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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
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Ist der neue 5G-Mobilfunk gefährlich ?
Von Kai Stoppel
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Sendemast in Deutschland.

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Es soll alles schneller und besser werden im neuen Mobilfunkzeitalter: Ab 2020 soll der neue Standard 5G in Deutschland die Industrie beflügeln und autonomes Fahren ermöglichen. Genutzt werden dafür höhere Frequenzen als bisher. Was macht das mit dem menschlichen Körper?

Mit der Einführung neuer Technik geht seit jeher auch die Sorge einher: Ist das gefährlich für den Menschen? Nicht anders ist es bei dem neuen Mobilfunkstandard 5G, der ab 2020 in Deutschland starten wird. Er soll autonomes Fahren ermöglichen und die sogenannte Industrie 4.0 sowie das Internet der Dinge anschieben. Genutzt werden dafür sogenannte hochfrequente Felder. Sind wir am Ende also total verstrahlt?
SAR-Wert

Der SAR-Wert bezieht sich auf die Spezifische Absorptionsraten (SAR) von Handys. Sie bezeichnet die Menge an Energie, die etwa der Kopf beim Telefonieren mit dem Handy aufnimmt, wenn das Gerät ans Ohr gehalten wird. Die SAR wird in Watt pro Kilogramm Körpergewicht gemessen. Der SAR-Wert soll in Deutschland nicht mehr als 2 Watt pro Kilogramm betragen. Hersteller von Handys ermitteln den maximalen SAR-Wert selbst. Eine Liste des Bundesamts für Strahlenschutz gibt eine Übersicht über die SAR-Werte gängiger Handys. Das Umweltbundesamt empfiehlt den Kauf von Handys mit einem SAR-Wert kleiner als 0,6 Watt pro Kilogramm.

Mobilfunkstrahlung, wie sie bei 5G verwendet wird, ist elektromagnetische Strahlung. Diese gibt es auch in Form von sichtbarem Licht, Ultraviolettstrahlung oder Radiowellen. Der Unterschied liegt jeweils im Frequenzbereich: Je höher die Frequenz, desto energiereicher ist die Strahlung. Und je energiereicher, desto mehr Einfluss hat sie auf lebendes Gewebe. Besonders gefährlich wird elektromagnetische Strahlung, wenn sie ionisierend wirkt, was zu Schäden in Zellen führen kann. Dazu sind etwa Röntgen- und Gammastrahlen fähig. Mobilfunkstrahlung hingegen ist davon weit entfernt.

Doch auch Mobilfunkstrahlung hat Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Wie die Strahlung einer Mikrowelle regt sie Wassermoleküle zum Schwingen an. Dadurch entsteht Wärme. Beim Telefonieren mit einem Mobiltelefon erwärmt sich der Kopf, beim Benutzen eines Headsets der Körperteil, dem das Handy dann am nächsten ist. Damit diese Erwärmung jedoch nicht gesundheitsschädlich wirkt, gelten für Mobiltelefone und Sendemasten Grenzwerte.

Den Grenzwerten liegt die Überlegung zugrunde, dass der Körper sich im Kern um nicht mehr ein Grad erwärmen sollten, da ab dieser Grenze gesundheitliche Schäden befürchtet werden. Um zu ermitteln, wie viel Energie der Körper durch hochfrequente Netze aufnimmt, wird die Spezifische Absorptionsrate (SAR) als Maß genommen. Von ihr lässt sich ableiten, wie stark die Erwärmung durch die Strahlung ist.
Kann Mobilfunk Krebs verursachen?

Diese "thermische Wirkung" von Mobilfunkstrahlung ist gemeinhin bekannt und der Wirkmechanismus nachvollziehbar. Doch kann Mobilfunkstrahlung möglicherweise auch schwere Krankheiten wie Krebs verursachen? "Das kann noch nicht abschließend beurteilt werden", sagt die Biologin Sarah Drießen zu n-tv.de. Sie leitet das EMF-Portal der RWTH Aachen, auf dem wissenschaftliche Arbeiten zu dem Thema gesammelt werden.
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Wirtschaft 25.01.19
Versteigerung von 5G-Lizenzen Netzbetreiber wollen Auflagen nicht erfüllen

Auch die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) kam 2011 in einer Bewertung von Studien zu einem ähnlichen Schluss: Die im Mobilfunk verwendete Hochfrequenzstrahlung sei "möglicherweise krebserregend". Denn in einigen der untersuchten Studien stellte sich heraus, dass bei Vielnutzern von Handys ein statistisch signifikant erhöhtes Risiko für einen Hirntumor aufgetreten war. "Allerdings war das Risiko sehr klein und die betroffene Nutzergruppe auch", erläutert Drießen. Es sei daher nicht sicher, ob wirklich ein Zusammenhang zur Mobilfunkstrahlung besteht. Und im Gegensatz zur Erwärmung gebe es "keinen Wirkmechanismus, der das erklären könnte".
Neue Studien sorgen für Aufsehen

Allerdings haben zwei neuere Studien der Debatte neue Nahrung gegeben: eine Langzeitstudie des US-amerikanischen National Toxicology Program (NTP) sowie eine Untersuchung am Ramazzini-Institut der Universität in Bologna. Bei beiden Studien wurden Ratten und Mäuse Mobilfunkstrahlung ausgesetzt. Und die Forscher entdeckten jeweils einen Zusammenhang zwischen Strahlung und Krebs - bei den Versuchen in den USA allerdings nur bei männlichen Ratten.

Doch die Bedeutung der Studien für den Alltag des Menschen ist umstritten. Bei der US-Studie etwa übertraf die Strahlenbelastung die in Deutschland bestehenden Grenzwerte um ein Vielfaches. Zudem waren die Tiere täglich neun Stunden der Strahlung ausgesetzt, was nicht realen Bedingungen von Handynutzern entsprechen dürfte. Zudem ist unklar, inwiefern Tierstudien in diesem Bereich auf den Menschen übertragen werden können. Dennoch mahnt Drießen, diese Studien ernst zu nehmen. Möglicherweise habe Mobilfunkstrahlung doch noch einen anderen Wirkmechanismus als nur den thermischen Effekt.
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Ratgeber 14.02.19
n-tv Ratgeber Das ändert sich mit 5G

Weniger Zweifel gibt es bei der Frage, ob Mobilfunkstrahlung die Fruchtbarkeit von Männern beeinträchtigen kann. Denn darauf gibt es laut Drießen keine "konsistenten Hinweise". "Es gibt vereinzelte Studien, die darauf hindeuten, aber genauso gibt es sehr gute Studien, die sagen, es gibt keinen Effekt." Laut dem Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) ist bei intensiven Handynutzern eine verringerte Fruchtbarkeit zwar festgestellt worden - dies sei aber auf "andere Faktoren ihrer Lebensweise" zurückzuführen.
Mehr Forschung nötig

Inwiefern lassen sich bisherige Studien auf die bei 5G verwendeten Frequenzen übertragen? In Bezug auf die Frequenzen zwischen 2,0 und 3,7 Gigahertz, die im Frühjahr 2019 als erstes versteigert werden sollen, meint Drießen: "Das ist ziemlich ähnlich zu bewerten wie die Mobilfunkstudien, die bereits existieren." Was anderes sei es, wenn in Deutschland künftig auch Frequenzen im Bereich von 30 bis 80 Gigahertz genutzt werden sollten. "Je hochfrequenter die Strahlung, desto mehr von ihr wird an der Körperoberfläche absorbiert", so Drießen. Der thermische Effekt an der Körperoberfläche wäre dann vermutlich größer. Was die Gesundheitsgefährdung von 5G in diesem Wellenbereich anbelangt, müsse daher noch genauer untersucht werden.

Übrigens: Angesicht noch einiger offener Fragen rät das BfS alle Handynutzer zu gewissen Vorsichtsmaßnahmen, um bisher unbekannten Risiken vorzubeugen:

Lieber das Festnetztelefon benutzen, wenn es möglich ist.
Telefonate am Handy kurz halten.
Headsets benutzen, um die Strahlung vom Kopf fern zu halten.
Nicht bei schlechtem Empfang telefonieren - denn je schlechter die Verbindung, desto höher muss die Leistung sein, mit der das Handy sendet.

*Datenschutz



Quelle: n-tv.de https://www.n-tv.de/wissen/frageantwort ... 62267.html

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/technik/Was-man-ueb ... 68806.html
Für den besten Empfang - Was man über Satelliten-TV wissen sollte
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Statt Schüsseln kann man auf dem Balkon auch eine unauffälligere Flachantenne einsetzen.

imago/CHROMORANGE
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Satelliten-TV ist wahrscheinlich die günstigste und vielseitigste Technik, um fernzusehen. Um einen möglichst guten Empfang zu haben, gilt es aber einige Dinge zu beachten und richtig zu machen.

Eine enorme Programmvielfalt, quasi überall verfügbar und keine zwingenden laufenden Kosten: Sat-TV bringt viele Vorteile. "Satelliten-Empfang ist beim Preis-Leistungs-Verhältnis mit Abstand die günstigste Lösung, um TV-Signale zu empfangen", sagt Ricardo Petzold von der Fachzeitschrift "Satellit". "Monatliche Kosten entstehen keine, um die mehr als 100 deutschsprachigen Free-TV-Programme über Astra 1 zu empfangen."
Satelliten-TV einrichten

Für die Installation von Satelliten-TV sind drei Dinge notwendig: eine Antenne mit Empfangsteil, ein Empfangsgerät (Receiver), das auch schon im Fernseher stecken kann, und je nach Wohnsituation diverse Kabel. Bei den Antennen ist die als Sat-Schüssel bekannte Parabolantenne die klassische Variante. Doch mittlerweile werden kleinere Flachantennen immer beliebter. "Diese sind besonders gut für den Einsatz auf Balkonen geeignet, da sie keinen störenden Ausläufer für die Empfangseinheit besitzen", erklärt Petzold.

Wer deutschsprachige Programme empfangen möchte, sollte Astra 19,2 Grad Ost als Satelliten-Position einstellen. Wer beispielsweise gleichzeitig auch Sender aus dem osteuropäischen Raum wünscht, kann dies per sogenannter Multifeed-Antenne realisieren. Diese bietet dann Halterungen für mindestens zwei Empfangsteile (LNBs). Jedes LNB empfängt dann die Signale eines anderen Satelliten.
Auf die Zahl der LNB-Ausgänge achten

Ohne eine Anlage zur Signalverteilung entscheidet die Zahl der LNB-Ausgänge darüber, wie viele Empfänger mit einer Sat-Antenne versorgt werden können. "Ich empfehle generell heute mindestens auf ein Twin-LNB besser noch auf ein Quad-LNB zu setzen, um im Nachgang zusätzliche Empfänger anschließen zu können", rät Ricardo Petzold.

Über Astra 19,2 Grad Ost sind derzeit mehr als 300 Programme in deutscher Sprache verfügbar - davon 250 unverschlüsselt und kostenlos. Zusätzlich können 80 Sender aus anderen Ländern in zehn verschiedenen Sprachen empfangen werden. Eine weitere Satellitenposition, die eine große Auswahl an Programmen bietet, ist Eutelsat 13 Grad Ost - auch Hotbird genannt. Darüber empfangen Verbraucher mehr als 1000 Fernsehsender in rund 40 Sprachen.

"Hier tummeln sich italienische, polnische und arabischsprachige Sender in großer Menge", erklärt Petzold. "Aber auch Sender aus fernen Ländern, beispielsweise aus Vietnam, Armenien oder Aserbaidschan, sind auf 13 Grad Ost zu finden." Die Position Astra 2 auf 28,2 Grad Ost ist hingegen für all jene interessant, die Sendungen in englischer Sprache lieben - hier werden viele Free-TV-Programme von den Britischen Inseln übertragen.
Öffentlich-rechtliche und private Programme

"Sämtliche öffentlich-rechtlichen Programme von ARD und ZDF werden über Satellit kostenfrei in HD-Qualität ausgestrahlt", erläutert Hermann Dresen vom Fachmagazin "InfoDigital". Auch die privaten Programme sind gratis zu empfangen - allerdings nur in SD-Qualität. "Wer auch die Programme privater Sendergruppen wie zum Beispiel RTL oder ProSiebenSat.1 in HD-Qualität sehen will, muss jedoch mit monatlichen Kosten rechnen."

So bieten Plattformen wie HD+, Freenet TV oder Diveo zwischen 20 und 100 HD-Programme, darunter zahlreiche private, zu monatlichen Preisen ab etwa sechs Euro an. Auch klassische Pay-TV-Sender wie Sky werden kostenpflichtig übertragen. "Zum Empfang dieser Senderpakete ist entweder ein TV-Gerät mit integriertem Sat-Tuner und einem CI+-Schacht oder ein entsprechender Satelliten-Receiver notwendig", erklärt Dresen. "Diese können die gebuchten Programmpakete über ein entsprechendes CI+-Modul entschlüsseln." Das CI+-Modul, das noch eine Smartcard zur Entschlüsselung der Sender aufnimmt, muss extra gekauft und in besagten Schacht von Receiver oder TV gesteckt werden.
Mit der Smartcard entschlüsseln

Die Smartcard aktiviert sich beim ersten Einschalten des Gerätes und ist dann für mindestens sechs Monate freigeschaltet, erklärt der Verbraucherzentrale Bundesverband (vzbv) etwa das anfangs kostenlose HD+-Angebot. Wer aber die kostenpflichtigen Sender nach Ablauf der ersten sechs Monate weiterhin im HD-Standard sehen will, muss dafür 70 Euro pro Jahr als sogenannte Servicepauschale bezahlen.

Ein CI+-Modul kostet mindestens 40 Euro. Aber es gibt Alternativen: "Wer sich zum Empfang einen Satelliten-Receiver anschaffen möchte, findet in Geräten mit integrierten Entschlüsselungssystemen für HD+ oder Freenet TV oft eine kostengünstige Alternative zum teuren CI+-Modul", erläutert Hermann Dresen.

Quelle: n-tv.de, kwe/dpa

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/wirtschaft/Vodafone ... 72591.html
Masten für alle Betreiber - Vodafone schlägt Allianz gegen Funklöcher vor
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Die drei Netzbetreiber könnten laut Vodafone die Funklöcher unter sich aufteilen.

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In Deutschlands Mobilfunknetzen klaffen immer noch riesige Funklöcher. Um diese endlich zu schließen, schlägt Vodafone einen Zusammenschluss aller drei Netzbetreiber vor. Die Politik könnte allerdings auch helfen.

Vodafone will die Mobilfunklöcher in Deutschland in Zusammenarbeit mit der Konkurrenz schließen. "Wir drei Netzbetreiber, die wir wirklich in Deutschlands Infrastruktur investieren wollen, teilen uns die Flecken auf. Jeder baut dann ein Drittel davon aus", sagte Vodafone-Deutschlandchef Hannes Ametsreiter der "Welt am Sonntag" laut Vorabmeldung.
Vodafone
Vodafone 1,65

In Deutschland betreiben Vodafone, die Deutsche Telekom und Telefónica Mobilfunknetze. Ametsreiter schlug vor, in den Funklöchern könne jeweils eins der Unternehmen eine Mobilfunkstation bauen "und alle drei Netzbetreiber hängen ihre Antennen daran". Eine zusätzliche öffentliche Förderung würde "helfen". Oftmals gehe es "um abgelegene Regionen, bei denen es auch ein politisches Interesse gibt, dass dort ausgebaut wird", gab der Manager zu bedenken.

In Deutschland laufen ebenso wie anderswo in Europa derzeit die Vorbereitungen für den neuen Mobilfunkstandard 5G. Dieser soll vor allem eine schnellere Datenübermittlung ermöglichen. Die Versteigerung der Mobilfunklizenzen für Deutschland beginnt am 19. März.
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Wirtschaft 03.01.19
Funkloch-Land Deutschland CSU: Staat soll künftig selbst Mobilfunkmasten bauen

Bis wirklich viele Nutzer etwas von 5G haben, wird es laut Ametsreiter aber noch eine Weile dauern. "Es braucht acht bis zwölf Jahre, um mit einem neuen Netz eine gute Abdeckung zu erreichen", sagte er der "Welt am Sonntag". Nicht jeder Nutzer in ländlichen Regionen brauche zudem gleich 5G. In vielen Fällen werde das bisherige LTE-Netz ausreichen.

Zur Kontroverse um die Frage, ob Bauteile chinesischer Netzwerkausrüster wie Huawei beim hiesigen 5G-Ausbau ausgeschlossen werden sollten, sagte Ametsreiter, er sei für eine europäische Lösung, "die alle Ausrüster mit einschließt und nicht nur bestimmte diskriminiert". Nötig seien "strengere Kontrollen und unabhängige Prüfinstitute für alle Hersteller" sowie "knallharte Konsequenzen, wenn tatsächlich Datenmissbrauch oder Sabotage stattfinden". Dies müsse dann aber für sämtliche Ausrüster gleichermaßen gelten.

Ein Ausschluss der chinesischen Anbieter würde den Netzausbau in Deutschland verteuern, sagte Ametsreiter. "Und er würde erheblich länger dauern, möglicherweise sogar zwei oder drei Jahre."
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Quelle: n-tv.de, mbo/AFP

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/ratgeber/Mini-Photo ... 53991.html

Mittwoch, 10. April 2019
Solaranlage to go - Mini-Photovoltaikanlagen für die Steckdose
Solaranlagen müssen nicht auf dem Dach angebracht sein: Mini-Anlagen findet man beispielsweise im Garten. Foto: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie

Solaranlagen müssen nicht auf dem Dach angebracht sein: Mini-Anlagen findet man beispielsweise im Garten.

(Foto: dpa)
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Wer Strom aus erneuerbaren Energien selbst erzeugen will, musste bislang Hausbesitzer sein und teure Anlage fest installieren können. Neue mobile Photovoltaikanlagen für den Balkon sind gerade für Mieter attraktive Lösungen. Lohnen sie sich auch für Hausbesitzer?

Die Sonne als Energiequelle zu nutzen, ist für viele Hausbesitzer schon längst selbstverständlich. Solarstromanlage zieren viele Dächer. Seit Kurzem haben Mieter von Wohnungen außerdem die Möglichkeit, Mini-Solaranlagen auf dem Balkon anzubringen.

Großer Vorteil der Geräte ist ihr unkomplizierter Aufbau und der geringe Platzbedarf. Zieht man um, kann man sie mitnehmen.
Solaranlage für die Mietwohnung

Die Technik ist ansonsten die gleiche wie bei den Dach-Anlagen: In beiden Fällen produzieren Solarmodule aus Sonnenenergie Strom. "Im Solarmodul wird die Sonnenenergie in Gleichstrom umgewandelt", erklärt Marcus Vietzke von der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie. Der Gleichstrom wird im Wechselrichter wiederum in Wechselstrom umgewandelt, der in das Wohnungs- oder Hausnetz eingespeist wird. Elektrogeräte benutzen dann vorrangig Sonnenstrom und erst wenn dieser nicht zur Verfügung steht, greifen sie auf das übliche Stromnetz zurück.

"Während die Module auf dem Dach mehrere Tausend Kilowattstunden erzeugen, sind es bei den Solargeräten auf dem Balkon nur wenige hundert Kilowattstunden", erklärt Martin Brandis von der Energieberatung des Verbraucherzentrale Bundesverbands. Das ist selbst bei gleicher Leistung der Fall, da der Anstellwinkel zur Sonne auf dem Dach besser ist. Vor allem aber können auf einem Dach mehr Module untergebracht werden als auf dem Balkon.

Unterschied zu Solaranlagen auf Dächern

"Klassische Solaranlagen auf Dächern fangen bei etwa 15 Modulen an, häufig sind es mehr", sagt Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands Solarwirtschaft. Eine typische Photovoltaikanlage für den Balkon besteht aus ein bis zwei Modulen. Die kleinsten Vertreter leisten circa 150 Watt, die größten rund 600 Watt. Mit den Höchstwerten lassen sich im Schnitt 570 Kilowattstunden pro Jahr erzeugen, erklärt Vietzke. "Dies entspricht knapp 20 Prozent des Stromverbrauchs des deutschen Durchschnittshaushalts."
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Daher rät nicht nur Vietzke, sondern auch Körnig: Wer als Hausbesitzer die Möglichkeit hat, sollte die fest installierte Dachanlage vorziehen. Dafür sind die kleinen Anlagen für die Steckdose aber etwas für Mieter. Denn die Anlagen lassen sich vom Besitzer installieren, und bei einem Umzug sind sie schnell ab- und wieder angebaut.
Einfache Installation

Im Prinzip werden die Geräte einfach an eine Steckdose angeschlossen. "Gemäß der neuen Norm DIN VDE 0100-551-1 dürfen sie in jeden Stromkreis angeschlossen werden", erklärt Vietzke. "Für einen normgerechten Anschluss muss dieser Stromkreis eine Einspeisesteckdose aufweisen, die mit der maximalen Einspeiseleistung gekennzeichnet ist. Hersteller können aber auch Geräte anbieten, die an vorhandene Steckdosen angeschlossen werden."

Nicht nur bei der Leistung, sondern auch bei den Kosten sind die Unterschiede groß. "Einsteiger-Photovoltaikanlagen fürs Dach beginnen bei 6000 Euro inklusive Installation", berichtet Körnig. "Steckdosen-Solargeräte in guter Qualität mit Modul, Wechselrichter, Befestigungssystem und Anschlussleitung gibt es inklusive Versandkosten schon ab 440 Euro", ergänzt Vietzke.
Das bedeutet: "Balkonanlagen amortisieren sich nach sechs bis sieben Jahren."

Wer ein Solargerät auf dem Balkon installieren möchte, muss sichergehen, dass der Stromzähler nicht rückwärts läuft. Das würde passieren, wenn die Anlage mehr Strom einspeist, als im Haushalt verbraucht wird. "Rechtlich sind Verbraucher auf der sicheren Seite, wenn sie einen Zähler mit Rücklaufsperre haben", erklärt Brandis. Dies kann durch eine Abstimmung mit dem Netzbetreiber oder dem Messstellenbetreiber sichergestellt werden.

Kundenfreundliche Netzbetreiber stellen dafür ein einseitiges Anmeldeformular zur Verfügung und erheben keine Kosten für den Zählerwechsel. Für alle anderen Netzbetreiber ist ab Mai 2019 ein bundesweit einheitliches Anmeldeverfahren verpflichtend.
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Quelle: n-tv.de, Katja Fischer, dpa

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/wissen/So-kann-viel ... 64901.html
Hilfe für Dürregebiete - So kann viel Wasser aus Luft geholt werden
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Abolfazl Sadeghpour von der University of California mit der Apparatur zur Wassergewinnung.

(Foto: Abolfazl Sadeghpour/dpa)
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In vielen Regionen weltweit mangelt es heute bereits an Trinkwasser. Mit dem Klimawandel wird das noch Problem größer, sagen Experten voraus. Hoffnungen macht eine neue, effiziente Methode zur Wassergewinnung aus feuchter Luft.

Ein effizientes Verfahren zur Wassergewinnung aus feuchter Luft haben US-amerikanische Wissenschaftler entwickelt. In der Apparatur laufen kalte Wassertropfen an Baumwollfäden herunter. Nach Angaben der Forscher liegt die Kondensationsrate etwa dreimal so hoch wie die besten Werte vergleichbarer Verfahren. Die Gruppe um Abolfazl Sadeghpour von der University of California in Los Angeles stellt ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift "Science Advances" vor.
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Wasserfluss entlang mehrerer Fäden mit unterschiedlichen Flussraten.

(Foto: Abolfazl Sadeghpour/dpa)

"Die wachsende Besorgnis über die Süßwasserknappheit motiviert zur Entwicklung kompakter und wirtschaftlicher Dampfabscheide-Verfahren zur dezentralen thermischen Entsalzung oder zum Sammeln von Wasser", schreiben die Forscher. Sie konzentrierten sich in ihrer Studie auf den zweiten Schritt zur Nutzbarmachung von Salzwasser, aber auch von Abwasser. Im ersten Schritt wird trockene Luft befeuchtet, indem sie über warmes Salz- oder Abwasser geblasen wird. Im zweiten Schritt wird die Luft gekühlt, der Wasserdampf schlägt sich nieder wie an einer kalten Glasscheibe und kann aufgefangen werden.
Experimenteller Aufbau

Im experimentellen Aufbau von Sadeghpour und Kollegen werden senkrecht gespannte Baumwollfäden von oben mit einem dünnen Wasserfilm benetzt. An den Fäden bildet das Wasser kleine Tropfen, ohne dass eine Sprayvorrichtung nötig wäre. Von unten wird feuchte, warme Luft den laufenden Tropfen entgegengeblasen. Die vielen Tropfen vergrößern die Oberfläche des Wasserfilms auf den Baumwollfäden, die ihrerseits durch ihre Rauigkeit verhindern, dass die Tropfen zu schnell herabfließen. Die längere Verweildauer der Wassertropfen auf den Fäden hilft dabei, dass mehr Wassermoleküle aus der Luft ins flüssige Wasser übertreten können.
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Wissenschaftlern zufolge lebt mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Gebieten, wo länger als einen Monat pro Jahr große Wasserknappheit herrscht.

(Foto: imago/photothek)

Die Tropfen bilden nicht nur eine größere Oberfläche als ein glatter Wasserfilm, sie sind auch so aerodynamisch, dass sie die warme, feuchte Luft kaum abbremsen. Oder technisch gesprochen: Das Verfahren minimiert den Druckabfall im Luftstrom. Je mehr Wasserdampf die Tropfen aufnehmen, desto größer und schwerer werden sie. Im unteren Bereich der Fäden laufen sie deshalb schneller und immer wieder vereinigen sich zwei Tropfen zu einem großen, bevor sie in den Sammelbehälter fallen.

Die Forscher sehen in ihrem Verfahren eine effiziente und energiesparende Methode zur Wassergewinnung. Denn auch ohne die künftigen Folgen des Klimawandels ist der Bedarf an frischem Wasser schon jetzt hoch: "Wissenschaftler haben herausgefunden, dass mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Gebieten lebt, in denen länger als einen Monat pro Jahr große Wasserknappheit herrscht", schreibt das Team um Sadeghpour.
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Wissen 22.09.14
Nebel - die Wolke am Boden Mehr als ein Grauschleier über der Stadt

Quelle: n-tv.de, Stefan Parsch, dpa

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/wissen/Musk-bringt- ... 45134.html
SpaceX-Rakete gestartet - Musk bringt 60 Internet-Satelliten ins All
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Der Start der Satelliten hatte sich um eine Woche verzögert.

(Foto: dpa)
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Tesla-Gründer Elon Musk will die Welt mit einem Internetnetzwerk umspannen. Dafür sollen tausende kleine Satelliten im All sorgen. Der erste Schritt seines Vorhabens ist bereits geglückt.

Eine Rakete des US-Raumfahrtunternehmens SpaceX hat die ersten 60 von mehreren tausend Satelliten für ein Weltall-gestütztes Internet namens Starlink ins All gebracht. Eine Falcon 9-Trägerrakete hob vom Raumfahrtbahnhof Cape Canaveral im Bundesstaat Florida ab. Eine Stunde nach Start wurden die Satelliten in einer Höhe von nur 450 Kilometern abgesetzt, um dann mit eigenem Schub ihre Endposition in 550 Kilometern Höhe einzunehmen.

Damit kreisen die Satelliten nur wenig höher um die Erde als die Internationale Raumstation ISS, aber tiefer als die meisten anderen Satelliten. Die höchste Satelliten-Umlaufbahn befindet sich in 36.000 Kilometern Höhe. Das Starlink-Netz könnte am Ende bis zu 12.000 Satelliten umfassen.

Ursprünglich sollte der Start bereits in der vergangenen Woche stattfinden, wurde dann aber wegen ungünstiger Höhenwinde und wegen eines Software-Updates verschoben. SpaceX-Gründer Elon Musk will sich mit Starlink seinen Anteil am künftigen Weltall-Internet sichern.

Musk erhofft sich von dem Satelliten-Projekt Einnahmen von rund drei Milliarden Dollar pro Jahr. Das Geld will er eigenen Angaben zufolge unter anderem für seine Pläne zur Besiedlung des Mars nutzen. Der 47-jährige Milliardär hatte vor kurzem angekündigt, ab 2025 mit riesigen Raumschiffen zum Mars fliegen zu wollen.

Quelle: n-tv.de, mba/rts/AFP https://www.n-tv.de/wissen/Musk-bringt- ... 45134.html

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.berliner-kurier.de/news/pol ... r-32405254

Doch nicht so umweltfreundlich ? - Forscher sehen Elektroauto als Klimasünder

20.04.19, 22:47 Uhr

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Ein „Tesla Model 3“: Laut einer Studie belaste die Herstellung seiner Batterie das Klima mit 11 bis 15 Tonnen CO2.
Foto:

AP

München -

Elektroautos entlasten die deutsche Klimabilanz nach einer Studie des Kölner Physikprofessors Christoph Buchal nur auf dem Papier – in Wirklichkeit erhöhten sie den CO2-Ausstoß sogar. Sobald der CO2-Ausstoß bei der Herstellung der Batterien und der deutsche Strommix in der Rechnung berücksichtigt werde, belaste ein E-Auto das Klima um 11 bis 28 Prozent mehr als ein Dieselauto, heißt es in der in dieser Woche vom Ifo-Institut in München veröffentlichten Studie.
Elektroautos: Batterien belasten die Umwelt

Lithium, Kobalt und Mangan für die Batterien würden mit hohem Energieeinsatz gewonnen und verarbeitet. Eine Batterie für einen Tesla Model 3 belaste das Klima mit 11 bis 15 Tonnen CO2. Bei einer Haltbarkeit des Akkus von zehn Jahren und einer Fahrleistung von 15 000 Kilometern im Jahr bedeute allein das schon 73 bis 98 Gramm CO2 je Kilometer, rechneten die die Studienautoren Buchal, Hans-Dieter Karl und Hans-Werner Sinn vor.

Tesla-Flaggschiff: Hacker tricksen Autopilot aus, mit fatalen Folgen (hier mehr lesen)

Dazu kommen noch die CO2-Emissionen des Stroms. In Wirklichkeit stoße der Tesla zwischen 156 und 181 Gramm CO2 pro Kilometer aus und damit deutlich mehr als ein vergleichbarer Diesel-Mercedes.
Forscher: Null-Emission-Autos eine Täuschung

Dass die europäische Politik Elektroautos als Null-Emission-Autos einstufe, sei eine Täuschung, kritisierten die Forscher. Der ab 2030 vorgeschriebene CO2-Grenzwert von 59 Gramm pro Kilometer entspreche einem Verbrauch von 2,2 Liter Diesel oder 2,6 Liter Benzin je 100 Kilometer und sei „ingenieurtechnisch unrealistisch“. Deshalb müssten die Autobauer bald den Großteil ihrer Autos als E-Autos an die Kunden bringen. Für das Klima besser wären mit Methan betriebene Ottomotoren, ihr CO2-Ausstoß sei um ein Drittel niedriger als der eines Diesels.

(dpa)

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/wissen/Europaeische ... 44549.html
Totalausfall bei Galileo - Europäisches Navigationssystem ist offline
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Das Galileo-Netzwerk besteht zurzeit aus 22 Satelliten - fertiggestellt soll es 2020 werden.

(Foto: DLR)
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Das europäische Navigationssystem Galileo soll die Antwort auf das GPS-Netz der USA sein. Derzeit ist das komplette Satellitennetzwerk aber aufgrund eines Systemfehlers nicht nutzbar.

Das europäische Navigationssystem Galileo ist fast vollständig ausgefallen. Auf der Internetseite der Europäischen Agentur für Navigations- und Satelliten-Systeme (GNSS) sind alle 26 Galileo-Satelliten derzeit als "down" gekennzeichnet. Laut dem Technikportal Heise Online hat die GNSS bereits am vergangenen Donnerstag erste Störungen gemeldet. Am Samstagabend informierte die Agentur über den Totalausfall.

Der Such- und Rettungsdienst, mit dem Menschen in Notlagen aufgespürt werden können, funktioniere aber noch, teilte die zuständige EU-Agentur GSA auf ihrer Webseite mit. Gestört seien Einrichtungen am Boden. Experten arbeiteten daran, den Fehler zu beheben. Ursache für den Ausfall ist womöglich ein Systemfehler in einer italienischen Bodenstation. Das meldet das Portal InsideGNSS unter Berufung auf nicht näher genannte Quellen.

Mit dem milliardenschweren Prestigeprojekt Galileo will Europa unabhängig vom US-amerikanischen GPS werden. Erste Galileo-Dienste sind seit Dezember 2016 verfügbar. Inzwischen sind Positionsbestimmungen rund um den Erdball möglich. Das System soll letztlich mit 30 Satelliten Navigationsdienste anbieten. Derzeit befinden sich 26 Galileo-Satelliten in der Umlaufbahn, 4 weitere sollen Ende 2020 ins All geschossen werden. Das Kontrollzentrum steht in Oberpfaffenhofen, Betreiber aber ist die europäische Satellitennavigationsbehörde GSA in Prag.

Galileo war mit großer Verzögerung und viel höheren Kosten als geplant an den Start gegangen. Ursprünglich sollte Galileo bereits 2008 in den Vollbetrieb gehen. 1999 plante die EU 2,2 bis 2,9 Milliarden Euro für den Aufbau des Systems ein. Der derzeitige Kostenrahmen: Im EU-Budget bis 2020 sind 7,2 Milliarden für den Aufbau plus 3 weitere Milliarden für den Betrieb vorgesehen.

Bei TVNOW die exklusive Doku "Wettlauf zum Mond" ansehen.

Quelle: n-tv.de, chr/dpa

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https://www.n-tv.de/mediathek/videos/ra ... 41622.html
Diese Ideen revolutionieren die Mobilität
Ob E-Scooter, Carsharing oder smarte Elektroroller - in Sachen Fortbewegung ist schon einiges passiert. Doch wie setzt sich der Wandel weiter fort? n-tv zeigt, woran Start-ups tüfteln und wie die Mobilität der Zukunft aussehen könnte.

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/wissen/frageantwort ... 32572.html

Samstag, 31. August 2019
Stark wie 10.000 Atombomben - Kann man die Energie von Hurrikans nutzen ?
Von Kai Stoppel
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Ein Wirbelsturm enthält unvorstellbare Mengen an Energie.

(Foto: imago/ZUMA Press)
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Tropische Wirbelstürme sorgen alle Jahre wieder für Leid und Zerstörung. In ihnen stecken gewaltige Mengen an Energie - ein Vielfaches von dem, was der Menschheit durch Kraftwerke zur Verfügung steht. Wäre es daher nicht sinnvoll, die Kraft der Wirbelstürme zu nutzen?

Für Verwunderung sorgt US-Präsident Donald Trump jüngst mit seiner Frage, ob man einen Hurrikan mit einer Atombombe stoppen könnte. Denn für Experten ist klar: Das funktioniert nicht, da die Energie einer Atombombe zu gering ist.

Ein durchschnittlicher Hurrikan verfügt über eine Leistung von mehr als 600 Terawatt - das ist 200 Mal so viel wie die insgesamt weltweit installierte Leistung zur Erzeugung elektrischen Stroms. Während seines Lebenszyklus kann ein tropischer Wirbelsturm laut Nasa die Energie von 10.000 Atombomben freisetzen. Aber wenn eine Hurrikan so viel Energie besitzt - kann die Menschheit diese nicht für ihre Zwecke nutzen?

Wie gewaltig die Kraft eines tropischen Wirbelsturms ist, zeigen alle Jahre wieder die Zerstörungen von Küstenstrichen in der Karibik und den USA. Dabei wird nur ein kleiner Bruchteil der Energie in Form von Wind abgegeben - etwa ein viertel Prozent. Der Großteil existiert in Form von Wärme, die der Hurrikan aus dem Meer aufnimmt und in hohen Luftschichten wieder abgibt.

Dennoch ist das absolute Maß an Windenergie eines durchschnittlichen Hurrikans immer noch enorm. Die Leistung erreicht bis zu 1,5 Terawatt - das entspricht etwa der Hälfte der weltweit installierten elektrischen Leistung. Und bereits heute wird Windenergie an Land und auf dem Meer in kostbaren Strom umgewandelt - warum also nicht auch einen Hurrikan versilbern?
Gigantische Windparks bremsen Wirbelsturm
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Ein Problem dabei: Gängige Windkraftanlagen werden bereits bei einem normalen Sturm abgeschaltet, um Schäden zu vermeiden - in der Regel ab einer Windgeschwindigkeit von 25 Metern pro Sekunde. Tropische Wirbelstürme erreichen jedoch Geschwindigkeiten, die um ein Vielfaches höher liegen. Selbst die größten heutigen Windparks auf dem Meer, die aus mehr als 100 Windrädern bestehen, könnten einem Hurrikan nicht standhalten.

Anders ist es jedoch, wenn nicht Hunderte, sondern Zehntausende Windräder vor der Küste aufgebaut werden, haben Forscher der Stanford University herausgefunden. Eine Simulation mit 80.000 Windrädern vor der Golfküste der USA zeigte: Die Anlagen hätten Hurrikan "Katrina", der im Jahr 2005 den Südosten der USA verwüstete, in der Spitze fast 500 Gigawatt an Energie abgetrotzt. In etwa so viel, wie 500 Atomkraftwerke liefern können. Und durch die hohe Zahl an Windrädern können einzelne Anlagen dem Wirbelsturm besser standhalten. Gleichzeitig wird der Hurrikan spürbar abgeschwächt, was Zerstörungen an Land reduziert.

Und was ist mit den Kosten für so ein Mammut-Projekt? Laut den Autoren der Studie lohnt sich der Bau der gewaltigen Anlagen, auch wenn der Strompreis für Offshore-Windkraft deutlich über dem von Windparks an Land liegt. Denn in ihrer Rechnung berücksichtigen sie auch die geringeren gesellschaftlichen Kosten durch weniger Hurrikan-Schäden, geringere Gesundheitskosten durch weniger Luftverschmutzung und einen gebremsten Klimawandel. Der Windstrom wäre demnach am Ende günstiger als jener aus fossilen Brennstoffen, schlussfolgern die Forscher.
Erste Taifun-Turbine ist klein, aber robust
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Anstatt Zehntausende Windräder in flachen Küstengewässern aufzustellen, könnte man aber auch kleinere, robustere Anlagen bauen, welche den Kräften eines Wirbelsturms trotzen - und gleichzeitig Energie produzieren. Diesen Weg geht der japanische Erfinder Atsushi Shimizu, der die erste Taifun-Turbine der Welt entwickelt hat. Ein Taifun ist das ostasiatische Pendant der nordamerikanischen Hurrikans.

Anders als herkömmliche Windräder besteht die Taifun-Turbine aus drei rotierenden, senkrechten Trommeln, die miteinander über eine zentrale Achse verbunden sind und durch den Magnus-Effekt in Bewegung gesetzt werden. Diese Art von Windkraftanlage hat zwar unter normalen Bedingungen einen geringeren Wirkungsgrad als herkömmliche Windräder. Aufgrund ihrer stabileren Bauweise jedoch kann sie auch bei starkem Sturm betrieben werden - ob sich das auch wirtschaftlich rechnet, wird derzeit erforscht.

An der Küste der japanischen Insel Okinawa existiert laut Shimizus Firma Challenergy bereits ein Prototyp des kleinen Windkraftwerks. Ab dem kommenden Jahr sollen Anlagen mit einer Leistung von zehn Kilowatt auf den Markt kommen. Das ist für ein Windrad relativ wenig - weniger als ein Prozent der Leistung moderner Windräder an Land. Dennoch zeigt sich Shimizu zuversichtlich. Er geht davon aus, dass ein einziger Taifun den Energiebedarf Japans für 50 Jahre decken könnte. Ungelöst wäre jedoch das Problem, diese gewaltige Energiemenge zu speichern.
Dächer schonen und Strom erzeugen

Auch andere Menschen haben sich Gedanken gemacht, wie man zumindest einen Teil der Kraft eines Hurrikans nutzen könnte. Forscher aus Miami haben schraubenförmige Windräder entwickelt, welche an Dächern von Gebäuden montiert werden sollen. Sie sollen den Winden die Kraft nehmen und die Gebäude vor Schäden bewahren. Gleichzeitig kann die Rotation der Windschrauben auch in Elektrizität umgewandelt werden.
*Datenschutz

Die Energie von Hurrikans kann auch mit Wellenkraftwerken genutzt werden. Tropische Wirbelstürme erzeugen hohe Wellen, wenn sie vom Meer kommend auf Land treffen. Im Jahr 2011 ließ die Firma Ocean Power Technologies ihre Wellenkraft-Boje während des Hurrikans "Irene" vor der Küste New Jersey weiter in Betrieb. Was sich zeigte, war laut dem Unternehmen ein starker Sprung bei der Stromproduktion, als der Wirbelsturm über das Gebiet hinwegfegte.

Doch die bestehenden technischen Möglichkeiten nutzen nur einen verschwindend geringen Teil der Kraft eines Hurrikans. Und dass eine US-Regierung gewaltige Summen investiert, um Zehntausende Windräder vor den Küsten zu errichten, scheint derzeit unwahrscheinlicher denn je. Das gewaltige Potenzial tropischer Wirbelstürme bleibt daher vorerst ungenutzt.

Übrigens: Forscher haben möglicherweise einen anderen Weg gefunden, die Kraft von Luftwirbeln zu nutzen - allerdings künstlich erzeugten. In einem Luftwirbelkraftwerk soll warme Luft, etwa die Abwärme von Kühltürmen konventioneller Kraftwerke, in Rotation versetzt werden. Durch den Kamineffekt steigt sie nach oben und treibt Turbinen zur Stromerzeugung an, so die Theorie. Allerdings existiert diese Art von Kraftwerk bisher nur auf dem Papier.

Quelle: n-tv.de https://www.n-tv.de/wissen/frageantwort ... 32572.html

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/wissen/Rettet-Atomk ... 34793.html
Hoffnung auf "Super-Reaktor" - Rettet Atomkraft uns vor dem Klimakollaps ?
Von Kai Stoppel
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Wind oder Atomkraft? Eine Alternative zu Strom aus fossilen Energieträgern wird händeringend gesucht.
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Das Klimaproblem drängt, aber noch stößt die Menschheit gewaltige Mengen an Treibhausgasen aus - vor allem, um Energie zu erzeugen. Eine Überlegung: Der massive Einsatz von Atomenergie könnte das CO2-Problem lösen. Doch ist das machbar? Und was würde das bedeuten?

Immer weniger Zeit bleibt der Menschheit, ihren Ausstoß von Kohlendioxid (CO2) zu verringern und einen massiven Klimawandel mit unabsehbaren Folgen zu verhindern. Bisher ist jedoch unklar, wie das funktionieren soll. Denn das Treibhausgas CO2 entsteht vor allem durch Energieerzeugung - sei es von elektrischem Strom oder für den Antrieb von Verkehrsmitteln.
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Wissen 16.09.19
Russlands "Akademik Lomonossow" Erstes schwimmendes Atomkraftwerk erreicht Zielhafen

Schon werden Stimmen laut, Atomkraftwerke in Deutschland länger am Netz zu lassen. Denn im Gegensatz zu Kohlekraftwerken wird bei der Stromerzeugung durch Kernspaltung kein Treibhausgas produziert. Denkt man diesen Ansatz weiter - wäre es nicht möglich, die gesamte Erde mit Atomkraft vor dem Klimakollaps zu retten? Politiker könnten sich dazu entscheiden, die unbestreitbaren Nachteile der Atomenergie angesichts des großen Ziels in Kauf zu nehmen.

Insgesamt verbrauchte die Menschheit im Jahr 2018 laut einer BP-Studie rund 14 Milliarden Öleinheiten oder 160 Petawattstunden an Energie. 80 Prozent davon wurden mit dem Verbrennen fossiler Energieträger wie Kohle, Öl und Gas gedeckt. Dadurch wurden mehr als 33 Milliarden Tonnen CO2 in die Atmosphäre geblasen - unser Energieverbrauch ist damit für fast drei Viertel aller Treibhausgasemissionen verantwortlich. Wie viele Atomkraftwerke bräuchte anstelle dessen, um die von der Menschheit benötigte Energiemenge bereitzustellen?
15.000 Atomkraftwerke sind nötig

Der britische Wissenschaftler Derek Abbott hat mal ausgerechnet, wie viele Kernkraftwerke nötig wären. Das Ergebnis: 15.000 Atomreaktoren mit einer Leistung von je einem Gigawatt könnten den gesamten Energiebedarf der Menschheit decken, inklusive Verkehr. Allerdings stammt seine Berechnung aus dem Jahr 2011 - mittlerweile müssten sogar 18.000 Kernkraftwerke gebaut werden. Zum Vergleich: Laut der World Nuclear Association sind derzeit weltweit lediglich 448 Kernkraftwerke im Betrieb, 53 weitere befinden sich im Bau.

Doch nehmen wir mal die 15.000 Kernkraftwerke, um bei Abbotts Beispiel zu bleiben. Diese zu bauen, klingt erstmal nicht nach einem Ding der Unmöglichkeit. Aktuell sind in 59 Ländern zuletzt etwa 1400 neue Kohlekraftwerke in Planung - und die Kosten des Stroms sind bei modernen Kernkraftwerken am Ende ähnlich.

Doch der Forscher nennt eine Reihe von Herausforderungen, welche eine atomare Universallösung schwierig machen könnten - wenn nicht gar unmöglich. Hier eine Auswahl:

Im Unterschied zu Kohlekraftwerken haben Kernkraftwerke einen größeren Platzbedarf - etwa, um ausreichend Abstand zu dicht besiedelten Gebieten zu gewähren. Zugleich kann nicht überall ein Atomkraftwerk errichtet werden, weil der Zugang zu ausreichend Kühlwasser aus Flüssen oder dem Meer gewährleistet sein muss - es wird also nicht einfach, Standorte für die Kraftwerke zu finden.
Auch der Brennstoff Uran ist nur begrenzt auf der Erde vorrätig. Bei 15.000 Kraftwerken im Dauerbetrieb wäre er laut Abbott in wenigen Jahren erschöpft. Allerdings gibt es die Möglichkeit, Uran aus Meerwasser zu gewinnen - was die Vorräte jedoch maximal um ein paar Jahrzehnte strecken dürfte. Beim massenhaften Einsatz effizienter Atomkraftwerke wie sogenannter Schneller Brüter hingegen könnten die Vorkommen etwa 300 Jahre reichen - allerdings zu gewaltigen Mehrkosten.
Ein weiteres Problem ist das der Abnutzung. Neutronen und chemisch aggressive Stoffe führen dazu, dass Kernkraftwerke im Schnitt nach 50 Jahren stillgelegt werden müssen - und der Bau eines neuen Kraftwerks nötig wird. Bei 15.000 Kraftwerken würde das ein neues Kraftwerk pro Tag bedeuten. Allerdings beträgt die Bauzeit sechs bis zwölf Jahre - die Stilllegung dauert sogar bis zu 50 Jahre.
Für den Bau von Atomreaktoren sind seltene Materialien nötig wie Hafnium, Beryllium oder Zirconium. Der Bau von 15.000 Atomkraftwerken - und die ständige Erneuerung des Bestands - würde die weltweiten Ressourcen der seltenen Materialien schnell erschöpfen. Denn recycelbar sind diese nach Gebrauch radioaktiven Elemente für lange Zeit nicht mehr.
Auch die Gefahr von Unfällen bleibt bestehen und erhöht sich laut Abbott, wenn mehr Atomkraftwerke gebaut würden. Rechnet man die Unfallgefahr ausgehend von den bisherigen Erfahrungen auf 15.000 Kraftwerke hoch, würde das einen GAU irgendwo auf der Welt jeden Monat bedeuten.
Bleibt am Ende noch das bisher ungelöste Problem der Endlagerung. Solange es nicht gelöst ist, dürfte es kaum vertretbar sein, so Abbott, einen massiven Ausbau der Atomkraft anzugehen.

Für einige diese Probleme gibt es aber möglicherweise einen Ausweg: eine neue Art von Atomreaktoren, die sogenannte vierte Generation. Bisher existieren diese Reaktortypen - von zwei kleinen Versuchsanlagen aus den 1950er und 1960er Jahren mal abgesehen - nur auf dem Papier. Aber sie verheißen, sicher, kostengünstig und so gut wie atommüllfrei zu sein. Flüssigsalzreaktor heißt das Konzept. Und zuletzt erfährt es eine gewisse Renaissance.
Neuer Reaktortyp "verbrennt" Atommüll

Das Grundprinzip des Flüssigsalzreaktors: Der Brennstoff ist, wie der Name schon verrät, flüssig und kann während des Betriebs nachgetankt werden - bei bisherigen Kernreaktoren müssen die Brennstäbe aufwendig ausgewechselt werden. Als einer der größten Vorteile der Flüssigsalzreaktoren gilt, dass sie theoretisch auch mit dem vergleichsweise häufigen Metall Thorium oder sogar mit Atommüll betrieben werden können. Dies würde die bisherigen Probleme der Brennstoffversorgung und der Langzeit-Endlagerung weitgehend lösen. Und aufgrund ihres Aufbaus sollen Flüssigsalzreaktoren so sicher sein, dass eine Kernschmelze wie in Fukushima ausgeschlossen ist.

Die Forschungen an solchen Anlagen laufen - vor allem im englischsprachigen Raum und in China, aber auch in Deutschland, wo Atomenergie mittlerweile keinen guten Ruf mehr hat. Am Institut für Festkörper-Kernphysik in Berlin hat man sich das eigene Konzept sogar patentieren lassen: den sogenannten Dual-Fluid-Reaktor. Allerdings gibt es diesen bisher nur auf dem Papier. Und das ist auch die Schwäche des neuen Reaktortyps, kritisieren Experten. Denn noch ist völlig unklar, ob Flüssigsalzreaktoren auch im Dauerbetrieb wie gewünscht und zuverlässig funktionieren.

Als ein großes Problem werden bei diesem Reaktortyp die aggressiven Stoffe genannt, welche die mit radioaktivem Material gefüllten Rohrleitungen beschädigen können - das hatten bereits die Erfahrungen mit den Versuchsreaktoren gezeigt. Unklar ist, ob dieses Problem komplett gelöst werden kann. Und selbst wenn, sind dafür wohl noch viele Jahre an Forschung nötig. Die neuen "Super-Reaktoren", sollten sie überhaupt funktionieren, werden also nicht in absehbarer Zeit zur Verfügung stehen. Das Klimaproblem - und damit die Notwendigkeit, möglichst CO2-frei Energie zu erzeugen -, drängt jedoch. Wie man es auch dreht und wendet: Atomkraft scheint derzeit nicht die richtige Waffe im Kampf gegen den Klimawandel zu sein.

Quelle: n-tv.de https://www.n-tv.de/wissen/Rettet-Atomk ... 34793.html

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FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/wissen/Forscher-fan ... 08422.html

Donnerstag, 21. November 2019
Mehr Energie als die Sonne - Forscher fangen Gammastrahlenblitze ein
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Die Computergrafik zeigt einen sterbenden Stern, der explodiert und den sogenannten Gamma-Ray Burst, einen Gammastrahlenblitz, aussendet.

(Foto: DESY/Science Communication Lab/dpa)
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Zweifacher Glückstreffer: Mit Spezialteleskopen gelingt es Forschern erstmals von der Erde aus sogenannte Gamma-Ray-Bursts zu beobachten. Die energiereichsten Entladungen im All, die durch Monsterexplosionen entstehen, sind seit Milliarden Jahren im All unterwegs.

Mit Spezialteleskopen haben Forscher extrem energiereiche Gammastrahlenblitze erfasst. Mit rund 100 Milliarden Mal so viel Energie wie sichtbares Licht seien es die energiereichsten je gemessenen Gammastrahlen sogenannter Gamma-Ray-Bursts, berichten zwei Wissenschaftlerteams zu Daten der "H.E.S.S."- und "Magic"-Teleskope im Fachjournal "Nature". Demnach handelt es sich um die ersten Nachweise sehr energiereicher Gammastrahlung von solchen Ausbrüchen mit erdgebundenen Teleskopen. Einer der Blitze war den Forschern zufolge mehr als vier Milliarden Jahre - rund ein Drittel des Alters des Universums - zu uns unterwegs, das Licht des anderen Ausbruchs sogar sechs Milliarden Jahre.

Gamma-Ray-Bursts sind kurze Ausbrüche von Gammastrahlung im Kosmos, die sich etwa einmal täglich irgendwo im sichtbaren Universum ereignen. Als Ursache werden kollidierende Neutronensterne oder Supernova-Explosionen zu einem Schwarzen Loch kollabierender Riesensonnen vermutet. "Gammablitze sind die stärksten bekannten Explosionen im Universum und setzen typischerweise in wenigen Sekunden mehr Energie frei als unsere Sonne in ihrer gesamten Lebensdauer - sie können durch nahezu das gesamte sichtbare Universum leuchten", sagt David Berge, Leiter der Gammastrahlenastronomie beim beteiligten Forschungszentrum Desy in Zeuthen bei Berlin.
Teleskope in La Palma und Namibia ausgerichtet

Einem Team gelang der Nachweis nun wenige Sekunden nach der Registrierung des Blitzes durch Satelliten: Die am 14. Januar 2019 mit den "Magic"-Teleskopen (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov) auf der Kanareninsel La Palma beobachtete helle, sehr energiereiche Gammastrahlung stamme von der größten jemals aufgezeichnete Explosion im Universum, betonte das Max-Planck-Institut für Physik (MPP) in München, das die Teleskope federführend betreibt.
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Das H.E.S.S. ist ein System in Namibia von Tscherenkow-Teleskopen zur Untersuchung der kosmischen Gammastrahlung.

(Foto: Christian Föhr/MPIK/dpa)

Am 20. Juli 2018 hatte das ebenfalls federführend von der Max-Planck-Gesellschaft betriebene größte Gammastrahlenteleskop der Erde am High-Energy Stereoscopic System ("H.E.S.S.") in Namibia noch nach mehr als zehn Stunden das schwache Nachleuchten eines Gammastrahlenausbruchs erfasst. Dieses Nachleuchten war zuvor nur bei anderen Wellenlängen beobachtet worden, etwa mit Radio- oder optischen Teleskopen.
Bekannt, aber bisher nicht einzufangen

Gammastrahlenblitze waren in den 1960er-Jahren zufällig durch Satelliten entdeckt worden und werden durch diese täglich beobachtet. Sie haben aber viel zu kleine Detektorflächen, um für die sehr geringe Helligkeit von Ausbrüchen bei sehr hohen Energien empfindlich zu sein, wie das Teilchenbeschleuniger-Zentrum Desy erklärt. "Daher war es bislang unklar, ob die Monster-Explosionen auch noch Gammastrahlung bei sehr hohen Energien aussenden." Mit erdgebundenen Teleskopen ließen sich die Gammaquanten der Blitze demnach bislang nicht beobachten, weil die Erdatmosphäre sie normalerweise schluckt. Mit den Spezialteleskopen kann nun aber das schwache, bläuliche Cherenkow-Licht registriert werden, das kosmische Gammastrahlung in der Erdatmosphäre erzeugt.

Dass der Nachweis im Bereich der Gammastrahlung gelang, hat David Green vom MPP zufolge auch mit mehreren glücklichen Umständen zu tun: Einerseits seien im Fall von "Magic" nur wenige Sekunden zwischen Satellitendetektion und Ausrichtung der Teleskope auf der Erde vergangen. Andererseits seien beide beobachteten Blitze in kosmischen Maßstäben vergleichsweise nah gewesen und somit deutlich heller und besser detektierbar als andere, weiter entfernte Explosionen.

Green betonte, dass man mit den Teleskopen auf der Erde bislang nie die Blitze selbst messen konnte, da diese je nach Art der Explosion nur 2 bis maximal 60 Sekunden andauerten. Aber die Forscher seien diesmal sehr nah dran gewesen und hätten viel vom Nachglühen der Blitze aufzeichnen können.
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Wissen 12.03.13
Blick ins Herz der Dunkelheit Schwarze Löcher - die unheimlichen Massemonster
Bilder und Videos https://www.n-tv.de/wissen/Forscher-fan ... 08422.html
Quelle: n-tv.de, jaz/dpa

[Gudrun Graf]

FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.n-tv.de/wissen/Roboter-flie ... 14117.html

Freitag, 17. Januar 2020
Bei den Tauben abgeschaut - Roboter fliegt mit echten Federn
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PigeonBot: Das Ergebnis aus biologischen Untersuchungen und Ingenieurswissen.

(Foto: Lentink Lab/Stanford University/dpa)
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Der Traum vom Fliegen ist so alt wie die Menschheit selbst. Forscher untersuchen die Flügel von Tauben und bauen sie mit echten Federn der Tiere nach. Heraus kommt ein Flugroboter, der gut steuerbar ist.

Einen Flugroboter mit echten Taubenfedern haben US-amerikanische Forscher entwickelt. Es gelang ihnen sogar, das Fluggerät namens PigeonBot mithilfe von künstlichen Gelenken zu steuern. Die Forscher kombinierten dabei geschickt biologische Untersuchungen und Ingenieurswissen. Die zwei Studien eines Teams um David Lentink von der Stanford University in Stanford, Kalifornien sind in den Fachmagazinen "Science Robotics" und "Science" erschienen.
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Der aus einer Konstruktion mit echten Taubenfedern bestehende Flugroboter im Flug.

(Foto: Lentink Lab/Stanford University/dpa)

Als promovierter Biologe mit einem Ingenieurstudium versuchte Lentink, insbesondere die Steuerung des Gleitflugs durch Tauben auf ein Fluggerät zu übertragen. Das Team um den Biologen untersuchte dazu zunächst Flügel toter Tauben genau und versuchte dann, sie so gut wie möglich nachzubauen. Biologen betrachten die Vogelflügel als eine Art Hand und sprechen daher auch von Handgelenk und Fingern.

Die Wissenschaftler fanden anhand der Flügel toter Tauben und ihrer Modellierung im Computer unter anderem heraus, dass die Winkel von nur zwei Gelenken 97 Prozent der gesamten Flügelform erklären können: das sogenannte Handgelenk und das Gelenk des Fingers, mit dem die äußeren Flügelfedern verbunden sind. Dabei wird nicht jede Feder einzeln von den Tauben gesteuert, vielmehr sind die Federschäfte mechanisch miteinander verbunden. Im PigeonBot übernehmen elastische Bänder zwischen den Federn diese Aufgabe.
Insgesamt 40 Federn
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Nahaufnahme des PigeonBot-Flügels aus echten Federn, die durch elastische Bänder mit synthetischen Handgelenken und Fingern verbunden sind.

(Foto: Lentink Lab/Stanford University/dpa)

PigeonBot hat neben einem Rumpf aus Hartschaumbrettern etwas Elektronik an Bord (GPS, Fernsteuerung, Motor mit Propeller, Aktuatoren für die Gelenke). An den Flügeln sind insgesamt 40 Flugfedern von Tauben befestigt. Wenn im Flug Hand und Finger eines Flügels zum Körper hin bewegt werden, dann fliegt PigeonBot eine Kurve in die Richtung dieses Flügels, "wobei das Handgelenk eine grobe Kontrolle und der Finger die Feinsteuerung ermöglicht", schreiben die Forscher.

Echte Taubenfedern hätten viele Vorteile, schreiben die Forscher. Sie seien "unglaublich weich, leicht und robust". Außerdem böten sie stabile elastische Reaktionen auf unterschiedliche aerodynamische Belastungen. Hinzu kommt ein weiteres Phänomen, das Lentink und Kollegen in der "Science"-Studie genauer untersuchten: Wenn benachbarte Flugfedern übereinander gleiten, dann steigt ab einem bestimmten Winkel der Widerstand um das Zehnfache.

Bei der Untersuchung mit verschiedenen mikroskopischen Methoden bemerkten die Forscher: Tausende von Flimmerhärchen auf den unten liegenden Federn verhaken sich in kleinen Ästen aus oben liegenden Federn. Das verhindert beim Spreizen der Flügel das Entstehen von Lücken in der Flügelfläche. Wenn der Flügel zum Körper hin gezogen wird, lösen sich die verhakten Flimmerhärchen mit einem Geräusch wie beim Lösen eines Klettverschlusses. Bei Vögeln wie der Schleiereule, die sehr leise fliegen, fanden die Forscher diesen Mechanismus nicht.

Quelle: ntv.de, jaz/dpa https://www.n-tv.de/wissen/Roboter-flie ... 14117.html

[Weltbookadmin47]

FORSCHUNG - TECHNIK - ENERGIE
https://www.wiwo.de/technologie/mobilit ... 296-2.html
Hält das Stromnetz dem E-Auto-Boom stand ?
Seite 2/4 Reicht der Strom?

Florian Samweber arbeitet bei der Forschungsstelle für Energiewirtschaft, FFE, an Themen wie Strombedarf und Netzstabilität. Er rechnet vor: Es gibt rund 45 Millionen Pkws in Deutschland, die im Schnitt rund 13.800 Kilometer pro Jahr fahren – macht insgesamt 621 Milliarden Kilometer.

Legt man die Energiemenge zugrunde, die ein durchschnittliches E-Auto heute unter realen Bedingungen braucht, lässt sich leicht errechnen, wie viel Strom vollständig e-mobile Deutsche verbrauchen würden: 105 Terawattstunden (TWh), rund 15 Prozent der heute produzierten Strommenge.

Kein Pappenstiel, gewiss; aber unter diesem Mehrbedarf „würde die Stromversorgung sicher nicht zusammenbrechen“, sagt Samweber. Fast die Hälfte der nötigen Energie wird heute schon erzeugt. Sie wird nur nicht gebraucht. Im vergangenen Jahr verkaufte Deutschland 48 TWh Strom ins Ausland.
Wirtschaftsfaktor Elektroauto: Welche Chancen E-Mobilität Deutschland bringt
Wirtschaftsfaktor Elektroauto Welche Chancen E-Mobilität Deutschland bringt
Setzen deutsche Autobauer bald auf Elektroautos, werden tausende Arbeitsplätze verschwinden und Wertschöpfung verloren gehen. Trotzdem sehen Experten Chancen in der E-Mobilität – unter bestimmten Umständen.
von Katja Joho

Das Land verfügt zudem über Reserven, zum Beispiel in Form von Gaskraftwerken. Sie kommen derzeit kaum zum Einsatz, weil Ökostrom bei der Einspeisung ins Netz Vorrang hat, können aber jederzeit reaktiviert werden. Strom wäre, entgegen vieler Bedenken, also ausreichend vorhanden. Die Frage ist nur: Wie viel ist er den Autofahrern wert – und kommt er zur richtigen Zeit genau dorthin, wo er benötigt wird?

Und diese Frage treibt Reiter, den Mann aus der Praxis, ebenso um wie Samweber, den Forscher. Das Elektroauto zu Hause laden wäre für Verbraucher bequem. Anders als öffentliche Ladesäulen verschlingt die Aufrüstung eines Hausanschlusses nicht Tausende Euro. Auch für die Versorger wäre Zu-Hause-Laden die einfachste Lösung. Denn dort kann man die Akkus über Nacht langsam und mit geringer Leistung laden. Die Ladestation in der eigenen Garage hat jedoch einen Haken: „Wenn alle, die um 19 Uhr nach Hause kommen, sofort an ihre Station wollen, wird das nicht gehen“, sagt Samweber.
Elektroautos im Kostenvergleich
BMW

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
BMW i3 Strom 36.150 Euro 598 Euro 47,8 Cent
Mini Cooper S Super Plus 26.600 Euro 542 Euro 43,4 Cent
Mini Cooper SD Diesel 28.300 Euro 519 Euro 41,5 Cent

Quelle: ADAC
Citroën

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
Citroën C-Zero Strom 19.800 Euro 433 Euro 34,6 Cent
Citroën C1 Vti 68 Super 13.900 Euro 388 Euro 31,0 Cent

Ford

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
Ford Focus Electric Strom 34.900 Euro 665 Euro 53,2 Cent
Ford Focus 1.5 EcoBoost Super 25.500 Euro 618 Euro 49,4 Cent
Ford Focus 2.0 TDCi Diesel 28.100 Euro 623 Euro 49,8 Cent

Hyundai

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
Hyundai IONIQ Elektro Strom 33.300 Euro 587 Euro 47,0 Cent
Hyundai i30 1.6 GDI Super 22.630 Euro 562 Euro 45,0 Cent
Hyundai i30 1.6 CRDi blue Diesel 24.030 Euro 548 Euro 43,8 Cent

Kia

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
Kia Soul EV Strom 28.890 Euro 526 Euro 42,1 Cent
Kia Soul 1.6 GDI Super 19.990 Euro 529 Euro 42,3 Cent
Kia Soul 1.6 CRDi Diesel 23.490 Euro 539 Euro 43,1 Cent

Mercedes-Benz

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
Mercedes-Benz B250e Strom 39.151 Euro 713 Euro 57,0 Cent
Mercedes-Benz B220 4Matic Super 34.076 Euro 773 Euro 61,8 Cent
Mercedes-Benz B220d Diesel 36.521 Euro 728 Euro 58,2 Cent

Nissan

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
Nissan Leaf Strom 34.385 Euro 632 Euro 50,6 Cent
Nissan Pulsar 1.2 DIG-T Super 22.290 Euro 574 Euro 45,9 Cent
Nissan Pulsar 1.5 dCi Diesel 22.690 Euro 535 Euro 42,8 Cent

Renault

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
Renault Zoë Strom 34.700 Euro 580 Euro 46,4 Cent
Renault Clio TCe 90 Super 16.790 Euro 433 Euro 34,6 Cent
Renault Clio dCi 90 Diesel 20.290 Euro 454 Euro 36,3 Cent

Tesla

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
Tesla Model S 60 Strom 71.020 Euro 1206 Euro 96,5 Cent
Mercedes-Benz CLS 400 Super 63.427 Euro 1198 Euro 95,8 Cent
Mercedes-Benz CLS 350d Diesel 62.178 Euro 1156 Euro 92,5 Cent

Hinweis: Da Tesla selbst keine Autos mit Diesel- oder Benzinmotor verkauft, hat der ADAC zum Vergleich den Mercedes-Benz CLS herangezogen.
VW

Modell Kraftstoff Grundpreis Kosten pro Monat Kosten pro Kilometer
VW e-up! Strom 26.900 Euro 472 Euro 37,8 Cent
VW up! 1.0 Super 14.255 Euro 375 Euro 30,0 Cent

In Deutschland teilen sich 50 bis 200 Haushalte je einen Ortsnetztrafo. Diese verringern die Spannung von 10.000 oder 20.000 Volt im regionalen Verteilnetz (Mittelspannung) auf die 230 Volt, mit der der Strom dann aus der Steckdose kommt. Fast immer fließt dieser Strom heute auf der letzten Meile über Erdkabel in die Häuser. Die Strommenge, die diese Kabel transportieren können, ist begrenzt. So lange, wie heute, nur einige 1000 Tesla, Nissan Leaf und BMW i3 in der heimischen Garage laden, gibt es keine Probleme. Auf deutlich mehr Autos wäre das Niederspannungsnetz aber längst nicht überall ausgelegt.

Deshalb will Reiter nun möglichst schnell wissen, wo die E-Autos in seiner Stadt künftig Strom tanken. Er ist überzeugt davon, dass die Stadtwerke so manche Leitung und Ortsnetztrafos erneuern müssen. „Sonst werden partiell Ladeengpässe entstehen“, fürchtet er. Vor allem in Wohngegenden mit lockerer Bebauung, in denen viele E-Autos auf wenige Häuser kommen – und damit auf einen kleinen Trafo und dünne Erdkabel.
Schnelllader: Schon vier Tesla Supercharger bringen einen Ortsnetztrafo an seine Grenzen. Quelle: dpa

Schnelllader: Schon vier Tesla Supercharger bringen einen Ortsnetztrafo an seine Grenzen.
Bild: dpa

Gibt es alternative Lösungen?

Und so könnte sich bald rächen, dass die Deutschen das Thema E-Mobilität konsequent verschlafen. Viele Stadtwerke haben ihr Netz sogar abgerüstet. In Düsseldorf etwa wurde in den vergangenen 25 Jahren die Hälfte der 5000 kleinen Ortsnetztrafos demontiert, weil die privaten Haushalte immer weniger Strom verbrauchten. Niemand konnte sich vorstellen, dass sich das wieder ändern würde. In den Siebzigern heizten viele mit Nachtspeicheröfen und Durchlauferhitzern, die ähnlich viel Leistung zogen wie eine Autoladestation heute. Dann wurden Hausgeräte immer sparsamer, mit Strom heizte fast niemand mehr.

Und – gibt es alternative Lösungen? „Spannend“ findet Andreas Rimkus, verkehrspolitischer Sprecher der SPD, die Idee einiger Start-ups, Elektroautos über Nacht an Straßenlaternen zu laden. Allerdings sind die Lampen dazu nicht überall in der Lage. Städte bauen ihre Straßenbeleuchtung seit Jahren auf LED um, die nur ein Zehntel so viel Strom ziehen wie herkömmliche Laternen vor 20 Jahren. Ein E-Auto dort zu laden würde mehrere Tage dauern. „Solche Konzepte können keine leistungsfähige Ladesäuleninfrastruktur in den Städten ersetzen“, sagt Rimkus, der früher als Elektromeister für die Düsseldorfer Stadtwerke die Niederspannungsnetze mit gebaut hat.
Inhalt

Hält das Stromnetz dem E-Auto-Boom stand?
Reicht der Strom?
Wo sollen die Ladestationen stehen?
Was bringt die Digitalisierung?

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Quelle WirtschaftsWoche