Innovationen: Zehn kühne Technik-Ideen für eine grüne Zukunft

Innovationen: Zehn kühne Technik-Ideen für eine grüne Zukunft

von Andreas Menn

Fliegende Elektroautos, Berge als Energiespeicher, Strom aus Tornados: So wollen Forscher die Welt voranbringen.

Klimawandel, Verkehrskollaps, Hungerkrise: Es geht in diesem Jahrhundert womöglich darum, das Überleben der Menschheit zu sichern. Und je größer die Probleme, desto visionärer müssen die Lösungen sein. Wir stellen zehn Forscher vor, die mit ausgefallenen Technologien die Welt verändern wollen.

Elon Musk: Im Überschallzug reisen

Er hat mit PayPal das Bezahlen im Internet erleichtert, mit dem Tesla Roadster das Elektroauto salonfähig gemacht und mit SpaceX die Raumfahrt privatisiert. Als Nächstes will der US-Unternehmer Elon Musk der Welt ein völlig neues Verkehrsmittel schenken, das doppelt so schnell wie ein Flugzeug und sogar preiswerter sein soll.

Anzeige

Der Hyperloop genannter Schnellzug, den Musk entwickeln will, ist eine Mischung aus einer Concorde auf dem Erdboden und einer Schienenkanone. Bei Letzterer wird ein Projektil durch ein Magnetfeld beschleunigt. Die 600-Kilometer-Strecke von San Francisco nach Los Angeles könnte der Superschnellzug laut Musk in einer halben Stunde zurücklegen.

Mehr noch: Die nötige Energie könnten vollständig Solarzellen entlang der Strecke liefern. Zudem lägen die Baukosten für die Strecke bei sechs Milliarden Dollar - einem Zehntel der Summe, die der Bau eines geplanten Hochgeschwindigkeitszugs in Kalifornien verschlingen soll.

Heinrich Bülthoff: Mit einer Drohne ins Büro

Autos bewegen sich in drei Richtungen: vorwärts, schräg seitwärts oder rückwärts. Wenn Stau ist, fahren sie überhaupt nicht. Dabei stünde ihnen eine weitere Richtung offen: aufwärts. In eben diese Dimension will ein internationales Forschungsteam mit dem EU-Projekt Mycopter nun vordringen.

Das Ziel: Luftautobahnen, auf denen computergesteuerte Flugautos ihre Passagiere ins Büro fliegen - ohne Umwege und den entsprechenden unnötigen Energieverbrauch. Ganz utopisch ist die Idee nicht: Erste Hybride zwischen Flugzeug und Auto sind bereits unterwegs, etwa das Modell Transition des US-Startups Terrafugia. Das Karlsruher Unternehmen e-Volo arbeitet sogar an einem elektrischen Helikopter, der sich ohne viel Übung fliegen lassen soll.

Unter Leitung von Heinrich Bülthoff, Professor am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen, wollen die Mycopter-Forscher nun klären, wie sich solche Fluggeräte zu Drohnen für Pendler weiterentwickeln lassen - und wie sich Städte und Behörden darauf einstellen müssen: Welchen Führerschein brauchen Selbstflieger in Zukunft? Wie lässt sich der individuelle Flugverkehr lenken, wie in Städte integrieren? Diese Fragen wollen die Forscher beantworten, damit Fliegen mindestens so einfach wird wie Autofahren.

Eduard Heindl: Berge zu Batterien machen

Für den Komplettumstieg auf erneuerbare Energien muss Deutschland Berge versetzen - und zwar buchstäblich. Das zumindest schlägt Eduard Heindl von der Hochschule Furtwangen vor. Der Physiker will einen Energiespeicher aus Granitgestein bauen, der fast so riesig in die Landschaft ragen soll wie der Ayers Rock in Australien.

Der Plan: Mit Bohrtunneln und Gesteinssägen will Heindl einen Zylinder aus einem Granitfelsen lösen, mehr als 500 Meter hoch und einen Kilometer breit. Lücken und Wände werden abgedichtet. Gewaltige Pumpen, angetrieben von Überschussstrom aus Windrädern und Solarzellen, sollen dann riesige Wassermengen unter die Steinsäule drücken, um sie um Hunderte Meter anzuheben. Brauchen die Stromnetze Energie - etwa bei Windflaute - , fließt Wasser unter dem Druck des Granitzylinders ab und treibt Turbinen an.

Ein solcher sogenannter Lageenergiespeicher soll im Bau eine Milliarde Euro kosten und bis zu 2000 Gigawattstunden Strom bunkern - mehr als das 40-Fache aller deutschen Pumpspeicherkraftwerke und mehr, als ganz Deutschland an einem Tag verbraucht.

Matt Watson: Die Erde abkühlenWenn der Mensch Schafe klonen und Berge versetzen kann - warum dann nicht auch einen Vulkan nachbauen? Genau das hat sich Matt Watson mit dem Projekt SPICE vorgenommen, das die Klimaerwärmung stoppen soll.

Der Wissenschaftler der Universität im britischen Bristol will es dem Vulkan Pinatubo gleichtun, dessen Ausbruch im Jahr 1991 das Weltklima um ein halbes Grad Celsius abkühlte, weil seine Aschewolke das Sonnenlicht bereits hoch in der Stratosphäre abfing.

Watson will nun ebenfalls Schwebeteilchen in die Stratosphäre blasen, und zwar durch ein Rohr, das an einem riesigen Heliumballon in 20 Kilometer Höhe endet. Als Bodenplattform soll ein Schiff auf dem Meer dienen.

Die erste Testinstallation im kleinen Maßstab war für 2012 geplant, doch das Experiment wurde abgebrochen. Nun will Watson die Idee erst einmal im Labor weiter entwickeln.

Yasuyuki Fukumuro: Strom im All erzeugen

Wo liegt der beste Platz für ein Solarkraftwerk? In der Erdumlaufbahn, glaubt Yasuyuki Fukumuro, Leiter des Projekts Space Solar Power Systems bei Japans Raumfahrtagentur Jaxa. Tag und Nacht Sonnenschein, nie Wolken, grellstes Licht - das sind klare Standortvorteile.

Übertragen will er den Strom per Mikrowellenstrahl zu einer Bodenstation auf der Erde. Eine Studie, die der Astronautenverband International Academy of Astronautics veröffentlichte, hält das erste Orbit-Kraftwerk in 10 bis 20 Jahren für machbar.

Doch ob es sich rechnet, Solarzellen mit Raketen ins All zu schießen, steht noch in den Sternen. Sie müssten dazu auf alle Fälle erheblich leichter werden - oder gleich im Weltraum in Druckern gefertigt werden.

Claudio Lenoardi: Flugzeuge zum Anklippen

Edmund Stoiber, einst bayerischer Ministerpräsident und heute EU-Bürokratieberater, sorgte mit dem Versprecher vom Münchner Hauptbahnhof, wo man den Zug besteigt und dann bis Rom oder London fliegt, noch für Erheiterung. Claudio Leonardi, Forscher an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne, will genau das nun Realität werden lassen.

Clip-Air heißt sein Konzept, bei dem Fluggäste künftig am Bahnhof in eine Multifunktionskabine steigen, auf Schienen zum Flughafen rollen und dort abheben, ohne noch einmal die Abfertigung oder den Duty-free-Shop zu betreten.

Bis zu drei der 30 Meter langen Kabinen würden dazu am Flughafen unter ein Spezialflugzeug in der Form eines Rochens eingeklinkt. Jede Kabine könnte 150 Passagieren transportieren, so viel wie ein Airbus-A320-Jet. Auch Frachtwagons ließen sich bei Bedarf montieren.

Noch weiter geht der Vorschlag von Produktdesign-Studenten der Universität Glasgow. Ihr Horizon-System besteht aus einem elektrisch angetriebenen Gleiter, der an Flughäfen immer nur kurz auf eine spezielle Landebahn herabsinkt, bereits rollende Zugkabinen einklinkt und gleich wieder durchstartet. Neben Passagieren haben die Kabinen frisch geladene Akkus für den Weiterflug an Bord. Beim Landen klinken sich die Kabinen aus und rollen, von einem Magnetantrieb beschleunigt, direkt in die nächste Stadt.

Michael Sterner: Robo-Schiffe als Kraftwerke

Ideen, um das Meer als Energiequelle zu nutzen, gibt es einige. Kein Konzept aber geht so weit wie das von Michael Sterner: Der Professor für Energiespeicher und Energiesysteme an der OTH Regensburg will 100 Meter lange, computergesteuerte Schiffe auf dem Nordatlantik kreuzen lassen, um unterwegs Wasserstoff zu erzeugen.

Sobald der Wind die Schiffe vorantreibt, sollen integrierte Turbinen mithilfe der Wasserströmung Strom liefern, um damit per Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen. Bei günstigen Winden könnte das Schiff fast konstant Energie in Form von Wasserstoff in seinen Tanks speichern, glaubt Sterner. Umgepumpt in Tanks an Land, könnte der Energieträger beispielsweise Wasserstoffautos antreiben.

Als Segel sollen so genannte Flettnerrotoren zum Einsatz kommen, vertikale Windturbinen sozusagen. Ein Schiff könnte zwei Megawatt Leistung erzeugen, hat Sterner berechnet. Die Bauteile stehen bereit - nun müsste nur jemand das erste Energieschiff bauen.

Edmund Kelly: Schwebende Solarkraftwerke

Solarkraftwerke arbeiten bekanntlich umso produktiver, je öfter über ihnen die Sonne scheint. Längst planen Wissenschaftler darum riesige Solaranlagen in Wüsten und sogar im Weltraum. Der Kalifornier Edmund Kelly und sein Startup Stratosolar arbeiten nun an einer neuen Variante: Sie wollen schwebende Solarkraftwerke in der Stratosphäre verankern.

Ballons, gefüllt mit Tausenden Tonnen Treibgas, sollen dünne Solarzellen hoch über die Wolken bis auf 20 Kilometer Höhe tragen.

Dort, wo den ganzen Tag die Sonne scheint, kein Wind weht und eisige Luft die Solaranlagen kühlt und nochmals effizienter macht als am Boden. Der Strom aus den theoretisch mehrere Kilometer großen Solarluftschiffen soll über ein Kabel zur Erde fließen, das auch als Verankerung dient. Trotz des Aufwands, kalkuliert Kelly, könne der Strom so dank der vielen Sonnenstunden in der Stratosphäre dreimal preiswerter sein als der aus heutigen Solaranlagen.

Neil Palmer: Strom aus Blitzen generieren

Die Erdatmosphäre ist voll elektrischer Ladung. Mehr als drei Millionen Blitze leuchten weltweit pro Tag am Himmel. Ein Team um den Physiker Neil Palmer von der britischen University of Southampton haben mit Forschern des finnischen Handyherstellers Nokia untersucht, ob sich diese Energie für den Betrieb elektrischer Geräte nutzen lässt.

Im Labor erzeugten sie einen 200 000-Volt-Blitz, fingen seine Energie mit einem speziellen Empfänger auf und luden mit dem Stromstoß ein Lumia-925-Smartphone, ohne das Handy zu zerstören. Auf die gleiche Weise wollen auch andere Forscher mittels riesiger Türme Blitze fangen und Strom aus der Luft ernten. Nur: Wie das geht und ob sich das lohnt, ist eine offene Frage.

Louis Michaud: Strom aus Tornados gewinnen

Den meisten Menschen flößen Tornados Angst ein. Louis Michaud findet sie hingegen so faszinierend, dass er sie künstlich erzeugt. Denn der verrentete Ingenieur will mit seinem Startup Avetec Kraftwerke bauen, die aus Tornados Strom gewinnen. Dazu will der Kanadier die warme Abluft, etwa aus Stahlfabriken oder Kraftwerken, durch einen hohen Schlot strömen lassen, in der die Luft spiralförmig aufsteigt.

In der kühleren Außenluft über dem Turm entsteht dann ein rotierender Sog, der einen 40 Meter hohen Tornado erzeugt. Dessen Energie, hofft Michaud, kann eine Turbine am Boden des Turms antreiben, die Strom erzeugt.

Auf diese Weise könnte die warme Abluft eines 500 Megawatt starken Kohlemeilers im Tornado-Turm noch mal 200 Megawatt Strom erzeugen.

Einen wichtigen Unterstützer hat Michaud schon gewonnen: Peter Thiel, Ex-PayPal-CEO und Investor Nummer eins bei Facebook, hat 300.000 Dollar für den Bau eines Prototyps bereitgestellt.

Anzeige
Zur Startseite
-0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%21%22%23%24%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%36%37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%48%49%50%51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%61%62%63%64%65%66%67%68%69%70%71%72%73%74%75%76%77%78%79%80%81%82%83%84%85%86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%