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Deutschland auf dem Weg zum Abgrund

(Wirtschaftswoche) – Mit den Meldungen zur Energieversorgung ist es derzeit, als ob man am Bahnsteig steht, und dann rauscht der ICE durch, direkt vorm Gesicht. Laut, schnell, scheinbar endlos. Nehmen Sie allein die vergangenen zwei Wochen: Das Rettungspaket über 65 Milliarden Euro, Robert Habecks Stresstest in der Nuklearsache, der GAU für den Minister allerdings in der Bäckerfrage bei „Maischberger“. Der Gas-Importeur VNG bittet übrigens um Staatshilfe, nach Paragraf 29 Energiesicherungsgesetz. Die Stadtwerke schlagen Alarm, der Mittelstand auch. Da muss doch ein Rettungssch … aber halt: erst mal Uniper retten, die Regierung soll jetzt doch die Mehrheit übernehmen. Notwendig, oder? Aber ist die Zufallsgewinnsteuer auch notwendig, die gerade in Brüssel vorgestellt wird? Funktioniert das? Oder muss doch erst klargemacht werden, dass die Öl-Raffinerie, Sie ahnen es, in Schwedt gesichert wird? Und wie kann es sein, dass jetzt selbst E.On Kunden rauswirft? Was kommt da noch?

Weil selbst uns da bisweilen etwas der Kopf schwirrt, versuchen wir hier, die vergangenen Tage ein wenig zu sortieren, auch uns zu orientieren – und beantworten fünf Fragen, die uns in den vergangenen Tagen besonders wichtig erscheinen.

1. Und wer rettet den Mittelstand? 

Viel wird berichtet, auch von uns, über die Notlage von Verbrauchern. Gas? Strom? Die Preise steigen, Anbieter erhöhen Preise, kündigen, mal zu Unrecht, mal legal. Demnächst kommt die Gasumlage dazu, wenn sie denn wirklich kommt. Aber bei den Unternehmen, vor allem bei vielen Mittelständlern, ist die Lage schon jetzt dramatisch, existenziell. „Wir dürfen unsere mittelständischen Unternehmen nicht in den Ruin treiben“, sagte kürzlich ein Lokalpolitiker aus Osnabrück, der auch im Aufsichtsrat der dortigen Stadtwerke sitzt.

Die Stadtwerke Osnabrück hatten über 1000 Industriekunden, deren Stromverträge zum Jahresende auslaufen, keine Folgeverträge angeboten, ihnen also de facto gekündigt. Die Folge bei vielen: Verzweiflung: Mechthild Möllenkamp, etwa, die in Osnabrück fünf Edeka-Märkte betreibt, denkt sogar darüber nach, ihre Filialen zu schließen. Denn für sie würde ein Alternativstromvertrag mit zehnmal höheren Preisen bedeuten, dass sie jährlich eine Million Euro mehr für ihren Strom wuppen muss.

Das Problem: Zwar hat die Bundesregierung immer wieder Hilfen versprochen, Botschaft: Problem erkannt. Nur bisher ist von der Hilfe nicht viel bei den Unternehmen angekommen. Stattdessen staute sich der Frust – etwa als Robert Habeck, siehe „Maischberger“, sagte, dass Betriebe ja zwischenzeitlich aufhören könnten, zu produzieren. Und im dritten Entlastungspaket der Bundesregierung, dem mit den 65 Milliarden, fühlten sich Unternehmer und Einzelhändler vergessen. Am vergangenen Dienstag traf sich Habeck nun mit 40 Mittelstandsverbänden auf einem digitalen Gipfel.

Das Ergebnis: Energieintensive Unternehmen sollen Strom- und Gaszuschüsse aus dem Energiekostendämpfungsprogramm (EKDP) schneller und einfacher bekommen. Die Regierung hatte den Start des Programms schon Mitte Juli angekündigt. Bis zu 50 Millionen Euro für die gestiegenen Gas- und Stromkosten können bezuschusst werden – allerdings nur für den Zeitraum von Februar bis September. Das Programm war ursprünglich nur für die Industrie gedacht, nun will Habeck dabei auch Handwerk und Dienstleister einbeziehen. Und immerhin hat Kanzler Olaf Scholz nun eine Expertenkommission eingesetzt, die sich damit beschäftigen soll, wie die Politik die Energiekosten senken und Unternehmen und Bürgern helfen kann.

Expertenkommission, das hört sich nach viel Wissen an, aber wenig Tempo. Und dennoch, so das Versprechern, soll diese Kommission schnell zum Punkt kommen. Noch im Oktober soll es konkrete Vorschläge geben – die müssen dann bloß noch umgesetzt werden.

2. Was ist eigentlich bei den Stadtwerken los? 

Sie sind ein zentraler Baustein der Energieversorgung in Deutschland: die Stadtwerke, große und kleine. Und gerade in der Energiekrise spielen sie eine wichtige Rolle: Als Grundversorger springen sie bei Privathaushalten ein, sollten deren Versorger pleite gehen oder ihre Kunden mal eben rauswerfen, weil die Beschaffungskosten so immens hoch sind. Dann kommen die Stadtwerke ins Spiel, ihre Aufgabe ist die kommunale Daseinsvorsorge. Doch auch diese Stadtwerke haben mit den hohen Energiekosten zu kämpfen.

Und ihre Rolle in der Daseinsvorsorge könnte sie in Zukunft in eine schwierige Situation bringen: Lagen die Ausfallsquoten – also die Zahl derjenigen Privatpersonen, die ihre Strom- und Gasrechnungen ans Stadtwerk nicht zahlen konnten – früher im niedrigen einstelligen Prozentbereich, rechnet die Branche mittlerweile mit Zahlungsausfällen von zehn bis 15 Prozent. Einige Insider rechnen sogar mit Zahlungsausfällen von bis zu 30 Prozent. Wenn eine Vielzahl von Kunden, für die das Stadtwerk das Gas beschafft und bezahlt hat, das Stadtwerk nicht mehr bezahlt, dann wird es auch bei den Versorgern, die bisher wirtschaftlich gut dastehen, finanziell eng.

Und dann gibt es da noch die Stadtwerke, die in den letzten Jahren immer risikofreudiger gewirtschaftet haben, weil sich in Zeiten niedriger Energiepreise an den Spotmärkten gutes Geld verdienen ließ. Statt die Mengen an Strom und Gas, die ihre Privatkunden über die nächsten Jahren verbrauchen würden, langfristig im Voraus einzukaufen, wurden einige Stadtwerke gierig: Sie ließen einen Teil des erwarteten Bedarfs offen, um diesen dann am Spotmarkt (eigentlich) billig zu beschaffen, den Kunden aber zu den teureren, festgelegten Preisen weiterzuverkaufen. Am Spotmarkt kauft man Strom und Gas etwa für den nächsten Tag, die Lieferung erfolgt bald nach Bestellung. An den Terminmärkten wird der künftige Bedarf gehandelt, im nächsten oder sogar übernächsten Jahr etwa. Nur implodiert die bisherige Logik des Geschäfts am Spotmarkt gerade. Müssen Stadtwerke jetzt also kurzfristig am Spotmarkt Strom und Gas kaufen, dann wird das Geld schnell knapp.

Haben die Unternehmen dann noch viele Gewerbekunden im Portfolio, deren Verträge noch länger bestehen, und die große Mengen Strom und Gas benötigen, dann wird es noch schwieriger. Denn: Im Börsenhandel müssen Stadtwerke Sicherheitszahlungen hinterlegen, so genannte Margin Calls. Da die Preise steigen, müssen sie auch höhere Sicherheiten hinterlegen als früher – einige Stadtwerke kommen dabei schon jetzt an ihre Liquiditätsgrenze. In Leipzig etwa will die Stadt ihre Stadtwerke deshalb mit einem Kreditrahmen von 400 Millionen Euro stützen.

Aber brauchen die keinen Rettungsschirm, wenn die so wichtig sind? Bisher ist jedenfalls kein bundesweiter Schirm geplant – auch wenn die Rufe aus der Branche und auch aus der Landespolitik immer lauter werden. Der Verband kommunaler Unternehmen (VKU) fordert ihn schon seit Wochen, aber noch plant Robert Habeck nichts in diese Richtung. Doch ob einzelne Kommunen oder die Bundesländer womöglich nötige Stützen für ihre Stadtwerke auf Dauer stemmen können? Daran zweifeln einige Brancheninsider. Oder wie es kürzlich der ehemalige Vorstandsvorsitzende der Berliner GASAG AG, Gerhard Holtmeier, im Interview mit der WirtschaftsWoche ausdrückte: „Auf uns rollt ein Tsunami zu.“

3. Berlin steigt ein. Gibt’s jetzt ein Staatswerk?

Das ist ja nicht neu: Kein Unternehmen steht so sehr für die deutsche Energiekrise wie Uniper. Jahrzehntelang haben dieser Gasimporteur und seine Vorläufer das Russlandgeschäft organisiert – und bestens daran verdient. Deswegen ist Uniper, das war schnell klar, auch wie kein anderes Unternehmen von dem Ausfall der russischen Lieferungen betroffen. Der Mechanismus ist dabei immer derselbe: Wo es laufende Verträge gibt, muss das Gas woanders beschafft werden. Dort ist’s sehr teuer, das treibt die Verluste.

Deshalb gab’s ein großes Aufatmen, als die Bundesregierung Ende Juli verkündete, bei Uniper einzusteigen, mit 30 Prozent, Kredite zu gewähren – und die Gasumlage auf den Weg zu bringen. Puh, gerettet. Von wegen. In den vergangenen Tagen ist bekannt geworden, dass die Verluste von Uniper unvorhersehbar groß werden, wachsen, explodieren. Da hilft auch der Löwenanteil aus dem Gasumlage-Topf in Höhe von in etwa 34 Milliarden Euro nichts. Deshalb erwägt die Bundesregierung jetzt ,nicht 30 Prozent zu übernehmen, sondern mehr, sogar die Mehrheit – und ist deshalb in Verhandlungen mit dem bisherigen Mehrheitseigner, dem finnischen Konzern Fortum, getreten, der wiederum mehrheitlich dem finnischen Staat gehört. Der Druck auf die dortige Ministerpräsidentin Sanna Marin ist groß, Fortum möglichst unbeschadet aus dem deutschen Schlamassel zu ziehen.

Es ist ein schwieriges Unterfangen. Anders als bei der Lufthansa, bei der die Bundesregierung eingestiegen ist, ist Unipers Geschäftsmodell – Gas-Deals mit Russland – de facto tot. Die Gewerkschaften dringen auf eine Übernahme der Mehrheit. Mit Fortum haben sie sich nie angefreundet – und sie warnen vor einer Zerschlagung des Unternehmens. Das Ergebnis der Verhandlungen dürfte demnächst publik werden. Klar ist, es wird für den deutschen Steuerzahler sehr, sehr teuer. Eine Gala wird es bei Uniper, anders als kürzlich noch in Mailand, vermutlich sehr, sehr lange nicht mehr geben.

Aber das war’s ja noch nicht mit der Einstiegs-Tour der Bundesregierung. Vor ein paar Tagen hat auch das Leipziger Unternehmen VNG, ein weiterer Gas-Importeur Staatshilfe beantragt. Auch hier wird die Bundesregierung bald Farbe bekennen müssen, wie viel ihr das Unternehmen wert ist, das gerade für die Versorgung in Ostdeutschland eine zentrale Rolle spielt. Und dann ist ja noch die Treuhandverwaltung von Gazprom Germania, der Gazprom Tochter, die heute Securing Energy for Europe heißt – durch die Bundesnetzagentur und, seit Freitag dieser Woche, die Treuhandverwaltung der deutschen Tochter des Öl-Konzerns Rosneft, ebenfalls durch die Bundesnetzagentur. Mit diesem Schritt sichert sich die Bundesregierung den Zugriff auf die für Berlin und Brandenburg so wichtige Raffinerie in Schwedt, kann die Versorgung mit Rohöl planen – und Arbeitsplätze sichern. Auch das wird in den nächsten Jahren viel Geld kosten, es ist eine Rettungsaktion der anderen Art.

4. Show me the money! Wo soll das Geld herkommen?

Das Retten von Staats wegen kostet Milliarde um Milliarde. Und auch das Entlasten ist teuer. Und weil die Begehrlichkeiten nun schon länger groß sind, an die satten Gewinne einiger Unternehmen in der Krise dran zu gehen, etwa von RWE, hat die EU-Kommission in der vergangenen Woche vorgestellt, wie sie den Großverdienern erhebliche Summen abknöpfen möchte. Die etwas krude Losung lautet „Inframarginal Price Cap“, bedeutet, dass es einen Deckel auf Gewinne gibt, die über 180 Euro für die Megawattstunde (MwH) Strom liegen. Wenn etwa ein Konzern Strom an den Spotmärkten für einen Preis von 200 Euro für die Megawattstunde erzielt, werden 20 Euro abgeschöpft.

Es ist ein Modell, das selbst Betroffene für machbar und umsetzbar halten, wenn auch mit Risiken. Denn so ganz genau weiß noch keiner, wie etwa die Anreize erhalten werden können, möglichst viel Strom zu verkaufen, wenn der Preis gedeckelt ist. Es gibt deshalb Ideen, das System ein wenig zu verändern, etwa Verkäufern auch an jedem über der Obergrenze liegenden Euro noch einen Anteil von zehn oder 20 oder 30 Prozent zuzugestehen, damit überhaupt eine Anreizstruktur erhalten werden kann. Es gibt weitere Fragen: Wie kann sichergestellt werden, dass diese Gewinndeckelung Investitionen, gerade in Erneuerbare Energien, nicht erstickt? Was genau geschieht mit direkt abgeschlossenen Verträgen? Wie wird sichergestellt, dass alte Verträge, die Gaspreise zu 40, 50, 60 Euro für die Megawattstunden festschreiben, nicht angetastet werden?

Die Erwartungen an dieses Abschöpfen der Zufallsgewinne sind groß, 140 Milliarden Euro erhofft sich Kommissionschefin Ursula von der Leyen, in Deutschland geht Finanzminister Christian Lindner von einem Plus von etwa zehn Milliarden Euro aus, die sollen dann auch wieder mit in das jüngste Entlastungspaket fließen. Aber, und auch das ist klar, diese Abgabe birgt, wie die Gas-Umlage auch, das Risiko erheblicher Fehler mit erheblichen Folgen. Sie mag aktuell ein Gerechtigkeitsbedürfnis befriedigen. Aber ob die Abgabe wirklich ein Erfolg werden kann, hängt sehr von Details der Umsetzung ab.

5. Was soll das jetzt mit der Raffinerie?

Strom ist derzeit ein Riesenthema, Gas quasi ein Dauerburner, aber seit dieser Woche ist auch wieder das Rohöl auf der Tagesordnung – nämlich dadurch, dass die Bundesregierung die deutsche Tochter des Ölkonzerns Rosneft der Treuhandverwaltung durch die Bundesnetzagentur unterstellt hat. Ab Ende des Jahres will Berlin darauf verzichten, Rohöl aus Russland zu beziehen. Daran hat Rosneft, der Mehrheitseigner der Raffinerie PCK in Schwedt in Brandenburg, freilich kein Interesse – und hat sich deshalb nicht um alternative Lieferwege gekümmert. Das soll jetzt der Treuhänder im Namen der Bundesregierung übernehmen.

Dabei kann ein guter Teil des Rohöls über den Hafen Rostock in Mecklenburg-Vorpommern geliefert werden. In den dortigen Ölhafen müssen dann Tanker fahren, das Öl wird dann über eine Pipeline von Rostock nach Schwedt in die Raffinerie transportiert. Wie wichtig diese Pipeline ist, hat die Bundesregierung jetzt erkannt. Man wolle sie unbedingt ertüchtigen, hat Bundeskanzler Olaf Scholz am Freitag gesagt. Aber weil das nicht genug sein wird, soll künftig auch über den Hafen Danzig in Polen geliefert werden. Die Polen hatten sich nur dagegen gesträubt, ihre Infrastruktur zur Verfügung zu stellen, solange Rosneft in Schwedt die herrschende Kraft ist. Das hat sich nun geändert.

Trotzdem bleibt die Logistik auch weiter eine Herausforderung. Die Binnenschifffahrt fällt hier aus, denn die Wasserstraßen etwa von Hamburg nach Schwedt sind für größere Binnenschiffe nur schwer zu befahren. Es gibt banale, aber unüberwindbare Hürden wie etwa Schleusen, die schlicht nicht groß genug sind. Bleibt der Transport über die Straße und – vor allem – über die Schiene. Wie aber gerade die Bahn noch mehr liefern soll, ist fraglich. Denn sie muss derzeit auch viel Kohle transportieren, vor allem jene Kohle, die wegen niedriger Pegelstände zuletzt nicht über den Rhein verschifft werden konnte. Das könnte, so die Hoffnung, demnächst nach Regenfällen besser werden.

solierte Goldatome in einem Katalysator verwandeln CO2 in Erdgas (Methan)

(pte022/12:30) – Forscher unter der Leitung von Hefeng Cheng von der Shandong University http://en.sdu.edu.cn haben einen wirtschaftlichen Weg zur Umwandlung von CO2 in Methan mittels Katalysator gefunden. Gold galt immer schon als Top-Favorit, doch die Atome haben die Angewohnheit zu verklumpen, sodass sich die katalytisch aktive Oberfläche massiv reduziert. Genau dieses Verklumpen konnte nun verhindert werden.

Einzelatome effektiver als Klumpen

Beim neuen Katalysator treten die Atome solo auf. Aufgrund ihrer einzigartigen elektronischen Strukturen verhalten sich Einzelatomkatalysatoren anders als herkömmliche Metall-Nanopartikel. Auch wenn sie an einem geeigneten Träger befestigt sind, stehen fast alle einzelnen Atome als aktive katalytische Zentren zur Verfügung. In diesem neuen Katalysator sind die singulären Goldatome in einer ultradünnen Zink-Indiumsulfid-Nanoschicht verankert.

Das Team bezieht die Energie, die es für die Umwandlung von CO2 in Methan benötigt, aus der Sonne, genauer gesagt aus einem Rutheniumkomplex, der unter dem Einfluss von Sonnenlicht zur Elektronenkanone wird. Die elektrisch negativen Teilchen landen mithilfe der Goldatome in den CO2-Molekülen. Diese werden angeregt, sodass sie, anders als im Rohzustand, bereit sind, Wasserstoffatome aufzunehmen, da die hinderliche Energiebarriere abgesenkt wird. Es entsteht Methan, das sich nicht nur als Ersatz für Erdgas, wie etwa in Heizungssystemen eignet, sondern auch in Fahrzeugmotoren verbrennen lässt. Die Nutzung ist, anders als bei Erdgas, klimaneutral, weil nur so viel CO2 frei wird, wie zuvor eingefangen wurde.

Mit “unsichtbaren” Chromosomen positive Eigenschaften gemeinsam vererben

(KIT) – Nutzpflanzen sollen möglichst ertragreich und wohlschmeckend, aber gleichzeitig auch resistent gegenüber Krankheiten oder Schädlingen sein. Jedoch können bei der Pflanzenzucht einzelne dieser positiven Eigenschaften verloren gehen, wenn die entsprechenden Gene auf einem Chromosom weit auseinander liegen. Um sie zukünftig gemeinsam vererben zu können, haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nun mit der molekularen Schere CRISPR/Cas neun Zehntel eines Chromosoms „umgedreht“ und damit genetisch stillgelegt. Die auf diesem Teil liegenden Eigenschaften werden für den genetischen Austausch unsichtbar und so unverändert weitervererbt

Gezielt Gene in Pflanzen verändern, einfügen oder ausschalten – das ermöglicht die molekulare Schere CRISPR/Cas (CRISPR steht für Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats): Mit dieser Methode können Pflanzen etwa robuster gegen Schädlinge, Krankheiten oder Umwelteinflüsse gemacht werden. „Uns ist es bereits in den vergangenen Jahren erstmals gelungen, mit CRISPR/Cas nicht nur Gene, sondern auch die Struktur von Chromosomen zu verändern“, sagt Professor Holger Puchta, der am Botanischen Institut des KIT mit seinem Team bereits seit 30 Jahren an Anwendungen für Genscheren forscht. „Gene sind linear auf Chromosomen angeordnet und wir konnten durch Änderung dieser Abfolge zeigen, wie man gute von schlechten Pflanzeneigenschaften trennen kann.“

Jetzt haben die Forschenden es geschafft, den genetischen Austausch zu verhindern, der bei der Vererbung normalerweise stattfindet und bei dem Eigenschaften getrennt werden. „Wir legen fast ein komplettes Chromosom still – machen es quasi unsichtbar – und können so alle Eigenschaften, die sich darauf befinden, in einem Paket weitervererben“, so der Molekularbiologe. Bisher mussten Pflanzeneigenschaften, die gemeinsam vererbt werden sollten, auf demselben Chromosom nah beieinander liegen. Befinden sie sich auf einem Chromosom weiter auseinander, werden sie bei der Vererbung in der Regel voneinander getrennt und eine positive Eigenschaft kann so bei der Züchtung verloren gehen.

Nach dem Vorbild der Natur: Chromosomen-Engineering verhindert genetischen Austausch

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben sich bei ihrer Forschung ein Beispiel an der Natur genommen: „Diese ‚Umkehrungen‘ oder Inversionen, also das genetische Unsichtbarmachen, kommen in kleinerem Maßstab auch bei Wild- und Kulturpflanzen immer wieder vor. Wir haben von der Natur gelernt und dieses Wissen über den natürlichen Prozess genutzt und erweitert“, sagt Puchta.

Gemeinsam mit Professor Andreas Houben vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) haben die Forschenden um Puchta neun Zehntel eines Chromosoms der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) invertiert. Nur an den Enden erhielten sie Fragmente in ihrer ursprünglichen Ausrichtung. „Mit Hilfe dieser Fragmente kann das Chromosom genauso wie die anderen Chromosomen auch an die nächste Generation weitergegeben werden und geht als Ganzes nicht verloren”, erläutert Puchta.

Zukünftig Züchtung von effizienteren und robusteren Nutzpflanzen möglich

Bei der effizienten Zucht von Nutzpflanzen komme es darauf an, möglichst viele positive Eigenschaften in einer Pflanze zu vereinen. „Die Züchterinnen und Züchter wollen natürlich, dass die Pflanze gut schmeckt, möglichst vitaminreich ist, aber gleichzeitig auch resistent gegenüber Krankheiten. Das können wir mit unserer Methode künftig erleichtern“, so Puchta. (swi)

 

Auf dem Weg zum CO2-neutralen Fliegen

(KIT) – Mit dem Flugzeug reisen – und trotzdem kein zusätzliches CO2 ausstoßen. Möglich wäre das mit synthetischen Treibstoffen, die mittels erneuerbarer Energien aus Wasser und Umgebungsluft gewonnen werden. Allerdings müssten enorme Mengen produziert werden. Ein neues Herstellungsverfahren aus dem Forschungsprojekt KEROGREEN nutzt eine innovative Plasmatechnologie, mit der dies gelingen könnte. Eine erste Anlage haben die Forschungspartner am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) errichtet.

Den Luftverkehr CO2-neutral zu organisieren ist eine große Herausforderung: „Batterien, Wasserstoff und Hybridlösungen sind aufgrund ihrer geringen Energiedichte ungeeignet“, sagt Professor Peter Pfeifer vom Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT und einer der Sprecher des Forschungsprojekts KEROGREEN. „Biokraftstoffe wiederum stehen aufgrund der benötigten Anbauflächen in Konkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion und dem Naturraum.“ Um das CO2-neutrale Fliegen trotzdem zu ermöglichen, haben Pfeifer und die beteiligten Partner von KEROGREEN einen weiteren Weg erforscht: Kerosin aus Luft und Wasser. „Mit erneuerbarer Energie und CO2 direkt aus der Atmosphäre, entsteht dabei ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf. Wir können sogar die bestehende Infrastruktur für die Lagerung, den Transport, die Betankung der Flugzeuge und vor allem die Triebwerkstechnik weiternutzen.“ Darüber hinaus würde synthetisches grünes Kerosin keinen Schwefel sowie weniger Ruß und Stickstoffoxide (NOx) emittieren.

Um den Treibstoff in ausreichendem Maß herstellen zu können, haben die Partner im EU-Projekt KEROGREEN in viereinhalb Jahren ein skalierbares Verfahren entwickelt, das auf einer neuen Plasmatechnologie basiert und in ein Containermodul passt. Die Arbeiten hat das Dutch Institute for Fundamental Energy Research (DIFFER) in Eindhoven koordiniert, eine Forschungsanlage wurde am KIT aufgebaut. Die Technologie befindet sich damit in der letzten Phase der Systemintegration, in der die einzelnen Elemente bereits zu einer geschlossenen Einheit verbunden sind, sich aber noch auf einem unterschiedlichen Entwicklungsstand befinden. „Das neue Herstellungsverfahren ist besonders ressourcenschonend, weil keine seltenen Rohstoffe verwendet werden“, so Pfeifer.

Innovative Plasmatechnologie zur CO2-Spaltung

Der Prozess basiert im Wesentlichen auf drei Schritten: Das CO2 aus der Umgebungsluft wird zunächst in einen Reaktor geführt, in dem es durch ein mit Mikrowellenstrahlung erzeugtem Plasma in Kohlenmonoxid (CO) und Sauerstoff zerlegt wird. Anschließend wird der Sauerstoff entfernt, während das CO in einem zweiten Reaktor zu Teilen mittels Wassergas-Shift-Reaktion in Wasserstoff umgewandelt wird. Dieser Wasserstoff und das verbleibende CO (in der Kombination als Synthesegas bezeichnet) wird in einem dritten Reaktor mittels Fischer-Tropsch-Synthese in Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Hochmolekulare Kohlenwasserstoffe, die nicht für die Produktion von Kerosin verwendet werden können, werden in der Anlage prozessintern gespalten. Das finale Produkt ist der Grundbestandteil der im Flugverkehr üblichen Kraftstoffe. Dieses Rohmaterial kann anschließen zum erwünschten Kerosin veredelt oder auch direkt als Energiespeicher gelagert werden.

Ideal für den dezentralen Einsatz mit erneuerbaren Energien

Mit der Plasmatechnologie wären nach Erkenntnissen der Forschenden Anlagen bis in den Megawattbereich möglich. Sie eigne sich aber auch für den Einsatz in kleinen, dezentralen Produktionsanlagen im Containerformat: „Zukünftige Anlagen werden modular und skalierbar sein und könnten deshalb einfach in einen Offshore-Windpark oder in einen Solarpark in der Wüste integriert werden“, sagt Pfeifer. „Wenn dann Wind oder Sonne mal nicht vorhanden sind, würde sich der Plasmareaktor vorrübergehend ausschalten und mit verfügbarer Energie einfach wieder hochfahren.“ Die Ergebnisse aus dem Projekt werden nun sorgsam analysiert und insbesondere von den industriellen Partnern bereits für die Umsetzung von einzelnen Prozessschritten genutzt. (mhe)

CO2 aus der Luft-Atmosphäre gewinnen

(pte) – Im US-Bundesstaat Wyoming wird die weltweit größte Anlage zur Entfernung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft gebaut. Das „Project Bison“ soll im nächsten Jahr in Betrieb genommen werden und bis zum Ende des Jahrzehnts erweitert werden, sodass sie jedes Jahr fünf Millionen Tonnen CO2 einfangen kann. Anfangs soll die Jahreskapazität bei 10.000 Tonnen liegen. Das Klimagas wird unterirdisch eingelagert. Die CarbonCapture-Anlagen befinden sich in Standardcontainern.

Festkörper fangen CO2 ein

Die Abscheidetechnologie steuert CarbonCapture http://carboncapture.com bei. Das in Los Angeles ansässige Unternehmen hat sich für dieses Unterfangen mit Frontier Carbon Solutions http://frontierccus.com aus dem texanischen Irving zusammengetan, das sich auf die Endlagerung von CO2 spezialisiert hat.

CarbonCaptures fängt das CO2 mit Hilfe von Festkörpern ein, durch die Luft gepumpt wird. Diese halten gezielt CO2 zurück und lassen es nicht mehr entkommen. Das Klimagas wird schließlich abgetrennt, indem die Adsorbentien erhitzt werden. Damit dies der Umwelt nicht schadet, sollen dazu solare Wärme und Windenergie genutzt werden. Eingelagert wird das Klimagas in unterirdische salzhaltige Formationen, später möglicherweise auch in ehemaligen Gas-und Erdöllagern, die dort zunehmend ausgebeutet werden. Es kann auch als Rohstoff für die Herstellung von umweltneutralen Kraftstoffen genutzt werden, vorausgesetzt, es finden sich Interessenten.

In Island wird CO2 zu Stein

CarbonCaptures überholt mit seinem Project Bison möglicherweise den Pionier auf diesem Gebiet, das Zürcher Unternehmen Climeworks. Dessen größte Anlage auf dem Gelände des Geothermiekraftwerks Hellisheidi in Island schafft jährlich 4000 Tonnen. Zur Trennung der Adsorbentien von CO2 wird dort Strom aus dem emissionsfreien Kraftwerk genutzt. Derzeit ist mit Mammoth eine 36.000-Tonnen-Anlage am gleichen Standort im Bau. Das CO2 wird dort mit Wasser vermischt in den Untergrund gepresst. Dort versteinert es innerhalb von weniger als zwei Jahren, sodass keine Gefahr mehr besteht, dass es jemals wieder in die Atmosphäre gelangt. Mit einem gänzlich anderen Ansatz haben chinesische Forscher kürzlich mit einem Katalysator einen Weg zur Umwandlung von CO2 in Methan gefunden (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20220919023 ).

WPK hat einen Unterstützungsfonds eingerichtet. Folgende Empfänger haben sich qualifiziert

(wpk) – Die ersten acht Projekte, die vom WPK-Innovationsfonds gefördert werden, stehen fest. Die unabhängige Jury hat am 1. September in Köln die Projekte mit dem höchsten Innovationsgrad ausgewählt.

Der WPK-Innovationfonds unterstützt Pionier:innen, die im Wissenschafts- und Datenjournalismus neue Wege beschreiten wollen. Martin Schneider, Vorsitzender der Wissenschaftspressekonferenz (WPK): „Wir freuen uns sehr über das hohe Interesse am Innovationsfonds: Mit 32 Bewerbungen in der ersten Ausschreibung hatten wir nicht gerechnet. Es war ein intensiver Entscheidungsprozess der Jury – und sie hat Projekte mit einer bemerkenswerten thematischen Bandbreite ausgesucht.“

Das Themenspektrum reicht von polyperspektivischen Reportagen für Audio & Smart Speaker über interaktive Live-Faktenchecks auf Twitch, einem Navigator für Medizin-Podcasts und einem neuen Klima-Themenservice für Redaktionen bis hin zur Idee, mit einem Greenwashing-Filter nachhaltige Konsumentscheidungen zu ermöglichen.

Dazu gesellen sich neue datenjournalistische Projekte, die den Impact von Satellitendaten und großen Datenbanken der Wissenschaft im Journalismus erhöhen wollen. Ein weiteres Projekt will die Berichterstattung über Wissenschaft in Regionalzeitungen mit einem neuen Tool zur Qualitätssicherung stärken.

Für diese Projekte hat die Jury insgesamt 320.000 Euro bewilligt; hinzu kommen Mittel für Beratungsleistungen, die die Bewerber:innen zusätzlich beantragen konnten. Die Teams und ihre Projekte im Einzelnen:

Förderlinie A (bis zu 10.000 Euro):

− Felix Pohl & Sarah Glatzel wollen mit „Fakt-O-Meter“ ein Format für Live-Faktenchecks auf der Plattform Twitch TV entwickeln.

− Leonie Sontheimer & Katharina Mau wollen mit dem „Newsletter Klimajournalismus“ einen neuen Themenservice für Redaktionen aufbauen.

− Das Team um Lukas Kohlenbach will mit „Medify“ einen Navigator für medizinische Podcasts und Audioinhalte erstellen.

 

Förderlinie B (bis zu 75.000 Euro):

− Der „Public Issues Data Guide“ vom Science Media Center stellt Redaktionen eine kuratierte Sammlung von Datensätzen zu gesellschaftlich relevanten Themen zur Verfügung.

− Mit „Katzen gegen Vögel“ entwickeln die RiffReporter die erste poly-perspektivische Wissenschaftsreportage für Audio & Smart Speaker, in der die Leser:innnen verschiedene Perspektiven einnehmen können.

− Marcus Pfeil & Michael Anthony wollen mit „Vertical52“ eine Plattform zur Suche und Visualisierung von Radar- und Satellitendaten aufbauen.

− Das Team von Flip will mit einem „Greenwashing-Filter“, der journalistische Recherche mit wissenschaftlichen Erkenntnissen verbindet, Verbraucher:innen nachhaltige Entscheidungen ermöglichen.

− TU Dortmund, Fraunhofer-IAIS, Medienhaus Lensing und Nürnberger Zeitung wollen im Projekt „Medien-Doktor Assistance“ die Wissenschaftsberichterstattung in Regionalzeitungen mit einem neuen Tool zur Qualitätssicherung stärken.

Ermöglicht wird die Förderung durch die sechs Stiftungen, die den Innovationsfonds tragen: die Joachim Herz Stiftung, die VolkswagenStiftung, der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft, die Schöpflin Stiftung, die Rudolf Augstein Stiftung und die ZEIT-Stiftung Ebelin und Gerd Bucerius.

Aufgrund der Vielzahl der Bewerbungen hat die Joachim Herz Stiftung zusätzlich 100.000 Euro bereitgestellt. „Guter Wissenschaftsjournalismus ist wesentlich, um komplexe Sachverhalte aus Wissenschaft und Forschung zu verstehen und sich eine eigene, auch kritische Meinung bilden zu können. Die klassischen Verlagshäuser haben ihre Wissenschaftsressorts allerdings massiv verkleinert – dabei brauchen wir dringend innovative neue Formate. Deswegen haben wir uns entschieden, unsere Fördersumme für den Fonds in diesem Jahr noch einmal aufzustocken, um mehr von den guten Projektvorschlägen zu ermöglichen“, so Dr. Nina Lemmens, Programmvorständin der Joachim Herz Stiftung.

Ausdrücklich danken die WPK und die Stiftungen den Juror:innnen Mustafa Benali (Quarks Digital/WDR), Georg Dahm (Fail Better Media), Christina Elmer (Professorin für Digital- & Datenjournalismus/TU Dortmund), Peter-Matthias Gaede (Freier Autor/ehem. Chefredakteur GEO), Henriette Löwisch (Leiterin Deutsche Journalistenschule), Maren Urner (Professorin für Medienpsychologie/Perspective Daily) und Steffen Walz (Explorer & Professor of Design Innovation) für ihr Engagement und die intensive Begutachtung und Diskussion sämtlicher Bewerbungen.

Die nächste Ausschreibung startet am 30. Oktober 2022 und läuft bis zum 13. Januar 2023.

Ausführliche Infos zu den acht ausgewählten Projekten und zur nächsten Ausschreibung finden Interessierte auf der Webseite des WPK-Innovationsfonds: https://innovationsfonds.wpk.org/.

Hintergrund:

Die Wissenschaftspressekonferenz (WPK), Deutschlands Verband der Wissenschafts[1]journalist:innen, hat im Mai 2022 den WPK-Innovationsfonds Wissenschaftsjournalismus gestartet (https://innovationsfonds.wpk.org/). Der Fonds unterstützt Pionier:innen, die im Wissenschafts- und Datenjournalismus neue Wege beschreiten wollen, finanziell und beratend. Mit der Förderung durch sechs angesehene Stiftungen können jährlich 300.000 Euro an Antragstellende vergeben werden. Die erste Ausschreibungsfrist endete am 15. Juli 2022.

Der Fonds ist eine Initiative der WPK, der Joachim Herz Stiftung, der VolkswagenStiftung, des Stifterverbands für die Deutsche Wissenschaft, der Schöpflin Stiftung, der Rudolf Augstein Stiftung und der ZEIT-Stiftung Ebelin und Gerd Bucerius. Die Joachim Herz Stiftung finanziert zudem die Fonds-Geschäftsstelle in den Räumen der WPK in Köln.

Die zwei unterschiedlichen Förderlinien A und B unterstützen die Entwicklung kleinerer Ideen ebenso wie die Umsetzung größerer Vorhaben. In der Förderlinie A kann man bis zu 10.000 Euro, in der Förderlinie B bis zu 75.000 Euro beantragen. Für die Beratung durch ein externes Netzwerk an Fachleuten in steuerrechtlichen, technischen oder juristischen Fragen können in beiden Förderlinien zusätzlich 10 Prozent der beantragten Summe bewilligt werden.

Eine unabhängige, siebenköpfige Jury begutachtet die Anträge. Der Innovationsfonds hat eine Laufzeit von drei Jahren und wird jährlich zwei Mal ausgeschrieben. Die Arbeit des Fonds wird zudem mit einer transformativen Forschung durch die Bauhaus-Universität Weimar umfassend begleitet. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert dieses Forschungsprojekt.

Grünes Methanol, die Lösung des Klimas

Mal eine Prise Optimismus gefällig ? Mit Vernunft und Wissen lässt sich die  Klimakatastrophe verhindern, aber nicht mit den derzeit populistischen Maßnahmen.

An Wasserstoff, gewonnen aus Sonne, Wind oder Wasserkraft geht kein Weg vorbei. Für viele Wirtschaftswissenschaftler und Politiker ist er der Hoffnungsträger. Und auch die Naturwissenschaftler stimmen Ihnen bei, denn wenn preiswerte elektrische Energie zur Verfügung steht lässt sichder Wasserstoff ohne weiteres aus dem Rohstoff Wasser gewinnen.

Und deshalb mein Vorschlag: Ihn dort vorwiegend zu produzieren wo Sonne und Wind in Hülle und Fülle zur Verfügung stehen. Um Missverständnissen vorzubeugen. Das bedeutet nicht, dass wir alles was bisher geschehen nicht weiter verfolgen müssen.

1) Das Dogma, das die regenerative Energie dort gewonnen werden muss wo sie verbraucht wird muss natürlich verworfen werden. Es ist sowieso ein großer Irrtum, dass wir von unserem deutschen Territorium dieses lösen könnten. Nicht nur aus physikalischer Sicht, sondern auch aus soziologischer. Die vielen Proteste können auch nicht durch gesetzliche Maßnahmen überwunden werden. Gleichzeitig ermöglicht mein Vorschlag mit den bisherigen Monopolen für fossile Energien, z.B. Russland oder die arabischen Golfstaaten, zu brechen. Auch der Hoffnungsträger Wasserstoff bringt große Probleme mit sich. Er hat als kleinstes aller Atome bestimmte Eigenschaften die seine Verteilung und Anwendung sehr problematisch und gefährlich machen. Er ist sehr flüchtig und kann nicht ohne weiteres in die vorhandenen Erdgasnetze eingespeist werden. Es sei denn mit enormen infrastrukturellen Maßnahmen, die nach Corona und dem Ukraine Krieg nicht mehr zur Verfügung stehen. Aber vielleicht wäre das den europäischen Staaten möglich aber auf keinen Fall den Ländern im Zustand der Entwicklung. Und was bringen alle Bemühungen, wenn die meisten Länder dieses Globus aus finanziellen Gründen unfähig sind die notwendigen Klimaschutz-Maßnahmen zu erreichen ?

2) Größtes Problem bietet Wasserstoff in der Verteilung und Speicherung. Einfach nur die vorhandenen Erdgasspeicher zu verwenden geht nicht. Dafür ist er zu flüchtig. Aber noch schlimmer ist es wenn es angewendet werden soll. Um notwendige Mengen zur Verfügung zu haben muss er entweder extrem komprimiert werden, z.B. auf 800 bar, also dem 400-fachen eines Autoreifen-Drucks. Ihn so zu verflüssigen wie z.B. Erdgas als LNG bei minus 162 Grad Celsius ist zwar physikalisch möglich, aber Wasserstoffgas benötigt minus 252° C. Und dann muss es wie in einer Thermosflasche auch bei dieser Temperatur gehalten und transportiert werden. Abgesehen davon, dass etwa ein Drittel seiner inneren verfügbaren Energie durch die Verflüssigung verloren geht. Also ein physikalisch problematischer Verlust aber auch wirtschaftlich ein Unding. Trotzdem begeistert das Wunschdenken der Politiker und viele Journalisten der Wasserstoff immer noch als Heilsbringer. Das ist er ja auch, aber in anderer Form.

3) Es gibt viele Möglichkeiten ihn chemisch zu binden und ihn so speicherfähig zu machen dass er keine brauchbare Energie verschleudert. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten zum Beispiel Ammoniak. Aber die einfachste und ökologisch unbedenklichste ist die Verwandlung in Methanol. Dieses regenerative, oder sagen wir mal, grüne Methanol kann nun sämtliche fossilen Energieträger – ob das nun Stein oder Braunkohle ist, oder Erdöl oder Fracking-Gas und so weiter – ersetzen. Es bringt sogar etliche Vorteile, denn es ist bei weitem nicht so entzündlich wie Benzin oder Dieselkraftstoff bzw. Erdöl und Erdgas. Es ermöglicht eine hohe Verbrennungstemperatur. In Motoren oder Turbinen eingesetzt bringt es weitaus mehr Effizienz und Wirkungsgrad wie z.B. Treibstoffe aus fossilen Energien. Ein mit ihm betriebener Verbrennungsmotor kann bis zu 50% Wirkungsgrad erreichen, mehr als bisher der Dieselmotor. Sollte ein Tankschiff oder ein Tanklaster verunglücken, dann erzeugt es nicht die ökologischen Probleme wie ein havariertrer Erdöltanker bisher an Umweltschäden an den Küsten der Meere verursacht.

4) Nach allem Positiven muss ich auch ein wenig Wasser in den Wein gießen. Um grünes Methanol aus Wasserstoff zu gewinnen , benötigt man ein Kohlenstoffatom, und das kann ausgerechnet das so verteufelte Kohlendioxid liefern. Theoretisch könnte das auch z.B. aus der Atmosphäre gewonnen werden, aber das wäre sehr teuer und unwirtschaftlich. Aber auch da gibt es Alternativen, die wesentlich preiswerter sind. Die größten CO2-Schleudern sind die Kraftwerke. Dort das CO2 in Form von Kohlensäure abzufangen ist kein Problem. In den USA und in Indien gibt es Kohlekraftwerke die völlig CO2-neutral arbeiten. Aus dem Abgas wird es einfach abgefangen. Diese Technologie ist sozusagen Stand der Technik. Übrigens, mit großem wirtschaftlichen, denn das abgefangene Kohlendioxid kann für vielerlei Prozesse verwendet werden, z.B. um Kunststoff zu produzieren. Bisher war das viel zu teuer. Somit wird CO2 zum wertvollen Rohstoff und braucht nicht irgendwo tief in der Erde und in den Meeren versenkt zu werden. Mein Vorschlag: CO2 recyceln, also wiederverwerten wie das ja bei vielen komplizierten Substanzen heutzutage üblich ist. Elektrische Kraftwerke sind auch in Zukunft unentbehrlich. Der Spruch der in den 50er Jahren die Runde macht: „Wir brauchen keine Kraftwerke, bei uns kommt der Strom aus der Steckdose“, gilt auch für die heutige Versorgung mit elektrischer Energie. Sie lässt sich sehr problematisch speichern, jedenfalls nicht mit Wasserstoff wie oft behauptet. Und bei aller Euphorie und der Möglichkeiten des elektrischen Stroms ihn als Wärme für unsere Gebäude zu verwenden ist ein Sakrileg. Das kann man selbst dann, wenn man mit elektrischen Wärmepumpen aus einer Kilowattstunde etwa 3 Kilowattstunden produzieren kann. Aber diese eine Kilowattstunde muss auch produziert werden. Aber wie ? Also auf Kraftwerke kann auf keinen Fall verzichtet werden. Doch das CO2 abfangen und es ganz einfach zu verflüssigen und mit den gleichen Transportmitteln zu versenden wo das Methanol herkommt ist kein Problem. Jedenfalls erspart diese Methode enorme Investitionen in die Infrastruktur aller Länder. Gelder die, wie gesagt, nicht verfügbar sind, insbesondere in Entwicklungsländern.

5) Und genau da setzt mein, unter anderem auch langfristig Weltfrieden schaffendes Bemühen, ein. Die Entwicklungsländer würden zu Energieproduzenten werden, auf gleicher Augenhöhe mit den Industrieländern. Überall dort wo genügend Sonne und Wind zur Verfügung steht, kann Energie in Hülle und Fülle über die preiswerte Photovoltaik und Windenergie gewonnen werden. Benötigt werden nur große Flächen, die sowieso durch den Klimawandel und die ausbreitenden Wüsten fast kostenlos zur Verfügung stehen um riesige Photovoltaik Felder und Wasserstoff-Methanol -Fabriken zu schaffen. Die mit Hilfe von zugefügter Kohlensäure den zukünftigen regenerativen Welt-Energiestoff, der alle Klima- Probleme löst, zu produzieren.

Ich weiß, es gibt viele Einwände, weil man postuliert: „Das sind alles Länder die alle so unsicher sind“. Okay, dann sei die Frage erlaubt: Warum sind diese so instabil ? Nun ja wenn ein Familienoberhaupt nicht weiß, wie er seine Kinder am Tag ernähren soll, dann haben Terroristen keine Probleme mit ihrer unmenschlichen Ideologie diese umzufunktionieren. Jedes Entwicklungsland schafft seine eigene Energiequelle und es entstehen Industrie und Arbeitsplätze, dort wie es auch bei uns nach der Aufklärung und der Erfindung der Dampfmaschine durch James Watt und der erheblichen Erleichterung der Arbeit durch Maschinen geschehen ist.

6) Überall dort, wo fossile Energie zur Verfügung stand entstanden die Arbeitsplätze, die dem Westen den Wirtschaftsboom und die Arbeitsmöglichkeiten sondergleichen ermöglichen. Hinzu kommt, dass dann durch die Vielzahl der Energiequellen, frei von Monopolen, endlich etwas entstehen kann, was faire globale soziale Marktwirtschaft ermöglicht. Das Gerede von Wandel durch Wirtschaft kann dann tatsächlich verwirklicht werden.

Wer mehr wissen will, der kann auf meiner täglich aktualisierten Homepage, versehen mit einer intelligenten Suchmaschine, viele Argumente die ich hier verwendet habe und ihre Belege finden. Hier den Link: www.jean-puetz.net

Schön wäre es, wenn man nur regenerative Energiequellen wie Photovoltaik, Wind oder Wasserkraftwerke einsetzen könnte. Diese setzen die Kraft fast ohne Verluste in elektrischen Strom um. Aber leider sind diese ziemlich unzuverlässig bzw. sie stehen nicht immer zur Verfügung. Und deswegen besteht das Problem der Stromspeicherung. Das geht aber wirtschaftlich nicht mit Batterien oder nur sehr aufwändig. Die beste Stromspeicherung geschieht durch sogenannte Pumpspeicherwerke. Aber die Topographie Deutschlands ist dafür nicht so geeignet, außer in den Alpen und einigen Mittelgebirgen. Deswegen werden Kraftwerke, die den Strom aus der Kraft der Wärme erzeugen unentbehrlich.

Nun ist Wärme eine unordentliche Energie. Wenn sie in ordentliche Bewegungs- oder Strom Energie umgewandelt werden muss dann entstehen Verluste. Hier spielt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik eine wichtige Rolle. Das ist der, mit der Entropie in der Schule kaum begriffen wird. Aber es ist der wichtigste Satz ist, um die modernen robleme der Energieerzeugung zu verstehen. In der Vergangenheit wurde die elektrische Energie hauptsächlich aus fossilen Energien geholt aber die notwendige Alternative, und das ist sehr gut möglich, sind regenerative Brennstoffe z.B. das Methanol, das weitgehend alle Probleme lösen wird. Wie sehr dann allerdings auch Kraftwerke notwendig sind die nicht nur Strom erzeugen sondern gleichzeitig auch die Wärme für unsere Gebäude und für die Industrie, das beschreibt der folgende Link:

https://jean-puetz.net/waermepumpen-kwk-anlagen-und-pufferspeicherergaenzen-sich-eine-studie-der-rwth-aachen

Mein Appell an die Forschung regeneratives Methanol in großen Fabriken zu produzieren.

https://jean-puetz.net/die-sache-mit-dem-wasserstoff-und-seineprobleme

Indien macht es vor: Kohlekraftwerk ohne CO2 im Abgas

https://jean-puetz.net/kohlekraftwerk-ohne-co2-im-abgas-bereits-heutewirtschaftlich

Folge 254: der Vernunft eine Chance

Ihr Jean Pütz

Schutz vor Corona: Erfahrung ist beim Immunsystem nicht immer ein Vorteil

Schutz vor Corona: Erfahrung ist beim Immunsystem nicht immer ein Vorteil

(PMI) – Bei der Corona-Impfung basiert eine gute Impfreaktion auf naiven Immunzellen, bereits existierende Gedächtniszellen sind eher nachteilig, wie ein Forschungsteam des Exzellenzclusters PMI zeigt.

Wer viele Infektionen mit gewöhnlichen Erkältungsviren durchgemacht hat, die ja auch zu den Coronaviren zählen, steht dadurch nicht besser da, was die Bekämpfung von COVID-19 angeht, sowohl nach Infektion mit SARS-CoV-2 als auch nach einer Corona-Impfung. „Wir haben bereits 2020 gezeigt, dass ein früherer Kontakt mit Erkältungsviren keinen Schutz vor COVID-19 bietet. In der Folgestudie konnten wir jetzt zeigen, dass dies auch für die Qualität der Impfreaktion nicht vorteilhaft ist“, erklärt Professorin Petra Bacher vom Institut für Immunologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel. Gemeinsam mit Professor Alexander Scheffold, dem Leiter des Instituts für Immunologie, und weiteren Kolleginnen und Kollegen des Exzellenzclusters „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) aus Kiel analysierte die Immunologin Blutproben von gesunden Personen vor und nach der Corona-Impfung. Das Ergebnis der jetzt in Immunity publizierten Studie: „Eine gute Immunantwort kommt aus dem naiven Repertoire an T-Zellen. Bereits vorhandene T-Gedächtniszellen, die SARS-CoV-2 erkennen, haben eher einen negativen Effekt.“ Das könnte erklären, warum bei alten Menschen die Immunreaktion nach Infektion oder Impfung oft schlechter verläuft.

Was macht eine gute Impfantwort aus?

T-Zellen, genau genommen, T-Helferzellen, sind die zentralen Organisatoren von Immunantworten. Jede einzelne erkennt über ihren „T-Zell-Rezeptor“ einen spezifischen Krankheitserreger. Naive T-Zellen, hatten noch keinen Kontakt mit einem Erreger. Bei einer Infektion oder Impfung werden nur die Erreger-spezifischen T-Zellen aktiviert und können sich zu Gedächtniszellen umwandeln. Diese sorgen bei erneutem Kontakt mit dem Erreger für eine schnelle Immunreaktion, das Prinzip der Impfung. Man findet aber im Blut von Menschen, die weder geimpft sind noch infiziert waren auch Gedächtniszellen, die auf SARS-CoV-2 reagieren können, die aber aus Infektionen mit anderen Erregern stammen. Ein Phänomen, das Kreuzreaktivität genannt wird und das bisher als protektiv betrachtet wurde. „Wir haben uns gefragt, ob Gedächtniszellen, die bereits gegen einen ähnlichen Erreger wir SARS-CoV-2 reagiert haben, zum Beispiel ein Schnupfenvirus, tatsächlich die Reaktion auf die Corona-Impfung verbessern. Oder ob es wichtiger ist, viele naive Zellen gegen SARS-CoV-2 zu haben, die sich spezifisch auf den neuen Erreger einstellen können. Das ist in der Regel bei jungen Menschen der Fall, die meist gut mit Infektionen und Impfungen zurechtkommen“, verdeutlicht Bacher, die den Dorothea-Erxleben-Forscherinnenpreis 2021 des Exzellenzclusters PMI erhalten hat und das Preisgeld in dieses Projekt steckte.

Für die aktuelle Studie wurde das Blut von 50 gesunden Personen vor der Corona-Impfung sowie mehrere Wochen nach der ersten und zweiten Impfung analysiert. Eine vorhergehende Corona-Infektion wurde ausgeschlossen. Durch eine spezielle Technik, die sogenannte Antigen-reaktive-T-Zell-Anreicherung, können ganz gezielt die Zellen untersucht werden, die auf den Impfstoff reagieren. Bacher: „Wir sortieren die Zellen heraus, die auf SARS-CoV-2 reagieren, denn nur die entscheiden über die Immunantwort. Über den T-Zell-Rezeptor können wir feststellen, ob die Zellen aus dem naiven Repertoire stammen oder aus dem Gedächtnis-Repertoire.“ Die Ergebnisse dieser Analyse wurden mit der Qualität der Impfantwort in Beziehung gesetzt.

Impferfolg bei über 80-Jährigen nicht so gut

Das Ergebnis der Untersuchung war, so Bacher, „Bereits vorhandene Gedächtnis-T-Zellen tragen nicht zu einer qualitativ hochwertigen Immunantwort bei. Eher im Gegenteil. Eine sehr gute Immunantwort kommt aus dem naiven Repertoire.“ Bei den über 80-jährigen zeigte sich eine insgesamt schwächere Reaktion. Die Impfung führte bei ihnen nur zu einem geringen Anstieg der SARS-CoV-2 spezifischen T-Zellen. „Wir zeigen, dass bei Älteren die wenigen naiven T-Zellen, die im höheren Alter noch übrig sind, nicht mehr so gut aktiviert werden können. Aber auch die stark vorhandenen Gedächtniszellen tragen bei Älteren nicht positiv zur Impfantwort bei.“ Dieser Defekt im Immunsystem von alten Menschen lasse sich zwar mit weiteren Auffrischimpfungen mildern aber nicht ausgleichen. Trotz Impfungen bleiben hochbetagte Menschen eine vulnerable Gruppe. „Wir müssen uns bewusst machen, dass es immer noch eine Gruppe gibt, die gefährdet ist. Das betrifft überwiegend die Älteren, deren Immunsystem nicht mit diesem „neuen“ Erreger zurechtkommt. Aber auch bei jungen Menschen gibt es welche mit schlechter Impfantwort. Das sieht man auch daran, dass trotz Impfung immer noch schwere Verläufe vorkommen“, ergänzt Alexander Scheffold.

Impfschutz – Antikörperwerte sind nicht aussagekräftig

Wie gut und wie lange die Impfung im Einzelfall vor einer Infektion mit Corona schützt, lässt sich nach wie vor durch Blutuntersuchungen nicht zuverlässig feststellen. Die Messung spezifischer Antikörper gegen den Erreger ist nicht wirklich aussagekräftig. Denn es ist nicht bekannt, ab welchem Wert ein ausreichender Immunschutz vorliegt. Bacher: „Im Immunsystem gibt es keine klaren Grenzen. Welcher Faktor entscheidend ist, kann von Mensch zu Mensch verschieden sein. Insgesamt tragen viele Faktoren zum Infektionsschutz bei, neben den Antikörpern eben vor allem die T-Zellen“. Die in der Studie angewandten T-Zelluntersuchungen sind aber für die klinische Anwendung noch viel zu aufwändig. Hier muss noch einiges in Forschung und Entwicklung investiert werden, um diese Organisatoren der Immunantwort auch im klinischen Alltag bestimmen zu können, nicht nur für SARS-CoV-2. Die Notwendigkeit aber hat die Corona-Epidemie klar vor Augen geführt.

Elektrische Heizungen im Vormarsch

(pte) – 30 Prozent aller Haushalte in Deutschland erwägen angesichts der sich abzeichnenden Gaslieferkrise den Kauf von elektrischen Heizungen wie Heizlüftern, Radiatoren oder Heizstrahlern. Laut einer neuen Befragung des Vergleichsportals Verivox http://verivox.de haben sich bereits zehn Prozent der Befragten bereits ein solches Gerät angeschafft.

Lieber nachdenken

Einen realistischen Blick auf die Stromkosten haben viele deutschen Verbraucher dabei aber offenbar nicht. Denn nur gut ein Drittel (35 Prozent) der Befragten geht davon aus, dass der Betrieb der elektrischen Geräte teurer ist als der einer herkömmlichen Gas- oder Ölheizung.

Rund zehn Prozent der Befragten haben sich in den vergangenen sechs Monaten eine elektrische Heizung wie einen Heizlüfter oder einen Radiator angeschafft. Weitere elf Prozent planen den Kauf einer Elektroheizung, 19 Prozent haben über die Anschaffung eines solchen Gerätes nachgedacht.

Teure Panik-Käufe

„Elektrische Direktheizgeräte verursachen deutlich höhere Kosten als eine Gasheizung. Das liegt daran, dass der Preis für eine Kilowattstunde (kWh) Strom deutlich höher ist als für eine kWh Gas. Im August 2022 kostet eine Kilowattstunde Strom im bundesweiten Durchschnitt rund 42 Cent, der durchschnittliche Gaspreis liegt bei rund 18 Cent/kWh“, so Verivox-Energieexperte Thorsten Storck.

Unterstellt man eine vollständige Umwandlung der Heizenergie in Raumwärme, also einen Wirkungsgrad von 100 Prozent, so der Fachmann, müsste sich der Gaspreis also noch mehr als verdoppeln, damit die gleichen Kosten wie bei einer Elektroheizung anfallen. Die Anschaffung von E-Heizungen sollte also angesichts der Kosten überdacht werden.

Gaspreise für Haushalte beinahe verdreifacht

(pte) – Das Gaspreisniveau für deutsche Haushalte hat im August einen neuen Rekord erreicht. Im Jahresvergleich sind die durchschnittlichen Preise um rund 184 Prozent angestiegen. Die Gaskosten für private Kunden haben sich damit fast verdreifacht. Das ist das Ergebnis einer Analyse des Vergleichsportals Verivox http://verivox.de .

Preisrally geht weiter

Die Preisrally dürfte weitergehen, denn viele regionale Grundversorger haben weitere Erhöhungen angekündigt. Im Herbst wird noch eine zusätzliche Gas-Umlage für höhere Kosten sorgen, so Verivox. Zahlte eine Familie mit einem Gasverbrauch von 20.000 Kilowattstunden (kWh) im August 2021 noch 1.258 Euro im Jahr, sind es aktuell durchschnittlich 3.568 Euro.

„Einen Gaspreis von fast 18 Cent pro kWh für Haushalte gab es in Deutschland noch nie. Der Preis wird jedoch noch deutlich höher steigen, denn die Großhandelspreise für Gas liegen derzeit deutlich über diesem Niveau. Daher müssen sich Verbraucher auch in den kommenden Monaten auf weiter steigende Preise einstellen“, so Verivox-Energieexperte Thorsten Storck.

Preistreiber Gas-Umlage

Der Trend flächendeckender Gaspreiserhöhungen setzt sich fort: Für August, September und Oktober haben örtliche Gasgrundversorger 136 Preiserhöhungen um durchschnittlich 50 Prozent angekündigt. Das entspricht Mehrkosten von rund 946 Euro im Jahr. Die ab Oktober kommende Gas-Umlage soll zwischen 1,5 Cent/kWh und fünf Cent/kWh liegen. Für eine Familie mit einem Jahresverbrauch von 20.000 kWh bedeutet das unter Berücksichtigung der Mehrwertsteuer Mehrkosten zwischen 357 und 1.190 Euro.