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Geothermie-Potenziale für CO₂-Reduktion

Veröffentlicht am14. Mai 202115. Mai 2021Autorgh

Neue Fallstudie über nachhaltige Energiequelle

Erdwärme kann als nachhaltige Energiequelle auch in Deutschland einen signifikanten Beitrag zur Senkung von CO₂-Emissionen leisten. Das zeigt eine Fallstudie zum Geothermie-Kraftwerk Kirchstockach unter dem Titel „Environmental performance of a geothermal power plant using a hydrothermal resource in the Southern German Molasse Basin“ (Umweltverträglichkeit eines geothermischen Kraftwerks zur Nutzung einer hydrothermalen Ressource im süddeutschen Molassebecken), die Wissenschaftler am Zentrum für Energietechnik (ZET) der Universität Bayreuth in Renewable Energy veröffentlicht haben. weiterlesen…

Wenige realistische Szenarien für 1,5°-Grenze

Veröffentlicht am14. Mai 202118. Mai 2021Autorgh

PIK: Erfolgreiche Bekämpfung der Erderwärmung aber noch möglich

Von den mehr als 400 Klimaszenarien, die im 1,5°C-Bericht des Weltklimarats (IPCC – siehe: solarify.eu/ipcc-sonderbericht) bewertet wurden, vermeiden nur etwa 50 Szenarien eine deutliche Überschreitung von 1,5°C. Von diesen machen nur etwa 20 realistische Annahmen über die Möglichkeiten zur Abschwächung des Klimawandels, zum Beispiel die Rate und das Ausmaß der Kohlenstoffentfernung aus der Atmosphäre oder das Ausmaß der Baumpflanzung, zeigt eine Untersuchung des PIK-Potsdam mit dem Titel: „All options, not silver bullets, needed to limit global warming to 1.5°C: a scenario appraisal“ (Alle Optionen, keine Allheilmittel, werden benötigt, um die globale Erwärmung auf 1,5°C zu begrenzen: eine Szenariobetrachtung – s.a. Grafik © Abb.1a, Warszawski et al. (2021)). weiterlesen…

Neues zweidimensionales Material entdeckt

Veröffentlicht am14. Mai 202126. Mai 2021Autorgh

Bisher unbekannte chemische Verbindung durch Hochdruck-Technologien hergestellt

Einem internationalen¹ Team u.a. der Universität Bayreuth ist es in Zusammenarbeit mit 11 weiteren wissenschaftlichen Einrichtungen gelungen, mit moderner Hochdruck-Technologie ein bisher unbekanntes zweidimensionales Material namens Beryllonitren zu erzeugen. Es besteht aus regelmäßig angeordneten Stickstoff- und Beryllium-Atomen und besitzt eine ungewöhnliche, für Anwendungen in der Quantentechnologie hochattraktive elektronische Gitterstruktur. Für die Synthese war ein Kompressionsdruck erforderlich, der rund eine Million Mal höher ist als der Druck der Erdatmosphäre. (Grafik: Elektronische Struktur des Beryllonitrens: Das sechseckige elektronische Gitter (grün) des Beryllonitrens beruht auf seiner Kristallstruktur und sieht wie eine leicht verzerrte Bienenwabe aus. Daraus ergeben sich elektronische Eigenschaften, die für quantentechnologische Anwendungen genutzt werden könnten © Maxim Bykov, Uni Bayreuth). weiterlesen…

E-Batterien: Je älter, desto sicherer

Veröffentlicht am12. Mai 202113. Mai 2021Autorgh

Wahrscheinlichkeit von unfallverursachten Batteriebränden sinkt

Untersuchungen an der TU Graz zeigen: Je älter eine E-Auto-Batterie wird, desto geringer ist die Gefahr, die von ihr ausgeht. Nun wollen die Forschenden und Industriepartner Parameter für die Nachnutzung ausrangierter Batterien definieren, schreibt Christoph Pelzl auf der Internetseite der TU. Im Rahmen des COMET-Projekts „SafeBattery“ hat ein Team der TU Graz in den vergangenen vier Jahren das Verhalten von Lithium-basierten Batterien von Elektroautos bei Crashbelastungen untersucht. „Die Performance neuer Batteriezellen ist weitgehend bekannt, daher beschäftigten wir uns mit dem gesamten Lebenszyklus“, erklärt Projektleiter Christian Ellersdorfer vom Institut für Fahrzeugsicherheit. weiterlesen…

Neue Methode steigert Syngaserzeugung aus Biopolyolen

Veröffentlicht am12. Mai 202126. Mai 2021Autorgh

Photokatalytische Umwandlung von Biomasse

Eine Gruppe um Prof. Feng Wang vom Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) der Chinese Academy of Sciences (CAS) hat in Zusammenarbeit mit Prof. Min Wang von der Dalian University of Technology eine neue Methode vorgeschlagen, um die photokatalytische Umwandlung von Biopolyolen zu Synthesegas bei Raumtemperatur mit hoher Effizienz zu realisieren. Diese Untersuchung wurde am 27.04.2021 im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht (Bild: Schematischer Mechanismus des photoinduzierten PCET-Prozesses – © Xiaochen Zhang und Huifang Liu). weiterlesen…

„Materialforschung auf dem Holzweg“

Veröffentlicht am12. Mai 202126. Mai 2021Autorgh

Biobasierte Materialien sollen Umweltverschmutzung reduzieren und Wandel zu nachhaltiger Wirtschaft vorantreiben

Forschende der TU Graz entwickeln grüne, biobasierte Materialien als Ersatz fossiler Rohstoffe – die sollen die Umweltverschmutzung reduzieren und den Wandel zu einer nachhaltigeren Wirtschaft vorantreiben – so am 10.05.2021 eine Medienmitteilung der Universität von Christoph Pelzl. Holz als nachwachsende Ressource bietet ein hohes Potenzial im Kampf gegen den Klimawandel. Zum einen bindet es große Mengen an Kohlenstoff (1 Tonne pro Kubikmeter!). Zum anderen ist es eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Rohstoffen, die Treibhausgas-Emissionen verursachen. Am Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz stellen Forschende aus den Holzbestandteilen Cellulose, Hemicellulose und Lignin biologisch abbaubare Materialien her (Foto: Mikrofibrilläre Cellulose – © TU Graz / BPTI ). weiterlesen…

Küste oder Wüste?

Veröffentlicht am10. Mai 202111. Mai 2021Autorgh

Hör- und Leseempfehlung: Woher kommt der grüne Wasserstoff?

Wasserstoff-Tanklastzug - Foto © Gerhard Hofmann für Solarify Wüste? Küste? Oder Import, etwa aus sonnenreichen Regionen wie der Sahara? Gebraucht werden jedenfalls riesige Mengen, wenn Energiewende und Klimaschutz funktionieren sollen, so die Einleitung eines Beitrages von Frank Grotelüschen im Deutschlandfunk (Internetseite am 09.05.2021). weiterlesen…

Enzym in Pilz entdeckt

Veröffentlicht am9. Mai 2021Autorgh

Katalysator für biochemische Reaktion zum Abbau von Lignozellulose

Forscher unter Leitung der University of York haben ein Enzym in einem Pilz entdeckt, das als Katalysator eine biochemische Reaktion zum Abbau von Lignozellulose auslösen kann. Die Entdeckung dieses neuartigen Enzyms, das eine wertvolle Chemikalie aus landwirtschaftlichen Abfällen freisetzt, könnte ein wichtiger Durchbruch bei der Aufwertung erneuerbarer Kraftstoffe und Chemikalien sein, zeigt eine ihre Untersuchung. weiterlesen…

Aromatizität in der Katalyse zur Erschließung neuer Möglichkeiten

Veröffentlicht am9. Mai 20215. Juni 2021Autorgh

Chemisches Konzept inspiriert neue Entwicklungen

Aromatizität, ein Konzept, das normalerweise verwendet wird, um die auffällige Stabilität und ungewöhnliche Reaktivität bestimmter kohlenstoffbasierter Moleküle zu erklären, könnte das Design neuer Katalysatoren mit neuartigen Anwendungen inspirieren, haben Forscher der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Thuwal (Saudi-Arabien) gezeigt und am 02.05.2021 publiziert (Bild: Reagenzgläser – Foto © Public Domain Pictures auf pixabay.com). weiterlesen…

Nicht so unschuldig wie es scheint

Veröffentlicht am8. Mai 20219. Mai 2021Autorgh

Wasserstoff für die Leistung von Perowskiten im Auge behalten

Forscher der Materialabteilung des College of Engineering der University of California Santa Barbara (UCSD) haben eine wesentliche Ursache für Einschränkungen des Wirkungsgrads in einer neuen Generation von Solarzellen aufgedeckt. Sie entdeckten, dass Wasserstoff eine führende Rolle bei der Bildung von Defekten in einer Perowskitschicht spielt, die deren Leistung als PV-Geräte einschränken. Die Entdeckung, so die Forscher, bietet weitere Einblicke in bereits durch Versuch und Irrtum ermittelte Beobachtungen und könnte dazu beitragen, die bereits beeindruckenden Wirkungsgradleistungen von Perowskiten noch weiter zu steigern. (Grafik: Wasserstofflücke in Perowskit – llustration © Xie Zhang, engineering.ucsb.edu). 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“