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Praktische und ökologische Vorteile von grünem Methanol

Gedanken

Warum regeneratives Methanol als Universal-Energie-Lieferant für die ganze Welt ?

Es hat sich zwar noch nicht herumgesprochen das Wasserstoffgas zwar die einzige Möglichkeit bietet in Zukunft auf regenerative Energien umzusteigen. Das es aber physikalische Eigenschaften hat die als Alltags-Energie-Lieferant aus vielerlei Gründen ungeeignet ist.

  1. Es lässt sich nur unter großem Energieverlust speichern, z.B. erst bei -252° verflüssigen, und auch die Komprimierung ist nur dann wirtschaftlich vertretbar wenn es auf mindestens 500 bis 800 bar zusammengepresst wird, was mit großen Gefahren, aber auch nach adiabatischen Gesichtspunkten mit erheblichem technischen und energetischen Aufwand verbunden ist

Hinzu kommt dass dazu eine enorme Investition in die Infrastruktur erforderlich ist, denn die bisherigen Leitungen und Pipelines für Erdgas lassen sich nur mit hohem Aufwand für das extrem flüchtige Wasserstoffgas umbauen, und eine neue Infrastruktur wird allein für Deutschland mit mindestens 500 Milliarden Euro angesetzt.

  1. Für die Länder denen diese notwendige Finanzen nicht zur Verfügung stehen ist es deswegen schon obsolet. Deswegen sei die Frage erlaubt, warum die Berater der Politik bisher nicht auf die Idee gekommen sind wenigstens die chemische Speicherung von Wasserstoff in Betracht zu ziehen. Die Enthalpie, auf das Gewicht bezogen von Wasserstoff, Methanol, aber auch Ammoniak ist so vergleichbar, dass mit relativ wenig Energieeinsatz über entsprechend gestaltete Katalysatoren die Umwandlung von Wasserstoff in diese Substanzen, als Wasserstoffspeicher berücksichtigt wird.
    Die bisher in der fossilen Welt benutzten Transportmittel ebenso wie die Motoren inklusive Brennstoffzellen können verwendet werden ohne enorme Investitionen in eine neue komplett andere Infrastruktur.

Sogar im Falle von grünem Methanol können viele Motoren und Turbinen ohne großen Aufwand umgerüstet werden. Und dabei entsteht wegen der hohen Klopffestigkeit von Methanol sogar noch eine wesentlich bessere Effizienz, das heißt der Wirkungsgrad kann wegen der höheren explosions- und Verbrennungstemperaturen gesteigert werden auf über 50%, wesentlich mehr als zum Beispiel der Diesel. Das heißt allein ohne CO2-Rückgewinnung entsteht eine wesentliche Verminderung dieses Klimagases in der Praxis.

  1. Insbesondere Methanol kann vor allen Dingen überall dort in den Ländern der Dritten Welt produziert werden die über höhere Anteile an Sonnenenergie und Windenergie verfügen. Das hat etwas mit dem Breitengrad zu tun, aber selbst in Südeuropa sind die Verhältnisse so, dass die Photovoltaik extrem niedrige Kilowattstunden-Preise, unter ein bis zwei Cent ermöglicht. Das heißt Methanol aber auch Ammoniak ist überall dort wirtschaftlich zu produzieren wo neben der dort nur selten vorhandenen Elektrifizierung auch Wasserstoff produziert wird.

Das sind auch viele der Länder die durch die klimabedingte Ausbreitung der Wüste alt gebeutelt sind genau an der Grenzfläche lassen sich praktisch kostenlos Grundstücke zur Aufnahme von großen Photovoltaik-Flächen generieren. Und wo Strom entsteht kann unmittelbar auch Methanol produziert werden der dann als Weltenergie auch global werden kann. Und zwar nicht gebunden an irgendwelche Monopolen wie das heute bei der fossilen Welt der Fall ist. Dies wäre eine Form von fairer Entwicklungshilfe, denn auch bei uns in den Industrieländern sind die Arbeitsplätze ja doch entstanden wo ursprünglich fossile oder Wasserenergie zur Verfügung stand.

4) Grünes Methanol ist in jedem Fall dem Ammoniak vorzuziehen, weil es auch bei unsachgemäßem Verbrauch nicht diese Umweltschäden und Gesundheitsgefahren erzeugt als die bisherigen fossilen Energieträger. Selbst eine Havarie auf den Meeren bzw. mit Tanklaster auf dem Land wird dann nicht zu diesen Katastrophen, die Milliarden bisher gekostet haben.

Dabei muss berücksichtigt werden, dass der Umgang mit Technologie in Entwicklungsländern nicht auf eine vorgebildete Bevölkerung stößt.

Herzlichst
Ihr Jean Pütz

Klimafolgen durch lokale Maßnahmen lindern – Mit einem Vorwort von Jean Pütz

Erde, Klima, Umweltschutz

Was in dem folgenden Beitrag völlig vergessen wurde. Auch fleißige Häuserbauer können in Grenzen den Klimawandel im persönlichen Kontakt  abschwächen. Das gilt ganz besonders für den sich immer mehr abzeichnenden Wassermangel.

Ich empfehle, nötigenfalls auch als gesetzliche Vorschrift: Jedes neugebaute Gebäude soll sich eine entsprechend dimensionierte Zisterne zulegen müssen, dass Regenwasser von den Dächern des Komplexes abspeichert. Nötigenfalls mit einer dritten Leitung für Brauchwasser. Selbstverständlich können davon auch die Grünflächen im Fall einer längeren Trockenheit bewässert werden.

Jean Pütz

(KIT) – Der Klimawandel ist in Deutschland angekommen. Neben Starkregen und Hochwasser treten auch Dürre- und Hitzeereignisse seit Jahren immer häufiger auf und verursachen große Schäden. „Die Folgen sind sinkende Grundwasserstände und Flusspegel, die unter anderem die Trinkwassernutzung und den Schiffsverkehr einschränken. Äcker und Wiesen vertrocknen, Wälder sterben am Wassermangel und es kommt zu großen Bränden. Hinzu kommt das Artensterben“, sagt Dr. Christian Damm vom Aueninstitut des KIT in Rastatt. „Langfristig wird sich diese Entwicklung noch verschlimmern. Wir haben große Probleme und müssen jetzt handeln, um die Folgen der Klimakrise abzumildern.“

Neben den globalen Bemühungen um ein Ende fossiler Emissionen, gebe es vor allem auf lokaler Ebene Handlungsspielraum. „Es gibt seit langem bekannte Maßnahmen, die jetzt vor Ort umgesetzt werden können und müssen. Dazu gehört die Renaturierung von Auen, Flüssen und Feuchtgebieten. Natürliche Flussauen dienen nicht nur dem Hochwasserschutz, sie verbessern auch die Niedrigwassersituation von Oberflächengewässern und Grundwasser, indem sie wie große Schwämme wirken. Außerdem schützen sie die Artenvielfalt und dienen als natürliche CO2-Senken“, sagt Damm. „Wir müssen jetzt die Renaturierungen angehen und Klimafolgen mildern.“ Jedes Feuchtgebiet sollte dabei maximal genutzt werden. Je mehr Fläche für Ökosystemleistungen zur Verfügung stünde, desto mehr würden auch die Menschen davon profitieren.

Das Aueninstitut erforsche seit Jahrzehnten Fluss- und Auenlandschaften und habe schon eine Vielzahl von Projekten vorgeschlagen, so Damm. Allerdings beobachte er massive Umsetzungsprobleme: „Beispielsweise haben wir die Renaturierung der Rheinauen bei Rastatt intensiv untersucht und beworben. Realisiert wurden bisher aber nur wenige Projekte. Jetzt sind neue Strategien und noch viel umfangreichere Initiativen erforderlich.“ So schlägt das Aueninstitut umfangreiche Maßnahmen zur Vernässung der vielen Feuchtgebiete der sogenannten Kinzig-Murg-Rinne entlang des Schwarzwaldes vor, welche dabei helfen könnten, den Grundwasserspiegel im Rheintal anzuheben. Eine weitere vorgeschlagene Maßnahme sei der Rückbau von Drainagen vom Schwarzwald bis in die Rheinebene. „Obwohl der vielfache Nutzen solcher Maßnahmen unstrittig ist, sind Initiativen zur Umsetzung – sogar auf Flächen in öffentlichem Eigentum – eher die Ausnahme.“

Um voranzukommen, empfiehlt Damm deshalb die Zuständigkeiten klar zu benennen, Verantwortung zuzuweisen und die Renaturierung insgesamt stärker zu priorisieren. „Vor allem die Politik, aber auch Verwaltung und Öffentlichkeit sind nun dringend gefragt. Wir können und müssen etwas tun, um der Umwelt und damit uns selbst zu helfen.“

Kritik an Corona-Maßnahmen mit BW-Forschungspreis ausgezeichnet

Klassische Medizin

Dr. Katrin Schmelz (44) hat sich schon zu Pandemiebeginn auf kontroverse Fragen zur Corona-Politik eingelassen. Mit ihren Erkenntnissen zur Akzeptanz von freiwilligen oder verpflichtenden Maßnahmen begab sie sich in ca. 300 internationalen Medienauftritten in die hitzigen Diskussionen entgegengesetzter Corona-Standpunkte, allen voran zur Impfpflicht. Ihre Forschung stellt die Grundannahmen ihrer Disziplin in Frage: Sie zeigt, dass äußere Anreize und Pflichten manchmal kontraproduktiv sein können, weil Menschen soziale Motivationen haben, die durch Anreize und Druck untergraben werden können. Schmelz bringt psychologische Erkenntnisse und unkonventionelle Fragen in die Wirtschaftswissenschaften ein. Ihre Forschung trägt zu einem neuen Verhaltensmodell für die Politikgestaltung bei. Dabei ist es ihr Anliegen, wissenschaftsbasierte politische Entscheidungen zu ermöglichen und deren Akzeptanz in der Öffentlichkeit zu verbessern. Ihre empirischen Ergebnisse lösten sowohl bei Befürworter:innen als auch bei Gegner:innen der Corona-Regeln Unmut aus, was in persönlichen Beschimpfungen und Bedrohungen aus beiden Lagern gipfelte. Katrin Schmelz sagt: „Die Leute wollten, dass ich mich positioniere. Meine Forschung hat aber sowohl das Pro als auch das Contra der Maßnahmen aufgezeigt, insbesondere bei der Impfpflicht. Ich bin Wissenschaftlerin und keine Politikerin. Politiker:innen und Bürger:innen brauchen fundierte wissenschaftliche Erkenntnisse, um zu verstehen und abwägen zu können, welche Auswirkungen die zur Debatte stehenden Maßnahmen haben. Das gilt auch für andere gesellschaftliche Herausforderungen wie den Klimawandel. Deshalb müssen wir die entscheidenden Fragen stellen und die Wahrheiten, die unsere Forschung hervorbringt, vermitteln, auch wenn sie manchmal unbequem sind.“

Dr. Katrin Schmelz, Uni Konstanz (und Thurgauer Wirtschaftsinstitut)

Neuer Herzschrittmacher arbeitet schmerzfrei

Klassische Medizin

(pte) – Ingenieure der University of Arizona haben eine neue Art von Herzschrittmacher entwickelt, der das Herz wie die Blütenblätter einer Blume umhüllt, keine Schmerzen verursacht, wenn er aufgrund von Unregelmäßigkeiten korrigierend eingreift, und zudem keine Batterie benötigt.

Muskelzellen im Visier

Das Gerät verwendet Licht und eine Technik namens Optogenetik. Diese zielt nur auf Kardiomyozyten ab, die Zellen des Muskels, die die Kontraktion auslösen, also den Herzschlag. Schmerzempfindliche Bereiche werden nicht berührt. Diese Architektur ermöglicht es dem Herzschrittmacher auch, auf verschiedene Arten von Unregelmäßigkeiten angemessener zu reagieren. Zum Beispiel schlagen während des Vorhofflimmerns die oberen und unteren Kammern des Herzens asynchron. Die Rolle des Herzschrittmachers besteht dann darin, die beiden Teile wieder in Einklang zu bringen.

„Während wir im Moment das ganze Herz schocken müssen, damit das gelingt, können diese neuen Geräte viel präziser zielen, was die Defibrillation sowohl effektiver als auch weniger schmerzhaft macht“, sagt Igor Efimov, Biomedizintechniker der Northwestern University, der die Geräte im Labor getestet hat. „Diese Technologie könnte Patienten auf der ganzen Welt das Leben erleichtern und gleichzeitig Wissenschaftlern und Ärzten helfen, mehr über die Überwachung und Behandlung der Krankheit zu erfahren.“

Blaue LEDs liefern das Licht

Das benötigte blaue Licht liefern winzige Leuchtdioden, die ihren Strom aus einem thermoelektrischen Generator beziehen, der die Körperwärme zur Stromerzeugung nutzt. Das neue Schrittmachermodell besteht aus vier blütenblattartigen Strukturen aus dünner, flexibler Folie, die Lichtquellen und einen Sensor enthalten, der den Herzschlag überwacht. Die Blütenblätter hüllen das Herz ein.

„Aktuelle Herzschrittmacher lösen einen elektrischen Impuls aus, wenn das Herz arhythmisch zu schlagen beginnt. Unser Gerät verfügt dagegen über einen Computer, der mit verschiedenen Algorithmen gefüttert ist, die je nach Art der Störung unterschiedliche Zellen mit Licht gezielt aktivieren“, sagt Entwickler Philipp Gutruf.

Verbrennermotorverbot: Weg mit Otto und Dieselmotor?

Videos
Selbstmord der deutschen Automobilindustrie? Auch der Verbraucher bleibt auf der Strecke! Opfer für nix und wieder nix??
Demnächst kann der Normalbürger sich kein individuelles Auto mehr leisten. Lohnt es sich nur für die Reichen mit Eigenheim und Garage? Mag sein, dass das von Grünideologen so gewünscht ist, aber bringt das die Klimarettung weiter?
Abgesehen davon, dass Europa nicht der Nabel der Welt ist und, dass es eher darum geht auch die Länder der Dritten Welt mit in das Boot der Klimarettung zu integrieren. Es hat den Eindruck, dass besonders Deutschland sich opfert auf Kosten der kleinen Leute. Dieses wäre vielleicht nach demokratischer Abstimmung zu akzeptieren, wenn es tatsächlich die notwendige Klimarettung weiterbrächte. Aber so wird auch allgemein die Mobilitätsfreiheit der Menschen extrem in der Zukunft eingeengt. George Orwell lässt schön grüßen. Aber noch viel schlimmer: In der bisher sehr erfolgreichen deutschen Automobilindustrie gehen hunderttausende von Arbeitsplätzen verloren, weil die deutsche Weltführerschaft in der Entwicklung von Verbrennungsmotoren ohne Not aufgegeben wird. Schon heute zeichnet sich ab, dass der chinesische Markt für deutsche Elektroautoproduzenten in den nächsten Jahren ausfällt, weil China auch in diesem Sektor autonom werden will. In Deutschland ist das nur durch hohe staatliche Subventionen verkaufbar.
Die Frage sei erlaubt, ob überhaupt batterieschwere Elektroautos nach dem Vorbild von Tesla ökologische Vorteile bringen. Dazu empfehle ich Ihnen den folgenden Link:
Ökobilanz des Elektroautos:
Mein Facebookkommentar vom Januar 2019!
Gibt es innerhalb der begrüßenswerten Elektromobilität überhaupt Alternativen? Die Antwort ist eindeutig ja! Es ist der sogenannte serielle Hybrid, der am geringsten Energie benötigt. Viel weniger als Modell Tesla. Das gilt sowohl für elektrische Energie oder für die Energie in flüssiger Form. Apropos flüssige Treibstoffe: Besonders in deutschen wissenschaftlichen Instituten, wurden die Technologien entwickelt, die es ermöglichen auf energiearmen katalytischem Wege die Umwandlung aus solarem Wasserstoff zu gewinnen. Das trifft vor allem für das grüne Methanol zu. Insofern ist es der Energieträger der Zukunft, denn es kann alle fossilen Energieträger ersetzen. Es ist ein chemischer Wasserstoffgasspeicher, der sämtliche milliardenschweren Investitionen in die Infrastruktur zur Verteilung und Anwendung des Wasserstoffs erübrigt. Alles ist von der fossilen Welt schon vorhanden.
Natürlich lassen sich auch sogenannte E-Fuels ebenfalls aus Wasserstoff ähnlich entwickeln. Diese sind vorwiegend im Übergang notwendig, um über 2035 hinaus die vorhandenen Benzin und Dieselautos mit klimaschonenden Treibstoffen zu versorgen.
Zum Thema „Grünes Methanol“ empfehle ich Ihnen folgenden Link:
Die Hoffnung stirbt zuletzt. Insbesondere in kritischen Zeiten.
Folge 274, der Vernunft eine Chance.

 

 

Platin gegen den Stromhunger von Chips

Physik, Chemie, Technik

(pte) – Die Schalteffizienz von Oxid-Halbleiter-Bauelementen lässt sich durch Platin-Nanopartikel maximieren und damit der Stromverbrauch entscheidend senken, wie Forscher um Junwoo Son und Minguk Cho vom Institut für Materialwissenschaften der Pohang University of Science & Technology (POSTECH) http://international.postech.ac.kr sagen. Son vergleicht die Technik mit Trittsteinen, die in Bächen liegen, um Fußgängern das Überqueren mit trockenen Füßen zu ermöglichen. Die Nanopartikel seien die Trittsteine, die den Elektronen, also dem elektrischen Strom, den Weg erleichtern und damit den Energieverbrauch senken.

Oxidmaterial als Schlüssel

Das Oxidmaterial, bei dem die Phase eines Materials bei Erreichen einer bestimmten Schwellenspannung schnell von einem Isolator zu einem Metall wechselt, ist das Schlüsselmaterial zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit geringem Strombedarf. Die Platin-Partikel senken ihn noch einmal. Wenn eine Spannung angelegt wird, überspringt der Strom sie gewissermaßen und der Wechsel vom Isolator zum Metall gelingt schneller. Zudem können derartige Halbleiter-Bauelemente mit niedrigerer Spannung betrieben werden, heißt es.

Die Forscher erwarten, dass ihre Technologie für die Entwicklung elektronischer Geräte der nächsten Generation unerlässlich wird, etwa für intelligente Halbleiter und sogenannte neuromorphe Halbleiter-Bauelemente, die riesige Datenmengen mit weniger Strom verarbeiten könnten. Der Stromverbrauch von Halbleitern begrenzt zunehmend deren Leistungssteigerung, weil sie nicht zu heiß werden dürfen und die Kühlleistung beschränkt ist. Verbrauchsarme Systeme könnten den Bedarf nach immer mehr Rechenleistung auf immer kleinerem Raum decken.

Wissenschaft muss allgemeinverständlich sein

Physik, Chemie, Technik

(pte) – Der 53-jährige Max-Planck-Chemiker und -Molekularbiologe (MPG) Patrick Cramer hat gezeigt, wie das Coronavirus sein Erbgut kopiert und wie die COVID-19-Medikamente Remdesivir und Molnupiravir in diesen Kopierprozess eingreifen. Durch eigene Arbeiten und langjährige Nachwuchsförderung hat Cramer zur Entwicklung der Biowissenschaften beigetragen. Der für die Amtsperiode 2023 bis 2029 gewählte MPG-Präsident http://mpg.de engagiert sich auch für die Wissenschaftsreihe im Rahmen des Göttinger Literaturherbsts 2022 http://literaturherbst.com . Im Interview mit pressetext erläutert Cramer seine Vorstellungen, wie trotz mächtiger Algorithmen, Bots, Fake News unter anderem Erkenntnisse aus Wissenschaft und Forschung sachlich, fundiert und verständlich kommuniziert werden.

pressetext: Herr Cramer, Sie moderieren am 2. November in Göttingen die Veranstaltung mit den BioNTech-Gründern Özlem Türeci und Ugur Sahin sowie dem Journalisten Joe Miller. Was kann das Event zur Standortbestimmung und weiteren sachlichen Informationen rund um das Thema COVID-19 beitragen?

Zunächst geht es darum, was es konkret bedeutet, in so extrem kurzer Zeit einen Corona-Impfstoff herzustellen, noch dazu basierend auf der neuen mRNA-Technologie. Der Erfolg baut auf Jahrzehnten von Grundlagenforschung auf. Auch kamen in den letzten Jahren viele technologische Entwicklungen hinzu. Schließlich geht es um die Frage, wie es jetzt weitergeht im Kampf gegen das Virus: Lassen sich Impfstoffe so kombinieren, dass verschiedene Subtypen abgedeckt werden? Wie geht man damit um, dass noch immer viele skeptisch sind gegenüber der Impfung? Wie kann die Technologie noch verwendet werden, gegen welche andere Krankheiten werden wir bald neue Mittel in der Hand halten?

pressetext: Mit ihrem Team haben Sie gezeigt, wie das Coronavirus sein Erbgut kopiert und wie Remdesivir sowie Molnupiravir in diesen hochkomplexen Kopierprozess eingreifen. Wie lassen sich derartige Erkenntnisse und komplizierte Wirkmechanismen „Normalbürgern“ verständlich erklären?

Wir haben uns bemüht, eine anschauliche Sprache und ganz einfache Abbildungen zu wählen. Zudem haben wir Erklärvideos ins Netz gestellt und auch Aufzeichnungen von Vorträgen. Ich kam immer wieder mit der Öffentlichkeit ins Gespräch und habe auch allgemeine Artikel zum Thema Impfen geschrieben, um den vielen Fake News etwas entgegenzustellen. Die Schwierigkeit ist dabei nicht, dass man oft viele beleidigende oder bedrohende Kommentare erhält. Vielmehr sollten wir einen Weg finden, wie wir an das eine Drittel der Bevölkerung kommen, das sich mit solchen Videos, Vorträgen und Veröffentlichungen nicht erreichen lässt. Ein Schlüssel liegt in den sozialen Medien, auch wenn man dann in eine Blase geraten kann. Die öffentlich-rechtlichen Sender sind auch wichtig, denn sie produzieren sehr gute Erklärvideos, die weit verbreitet werden sollten.

pressetext: Komplexität und Informationsfülle überfordern immer mehr Menschen. Die Sehnsucht nach einfachen Antworten auf komplizierte Fragen steigt. Fake News sind allgegenwärtig. Wie können Wissenschaft, Politik und Medien aus Ihrer Sicht gegensteuern?

Die zunehmende Kompliziertheit unserer Umwelt und die Komplexität einiger Bereiche unserer globalisierten Welt führen oft zu Überforderung und stellen eine Bedrohung für freie Gesellschaften und demokratische Staaten dar. Denn nur Menschen, die urteilsfähig sind, treffen an der Wahlurne informierte Entscheidungen. Die Demokratien sollten organisierter Fehlinformation durch Kampagnen und Bots in den sozialen Medien vehement entgegentreten, wenn nötig auch durch entsprechende Gesetzgebung. Wichtig sind auch die Schulen. Hier sollte eingeübt werden, wie man mit den digitalen Medien umgeht und wie man sich sachkundig und neutral informieren kann. Die Wissenschaft hat nicht nur die Pflicht, ihre Ergebnisse allgemeinverständlich darzustellen. Wissenschaftler müssen auch Ergebnisse, die die Menschen direkt betreffen – Stichwort Klimaforschung oder Gesundheitsforschung – umgehend kommunizieren. Allerdings gibt es nicht nur eine Bringschuld der Wissenschaft, es gibt auch eine „Holschuld“ der Politik und Gesellschaft, wie es Reimar Lüst einmal formuliert hat. Damit gemeint ist eine Offenheit gegenüber der Wissenschaft und das Hochhalten der Prinzipen der Aufklärung.

pressetext: Der menschengemachte Klimawandel hat massive Auswirkungen. Am 4. November diskutieren Sie in Göttingen mit der Meeresbiologin Antje Boetius, was das für Ozeane, Tiefsee, Polarregionen und mikrobielle Biodiversität bedeutet. Wie lassen sich Klimaleugner überzeugen, die Fakten in Abrede stellen?

Dass es menschliche Aktivitäten sind, die zur derzeitigen Erderwärmung geführt haben, wurde bereits vor rund 100 Jahren vermutet und ist seit den 1980er-Jahren eindeutig belegt. Gerade habe ich das Max-Planck-Institut in Hamburg besucht, wo dieser Nachweis erbracht wurde durch den Nobelpreisträger Klaus Hasselmann und seine Mitarbeitenden. 2022 zu leugnen, dass der Klimawandel menschengemacht ist, ist nicht akzeptabel. Selbst wenn man die wissenschaftlichen Hintergründe nicht versteht, muss auffallen, wie sehr sich Dürren, Hochwasser und andere extreme Wettersituationen in den letzten beiden Jahrzehnten gehäuft haben und dass dies kein Zufall ist. Auch der Verlust an Biodiversität ist nicht von der Hand zu weisen und hat unseren Alltag erreicht. Tierarten sterben in nie da gewesener Geschwindigkeit aus.

pressetext: Algorithmen als „Gatekeeper“ von Information und Wissen sind nicht unumstritten. Wie kann die Wissenschaft aktuelle Ergebnisse ungefiltert, unverfälscht und direkt an den Bürger vermitteln? Wie müssen Künstliche Intelligenz (KI) und Algorithmen strukturiert sein, um, unabhängig von Meinungen und Interessen, Wissen sachbezogen und aktuell zu kommunizieren?

Algorithmen definieren unsere Medien-Blasen. Zudem bleiben die öffentlich-rechtlichen Sender wichtig, um Dinge zu hinterfragen und so aufzuarbeiten, dass ein ausgewogenes Bild entsteht. Demokratien müssen sich auch durch Gesetze gegen die zunehmende Macht der Maschinen über Meinungen wehren, denn es werden durch Bots ja bereits Wahlen beeinflusst. Im Moment werden die Such- und Sortier-Algorithmen im Netz von den globalen IT-Riesen vorgegeben. Hier geht es vor allem um die Maximierung von Konsum, etwa durch gezielte Werbung. Ich bin allerdings zuversichtlich, dass wir durch frühe Aufklärung in den Schulen und gesetzliche Maßnahmen auch diese Bedrohung in den Griff bekommen. Große Sorgen machen mir sogenannte Deep Fakes, die inzwischen so realitätsnah sind, dass selbst Experten darauf hereinfallen. Auch hier scheinen mir gesetzliche Leitplanken sinnvoll.

pressetext: Google, Meta, Apple, Amazon oder Unternehmer wie Elon Musk schaffen im Zeitalter von Internet und KI häufig einfach Fakten und setzen um, was technisch machbar ist. Die Folgen ihres Handeln auf den Menschen scheinen dabei auf der Strecke zu bleiben.

Wir erleben eine nie da gewesene Beschleunigung der kulturellen Evolution. Auch kann der Gesetzgeber manches Mal erst spät korrigierend eingreifen. Globalen Firmen unterhalten große Forschungsabteilungen, die die Entwicklung neuer Produkte weiter beschleunigt. Das Grundprinzip, wie Neues in die Welt kommt, bleibt erhalten. Alles beginnt mit Grundlagenforschung, angetrieben von unserer natureigenen Neugier. Solch eine aus Neugier getriebene, freie Grundlagenforschung auf höchstem Niveau ist die große Stärke der MPG und das so generierte Wissen ihr essenzieller Beitrag zu unserer Zukunft. Die Grundlagenforschung liefert „Vorratswissen“ und schafft neue Handlungsoptionen. Welche dieser Optionen dann umgesetzt werden, entscheiden wir als demokratische Gesellschaft. Oft entstehen aus der Forschung aber auch Ideen für die Anwendung und so kommt es zu Firmengründungen, zu neuen Produkten oder Dienstleistungen. Deshalb legen wir in der MPG großen Wert auf Scouting, um solche verwertbaren Ideen auch früh zu entdecken.

pressetext: Mit Ihrer MPG-Präsidentschaft verlagert sich einer Ihrer Arbeitsschwerpunkte nach München. Wie weit werden Sie dann noch die Wissenschaftsreihe des Göttinger Literaturherbsts 2023 mit initiieren und begleiten können?

Ich werde es mir erlauben, weiterhin ab und zu Vorschläge für Einladungen von herausragenden Autoren und Vortragenden zu unterbreiten, aber darüber werden dann allein meine Kollegen in Göttingen entscheiden, denen ich das Beste für künftige Veranstaltungen wünsche. Ich werde auch versuchen, in Zukunft nach wie vor bei der ein oder anderen Veranstaltung des Literaturherbsts dabei zu sein. Ich plane auch, das erfolgreiche Format der Abendveranstaltungen aus der Wissenschaftsreihe in München oder Berlin bei einzelnen Veranstaltungen anzuwenden. Vermissen werde ich den Literaturherbst in jedem Fall sehr.

Medikament: Coronaviren vernichten sich selbst

Klassische Medizin

(pte) – Mit dem Medikament NMT5, das von der US-Zulassungsbehörde Food and Drug Administration http://fda.gov für neurologische Erkrankungen bereits zugelassen ist, lässt sich das COVID-19-Virus voraussichtlich entschärfen, sagen Forscher von Scripps Research http://scripps.edu , einer medizinischen Forschungseinrichtung mit Schwerpunkt Biomedizin und Chemie.

Anklammern ist nicht mehr

NMT5 klammert sich an den Virus. Wenn es derart ausgestattet angreift, verändert sich der menschliche ACE2-Rezeptor, an den sich das Spike-Protein des Coronavirus normalerweise klammert, um in Zellen einzudringen und sie zu infizieren. Die Änderung verhindert diesen Klammerprozess, das Virus kann nicht mehr in die Zelle eindringen. Greift das Virus nicht an, funktioniert der Rezeptor wie gewohnt. Er hat eine ganze Reihe von Funktionen, die für den menschlichen Körper wichtig sind.

„Das Schöne an diesem Medikament ist, dass wir das Virus tatsächlich gegen sich selbst wenden. Es ist unsere Rache am Virus“, so Scripps-Forscher Stuart Lipton. Vor der Pandemie hatten Lipton und seine Kollegen lange Zeit Variationen des Medikaments Memantin untersucht, das Lipton in den 1990er-Jahren zur Behandlung neurologischer Erkrankungen wie Alzheimer entwickelt hatte. Während Memantin aus einem Anti-Influenza-Medikament stammte, das in den 1960er-Jahren verwendet wurde, begannen Kliniker, es auf seine Wirkung auf andere Krankheiten zu untersuchen, nachdem sie bemerkt hatten, dass es einer Frau mit Parkinson-Symptomen besser ging, als sie das Medikament gegen Grippe einnahm.

Medikament mit „Sprengköpfen“

„Mein Team hat diese antiviralen Medikamente für das Gehirn verbessert, und als COVID-19 auftauchte, fragten wir uns, ob es nicht auch hier helfen könnte“, sagt Lipton. Das Team hat daraufhin eine ganze Reihe von Wirkstoffen getestet, die Memantin ähneln, aber mit zusätzlichen pharmakologischen Sprengköpfen ausgestattet sind. Sie identifizierten den Wirkstoffkandidaten NMT5, bei dem sie zwei Schlüsseleigenschaften vermuteten. Er könnte eine Pore auf der Oberfläche des Coronavirus erkennen und sich daran anheften, und er könnte menschliches ACE2 chemisch modifizieren, indem es ein Fragment von Nitroglycerin als „Sprengkopf“ nutzt. Letzteres stellte sich als richtig heraus. Das Virus transportierte höchstpersönlich eine Chemikalie, die seinen eigenen Untergang bedeutete.

Nachhaltiges Kerosin: Produktion im industriellen Maßstab beschleunigen

Erde, Klima, Umweltschutz

(KIT) – Das Bundesministerium für Bildung- und Forschung (BMBF) fördert das internationale Forschungsprojekt CARE-O-SENE (Catalyst Research for Sustainable Kerosene) mit 30 Millionen Euro. Es soll die Herstellung nachhaltigen Kerosins im industriellen Maßstab verbessern. Hierfür entwickeln die Verbundpartner, darunter das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), maßgeschneiderte Katalysatoren, um die in der Kraftstoffproduktion etablierte Fischer-Tropsch-Synthese (FTS) für die Nutzung erneuerbarer Energieträger weiterzuentwickeln.

Mit einem Anteil von mehr als 80 Prozent sind fossile Energieträger noch immer der mit Abstand wichtigste Rohstoff für Kraftstoffe, das Heizen und die chemische Industrie (Quelle: International Energy Agency, IEA). Nachhaltige Kraftstoffe basieren auf grünem Wasserstoff und Kohlendioxid – und soll wesentlich dazu beitragen, Sektoren wie die Luftfahrt zu dekarbonisieren, in denen fossile Energieträger besonders schwer zu ersetzen sind. Im Projekt CARE-O-SENE forschen deshalb sieben südafrikanische und deutsche Projektpartner an Fischer-Tropsch-Katalysatoren der nächsten Generation.

Maßgeschneiderte Katalysatoren für die Fischer-Tropsch-Synthese

Im Fokus des anwendungsorientierten Projekts steht die Entwicklung von ressourcenschonenden Katalysatoren für die Fischer-Tropsch-Synthese. Bei diesem Verfahren werden Wasserstoff und Kohlenmonoxid unter hohem Druck und hohen Temperaturen zu Kohlenwasserstoffen und Wasser umgesetzt. Die noch leicht weiter modifizierten Kohlenwasserstoffe sind die Grundlage des Kerosins. Durch die Verwendung grünen Wasserstoffs und Kohlendioxids aus biogenen Quellen oder durch Separation aus der Luft (Direct Air Capture) erhält man auf diese Weise nachhaltiges Kerosin.

„Die Katalysatoren müssen effizienter, selektiver und langlebiger werden“, sagt Professor Jan-Dierk Grunwaldt vom Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) des KIT und Vorsitzender des Komitees Forschung mit Synchrotronstrahlung. Für die Entwicklung eines optimalen Designs untersuchen er und sein Team Strukturen und Verhalten der bei der FTS eingesetzten Kobalt-Katalysatoren unter realen Prozessbedingungen – bei über 200 Grad und einem Druck von mehr als 20 bar. „Wir wollen das genau verstehen, um dann maßgeschneiderte Katalysatoren entwickeln zu können“, so Grunwaldt.

Für die Untersuchungen setzt das Team Methoden der Synchrotron-Forschung ein: Sie nutzen hochenergetische Photonen, um zum einen mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie den chemischen Zustand der einzelnen Metall-Partikel und zum anderen mittels Röntgenbeugung die Strukturen des gesamten Katalysators zu untersuchen. „Damit können wir FTS-Katalysatoren erstmals im laufenden Betrieb bei der Arbeit zuschauen und dies bis auf die molekulare Ebene“, sagt Dr. Anna Zimina, Leiterin der CATACT-Messlinie an der KIT Light Source.

Die Messungen geben nicht nur Aufschluss über störende Strukturveränderungen, die während der chemischen Reaktion entstehen können und die Ausbeute des Zielprodukts erniedrigen. Die hierbei entstehenden Daten fließen auch in theoretische Modelle und Nachhaltigkeitsberechnungen ein. Auf dieser Basis können die Forschenden Vorhersagen treffen, wie der Katalysator sich verändert und welche Anpassungen notwendig sind, um auf dieser Basis den industriellen Prozess stabil, ökologisch nachhaltig und wirtschaftlich zu gestalten. „Theoretische Berechnungen erlauben es uns heutzutage, die molekularen Prozesse auf Katalysatoren abzubilden und somit besser zu verstehen. Dies hilft dann Vorhersagen für bessere Katalysatoren zu machen“, sagt Professor Felix Studt, Leiter der Abteilung Theoretische Katalyse am IKFT.

Das KIT erhält von den Fördermitteln des BMBF rund fünf Millionen Euro. Ein Teil davon geht an die Universität Kapstadt als Unterauftragnehmer.

Ziel: dezentral und selektiver sowie in größerem Maßstab produzieren

Regionen wie Südafrika, in denen Solar- und Windenergie zuverlässig und über einen langen Zeitraum für die Erzeugung grünen Wasserstoffs zur Verfügung stehen, bieten nach Überzeugung der an CARE-O-SENE beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler große Potenziale, um grünes Kerosin entweder dezentral in modularen Anlagen, aber auch in größerem Maßstab zu produzieren. „Dieses Potenzial wollen wir mit diesem Projekt und unseren starken Konsortialpartnern heben und die Ausbeute erhöhen“, sagt Grunwaldt.

Über CARE-O-SENE

Das BMBF fördert CARE-O-SENE mit 30 Millionen Euro. Zusätzlich steuern die industriellen Konsortiumspartner zehn Millionen Euro bei. An dem Forschungsvorhaben, das ein wichtiger Baustein der nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung ist, beteiligen sich sieben Partner aus Südafrika und Deutschland. Die Koordination liegt bei dem integrierten Chemie- und Energieunternehmen Sasol und dem Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie. Als dritter großer Partner ist das KIT mit dem Institut für Katalyseforschung und -technologie und dem Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion beteiligt. Weitere Partner sind die Ineratec GmbH, eine Ausgründung aus dem KIT, die Universität Kapstadt, zu der vom KIT seit Jahren intensive Beziehungen existieren, und das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS). (sur)

Offener Brief für Kraft-Wärme-Kopplung – so kann der Stromgau begrenzt werden

Erde, Klima, Umweltschutz

(BKWK) – Während seiner Jahreskonferenz in Leuven (Belgien) am 11. Oktober 2022 überreichte COGEN Europe – der Europäische Verband zur Förderung der Kraft-Wärme-Kopplung – der Europäischen Kommission einen offenen Brief, der von 46 CEOs und Führungskräften aus der gesamten Energiewertschöpfungskette unterzeichnet wurde, darunter auch der B.KWK und mehrere seiner Mitglieder. Der Brief fordert die Priorisierung einer effizienten Erzeugung von Strom und Wärme als Teil lokal integrierter und diversifizierter Energiesysteme.

Die Energie- und Klimakrise, mit der Europa konfrontiert ist, wird einen raschen und weit verbreiteten Einsatz aller sauberen Energietechnologien erfordern, um die Ziele des europäischen Green Deal und REPowerEU zu erreichen.  Auf Europas Weg zur Dekarbonisierung ist die Kraft-Wärme-Kopplung eine der entscheidenden Lösungen, um sicherzustellen, dass Bürger, Unternehmen und Industrien heute und in Zukunft Zugang zu sauberer, erschwinglicher und effizienter Energie haben. Um REPowerEU und den EU Green Deal umzusetzen, fordern Industrie-CEOs und -Führungskräfte die politischen Entscheidungsträger auf, konkrete Maßnahmen zu ergreifen, um:

  • das Prinzip „Energieeffizienz zuerst“ anzuwenden
  • belastbare und lokal integrierte Energiesysteme zu ermöglichen
  • wettbewerbsfähige, sichere und saubere Energie für die Industrie zu fördern.

Während Europa mit einer beispiellosen Krise konfrontiert ist, kommt der KWK-Sektor zusammen, um Ehrgeiz und Solidarität zu zeigen“, sagte Marco Pezzaglia, CEO von Gruppo Professionale Energia und Vorsitzender von COGEN Europe. „Energieeffizienz muss jetzt und langfristig Vorrang haben und gleichzeitig sichergestellt werden, dass Bürger, Unternehmen und Industrie Zugang zu zuverlässiger, erschwinglicher und sauberer Energie haben.“ „Mit diesem offenen Brief zeigen CEOs und Industrieverbände ihr Engagement, REPowerEU und den EU Green Deal zu erfüllen, und fordern die EU-Führungsspitzen auf, die Energieeffizienz als Teil integrierter Energiesysteme auf lokaler Ebene zu steigern.“ fügte Herr Pezzaglia hinzu.

Der Vorsitzende des Ausschusses für Industrie, Forschung und Energie des Europäischen Parlaments, Cristian Bușoi, sprach ebenfalls auf der Konferenz von COGEN Europe. „Jetzt ist es wichtiger denn je, Energieverschwendung zu stoppen, unseren Bedarf zu reduzieren, aber auch Energie so effizient wie möglich zu produzieren. Aus diesem Grund begrüße ich den heute von COGEN Europe veröffentlichten Aufruf zur Priorisierung einer effizienten Strom- und Wärmeerzeugung.“

Kraft-Wärme-Kopplung liefert bereits 12 % des Stroms und 16 % der Wärme, die in europäischen Haushalten, in der Industrie und in der Fernwärme verbraucht werden. Sie liefert Energieeinsparungen von etwa 30 Mrd. Kubikmeter pro Jahr, von denen 15 Mrd. Kubikmeter direkt mit Erdgaseinsparungen verbunden sind. Langfristig werden KWK-Lösungen die Verbraucher weiterhin stärken und erhebliche Energieeinsparungen ermöglichen und gleichzeitig zunehmend zur Widerstandsfähigkeit des Energiesystems beitragen.