Abnehmer, Verarbeiter und Rückführer –, die aufeinander abgestimmt sind. Eine branchen und länderübergreifende Aufgabe. Als Zukunftsmodell wurde die trilaterale Kooperation zwischen Nordrhein-Westfalen, Flandern und den Niederlanden präsentiert. Die Region als größter industrieller Ballungsraum Europas kann kooperativ Schwerpunkte für die Bereiche Chemie, Batterien und Baustoffe setzen. „Kreislaufwirtschaft macht nicht an Landesgrenzen halt“, sagte Carsten Gerhardt, der Gründer der Circular Valley Stiftung. Nordrhein-Westfalens stellvertretende Ministerpräsidentin Mona Neubaur betonte die wirtschaftlichen Vorteile: Kreislaufwirtschaft treibe Innovation, nütze dem Klima und mache unabhängiger von teuren Importen. Die Argumentation verbindet ökologische mit ökonomischen Interessen – ein bewährtes Muster, um politische Mehrheiten zu organisieren. Die EU hat mit ihrem Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft bereits ein regulatorisches Grundgerüst geschaffen. Darauf aufbauend arbeitet die Kommission an einem Circular Economy Act, der einen Binnenmarkt für Sekundärrohstoffe schaffen soll. Erwartet für die zweite Jahreshälfte 2026. Die EU-weite Kreislaufquote soll bis 2030 von zwölf auf 24 Prozent steigen. Eine angestrebte Verdopplung innerhalb von vier Jahren. Dass die Kreislaufwirtschaft strategisch sinnvoll ist, ist keine neue Erkenntnis. Die Argumente – weniger Importabhängigkeit, stabilere Lieferketten und eine robustere Versorgung – liegen seit Jahrzehnten auf dem Tisch. Was sich geändert hat: Die Realität hat die Theorie eingeholt. Gasmangel, umkämpfte Mineralien und fragile Lieferketten sind keine hypothetischen Szenarien mehr. Recycling, Kreislaufwirtschaft und grüne Transformation als Antwort lagen die ganze Zeit in der Schublade. Quellen: Circular Valley Convention 2026: Grenzüberschreitende Kooperation als Motor der Circular Economy Bundesumweltministerium: Rede von Carsten Schneider zur Eröffnung der Circular Valley Convention Recovery: Circular Valley Convention 2026 successfully kicks off Recycling Magazin: Erkenntnisse der Circular Valley Convention 2026
Gaspreis verdoppelt: Der schmerzhafte Unterschied zwischen fossiler und erneuerbarer Energie

Die aktuelle Verdopplung der Gaspreise innerhalb weniger Tage ist mehr als nur eine Marktreaktion. Es ist die schmerzhafte Erinnerung daran, wie verwundbar eine Gesellschaft bleibt, die an fossilen Importen hängt. Die deutschen Gasspeicher sind zu knapp 20 Prozent gefüllt. Die EU hat einen Energie-Krisenstab einberufen. In nur wenigen Tagen hat sich der Gaspreis am europäischen Handelsplatz TTF von rund 30 auf fast 60 Euro pro Megawattstunde verdoppelt. Das ist der höchste Stand seit über einem Jahr. Iranische Drohnen-Trümmer trafen eine LNG-Anlage von Qatar Energy in Ras Laffan. Ebenfalls musste auch Saudi Aramcos Raffinerie Ras Tanura (550.000 Barrel/Tag) nach einem Drohnenangriff den Betrieb einstellen. Außerdem können Gas- und Öltanker die Straße von Hormus nicht passieren. Die EU berief einen Energie-Krisenstab ein. Bundeswirtschaftsministerin Katherina Reiche sprach von „neuer Unsicherheit für die deutsche Wirtschaft”. Dies trifft Deutschland zu einem ungünstigen Zeitpunkt. Die Gasspeicher sind mit knapp 20 Prozent Füllstand deutlich schwächer als im Vorjahr, als sie zum selben Zeitpunkt bei rund 40 Prozent lagen. Sollte die Blockade der Straße von Hormus anhalten, könnten die Großhandelspreise laut Marktanalysen auf über 90 Euro pro Megawattstunde steigen. Dabei ist die aktuelle Eskalation kleiner als der Schock von 2022, als Russland rund 55 Prozent der deutschen Gasimporte kappte und Europa Milliarden an Notfallpaketen mobilisieren musste. Das ist jedoch kein Argument für Entwarnung, sondern eines für Struktur: Denn es zeigt sich die Gefahren und Unsicherheit der fossilen Energieversorgung. Auch ohne vollständigen Lieferstopp zeigt sich die Abhängigkeit. Der Angriff auf zwei Anlagen am Persischen Golf und der blockierte Seeweg genügt, um die Preise von denen unsere Wirtschaft abhängt, in wenigen Stunden zu verdoppeln. Die wirtschaftliche Logik der Energieautarkie ist damit klarer als in vielen Debatten zuvor. Was jahrelang als Ausgaben für die Förderung erneuerbarer Energien verbucht wurde, lässt sich auch als Versicherungsprämie lesen. Gegen genau diese Szenarien. Laut dem Institut der deutschen Wirtschaft wird Deutschland 2026 rund 29,5 Milliarden Euro aufwenden, um die Strom- und Energiepreise für Haushalte und Wirtschaft zu dämpfen. Der Preisdruck, den dieses Paket abfedern soll, liegt auch vor dem Hintergrund schwankender Preise und Versorgungsunsicherheit. Als Russland 2022 die Gaslieferungen kappte, verlor Deutschland laut Ifo Institut rund 64 Milliarden Euro an Realeinkommen in einem einzigen Jahr. Das entsprach 1,8 % des BIPs. Die aktuelle Eskalation liegt zwar auf einem anderen Niveau. Doch das Risikokosten-Prinzip ist dasselbe. Quellen: agrarheute: Gaspreise steigen um 50 Prozen wegen Irankrieg: Deutsche Gasspeicher fast leer Ifo Institut: Hohe Gas- und Ölpreise saugen Milliarden Euro aus dem Land Fraunhofer ISE: Öffentliche Stromerzeugung 2025: Wind und Solar erstmals als Doppelspitze agsi: Gasspeicher-Füllstandsdaten
Heizungsgesetz neu: Gas bleibt, die Unsicherheit auch

Wer 2027 eine neue Gasheizung einbaut, hat 20 bis 25 Jahre Laufzeit eingeplant. Doch per Gesetz gilt Abrissbefehl 2044. Das ist einer der Ungereimtheiten der neuen Reform des Heizungsgesetzes. CDU/CSU und SPD haben das Heizungsgesetz entschärft. Der Kern der Änderungen: Die Pflicht, neue Heizungen zu mindestens 65 Prozent mit erneuerbaren Energien zu betreiben, entfällt. Gas- und Ölheizungen dürfen wieder ohne Einschränkungen eingebaut werden. Als Ersatz soll die sogenannte „Biotreppe” kommen. Ab 2029 müssen neue Gas- und Ölheizungen zunächst zehn Prozent Biomethan oder synthetisches Gas beigemischt werden. Ein Anteil, der bis 2040 in noch nicht festgelegten Stufen steigen soll. Ab 2028 sind Energieversorger verpflichtet, ihrem Erdgas anfangs ein Prozent Grüngas beizumischen. Biomethan gilt dabei als Kreislaufwirtschaftskonzept, bei dem organische Reste zu Energie verarbeitet werden. Das Problem ist jedoch der Maßstab, denn der Bedarf von Millionen Gasheizungen übersteigt das verfügbare Potenzial in Deutschland bei Weitem. Die entscheidende Lücke im Konzept bleibt, woher das Biomethan in ausreichender Menge kommen soll. Wirtschaftsministerin Katherina Reiche (CDU) setzt auf Importe aus der Ukraine, räumt aber selbst „regulatorische Herausforderungen” auf beiden Seiten ein. Eine Studie, auf die sie sich zunächst berief, ließ sich laut Medienberichten nicht nachvollziehen. Anders als bei Flüssiggas lässt sich Biomethan nicht als skalierbarer Exportrohstoff nutzen: Es lässt sich nicht in der Menge produzieren und transportieren, die Millionen Heizungen benötigen würden. Dies hat eine konkrete Konsequenz, die in der politischen Debatte kaum eine Rolle spielt. Eine Gasheizung hat eine typische Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren. Wer 2027 eine solche Heizung einbaut, rechnet bis 2047 oder länger. Doch das Gesetz schreibt vor, dass alle Öl- und Gaskessel bis 2044 ersetzt oder umgerüstet sein müssen. Die Heizung wird somit zum verboten, bevor sie ihren Dienst getan hat. Für Hausbesitzer ist das eine Investitionsfalle. Für die Wirtschaft bedeutet es, dass Milliarden in Infrastruktur fließen, die vorzeitig abgeschrieben werden muss und die Investitionen in Heizungen beginnt zu früh von vorn. Der BDEW warnt, dass die Reform Deutschlands Klimaziele gefährdet. Der Verbraucherzentrale Bundesverband kritisiert, dass Haushalte mit unkalkulierbaren Risiken allein gelassen werden. „Statt Planungssicherheit schafft die Koalition neue Verunsicherung”, sagt Verbandschefin Ramona Pop. Parallel dazu plant Reiche, die Einspeisevergütung für kleine Solaranlagen bis 25 Kilowatt ab 2027 zu streichen. Das diskutierte Gesetz „Gebäudemodernisierungsgesetz“ soll bis Ostern beschlossen werden und Inkrafttreten Juli 2026. Zwei Probleme bleiben ungelöst. Für Hausbesitzer: Eine Gasheizung, die ihre volle Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren ausschöpft, wäre zumindest eine berechenbare Entscheidung und auch Materialeffizienz. Eine Heizung, die 2044 per Gesetz vorzeitig verschrottet werden muss, ist es nicht. Nachhaltiger wäre die Heizung, die bis zum Ende läuft. Aktuell lässt das neue Gesetz das nicht zu. Das Konzept steht und fällt mit Biomethan in Mengen, die Deutschland weder produziert noch verlässlich importieren kann. Wer Millionen Haushalte in fossile Infrastruktur lenkt, ohne deren Versorgungsgrundlage gesichert zu haben, plant keine Energiewende, sondern verschiebt bzw. verhindert sie. Quelle: CDU/CSU und SPD Fraktionen: Eckpunkte zur GEG-Reform BDEW – Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft: Statement Kerstin Andreae zur GEG-Reform Verbraucherzentrale Bundesverband: Statement zur GEG-Reform
Beton als CO2-Speicher: Forschung will Logik umdrehen

Jede Tonne Zement setzt fast eine Tonne CO2 frei. Der hohe Energieverbrauch und auch der chemische Prozess. Forschende arbeiten an einem Zementersatz, der diese Logik umkehrt. Beton ist überall: Fundamente, Brücken, Tiefgaragen. Was dabei kaum thematisiert wird: Seine Herstellung ist eine der größten CO2-Quellen weltweit. Zement, der Klebstoff, der Beton zusammenhält, ist für rund acht Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Damit liegt die Herstellung von Baustoffen sogar noch vor dem gesamten Flugverkehr. Das Problem beginnt auf elementarer Ebene: Beim Brennen von Kalkstein zu Zementklinker bei rund 1.450 °C wird CO2 nicht nur durch den Energieverbrauch, sondern auch durch die nötige chemische Reaktion freigesetzt. Hier setzt das EU-Forschungsprojekt C-SINC an. Statt Kalkstein sollen magnesiumhaltige Silikate als Bindemittel dienen. Das Material durchläuft einen beschleunigten Mineralisierungsprozess, bei dem es mit CO2 aus Industrieabgasen reagiert und das Gas dauerhaft in seiner Mineralstruktur als Magnesiumcarbonat bindet. Der Beton wird somit nicht nur klimaneutraler, sondern auch zum CO2-Speicher. „Das CO2 wird nicht einfach gespeichert, es wird chemisch in ein Mineral eingebaut“, sagt Frank Dehn, Leiter des Instituts für Massivbau und Baustofftechnologie am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). „Es bleibt fest gebunden und kann über sehr lange Zeiträume nicht entweichen.“ Das KIT ist der einzige deutsche Hochschulpartner im Projekt, weitere Partner sind die TU Delft in den Niederlanden, die KU Leuven in Belgien und zwei spanische Forschungseinrichtungen. Der Europäische Innovationsrat fördert C-SINC mit vier Millionen Euro über vier Jahre, wovon rund eine Million nach Karlsruhe fließt. Die Aufgabe des KIT umfasst Simulation, maschinelles Lernen und Prüfung an echten Betonbauteilen. Bevor ein neues Baumaterial auf realen Baustellen zum Einsatz kommt, muss es Belastbarkeit, Dauerhaftigkeit und Sicherheit nachweisen — und danach jahrelange Zulassungsprozesse durchlaufen. Doch es bleiben Fragen. Erstens die Rohstoffverfügbarkeit: Magnesiumsilikate müssten in großen Mengen vorhanden sein, um einen nennenswerten Teil der globalen Zementproduktion zu ersetzen. Zweitens die Energiebilanz: Das CO2 muss erst aus Industrieabgasen herausgefiltert werden, bevor es ins Material wandert. Das kostet Energie, weshalb fraglich ist, ob der neue Beton unterm Strich wirklich ein CO2-Speicher ist. Dass Holcim, einer der weltgrößten Baustoffkonzerne, am Projekt beteiligt ist, ist ein Signal. Es deutet darauf hin, dass die Industrie das Potenzial ernst nimmt, nicht nur die Forschung. Quelle: KIT (2026): „Beton als CO2-Senke“ – Presseinformation
Leistungs-Rekord geborchen: Solarmodul knackt neuen Spitzenwert

Die physikalische Grenze für den Wirkungsgrad herkömmlicher Silizium-Solarmodule liegt bei 29,4 Prozent. Dem Fraunhofer ISE ist es nun gelungen, diesen Wert mit einem neuartigen Modul-Prototyp auf Basis gestapelter Schichten deutlich zu überschreiten und eine Effizienz von 34,2 Prozent nachzuweisen. Dieser Spitzenwert wurde mit einer Variante auf Germanium-Basis erzielt, während ein zweites, kostengünstigeres Modul auf Silizium-Basis eine Effizienz von 31,3 Prozent erreichte. Zum Vergleich: Handelsübliche Standardmodule kommen heute auf rund 24 Prozent. Dass diese Werte auf Modulebene und nicht nur an winzigen Laborzellen gemessen wurden, ist entscheidend für die Praxis. Während reine Zell-Rekorde oft unter Idealbedingungen entstehen und wenig über die Alltagstauglichkeit aussagen, belegen diese Protoyp-Ergebnisse, dass die Technologie auch im größeren Maßstab stabil funktioniert. Das Prinzip dahinter: Das Modul besteht aus mehreren übereinandergestapelten Schichten, ein besserer Lichtfänger, der in mehreren Lagen unterschiedliche Teilchen zurückhält. Jede Schicht fängt einen anderen Teil des Sonnenlichts ein. Normales Silizium kann nur einen Bruchteil des Spektrums nutzen. Das Mehrschicht-Modul hingegen schöpft deutlich mehr aus und überschreitet damit die bisherige Grenze von 29,4 Prozent, die für einfache Siliziummodule gilt. Das Fraunhofer ISE setzt dabei auf zwei Varianten. Das Germanium-Modul erzielt einen höheren Wirkungsgrad, ist aber teurer in der Herstellung. Das Silizium-Modul ist günstiger und nutzt Verfahren, die in der Solarindustrie bereits etabliert sind. Beide Varianten könnten in die Massenproduktion gehen. Das Institut sieht den Zielmarkt in der Lücke zwischen günstigen Standardmodulen, wie sie auf Einfamilienhäusern zum Einsatz kommen, und den extrem teuren Hochleistungszellen der Raumfahrt. Gebäudefassaden, Elektrofahrzeuge, Industriedächer: Überall dort, wo Platz begrenzt ist und jedes zusätzliche Prozent Wirkungsgrad zählt. Bis zur Massenanfertigung dahin bleibt jedoch noch viel Arbeit. Die Module müssen beweisen, dass sie Jahrzehnte unter realen Bedingungen standhalten: Hitze im Sommer, Frost im Winter und Dauerregen. Zudem muss die Produktion vom Labor in die Fabrik überführt werden. Den Markt verändert der Rekord noch nicht direkt. Die Lücke zwischen Prototyp und serienreifem Produkt ist groß. Doch was bemerkenswert ist: Die bisherigen Effizienzgrenzen der Photovoltaik sind keine unverrückbaren Naturgesetze. Mit Innovationskraft lässt sich das Potenzial der Sonne noch deutlich effizienter ausschöpfen. Quelle: Fraunhofer ISE erzielt Rekordwirkungsgrade für Tandem-Photovoltaikmodule
E-world 2026: Volle Hallen, offene Fragen

Erstmals in der Geschichte der E-world waren alle sechs Messehallen vollständig belegt. Das Wachstum zeigt: Die Energiebranche investiert – trotz politischer Unsicherheiten. Die E-world 2026 in Essen versammelte vom 10. bis 12. Februar mehr als 1.100 Aussteller aus 33 Ländern. Nach Angaben der Veranstalter stieg die Ausstellerzahl um 15 Prozent gegenüber dem Vorjahr, die Fläche für Start-ups wuchs um 40 Prozent. Über 30 Prozent der Aussteller kamen aus dem Ausland, Besucher reisten aus mehr als 80 Nationen an. So sehr sich die Veranstalter über diese Rekord-Zahlen freuen können – sie sind auch ein Zeichen dafür, dass die Branche unter Druck steht. Die Stärken der erneuerbaren Energien treffen in Deutschland noch immer auf Netze, die nicht auf dezentrale Erzeugung ausgelegt sind. Und trotz Rekordausbau bei Wind und Solar fehlen ausreichende Speicherkapazitäten. Politische Vorgaben verschärfen den Handlungsdruck: Zum Beispiel müssen kommunale Wärmepläne bis 2028 vorliegen, doch vielerorts fehlen Datengrundlage und Infrastruktur. NRW-Wirtschaftsministerin Mona Neubaur forderte auf der Messe „Verlässlichkeit und Investitionssicherheit“ – ein Appell, der die Nervosität der Branche spiegelt. Als Antwort auf diese Volatilität rückte Künstliche Intelligenz ins Zentrum vieler Messestände. Das Wuppertaler Start-up heatbrAIn präsentierte KI-Modelle, die kommunale Wärmeplanung automatisieren sollen – dort, wo Städte bislang mühsam Gebäudedaten zusammentragen. Der norwegische Anbieter Volue zeigte, wie KI-gestützte Wetterprognosen den Intraday-Stromhandel verbessern – also den kurzfristigen Kauf und Verkauf von Strom, der bei schwankender Wind- und Sonnenproduktion immer wichtiger wird. Erstmals veranstaltete die E-world einen „Municipalities Day“. Kommunen trafen dort direkt auf Technologieanbieter, ohne Umweg über Beratungsfirmen. Ein überfälliger Schritt: Die Energiewende entscheidet sich zu großen Teilen auf lokaler Ebene, von der Fernwärme bis zur Ladeinfrastruktur. Ein Thema blieb hingegen am Rand: die Kreislaufwirtschaft. Windräder, Solarmodule und Batterien benötigen Kupfer, Lithium und seltene Erden. Was am Ende ihrer Lebensdauer damit passiert, ist weiterhin eine Nebensache. Großtechnische Recyclinglösungen existieren bislang kaum. Wer heute Anlagen installiert, schiebt das Problem in die 2040er Jahre. Die E-World 2026 zeigte eine Branche in Bewegung – mit konkreten Werkzeugen für drängende Probleme und blinden Flecken, die noch adressiert werden müssen. Die Dynamik ist da. Ob sie ausreicht, wird sich nicht auf Messen entscheiden, sondern in Kommunen, Netzen und Investitionen. Quellen: E-World 2026 mit neuem Ausstellerrekord: Über 1.100 Unternehmen gestalten die Energiezukunft Europas Fraunhofer zur Messe E-World: Wärmewende passiert in den Kommunen
Langzeitstudie: Solarmodule halten länger als erhofft

Solarmodule rechnen sich deutlich besser als gedacht: Neue Langzeitstudien zeigen, dass die Anlagen über 30 Jahre zuverlässig Strom liefern. Weit länger als die üblichen 25 Jahre Garantie. Was bedeutet das für Investitionsrechnungen und die Klimabilanz? Die 25-Jahre-Garantie hat sich als Verkaufsargument etabliert und ist kein Verfallsdatum. Das ist das Ergebnis eines Forschungsteams der Schweizer Fachhochschule SUPSI. Das Team hat sechs Photovoltaik-Systeme analysiert, die zwischen 1987 und 1993 installiert wurden. Also um die Zeit als Deutschland gerade wiedervereinigt wurde und das World Wide Web noch in den Kinderschuhen steckte. Das Ergebnis der Studie: Die Module liefern nach über drei Jahrzehnten im Feld noch immer mehr als 80 Prozent ihrer ursprünglichen Leistung. Die jährliche Degradationsrate liegt bei nur 0,24 Prozent. Ein Viertel dessen, was in der Fachliteratur oft als Richtwert angegeben wird. Die Zahlen allein erzählen nur die halbe Geschichte. Entscheidend ist, woraus die Module gemacht sind. Die sogenannte Bill of Materials. Also welche Stoffe die Zellen schützen, wie dick das Glas ist, welcher Kleber verwendet wurde. Was macht den Unterschied zwischen einer Anlage, die 30 Jahre durchhält, und einer, die nach 20 Jahren deutlich nachlässt? In den Labortests zeigte sich: Module mit hochwertigen Komponenten degradieren signifikant langsamer als Billigvarianten. Das Klima spielt ebenfalls eine Rolle. In den kühlen Schweizer Alpen altern Panels langsamer als in wärmeren Gebieten. Die Studie hat Vergleichswerte von rund 20 Grad Celsius Temperaturunterschied zwischen Höhenlagen und tiefer gelegenen Standorten. Dieser Unterschied schlägt sich direkt in der Lebensdauer nieder. Wärme beschleunigt die Alterung des Encapsulants, der Kunststoffschicht, die die empfindlichen Solarzellen vor Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen schützt. Für Betreiber älterer Anlagen ist das eine gute Nachricht. Wer vor 15 oder 20 Jahren in Photovoltaik investiert hat, kann die Installation vermutlich deutlich länger nutzen als gedacht. Die Anlagen sind meist längst abbezahlt. Jede Kilowattstunde, die produziert wird, ist reiner Gewinn. Die von den Forschern analysierten Systeme stammen aus den späten 1980er und frühen 1990er Jahren. Eine Zeit, in der Photovoltaik noch Nischenprodukt war und Hersteller mit anderen Fertigungsstandards arbeiteten als heute. Der Boom setzte erst in den 2000er Jahren ein, mit Massenproduktion, Preisdruck und globalisierten Lieferketten. Ob Module aus der aktuellen Generation genauso lange durchhalten, lässt sich also noch nicht wissenschaftlich sagen. Quelle: EES SOLAR: Ebrar Özkalay et al. (2025): „Performance and degradation of photovoltaic modules from the early 1990s“