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Klimawandel weltweit, ohne Subventionen und Verbote

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Dank deutscher Ingenieurkunst!
Die derzeitigen Maßnahmen, das Klima der Welt zu retten, laufen trotz gutgemeinter Billiarden schwerer Subventionen ins Leere.
Populistisch behaupten, insbesondere jetzt vor den Bundestagswahlen, die Grünen, das wäre möglich. Fast alle Parteien sind darauf eingestiegen, mit Ausnahme der FDP und jetzt ganz aktuell sogar auch die CDU. Armin Laschet hat sich offenbar von dem Dogma, den Verbrennungsmotor abzuschaffen, verabschiedet. Ob das nützlich ist für die nächste Bundestagswahl, wird sich zeigen. Das Problem ist, dass der Populismus die Bürger und viele Entscheider in der Wirtschaft so in die Nähe der grünen Verbots-Ideologie gelenkt hat, dass mit Vernunft und einer unabhängigen Analyse nicht mehr viel zu machen ist. Sich gegen diesen Mainstream zu wenden, ist für die Parteien ein großes Risiko.
Damit wir uns recht verstehen, ich bin keine Cassandra, die alles in Grund und Boden stampft und nur den Untergang prophezeit. Dass aber Hopfen und Malz noch lange nicht verloren ist, möchte ich mit meinem frei-moderierten Beitrag beweisen. Bitte schauen und hören Sie sich diesen zunächst einmal an.
Den folgenden Text nehmen Sie als Begleitmaterial, so wie ihn früher immer zu meinen Sendungen gegen Einsendung eines frankierten und an sich selbst adressierten Umschlags geliefert habe. Das kostete aber immerhin das Briefmarkenporto, hier bekommen sie alles umsonst.
Das alles sind keine Behauptungen, die ich selbst erfunden habe, sondern sie beruhen auf meinen Gedanken und seriösen Recherchen unter Zuhilfenahme von Wissenschaft und Technik. Sie ist mein Zeuge ganz nach meinem Motto: Der Vernunft eine Chance.
Also: Allgemein wird ja behauptet, es gäbe zu den Maßnahmen, die zum Teil schon Gesetzeskraft erhalten haben, keine Alternative. Was ich stark moniere ist, dass die Risiken und Nebenwirkungen ausgeblendet wurden. Wenn die Politik dies konsequent verfolgt, insbesondere nach den Bundestagswahlen, dann braucht Deutschland einen guten Schutzengel. Der von der vorherigen Generation erarbeitete Wohlstand für jedermann ist in Gefahr. Ganz klar, die Explosion der technischen Möglichkeiten in den letzten 150 Jahren, insbesondere die Verwendung fossiler Energie-Lieferanden wie Kohle, Erdöl und Gas, was die Natur in Jahrmilliarden Jahren tief in der Erdoberfläche abgespeichert hat, ist für den Klimawandel verantwortlich. Daran gibt es keine Zweifel. Die anvisierten Ziele sind also unausweichlich, aber die Technik hat die Misere verursacht, jetzt muss die Technik helfen, das Problem zu lösen. Die Verteufelung bestimmter Technologien – wie z. B. in dem Apodict, den Verbrennungsmotor bis 2050 abzuschaffen, ist völlig kontraproduktiv und extrem einseitig.
Ganz klar, der Ausbau der regenerativen Energiequellen muss mit allen Mitteln forciert werden. Das liefert uns die Sonne in Hülle und Fülle und damit verbunden auch der Wind. Auch die Schwerkraft hilft uns dabei, in dem Wolken Regen in die Atmosphäre bringen, der fällt dann auf Berge und liefert Wasserkraft, wenn er in Stauseen aufgefangen wird. Die Schwerkraft hilft auch bei der relativ verlustarmen Speicherung von elektrischer Energie durch Pumpspeicherwerke.
Da gibt es aber ein Problem. Deutschland allein ist nicht von der Sonne verwöhnt. Auch der Bau von Windrädern findet bei den Bürgern nicht immer Zuspruch. Gut, die Alternative, große Windparks in der Nord- und Ostsee zu errichten, erzeugt etwas weniger Widerstand. Aber da gibt es wieder enormen Widerspruch, diesen dort erzeugten Strom über Hochspannungsleitungen nach Süddeutschland zu lenken. Das wäre dann tatsächlich regenerativer Strom. Doch das kann noch Jahre dauern und reicht bei weitem nicht aus, den erhöhten Bedarf von schweren Automobil-Batterien zu befriedigen. Allein schon das bewirkt in den nächsten Jahren, dass das so gepriesene Elektro-Auto enorme Umwelt-Ressourcen frißt. Nicht zu sprechen von den katastrophalen sozialen und ökologischen Problemen, die die Gewinnung der Rohstoffe für den Lithium-Ionen-Akkumulator in den Herkunftsländern erzeugt.
Also, wir einigen uns darauf: Das Elektro-Auto löst keine Klimaprobleme. Trotzdem ist die Elektromobilität in modifizierter Form ein Hoffnungsträger.
Stichwort: regeneratives Methanol. Die Klimakrise ist nur zu bewältigen, wenn Deutschland hilft, Technologien zu entwickeln, die es allen Ländern inkl. denen der der 3. – oder besser – 1. Welt ermöglicht, ohne zu viel Kapital- und Ressourcen-Einsatz die CO2-Abgase zu kontrollieren. Da kann selbst ganz Europa mit maximal 10% Anteil am Weltaufkommen nichts ändern. Auch noch so gut meinende Entwicklungspolitik hilft da nicht viel. Ich nehme einmal bewusst die Länder wie Indien und China aus, die sowieso in der CO2-Vermeidungs-Politik ihr eigenes Süppchen kochen. Aber auch sie könnten vom Methanol als zukünftigen Alleskönner profitieren.
Meine Zuversicht hat folgenden Grund: Bei der Klimarettung spielt der grüne Wasserstoff, erzeugt durch klassische Elektrolyse mit Fotovoltaik-Strom und Wind-Energie, eine entscheidende Rolle. Aber Wasserstoff ist, obwohl das grüne Gesundbeter verneinen, ein problematisches Gas. Viel flüchtiger als Erdgas und gefährlicher, wie der Physiklehrer in der Schule mit großem Knall durch Explosion in einem Luftballon beweisen konnte. Es lässt sich zwar in umgebauten Erdgasleitungen oder in neuen Pipelines transportieren und verteilen, aber das bedeutet hohe Kapitalinvestitionen in die Infrastruktur. Gut, Gas lässt sich immer – mit Ausnahme von Helium – durch Abkühlen und Druck verflüssigen. Doch ausgerechnet Wasserstoff hat da die unangenehme Eigenschaft, erst dann in den flüssigen Zustand überzugehen, wenn es auf -252°C abgekühlt wird. Das bedeutet nicht nur hoher Energiebedarf, sondern es muss danach in extrem dichten Thermobehältern aufbewahrt werden. Also, um es konkret ohne großen Aufwand zu speichern, muss es komprimiert werden, und zwar auf einen unfassbaren Maximaldruck von 700 bis 800 bar. Auch das birgt Gefahren. Es ist zwar händelbar durch hohe Investitionen in Tankstellen, aber, woran kaum gedacht wird, für die Kompression benötigt es viel Energie.
Wenn es gewandelt werden soll in elektrischen Strom, spielt wieder die Physik mit. Selbst in modernsten Brennstoffzellen fallen bis zu 50% in Form von Wärme-Energie-Abfällen an.
So, und nun kommt die Erlösung: Deutscher Erfindergeist hat es möglich gemacht, eine Hightech-Methode zu entwickeln, die den Wasserstoff im übertragenem Sinne verflüssigt, und zwar am besten an Ort und Stelle, wo Sonnenstrom über die Elektrolyse ihn erzeugt und dann in einer zweiten Stufe wieder unter Einwirkung von Sonnen-Energie und mit Hilfe von Katalysatoren, direkt Methanol produziert. Dabei ist sogar der Wertstoff CO2 beteiligt. Er kann aus der Atmosphäre gewonnen werden oder leicht abzufangen aus Abgasen von nicht vermeidbaren Erdgas-Kraftwerken im regenerativem Kreislauf. Diese Technologie entstand im ostdeutschen Leibniz-Institut Strahlsund und Rostock. Sie muss nun nur noch im großen Maßstab entwickelt werden. Als Standort dieser riesigen Fabriken eignen sich ideal sonnenverwöhnte Entwicklungsländer in der Nähe von Wüsten, z. B. in Afrika rund um die Sahara. Das sind mit die ärmsten Länder auf unserem Globus. Das wäre die ideale Entwicklungshilfe, denn Energievorkommen hatte historisch immer eine nachfolgende Industriealisierung zur Folge. Wir müssen nur darauf achten, dass dies in Anbetracht der dortigen Verhältnisse sozialverträglich erfolgt. Auch die in dieser Gegend angesiedelten Erdöl-Lieferanten sollten an einer solchen Entwicklung sehr interessiert sein. Diese Länder sind leicht von der Notwendigkeit, Methanol zu produzieren, zu überzeugen. Denn wenn Erdöl weltweit verboten würde, fänden sie dort die Alternative. Kapital haben sie ja genug. Das dies hoffentlich keine Zukunftsvision bleibt und relativ schnell umgesetzt werden könnte, das wäre auch eine Aufgabe, und zwar im Eigeninteresse, für unsere auf umweltbedachten Industrieländer.
Der Grund: Methanol ist in der Lage, überall dort, wo heutzutage fossile Brennstoffe bzw. Treibstoffe eingesetzt werden, diese ohne große Umbauten zu ersetzen. Der Kapitalbedarf dafür ist jedenfalls wesentlich geringer, als die beabsichtigte technische Revolution weltweit auszulösen. Nach Corona ist in allen Länder der Staatssäckel so gelehrt, dass weitere Subventionen ohne Inflation und Entwertung des Geldes nicht möglich ist. Auch der bisher vernachlässigte Energiebedarf in unseren Gebäuden und Häusern könnte mit sinnvollen Energiesparmaßnahmen flankiert werden. Auch der Verbrennungsmotor macht sich dabei sehr nützlich, z. B. in existierenden oder neu zu errichtenden Methanol-betriebenen Kleinheizkraftwerken, die nicht nur Wärme erzeugen, sondern auch Stromlieferanten sind. Das gilt auch für mit Methanol-betriebene und Wärmepumpen für Klimaanlagen usw. die im Winter Wärme und im Sommer Kälte liefern. Besonders interessant deshalb, weil solche Wärmepumpen etwa das dreifache aus dem Brennstoff herausholen, als die Natur in ihn gespeichert hat (umgekehrtes Kühlschrank-Prinzip). Kurzum, alles das bringt in Gebäuden nachweislich ein CO2-Einsparpotetial von über 50%. Wenn dann auch noch unsere Privat-PKWs auf HyperHybrid-Elektromobilität umgestellt würden, wäre das Ziel der noch einmal auf 2045 reduzierten CO2-Neutralität spielend zu erreichen.
Folge 198 Der Zukunft eine Chance

 

Klimarettung mit regenerativem Methanol – ein globales Konzept! Ein Brief von Jean Pütz

Gedanken

Hier zunächst zum Artikel „Grünes Methanol“

Eine Mail an die Leibnitz-Gemeinschaft zu einem Seminar zum Thema: ‚Wo steht heute die Energiewende?‘

Auf diese Mail hat sogar schon der Präsident der Leibnitz-Gemeinschaft, Professor Kleiner, geantwortet. (s.u.)
Der Brief richtete sich zunächst an den Pressesprecher der Leibnitz-Gemeinschaft, enthält aber das Gesamt-Konzept zur globalen Lösung zur CO2-neutralen Lösung der Klimaerwärmung – weitab vom Wunschdenken und beruhend auf einer genialen Entwicklung (Erfindung) des Leibnitz-Instituts Strahlsund.

Lieber Herr Pütz,

besten Dank für Ihren wertvollen Hinweis! Die Konversion von Wasserstoff und CO2 in Methanol und auch der Weg zurück ist nun überhaupt keine Spinnerei und Methanol hat auch aus meiner Sicht ein hohes Potential, ein Energieträger der Zukunft zu sein – und dies insbesondere in der von Ihnen angesprochenen globalen Kooperation. Diese ist auch dringend notwendig, weil der menschengemachte Klimawandel ein globale Herausforderung und Krise ist, die letztlich auch nur global zu lösen ist.

An den technisch-wissenschaftlichen Fragestellungen in diesem Feld arbeiten verschiedene Forschungsgruppen, ganz voran auch unser Leibniz-Institut LIKAT in Rostock mit Matthias Beller, einem der weltweit renommiertesten Katalyse-Chemiker. Sie können dies in dem beigefügtem Papier nachlesen.

Ihr Matthias Kleiner
__________________________________
Professor Matthias Kleiner
Präsident der Leibniz-Gemeinschaft

Lieber Herr Herbort-von Loeper,

ich habe eine inständige Bitte: Auch wenn es in sämtlichen Mainstreamdiskussionen nicht berücksichtigt wird und leider viele Institute, selbst Helmholtz, wegen der üppigen staatlichen Förderung auf political correctness geschaltet haben. Ich will mich auf das Wesentliche beschränken.

Es ist reines Wunschdenken, dass die Energieversorgung in Zukunft in Deutschland ausschließlich aus regenerativen Quellen durch einheimische Solarthermie, Fotovoltaik, Wind-Energie und Wasserkraft bedient werden könnte. Selbst für die elektrische Energie trifft das wegen des Widerstands gegen neue Hochspannungstrassen, Windparks und Anlegen neuer Pumpspeicherwerke nicht zu. Die Fotovoltaik kann zwar noch erweitert werden, aber Deutschland hat das Pech, sich in einem Klimabereich zu befinden, in dem die Sonne nur temporär, also nicht besonders intensiv aktiv ist. Natürlich müssen alle Anstrengungen erfolgen, um das Maximum zu erreichen. Deswegen schlage ich ein weltumspannendes Ausgleichs-System vor. Zentrale Rolle spielt dabei der solare Wasserstoff. Hierzulande wird er nur diskutiert, um überschüssige Energie von Sonne und Wind, die temporär den Bedarf übersteigt, zu speichern. Aber auch da ist der Wunsch der Vater des Gedankens. Uniformierten Bürgern wird weißgemacht, Die Energie des Wasserstoffs könnte man eins zu eins in Strom umwandeln, das wird auch noch geglaubt, weil das Wissen um den 2. Hauptsatz der Thermodynamik sehr wenig verbreitet ist. Für die meisten Schüler ist zum Beispiel Entropie ein Unwort, welches sie nicht begreifen.

Also ganz klar, um Wasserstoff in Strom zu verwandeln, entstehen große Verlust und auch die Brennstoffzelle ist diesen Gesetzen unterworfen und nicht besser als ein Verbrennungsmotor, insbesondere angetrieben durch Methanol. Doch das wird in der Mainstream-Diskussion unterdrückt.

Ganz klar, solarer Wasserstoff ist der Energieträger der Zukunft, aber schwer händelbar und nur unter Verflüssigung bei -252°C oder unter sehr hohem Druck speicherbar. Aber Physik und Chemie bieten eine Alternative.  Wasserstoff kann unter Mitwirkung der Sonnenenergie und Kohlenstoff in Form von CO2 in Alkohole verwandelt werden. Bekanntlich ist Alkohol flüssig, besonders interessant ist das Methanol. Wenn Sie mich fragen, das ist der Energieträger, der alle fossilen Treibstoffe ersetzen kann.

Übrigens: Wegen seiner hohen Klopffestigkeit kann er bei wesentlich höheren Explosions-Temperaturen z. B. in Otto-Motoren in Bewegungs-Energie und über einen Generator in elektrischen Strom umgesetzt werden. Das bedeutet nach dem 2. Hauptsatz der Energie, dass mit ihm extrem hohe Wirkungsgrade erreicht werden, jedenfalls selbst in Otto-Motoren wesentlich mehr als der Diesel, das heißt über 50%. In Hochtemperatur-Brennstoffzellen ist dieser Wirkungsgrad schon spitze.

Bleibt noch das Problem, dass CO2 bei der Produktion von regenerativem Methanol beteiligt werden muss. Theoretisch könnte das sogar aus der Atmosphäre gewonnen werden – eine Art CO2-Senke. Praktisch lässt es sich aber auch aus unvermeidbaren Verbrennungsprozessen problemlos abscheiden, unter geringem Druck verflüssigen und in einer Art Kreislauf recyclen.

So, und nun meine Idee, die mir als engagierter Entwicklungs-Stratege gekommen ist: Oft ist es so, dass die Entwicklungsländer, insbesondere in Afrika, über viel mehr Sonnenergie verfügen, als die Industrieländer, die sich bekanntlich in den mittleren Breiten angesiedelt haben.  Wie wäre es, wenn in diesen Ländern große, sozial-verträgliche Industriezweige etabliert würden, die dieses Methanol in großer Menge produzieren könnten. Auch die Industrie in unseren Breiten ist historisch dort entstanden, wo zunächst Wasserkraft genutzt werden konnte. Aber richtig ging es erst dort los, wo fossile Energieträger abgebaut werden konnten. Das gilt zumindest für Europa. Nun weiß ich als Soziologe, dass das einen langen Prozess nach sich zieht. Aber uns Europäern würde das schon heute nutzen, denn das Manko, welches  bei uns Mitteleuropäern besteht, ausreichend regenerative Energien zur Verfügung zu haben, könnte durch globalen Methanol-Handel ergänzt werden. Ich bin um so mehr von dieser Möglichkeit überzeugt, als die bisher Erdöl produzierenden Länder mit fliegen Fahnen ebenfalls diese Chance wahrnehmen würden. Die haben genügend Kapital, um bei der Finanzierung entscheidende Impulse zu setzen – eine Win-Win-Strategie im wahren Sinne des Wortes, denn Methanol kann ohne Änderung der Infrastruktur überall dort eingesetzt werden, wo heutzutage Milliarden an Investitionen notwendig würden, um die treibende Kraft der fossilen Treib- und Brennstoffe zu ersetzen. Das gilt sowohl für den Wärmemarkt, auf den z. B. unsere Gebäude zum Heizen und Kühlen angewiesen sind, als auch dem Verkehr, für den eine Industrie-mordende Revolution nicht nötig wird.

Übrigens, in Mecklenburg-Vorpommern gibt es kluge Ingenieure, die helfen werden, das alles von der Theorie in die Praxis zu führen. Es lohnt sich deshalb, den Inhalt des anliegende PDFs zu würdigen.

Lieber Herr Herbort-von Loeper,
bitte tun sie das nicht ab als die Idee eines Spinners. In meinem Vorleben war ich einmal Dipl. Ing. der Elektrotechnik, Oberstudienrat in Physik und Mathematik mit nebenbei abgeschlossenem Studium der Soziologie.

Ich weiß, die Themen solcher  Veranstaltungen werden früh abgestimmt, aber vielleicht können Sie diese Idee noch dazwischen zu schieben.

Wenn nicht, wäre ich Ihnen sehr verbunden, wenn Sie mir meine Denkfehler mitteilen würden.

Mit freundlichen Grüßen
Jean Pütz

Qualitätsoffensive für bessere Batterien

Physik, Chemie, Technik

(KIT) – Die maximale Qualität zum minimalen Preis sicherstellen – das wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einer neuen Forschungsplattform, die am KIT als Teil des Batterie-Kompetenzclusters AQua (steht für: Analytik/Qualitätssicherung) gestartet ist. Dafür betrachten sie zunächst jeden Produktionsschritt, von den Ausgangsmaterialien bis zur fertigen Zelle, um mögliche Fehlerquellen zu identifizieren. Anschließend soll der Umgang mit Fehlern bei laufender Produktion so optimiert und automatisiert werden, dass am Ende eine gleichbleibend hohe Qualität gewährleistet werden kann. „Bei der Produktion muss jeder Schritt sitzen. Alles ist aufeinander abgestimmt und jeder Fehler kann sich auf die spätere Performance der Zellen auswirken“, sagt Professor Helmut Ehrenberg vom Institut für Angewandte Materialien (IAM-ESS) des KIT, der die Forschungsarbeiten koordiniert. „Die Leistungsfähigkeit von Analytik und Qualitätssicherung hat deshalb einen maßgeblichen Einfluss auf Güte, Sicherheit und Kosten einer Zelle.“ Ihre Lösungsansätze erarbeiten die Forschenden mit Methoden der integrierten Fertigungskontrolle und implementieren sie in die gesamte Prozesskette.

Forschung an der automatischen Fehlererkennung
Um kritische Fehler im Produktionsprozess möglichst früh zu erkennen und um diese richtig zu interpretieren, arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den AQua-Projekten unter anderem nach dem Prinzip der Failure Mode and Effects Analysis (FMEA). „Dabei bringen wir Fehler gezielt und kontrolliert ein, um den Zusammenhang zwischen einer Störung und den Auswirkungen auf die Zellen präzise zu quantifizieren“, erklärt Dr. Lea de Biasi, eine der Forscherinnen im Projekt. „Wenn wir nun spezifische Leistungskriterien als Qualitätsziele definieren, können wir für alle relevanten Prozessschritte Toleranzgrenzen festlegen.“ Diese kommen dann direkt im Produktionsprozess zum Einsatz. Dazu entwickelt AQua auch Methoden, mit denen sich kritische Einflussgrößen – etwa die Homogenität der Elektrodenbeschichtung oder die Restfeuchte der Komponenten zu Beginn des Zellbaus – in Echtzeit erfassen lassen. Bei der automatischen Fehlererkennung werden Zwischenprodukte unmittelbar nach dem jeweiligen Prozessschritt maschinell geprüft und fehlerhafte Stücke aussortiert. „Dabei sind außerdem Rückschlüsse auf die Fehlerursachen möglich“, sagt de Biasi. „So können wir Prozessstörungen frühzeitig beseitigen und weitere Kosten durch Ausschuss vermeiden.“

Dateninfrastruktur für einen schnellen Forschungstransfer
Ergänzt wird die neue Forschungsplattform durch ein Begleitprojekt, das am KIT Dr. Michael Selzer vom Institut für Angewandte Materialien – Computational Materials Science (IAM-CMS) koordiniert. Hier geht es unter anderem um den Austausch der Plattform mit den anderen Batterie-Kompetenzclustern der „Forschungsfabrik Batterie“ sowie um Kooperationen mit der Industrie. Im Mittelpunkt steht aber der Aufbau einer Dateninfrastruktur: „Bei den Experimenten und großskaligen Simulationen im AQua-Projekt gewinnen wir große Mengen an Daten, die durch spezifische Datenanalyseverfahren über standardisierte Workflows ausgewertet werden müssen“, sagt Selzer. „Mit der Dateninfrastruktur schaffen wir einen nachhaltigen Zugang zu diesen Forschungsdaten und Analysewerkzeugen.“ Das sei ein entscheidender Beitrag zur Qualitätssicherung und auch zum Forschungstransfer in Sachen Batteriefertigung, betont Professorin Britta Nestler vom IAM-CMS, die das Projekt als Expertin für Mikrostruktursimulation maßgeblich unterstützt. „Wir wollen in AQua ein umfassendes und prozessübergreifendes Verständnis dafür erarbeiten, wie sich das Zusammenspiel von Materialien, Fertigungsschritten und elektrochemischen Besonderheiten auf Strukturen und Eigenschaften der Batterie auswirkt.“ (mhe)

 

Vom grünen Wasserstoff zu regenerativem Methanol – die Wissenschafts-Methode

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

(LIKAT) – Kaskade von Methanol zu Wasserstoff – Metha-Cycle entkoppelt Windkraft vom Strombedarf Forschende am Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock können bei milden Bedingungen von unter hundert Grad Celsius und Umgebungsdruck aus Methanol Wasserstoff erzeugen, und zwar in der für Brennstoffzellen notwendigen Ausbeute und Reinheit. Dafür optimierten sie ein eigenes Verfahren, das sie seinerzeit in NATURE veröffentlicht hatten. Die katalytische Reaktion ist Herzstück des Projektes Metha-Cycle, eines vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Konzeptes zur Speicherung und Nutzung regenerativer Energien. Erstmals wurden dabei Windkraft, Elektrolyse und CO2-basierte Methanolsynthese sowie die Rückverwandlung des Methanols in H2 direkt miteinander verbunden. „Eine solche direkte Kopplung hat es bisher noch nicht gegeben“, sagt Projekt-Koordinator Dr. Henrik Junge, Themenleiter am LIKAT. Das Konzept kann die Energiewende auf dem Lande wesentlich beschleunigen: Es erlaubt Unternehmen und Kommunen sich vom Windkraftaufkommen unabhängig mit „grünem“ Strom zu versorgen. Denn Elektroenergie aus Windkraft fällt bekanntermaßen nicht immer dann an, wenn sie am nötigsten gebraucht wird. Speicher für Wasserstoff So funktioniert Metha-Cycle: Windkrafträder (wahlweise Photovoltaik-Anlagen) produzieren Elektroenergie. Mit diesem Strom wird aus Wasser elektrolytisch Wasserstoff erzeugt, der wiederum mit CO2 in Methanol umwandelt wird. Methanol, einfachster Vertreter in der Gruppe der Alkohole, fungiert somit als Speicher für Wasserstoff, wie es Chemiker seit langem vorschlagen. Dr. Junge: „Methanol lässt sich im Unterschied zu Wasserstoff gut handhaben und auch über weite Strecken transportieren.“ Bei Bedarf wird Methanol in H2 rückverwandelt und direkt im Anschluss in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung genutzt. Im Forschungsverbund Metha-Cycle unter Leitung des LIKAT nutzten die Partner außerdem die Abwärme der Brennstoffzelle, um der Wasserstoff-Rückgewinnung einen Teil der nötigen Reaktionswärme zuzuführen. Die Testanlage der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg hat im Frühjahr mit knapp 500 Stunden Laufzeit die Funktionstüchtigkeit des Konzepts demonstriert. Die Brennstoffzelle, entwickelt vom Zentrum für Brennstoffzellentechnik (ZBT) Duisburg, produzierte kontinuierlich Strom mit einer Leistung bis zu 39 Watt.

Irrsinn des Elektro-Autos – Ein Brief von Jean Pütz

Gedanken

Lieber Professor Wellnitz,

mein Name ist Jean Pütz, Dipl. Ing. der Elektrotechnik und seit 50 Jahren Wissenschaftsjournalist, der sich den Ergebnissen der Science-Community verschrieben hat. Außerdem habe ich 1969 im WDR-Fernsehen die Redaktion Naturwissenschaft und Technik gegründet und war bis 2001 der verantwortliche Redaktionsgruppenleiter. Die Redaktion besteht heute noch und produziert das bekannt Wissenschaftsmagazin ‚Quarks‘ als Fortführung meiner von mir moderierten ‚Wissenschaftsshow‘.

Heute bemühe ich mich über meine eigenen Kanäle in den sozialen Medien Widersprüche in Technologie, politischen Umsetzungen und dabei entstehendes Wunschdenken – insbesondere was die Klimarettung – aufzudecken. Damit wir uns recht verstehen, ich bin engagierter Umweltschützer und lebe CO2-neutral, weil ich alles umgesetzt habe, was ich 1990 in der ARD im Rahmen ‚Bilder aus der Wissenschaft‘ in zwei Sendungen mit dem Titel ‚Der Sonne eine Chance‘ gefordert habe. Wäre die Politik damals auf die enorme Energie-Verschwendung und dem daraus resultierenden CO2-Ausstoß eingegangen, gäbe es heute keine Probleme mit der Einhaltung der CO2-Wert in Deutschland. Leider waren es auch die Architekten, die dagegen Sturm liefen mit dem Argument, das sei viel zu teuer.
Dabei spielen auch Verbrennungsmotoren in Kleinheizkraftwerken und Wärmepumpen eine wesentliche Rolle. Ich bewies, dass man mit technischen Maßnahmen und Vernunft den Energieverbrauch um 90% reduzieren könnte. Das wäre eine erkleckliche Menge geworden, weil damals wie heute Gebäude dafür verantwortlich sind, dass etwas 40-50% an der CO2-Bilanz Deutschlands darin bestehen. Stattdessen hat die Grünen-Ideologie sich populistisch auf den Verkehr gestürzt und will den Verbrennungsmotor abschaffen, obwohl unsere Privat-Autos nur 6-8% am CO2-Ausstoß beteiligt waren und sind.
In Ihrem Beitrag sprechen Sie von 16%. Gestatten Sie mir, dass ich das anzweifle und dagegensetze, dass der Gesamt-Verkehr inkl. Flugzeuge, Schiffe, LKWs und der notwendige öffentliche Verkehr insgesamt nur 20% ausmacht.

Nun hat man sich, wie Sie ganz richtig schreiben, auf das rein Batterie-betriebene Elektro-Auto versteift, welches nicht nur Sie und ich, sondern fast alle fachkundigen Ingenieure als Mogelpackung begreifen. Das Volk hat das gefressen, weil angeblich hinten nichts raus kommt. Seit Jahren habe ich mich schon mit allen Möglichkeiten dagegen gewendet.

Vor 12 Jahren habe ich sogar der Kölner Firma Ford ein mit kleinem Lademotor versehenes Hyper-Hybrid-Auto empfohlen, was ausschließlich von Elektromotoren angetrieben werden sollte. Es benötigt nur 1/7 der Batterie und hat ansonsten sämtliche Eigenschaften eines reinen E-Autos, es fährt sich auch genauso, wie die österreichische Firma Obrist mit zwei existierenden und realen Prototypen bewiesen hat. Sie aber um 250 kg leichter als z. B. der Mittelklassewagen von Tesla. Worüber niemand nachdenkt, die entsprechende Reifenreibung und deren Abrieb verringert sich proportional wegen des kleineren Gewichtes, also auch entsprechend weniger Mikroplastik, der in die Weltmeere abgeschwemmt wird. Die Firma Obrist, eine Technologie-Schmiede, verspricht, dass ein solches HyperHybrid-Auto nicht mehr kostet als herkömmlich Verbrenner: Kleinwagen bis 10.000 €, Mittelklasse bis 20.000 €.

Warum die Industrie bisher nicht darauf eingegangen ist, ist mir genau so spanisch wie Ihnen, der Sie ja eindeutig die ökologischen Nachteile eines Batterie-getriebenen Autos bewiesen. Aber das alles scheint dem Volk so plausibel zu sein, dass es diesen Protagonisten glaubt, obwohl das E-Auto viele Nachteile im Gebrauch besitzt. Dass die EU-Grenzwerte, die ja auf den unsäglichen Flottenverbrauch dabei eine Rolle spielen, wird den mit 9.000 € korrumpierten Käufern nicht bewusst, weil sie glauben, damit unser Klima zu retten.
Was Sie übrigens noch nicht mit einbezogen haben, dass auch die Zukunftsenergie Wasserstoff viel zu schlecht händelbar und gefährlich ist, um ihn als Gas in den täglichen Gebrauch über zu führen.

In meinem Antwortschreiben an den Freund, der mir Ihren Kommentar zusandte, habe ich mein Gesamt-Energie-Konzept einmal dargestellt. Es baut aus Wasserstoff gewonnenem rein regenerativen Methanol auf. Für mich ist das Energie-Träger der Zukunft, der die kostspielige Revolution des gesamten Energiesektors verhindert. Methanol kann fast alle fossilen Energieträger ersetzen, was auch dem vernachlässigten Wärmemarkt zugute kommt. Nun ist das kein Wunschdenken, sondern deutscher Erfindergeist hat es möglich gemacht, nach dem durch Solarstrom gewonnenen Wasserstoff in der zweiten Stufe sofort Methanol zu erzeugen. Beides finden Sie in dem beigefügten PDF, beachten Sie darin die beiden enthaltenen Links. Die Technologie existiert also schon, gleichseitig würde sie die Entwicklungshilfe auf sozial verträgliche realistische Beine stellen.
Was halten Sie von diesem Konzept?

Ihr Jean Pütz

Irrsinn des Elektro-Autos:
Professor Jörg Wellnitz von der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI) und Inhaber einer Professur in Melbourne, hat sich akribisch mit allen Aspekten der E-Mobilität auseinandergesetzt. Das Ergebnis: „Sie kann und wird nie so kommen, wie von Industrie und Politik prognostiziert. In der Volksmeinung ist E-Mobilität eine tolle Sache“, sagt der Professor, „aber sie macht überhaupt keinen Sinn, wenn man sich alle Aspekte des Themas einmal vor Augen führt.“ Für gerade einmal 16 % des klimaschädlichen Kohlendioxidausstoßes ist der Autoverkehr verantwortlich. „Belastender ist da ja schon die Massentierhaltung und die landwirtschaftliche Monostruktur“, so Wellnitz. Von den großen Containerschiffen auf den Weltmeeren ganz zu schweigen. 330 dieser Schiffe gebe es aktuell. 15 von ihnen produzierten so viel CO2 wie alle 750 Millionen Autos zusammen. Vom Flugverkehr und den großen Kreuzfahrtschiffen ebenso ganz zu schweigen…. „Bis eine Batterie für einen Tesla gebaut ist, kann man 8 Jahre lang mit einem Verbrennungsmotor fahren (bzw. 200.000 km), um die gleiche Umweltbelastung zu erzielen“, so Wellnitz.

Denn seiner Meinung nach ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis der Strom zum Aufladen der Batterien – der zudem in der Hauptsache alles andere als sauber produziert wird – ebenso besteuert wird wie Benzin oder Diesel. Und dann lägen die Kosten für ein Elektroauto bei rund 800 Euro pro Monat. Und der hat aufgrund der möglichen Ladezyklen eines Akkus in 8 Jahren fast nur noch Schrottwert. Und das weiß die Autoindustrie nicht? „Alle wissen es“, sagt Jörg Wellnitz, „aber es geht weder um die Umwelt, noch um die Kunden.“ Warum Hersteller wie Audi, BMW und andere derzeit Milliarden in die neue Technologie investieren, liege ganz wo anders. „Zum einen lassen sich Milliarden an EU-Fördergeldern kassieren. Daneben bewahren E-Autos die großen Hersteller vor Strafzahlungen wegen Nichterreichens der europäischen Klimavorgaben, da sie mit angeblichen Zero-Emissionsmodellen den Flottenmix nach unten drücken. „Es geht selbstredend auch um das Markenimage, um ein grünes Mäntelchen und um Technologiekontrolle.“ Man baue die E-Autos im Wissen, dass sie alles andere als die automobile Zukunft seien. „Es zu machen ist billiger, als es nicht zu machen“, hat mir mal ein Automanager gesagt ! „Es ist sinnlos, aber es kostet weniger.“ Und – so ganz nebenbei – geht es natürlich auch darum, noch mehr Autos zu verkaufen. 1,6 Milliarden Fahrzeuge gibt es heute bereits weltweit.

80 Millionen werden pro Jahr produziert. Die E-Autos sind für die Hersteller kein Ersatz für Verbrenner, sondern ein Zusatzgeschäft, um als Zweit-oder Drittfahrzeug noch mehr Autos an den Mann zu bringen. Doch dieses Zusatzgeschäft stößt an seine Grenzen, wenn es um die benötigen Rohstoffe für den Bau von Akkus geht, deren Abbau in Chile (Lithium) und Zentralafrika (Kobalt) nicht nur extrem umweltunverträglich ist und in weiten Teilen mit unvertretbarer Kinderarbeit einher geht. „Würde Audi den A4 in großer Serie rein elektrisch bauen, müssten sie den halben Weltmarkt an Kobalt leerkaufen.“ Bei VW – so Wellnitz– habe man so eine Rechnung schon mal aufgemacht und sei zu dem Ergebnis gekommen, dass der Konzern für seine Produktion von E-Autos rund 130.000 Tonnen Kobalt benötigen würde. Die Weltproduktion jedoch liegt derzeit bei 123.000 Tonnen ! Und die meisten Schürfrechte liegen in China, was, wie Professor Fritz Indra sagt, der auch mal bei Audi beschäftigt war, „einen veritablen Wirtschaftskrieg auslösen kann“. „Die Chinesen haben sich in Afrika weitgehende Schürfrechte gesichert. Kobalt wird zum Beispiel im Kongo teils unter brutalsten Bedingungen von Kindern aus dem Boden gekratzt“, so Indra. „Man braucht zudem Graphit, Mangan und Lithium. Bei all diesen Themen begeben wir uns voll in eine chinesische Abhängigkeit, wir müssen das alles von den Chinesen kaufen.“ Wie für Professor Jörg Wellnitz liefert auch für „Verbrennerpapst“ Indra das Elektroauto „in einer gesamtheitlichen Betrachtung“ keinen Beitrag zum Klimaschutz. Wellnitz, für den der Dieselmotor nach wie vor der sauberste und umweltfreundlichste Antrieb ist, macht noch eine andere bemerkenswerte Rechnung auf: Ein Auto-Akku liefert 100 Wattstunden Leistung pro kg Gewicht, ein Benziner 12.000 Wattstunden und Wasserstoff (für Wellnitz der Treibstoff der Zukunft) 33.000 Wattstunden Leistung pro kg Gewicht. Würde man eine aufrichtige Ökobilanz aufmachen, basierend auf Preis, Bauraum und Leistung, dann „kommt hinten der Ottomotor raus oder ein kleiner Diesel“, sagt Jörgj Wellnitz. Und: „Das Wasserstoffauto wird ganz sicher kommen.“ Bitte weiter verbreiten, denn diese Informationen lesen SIE ( und wir alle !) nicht in der westeuropäischen E-Motor-Jubel-Presse.

Lieber Jürgen,
herzlichen Dank für den außerordentlich tollen Artikel. Wir haben telefoniert und Du willst mir noch die Quelle bekannt geben. vor mehr als einem Jahrzehnt habe ich darauf immer wieder hingewiesen. Es sind nicht 16%, sondern nur 6-8%. Alles andere kann ich 100% unterstreichen. Offenbar hat sich jetzt die CDU vom Verbot des Verbrennungsmotors verabschiedet. Zum ersten Mal hat Laschet den Mut, das öffentlich zu verkünden. Für mich ist Wasserstoff auf jeden Fall die Zukunftsenergie, aber sehr schlecht händelbar. Nun hat eine Ostdeutsche Firma eine Methode gefunden, den unter Einfluss von solarem Strom in Methanol zu verwandeln, weil Wasserstoff schwer händelbar und ein gefährliches Gas ist.
Hier der Link zu dem Beleg, den ich in den Arealen gefunden habe:
https://www.mdr.de/wissen/faszination-technik/wie-aus-wind-fluessiger-strom-wird-100.html

Ich bin noch am Recherchieren, wie hoch der Gesamtwirkungsgrad ist. Aber meine Idee, riesige Fabriken in von der Sonne verwöhnten Entwicklungsländern zu errichten, sozial-verträglich auch als ideale Entwicklungshilfe, könnte bewirken, dass Methanol mehr noch als Wasserstoff zum Energieträger der Zukunft wird. Er könnte alle fossilen Energieträger ersetzen, ohne dass die Industrie zu einer extrem kostenträchtige Revolution genötigt wird. Das würde dem Staat auch Abermilliarden von Subventionen, die leider heute schon den Bundeshaushalt der Zukunft belasten. Diese Revolution würde auch uns Verbrauchern erspart bleiben. Verbesserung der Energieeffizienz auf dem Wärmemarkt z. B. durch Methanol-angetriebene Otto-Motoren für Wärmepumpen und Kleinheizkraftwerken tun ihr Eigenes dazu. Etwas, was im Moment im Mainstream völlig vergessen wurde. So lässt sich meines Erachtens die Klimawende vom Wunschdenken in die Realität setzen.

Auch, was die Elektromobilität anbelangt, habe ich ja ein Konzept, welches nicht nur für unsere PKWs geeignet, enorme Energiemengen zu sparen. Stichwort: HyperHybrid.
Hier ein Link von meinem letzten Facebook-Kommentar, in dem ich den Parteien ins Gästebuch schreibe:
https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=312622850230490&id=100044483317412

Bist Du bereit mitzukämpfen?

Grünes Methanol als Treibstoff für die Zukunft

Erde, Klima, Umweltschutz, Physik, Chemie, Technik

Forschern aus Stralsund und Entwicklern aus Leipzig ist es jetzt gelungen: Sie können Wind in flüssiges Methanol verwandeln. Ein Durchbruch – für den Verkehr und die Speicherung von Windenergie.

Vorlesen
Es wirkt fast wie ein Wunder, als ob Stroh zu Gold gesponnen würde. Wind wird eingefangen, umgewandelt und treibt schließlich als flüssiger Kraftstoff Maschinen an. Was wie ein modernes Märchen klingt, ist jetzt Wissenschaftlern der Hochschule Stralsund zusammen mit Entwicklern des Leipziger Unternehmens bse Engineering gelungen. Erstmals produzierten sie Methanol direkt aus Wasserstoff (H₂) und Kohlendioxid (CO₂) – ohne die sonst erforderliche aufwendige und kostspielige Pufferspeicherung.

WASSERSTOFF ALS ENERGIETRÄGER FÜR DIE WIRTSCHAFT
„Mit diesen Verfahren erschließen wir dem Wasserstoff als Energieträger ein neues Anwendungsfeld mit globalem Markt“, sagte Johannes Gulden, Leiter des Stralsunder Instituts für Regenerative EnergieSysteme (IRES). Weil jetzt bewiesen sei, dass die Umwandlung von Wasserstoff in Methanol keine Pufferspeicherung mehr benötige, sei dem „Einsatz von Wasserstoff als Energieträger im Transportsektor und anderen großen Wirtschaftsbereichen die größte Hürde genommen“.

UMWANDLUNG IN HAUSEIGENER METHANOL-SYNTHESE-ANLAGE
Die Stralsunder Forscher wandelten den Wasserstoff in der hauseigenen Methanol-Synthese-Anlage mit einem thermochemischen Verfahren um. Zusammen mit den Leipziger Entwicklern gelang es, Windstrom in erneuerbares, regeneratives Methanol umzuwandeln. „Nach zwei Jahren Konstruktion und Bau läuft die Anlage jetzt. Das ist ein großer Schritt für diese Art der Energiespeicherung“, erklärte IRES Ingenieur Andreas Sklarow. Mit der nun einwandfrei funktionierenden Anlage könne die Energiegewinnung und Energiespeicherung „direkt von der Elektrolyse auf die Synthese überführt werden“. Das IRES hat es geschafft: Endlich flüssiger Strom – Johannes Gulden, Leiter des Instituts für Regenerative EnergieSysteme, und Christian Schweitzer, Geschäftsführer der bse Engineering Leipzig GmbH, ist die Produktion von Methanol aus Wasserstoff und Kohlendioxid gelungen Das IRES hat es geschafft – endlich flüssiger Strom: Johannes Gulden, Leiter des Instituts für Regenerative EnergieSysteme, und Christian Schweitzer, Geschäftsführer der bse Engineering Leipzig GmbH, ist die Produktion von Methanol aus Wasserstoff und Kohlendioxid gelungen. Bildrechte: Dr. Jane Brückner, Hochschule Stralsund

FLÜSSIGES METHANOL ALS KRAFTSTOFF FÜR DIREKTE VERBRENNUNG
Diese Umwandlung von Wasserstoff in flüssiges Methanol gilt unter Experten als Baustein für einen Durchbruch in der Energiewende. Flüssiges Methanol lässt sich als Energieträger gefahrlos transportieren und lagern. Als zentrale Grundchemikalie der Industrie kann Methanol zudem als Kraftstoffzusatz heute schon für die direkte Verbrennung in Motoren eingesetzt werden und wird damit hochinteressant für die gesamte Industrie. „Deshalb ist die Umwandlungsmöglichkeit von H₂ zu Methanol so wichtig“, schreiben die Forscher.

Katrin Tominski

Friede, Freude, Eierkuchen !!! Wie können Religionen zum inneren Frieden in Deutschland beitragen ?

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Ist die christliche Ökumene auf dem richtigen Weg ?

Zweites Thema: Auch der derzeitige Krieg zwischen dem Staat Israel und der Hamas im Gazastreifen hat in der letzten Konsequenz religiöse Ursachen.
da aber beidseitig so viel Hass geschürt worden ist, können wir mit einem verständlichen Friedenswunsch nicht viel erreichen. Deshalb sind sämtliche Bemühungen bisher gescheitert.
Auch jemanden dafür verantwortlich zu machen geht ins Leere. Das Problem aber ist, dass dieser Konflikt mittlerweile auch nach Deutschland rüber schwappt.
Er äußert sich in Judenhass. Das spezielle Verhältnis zwischen Deutschland und Israel nehmen die hier lebenden Palästinenser leider nicht zur Kenntnis. Auch Erdogan mischt sich ein, indem er sich als der Führer aller Islam Gläubigen in der Welt begreift. In seinen von der Türkei finanzierten Moscheen, treibt er die Gläubigen sich diesem Protest anzuschliessen; die vielen türkischen Fahnen bei den Demonstrationen , neben denen der Palästinenser, zeugen davon. und nicht selten werden dabei Synagogen angegriffen. Die Polizei hat das Nachsehen. Die Palästinenser waren uns seinerzeit sehr willkommen, sie genießen bei uns das Asylrecht mit allen Rechten und Pflichten. Sie müssen aber respektieren, dass wir Deutsche nach dem Holocaust der Millionen von unschuldigen Juden dahin raffte , bestimmte Pflichten haben und da passen eben solche zerstörerischen Maßnahmen nicht hinein. Blanken Hass können wir nicht dulden.
Erfreulich ist, dass sich muslimische Verbände den Appellen der christlichen Ökumene und der Politik beteiligen. Dazu mein frei moderierte Beitrag hier bei Facebook. er ist als Diskussionsgrundlage gedacht, obwohl mir klar ist dass dies nur ein Tropfen auf den heißen Stein ist.
Folge 197. Der Vernunft eine Chance

 

Wie gefährlich ist Covid-19 für Schwangere ?

Klassische Medizin

Diese Meldung der Universität zu Kiel möchte ich Ihnen deswegen nicht vorenthalten, weil sie ein Beispiel für moderne seriöse Forschung, bei der statistische Erhebungen eine wichtige Rolle spielen. Man kann die Ergebnisse zwar nicht unmittelbar auf den einzelnen eins zu eins übertragen. Das haben statistische Werte so an sich, aber sie zeigen die wichtige Tendenz, die der Politik Handlungsempfehlungen geben, darauf zu reagieren, mit Gesetzen oder durch gezielte Förderung. Offenbar ist das in diesem Fall nicht bei der Regierung angekommen

Ihr Jean Pütz

(Uni Kiel) – Vor einem Jahr etablierten Mitarbeitende des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein und Dresden unter der Schirmherrschaft der Deutschen Gesellschaft für Perinatale Medizin (DGPM) das CRONOS-Register, um Auswirkungen von Covid-19 auf Schwangere und deren Neugeborene zu erfassen. Mittlerweile wurden von mehr als 2.000 Schwangeren in Deutschland Daten erhoben. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen wissenschaftliche Empfehlungen für die Betreuung der Schwangeren, die auf das deutsche Gesundheitssystem abgestimmt sind.

Mehr als 2.000 während der Schwangerschaft positiv auf SARS-CoV-2 getestete Frauen wurden in dem CRONOS-Register der Deutschen Gesellschaft für Perinatale Medizin (DGPM) erfasst. Bereits sehr frühzeitig haben die Mediziner erkannt, dass für wissenschaftlich fundierte Behandlungsempfehlungen zum Umgang mit einer SARS-CoV-2-Infektion Daten aus Deutschland eine wichtige Voraussetzung sind. Das wenige Monate vorher von Prof. Dr. Ulrich Pecks und Prof. Dr. Mario Rüdiger etablierte Forschungsnetzwerk der DGPM bildete die optimale Voraussetzung. Innerhalb kürzester Zeit wurden ehrenamtlich die Voraussetzungen für das Register geschaffen, in dem mittlerweile mehr als 150 Kliniken in Deutschland registriert sind. In diesen Kliniken kamen 2020 insgesamt mehr als 180.000 Kinder und damit über 25 Prozent aller Neugeborenen in Deutschland zur Welt.

„Wichtig war uns, dass wir als interdisziplinäre Fachgesellschaft nicht nur Daten der Schwangeren erfassen, sondern auch Aussagen zu den Auswirkungen auf das Neugeborene machen können“, so Prof. Dr. Pecks, Leiter der Geburtshilfe am Universitätsklinikum Schlesiwg-Holstein (UKSH), Campus Kiel. Mittlerweile sind 1619 Neugeborene SARS-CoV-2-infizierter Schwangerer geboren. „Wir können die Frauen, die während der Schwangerschaft positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurden, etwas beruhigen: Weniger als fünf von 100 Neugeborenen wurden nach der Geburt positiv auf SARS-CoV-2 getestet und nur sehr wenige sind ernsthaft erkrankt“, so Prof. Dr. Rüdiger, Neugeborenenmediziner und Gründungsdirektor des Zentrums für feto-neonatale Gesundheit am Dresdner Universitätsklinikum.

Allerdings zeigen die Daten auch, dass eine Infektion in der Schwangerschaft mit schweren Verläufen von Covid-19 für die Betroffene einhergehen und somit eine Gefahr für die Schwangere darstellen kann. „Aktuelle Presse-Berichte aus dem Universitätsklinikum in Hamburg zu sehr schweren Verläufen haben uns veranlasst, das CRONOS-Register erneut zu bewerten. Wir finden in ganz Deutschland zurzeit einen Anstieg sehr schwerer Verläufe, bei der die schwangeren Frauen beatmet werden müssen“, erklärt Prof. Pecks. In absoluten Zahlen gesprochen sind dies zwar zum Glück wenige betroffene Patientinnen, jedoch im März und April 2021 mit elf Fällen etwa doppelt so viele, wie in den Monaten davor. „Eine schlüssige Erklärung haben wir hierzu noch nicht, aber wir gehen der Sache nach“, so der Geburtshelfer weiter. Zudem wird eine erhöhte Rate an Frühgeburten beobachtet, die dann eine intensivere Beobachtung und ggf. Behandlung des Neugeborenen nach sich zieht.

Daten internationaler Studien weisen nun darauf hin, dass die Impfung gegen Covid-19 während der Schwangerschaft sicher ist und die bei einer SARS-CoV-2-Infektion vermehrt auftretenden Risiken für Mutter und Kind verhindern kann. Daher hat die DGPM, gemeinsam mit anderen Fachgesellschaften, eine Empfehlung für eine Impfung während der Schwangerschaft ausgesprochen. „Diese schützt nicht nur die Schwangere. Auch bei dem Neugeborenen sind nach einer Impfung der Schwangeren die schützenden Antikörper nachweisbar“, erklärt Prof. Rüdiger.

Aktuell wird das Register um zusätzliche Komponenten erweitert, damit sowohl die psychischen Auswirkungen von Covid-19 beurteilt werden können, aber auch Daten zur Auswirkung der Impfung während der Schwangerschaft und zu den langfristigen Konsequenzen einer Covid-19 Infektion verfügbar sind. Wenngleich das CRONOS-Register flächendeckende Daten für Deutschland liefert, die von großer Bedeutung für die Betreuung von Schwangeren und deren Neugeborenen sind, fand sich bisher keine Möglichkeit einer hinreichenden Finanzierung dieser wichtigen Infrastruktur. „Der enorme Erkenntnisgewinn, von dem die Versorgung Schwangerer in Deutschland enorm profitiert, ist einzig dem ehrenamtlichen Engagement der Beteiligten zu verdanken. Eigentlich ist es eine Blamage, dass unsere Förderanträge immer wieder abgelehnt wurden und wir auf den ehrenamtlichen Einsatz der vielen Beteiligten angewiesen sind“, sagen Prof. Pecks und Prof. Rüdiger.

Prof. Dr. Nicolai Maass, Direktor der Frauenklinik am UKSH, Campus Kiel, ergänzt: „Hier ist jetzt auch mal die Politik gefordert, Wege zu einer dringend notwendigen Finanzierung dieser so wichtigen Studie zu ebnen. Schließlich sind die Schwangerschaft, Geburt und Wochenbett eine ganz besonders schützenswerte Zeit im Leben einer jungen Familie.“ Zusammen mit Prof. Pecks und dem Kreißsaal-Team des UKSH weiß er, wovon er spricht: Auch das UKSH hat bereits Frauen mit Corona unter Geburt betreut. „Bei uns ging es zum Glück glimpflich für alle Beteiligten aus“, weiß Maass zu berichten.

Neue Erkenntnisse über die Evolution des Immunsystems

Klassische Medizin

(Uni Kiel) – Forschungsteam des Kiel Evolution Center an der CAU untersucht am Beispiel von Fadenwürmern die Rolle bestimmter verwandter Gene für die Immunfunktion

Der menschliche Körper verfügt, wie alle anderen Lebewesen auch, über ein sogenanntes angeborenes Immunsystem. Die Struktur der daran beteiligten Proteine ist bereits in den Erbinformationen festgelegt und daher nicht veränderlich. Anders als zum Beispiel wirbellose Tiere verfügen höher entwickelte Lebewesen, auch der Mensch, zusätzlich über eine sogenannte erworbene Immunantwort. Darunter versteht man das in der Kindheit und auch im Laufe des Lebens hinzu gewonnene Repertoire an Abwehrproteinen des Immunsystems. Bereits das angeborene Immunsystem ist allerdings mehr als nur eine primitive Schutzreaktion und meist schon allein wirksam genug, um einen Großteil an Infektionen abzuwehren. Einen Teil dieses genetisch festgelegten Systems bilden Proteine mit sogenannten C-Typ Lektin-Domänen (CTLD), die bei Wirbeltieren wichtige Funktionen zum Beispiel als Rezeptoren für die Erkennung von Krankheitserregern oder als antimikrobielle Moleküle in der Immunabwehr übernehmen. Die für die CTLD-Proteine verantwortlichen Gene finden sich in den Erbinformationen aller höheren Lebewesen, oft in großen Genfamilien. Bei vielen Wirbeltieren und auch beim Menschen sind diese teilweise gut erforscht. Bei den wirbellosen Tieren, die ausschließlich über ein angeborenes Immunsystem verfügen, sind die Funktionen vieler CTLD-Gene dagegen noch weitgehend unbekannt.

Ein Forschungsteam des Kiel Evolution Center (KEC) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat nun am Beispiel des Fadenwurms Caenorhabditis elegans eine Funktionsanalyse verschiedener Vertreter der CTLD-Genfamilie vorgenommen. Die Forschenden um Dr. Katja Dierking aus der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik konnten zeigen, dass diese verwandten Gene sehr unterschiedliche Rollen für die Immunabwehr des Wurms spielen. Einige der Gene kodieren antimikrobielle Immuneffektor-Proteine, die für die Abwehr von Infektionen wichtig sind und vermutlich das Wachstum bestimmter schädlicher Bakterien hemmen. Ein anderes Gen weist jedoch eine bislang unbekannte Funktion auf: Es spielt keine direkte Rolle im Immunsystem, sondern reguliert stattdessen über das Fressverhalten von C. elegans indirekt die Vermeidung von Krankheitserregern. Die neuen Ergebnisse veröffentlichte das Kieler Forschungsteam kürzlich in der Fachzeitschrift PLOS Pathogens.

Einer für alle, alle für einen
Die genaue Funktion der meisten CTLD-Proteine bei wirbellosen Tieren ist bisher nicht bekannt. Funktionelle Studien von Genen aus großen Genfamilien können eine große Herausforderung sein, da verwandte Gene innerhalb der Genfamilie oft auch ähnliche Funktionen übernehmen. „Das heißt, dass zum Beispiel das experimentelle Ausschalten einzelner Gene aus der Familie keine sichtbaren Auswirkungen auf den Organismus hat. Ein anderes, verwandtes Gen übernimmt dann stattdessen seine Funktion“, erklärt Dr. Barbara Pees, ehemalige wissenschaftliche Mitarbeiterin am Zoologischen Institut der CAU und Erstautorin der neuen Forschungsarbeit. „Für zwei der CTLD-Gene haben wir daher einen anderen Weg eingeschlagen und stattdessen die entsprechenden, künstlich hergestellten Proteine auf ihre antimikrobielle Wirkung untersucht. Beim dritten CTLD-Gen hatten wir dagegen Glück und fanden nach dem Ausschalten tatsächlich eine konkrete und für dieses Gen unerwartete Auswirkung auf den Wurm“, erklärt Pees.

Im Falle des Fadenwurms besteht die Familie der CTLD-Gene aus 283 unterschiedlichen Mitgliedern, deren Proteine potenziell zur Immunfunktion der Tiere beitragen. Allerdings fehlen bei C. elegans und vielen andere Wirbellosen experimentelle Funktionsnachweise. Das Forschungsteam hat daher untersucht, wie sich die starke Diversifizierung der CTLD-Genfamilie auf die jeweiligen Funktionen auswirkt. Dazu haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beispielhaft drei strukturell verwandte Gene aus der CTLD-Familie untersucht. Die von ihnen kodierten Proteine werden im Falle einer Infektion vermehrt produziert, stehen also vermutlich eng mit der Immunantwort in Verbindung. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass diese Gene verschiedene Rollen in der Immunität von C. elegans spielen“, betont Pees, die aktuell an der University of California in Berkeley forscht. „Zwei Gene kodieren antimikrobielle Immuneffektor-Proteine, nehmen also eine konkrete Immunfunktion in der Abwehr von Infektionen wahr. Interessant ist aber, dass eines der Gene, das sogenannte clec-4-Gen, offenbar das Fressverhalten des Wurms reguliert – also eine deutlich andere Funktion besitzt, als allgemein angenommen wurde“, so Pees weiter.

Verhalten als Teil des Immunsystems?
Die Analyse der Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler liefert damit ein neues und differenzierteres Bild über die Funktionen der CTLD-Genfamilie bei wirbellosen Tieren. Dies bedeutet aber nicht, dass die scheinbar abweichende Genfunktion nicht auch hier grundsätzlich an der Abwehr von Krankheitserregern beteiligt ist. „Die Beobachtung, dass das clec-4-Gen das Fressverhalten von C. elegans bestimmt, weist auf einen erweiterten Umfang der Immunfunktionen hin“, fasst Dierking, KEC-Mitglied und Leiterin des Forschungsprojektes, zusammen. „Der Fadenwurm ernährt sich von Bakterien. Die genetische Steuerung seines Ernährungsverhaltens kann also auch der Vermeidung von Bakterieninfektionen dienen – indem der Wurm es umgeht, schädliche Bakterien mit der Nahrung aufzunehmen“, so Dierking weiter. Obwohl es sich dabei nur um eine indirekte Wirkung handelt, scheint also im angeborenen Immunsystem der Wirbellosen ein Verhalten zur Vermeidung von Krankheitserregern angelegt zu sein, das von CTLD-Genen reguliert wird. „Unsere Erkenntnisse könnten neue Hinweise auf die Funktion von bisher nicht charakterisierten CTLD-Proteinen auch beim Menschen erbringen und insgesamt zu unserem Verständnis der Evolution des angeborenen Immunsystems und des Pathogenvermeidungsverhalten beitragen“, fasst Dierking zusammen.