Kühlschrank der Zukunft In Zukunft kühlen wir mit Magneten

Eisschränke, Gefriertruhen und Klimaanlagen gehören zu den größten Energiefressern in Industrieländern. Neuartige Magnetkühlungen sollen die Froster jetzt drastisch sparsamer machen – und den Ausstoß von Treibhausgasen senken.

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Ein Mann guckt in einen Kühlschrank Quelle: Getty Images Ryan Lane

Für die meisten Menschen sind Kühlschrankmagneten nur jene bunten Mitbringsel aus dem Urlaub, mit denen sie Postkarten und Einkaufszettel an die Tür ihres Eisschranks heften. Für Alessandro Pastore aber sind sie eine Innovation, die die Welt verändern soll.

Der Chef des britischen Startups Camfridge will eine gänzlich neue Kühltechnik etablieren. Sie ist deutlich effizienter als die gängigen Kompressoren, die seit 180 Jahren in Kühlschränken verbaut werden und die sich technisch kaum noch optimieren lassen. Die Schlüsselrolle spielt dabei ein Magnet. Das klingt nach Esoterik – doch dahinter stecken wegweisende Durchbrüche in Physik und Materialforschung.

Pastore ist alles andere als ein Spinner. Inzwischen ist der Mittvierziger so etwas wie ein Star der Branche. Hausgerätehersteller wie der US-Konzern Whirlpool testen seine Technik bereits in ihren Geräten.

Die größten Stromfresser und wie man sie ausschaltet
Ab September müssen Staubsauger ein Energielabel tragen, so wie Waschmaschine und Kühlschrank auch. Die EU-Regelung soll es einfacher machen, energiesparende Geräte zu erkennen. Ab September dürfen die Geräte maximal 1600 Watt verbrauchen, bis 2017 soll diese Grenze auf 900 Watt herabgesetzt werden. Zusätzliche hinweise auf dem Label informieren den Kunden, für welchen Bodenbelag der Sauger geeignet ist. Wichtig ist für Experten allerdings nicht nur die Watt-Zahl, sondern auch die Saugleistung. Muss länger gesaugt werden, ist die Energieersparnis durch geringeren Stromverbrauch hinüber. Deshalb sei das Label kaum mit den Energieeffizienzklassen anderer Geräte zu vergleichen. Wenn Sie vorhaben, sich einen neuen Staubsauger anzuschaffen, achten Sie nicht nur auf den Stromverbrauch, sondern auch auf die Saugleistung. Diese wird durch die Art des Motors, Saugrohr und vorhandene Filter beeinflusst. Viele Händler bieten mittlerweile "Versuchsparcours" an, auf denen man die Staubsaugermodelle testen kann. Staubsauger, die bis Ende des Monats in den Handel kommen, werden das Label vorerst nicht bekommen und dürfen auch ohne dieses verkauft werden. Quelle: dpa
Für Filter-Kaffeemaschinen mit einer Isolierkanne soll der EU zufolge eine Wartezeit von fünf Minuten gelten. Bei Maschinen ohne Isolierbehälter ist eine Wartezeit von maximal 40 Minuten geplant. Die Hersteller können der Kommission zufolge aber entscheiden, ob sie es den Verbrauchern ermöglichen, die automatische Abschaltung der Warmhaltefunktion wieder abzustellen. „Die Einschränkungen für den Verbraucher sind sehr, sehr gering. Kaffee, der 40 Minuten in der Glaskanne steht, schmeckt ohnehin nicht mehr“, sagte Scholz. Vorteile für die Verbraucher seien Einsparungen beim Stromverbrauch und damit bei den Kosten. Der Bund der Energieverbraucher schätzt die Einsparungen auf etwa 60 Euro im Jahr, wenn täglich drei Kannen Kaffee gekocht und diese insgesamt acht Stunden warmgehalten werden. „Existierende Modelle, die automatisch abschalten, kosten kaum so viel wie der Warmhaltestrom eines Jahres“, sagte der Vorsitzende des Verbandes, Aribert Peters der dpa. „Wir bekommen die Energiewende nicht hin, ohne Strom zu sparen.“ Quelle: dpa
Eine Umfrage von TNS Emnid für den Strom- und Gasanbieter E wie einfach hat ergeben, dass 30 Prozent der Bürger nicht wissen, wie viel Strom sie im Alltag tatsächlich verbrauchen. Vor allem ganz junge sowie ältere Menschen kennen ihren Verbrauch nicht. Um Strom zu sparen, geben 81 Prozent der Befragten an, dass sie ihre Akkuladegeräte vom Netz trennen, den Gefrierschrank abtauen (72 Prozent), und auf Energiesparlampen umgestiegen sind (71 Prozent). Doch sind das wirklich die größten Stromfresser im Haushalt? Wer geben zehn Tipps, wo und wie Sie in Zukunft Strom im Haushalt sparen können. Quelle: dapd
Eco-Programme beim Spülen benutzenMit 5,1 Prozent Anteil am gesamten Stromverbrauch landet das Geschirrspülen auf Platz 10 der größten Stromfresser im Haushalt. Laut einer Studie der Universität Bonn ist das Spülen in der Maschine übrigens trotzdem günstiger als Handspülen: Im Geschirrspüler werden sowohl weniger Wasser als auch weniger Energie verbraucht. Voraussetzung ist natürlich, dass die Maschine nur voll beladen eingeschaltet wird und dass das Geschirr nicht zusätzlich von Hand vorgespült wird. Auch sogenannte Spar-, Eco- oder Umwelt-Programme sparen Energie. Bei geringerer Temperatur wird das Geschirr dank längerer Spülzeiten genauso sauber wie in "Normal"-Programmen.Datengrundlage des Rankings: Energieagentur NRW: "Wo im Haushalt bleibt der Strom?"; in der Studie wurde 2011 unter anderem der Stromverbrauch von Ein- bis Sechs-Personen-Haushalten untersucht. Bei allen Punkten gilt: Es handelt sich um Durchschnittswerte. Je nach eingesetzter Technologie, Handhabung, Haushaltsgröße und -zusammensetzung kann der Stromverbrauch im individuellen Zuhause erheblich abweichen.Tipps zum Energiesparen: Eigene Recherche und Umweltbundesamt-Broschüre "Energiesparen im Haushalt", die als PDF heruntergeladen werden kann. Quelle: dpa
Moderne Umwälzpumpen lohnen sichDie elektrisch betriebene Umwälzpumpe der Heizungsanlage landet mit durchschnittlich 6,0 Prozent Anteil am Stromverbrauch auf Platz neun. Sie transportiert das erwärmte Wasser zu den Heizkörpern in der Wohnung. Laut Stiftung Warentest lohnt sich der Ersatz einer alten Pumpe durch eine moderne, energieeffiziente Pumpe schnell; demnach lassen sich so 100 bis 130 Euro Stromkosten pro Jahr einsparen. Von den Stromkosten abgesehen (ein Sonderfall sind alte Nachtstromspeicheröfen) macht das Heizen mit 70 Prozent am Gesamtenergieverbrauch des HAushalts den größten Anteil aus. Ohne große Investitionen in eine neue Heizungsanlage kann man auch hier mit einigen Tricks viel Energie sparen. Ihre Heizung sollten Sie im Idealfall nicht durch Möbel zustellen. Achten Sie beim Lüften darauf, die Heizung immer aus zu machen. Die Raumtemperatur sollte zudem auf maximal 20 Grad Celsius eingestellt sein - jedes Grad weniger spart Energie. Moderne Thermostatventile können die Raumtemperatur auch konstant auf dem gewünschten Wert halten, wenn mal die Sonne durchs Fenster scheint. So wird ein überheizen der Räume und Verlust teurer Heizenergie durch zusätzliches Lüften vermieden. Laut Umweltbundesamt können so vier bis acht Prozent Heizenergie gespart werden. Quelle: dpa
Trocknen: Nichts ist preiswerter als Sonne und WindBeim Trocknen der Wäsche wird das Wasser aus dem Waschvorgang wieder entfernt - das können Sonne und Wind kostenfrei für Sie erledigen, oder eben der elektrische Wäschetrockner. Das Gerät ist allerdings ein wahrer Stromfresser: 6,6 Prozent des Stromverbrauchs entfallen im Durchschnitt auf das Trocknen, das so auf Rang acht landet. Soll ein Trockner zum Einsatz kommen, ist ein Gerät mit Wärmepumpentechnologie besonders Umwelt- und Geldbeutelschonend im Einsatz, die Anschaffungskosten sind allerdings recht hoch. Es gibt auch Trockner, die mit Gas betrieben werden.Beim maschinellen Trocknen gilt: Das Gerät sollte nur gut befüllt zum Einsatz kommen und die Wäsche sollte so gut wie möglich vorgetrocknet, also zuvor in der Waschmaschine oder Wäscheschleuder mit möglichst hoher Schleuderdrehzahl entwässert worden sein. Als Kompromiss kann man auch die Wäsche im Trockner leicht vortrocknen und dann auf der Leine zu Ende trocknen lassen. Auch ein kleiner Ventilator, der vor dem Wäscheständer aufgestellt wird, leistet gute Dienste: Er verbraucht wesentlich weniger Strom, macht die Wäsche aber ebenfalls weich und beschleunigt den Abtransport der Feuchtigkeit durch die permanente Bewegung der vorbeistreichenden Luft.Beim Trocknen der Wäsche im Raum gilt: Der Raum muss unbeheizt und gut gelüftet sein - sonst droht Schimmelbefall. Wäsche im beheizten Wohnraum zu trocknen, ist nicht sinnvoll, denn durch das zusätzliche Stoßlüften um die Feuchtigkeit abzutransportieren geht viel wertvolle Heizenergie verloren. Quelle: dpa
Alte Haushaltsgeräte durch neue ersetzen Diverse elektrische Hausgeräte, darunter zum Beispiel Staubsauger, machen im Durchschnitt 7,7 Prozent des Haushalt-Stromverbrauchs aus und landen sie auf Platz sieben der größten Stromfresser. Bei Staubsaugern gilt: Eine hohe Leistungsaufnahme entspricht nicht einer hohen Saugleistung. Bei der Wahl sollte man also nicht den Sauger mit der höchsten Watt-Zahl auf dem Typenschild wählen, sondern sich über Testergebnisse der tatsächlichen Saugleistung schlau machen. Ab 2014 kommen auch Energieeffizienzklassen-Kennzeichnungen für Staubsauger. Bei diversen Elektro-Kleingeräten, wie elektrischen Dosenöffnern oder Messern, kann man den Einsatz durchaus hinterfragen. In anderen Fällen kann ihr Einsatz aber auch Energie einsparen, denn ein Brötchen lässt sich auf dem Toaster stromsparender aufbacken als im Backofen, ein Liter Wasser für Tee oder zum Nudeln kochen ist im Wasserkocher schneller und effizienter aufbereitet, als auf dem Elektroherd. In der Regel gilt die Devise: Setzen Sie die Verschwender vor die Tür. Gerade bei Haushaltsgeräten macht es sich in Sachen Strombilanz bezahlt, alte Geräte gegen neue Technologien einzutauschen. Quelle: dapd

Neues Verfahren

Mit einem Prototyp präsentiert der Gründer derzeit auf Messen und Kongressen sein neues Verfahren. Von außen sieht das Gerät aus wie jeder andere Kühlschrank auch. Die Innovation verbirgt sich auf seiner Rückseite: Wo sonst ein Kompressor und ein Gitter aus feinen Rohren sitzen, durch die ein chemisches Kältemittel fließt, ist bei Pastores Froster ein Magnet montiert. Der ähnelt in Größe und Form einem halbierten Gugelhupf-Kuchen. In seiner Mitte dreht sich ein kleiner Rotor aus einem Spezialmaterial, der dank eines physikalischen Effekts Kälte erzeugt.

Die neue Magnettechnik hat mehrere bahnbrechende Vorteile: Sie macht Kühlschränke sehr effizient – ihr Stromverbrauch unterbietet künftig die heute sparsamste Effizienzklasse A+++ noch einmal um 20 Prozent. „Es wird eine A++++-Kategorie geben“, ist Pastore überzeugt.

Zudem kommt die innovative Technik ganz ohne herkömmliche Kältemittel wie etwa fluorierte Kohlenwasserstoffe aus. Die greifen die Ozonschicht an und tragen zur Erderwärmung bei, wenn sie in die Atmosphäre gelangen.

Obendrein funktionieren die Geräte geräuschlos, da sie ohne brummenden Kompressor auskommen. Sogar ganz neue Bauformen – etwa Kommoden mit kalten und warmen Schubladen – werden möglich.

Wie sich der Energiebedarf für Kältetechnik in Deutschland aufteilt

Gewaltiges Umsatzpotenzial

Das Umsatzpotenzial der neuen Technik ist gewaltig: Der Weltmarkt für Klimaanlagen umfasste 2011 immerhin 88 Milliarden Dollar, hat das britische Beratungsunternehmen BSRIA errechnet. Allein deutsche Verbraucher kauften ein Jahr zuvor Kühlgeräte im Wert von rund 1,4 Milliarden Euro, ermittelte der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie.

Der milliardenschweren Branche steht nun eine Zeit der Innovationen bevor. Denn inzwischen haben fast alle großen Hausgerätehersteller das Potenzial der Technik erkannt und testen sie in ihren Laboren – darunter Weltmarktführer Haier aus China oder der japanische Elektronikkonzern Toshiba. Mehr als 40 Prototypen haben Branchenexperten gezählt.

Und in ersten Nischenprodukten sind Magnetaggregate sogar schon im Realeinsatz: Das US-Technologieunternehmen Astronautics etwa konstruiert magnetische Klimaanlagen für amerikanische U-Boote.

Siegeszug der Magnettechnik

Wo man daheim den Stecker ziehen sollte
Bevor man ins vollgeladene Urlaubsauto springt, lohnt sich noch ein schneller Rundgang durch die eigenen vier Wände. Die zahlreichen Hausgeräte bergen viele kleine und gut versteckte Stromfresser. Die Betreiber des Stromsparportals Toptarif.de versichern: „Werden diese Geräte vom Stromnetz getrennt, lassen sich während eines zweiwöchigen Urlaubs bis zu 35 Euro sparen, wer drei Wochen in die Ferien fährt, kann die Stromkosten sogar um mehr als 50 Euro reduzieren“. Quelle: Fotolia
Erster Haltestopp in den vier Wänden: Das Wohnzimmer. Viele schalten ihren Fernseher beim Ausschalten nur auf Stand-by. Nutzt man ihn längere Zeit nicht, sollte man ihn vom Netz trennen. Oder aber man klemmt das Gerät an eine schaltbare Verteilerdose - und drückt dann auf dem Off-Knopf. Sparpotenzial bei zwei bis drei Wochen Urlaub: laut Toptarif.de fünf bis acht Euro. Gleiches gilt für den DVD-Player und die Stereoanlage, bei denen das kleines Lämpchen leuchtet. Manchmal zeigen sie auch die Uhrzeit an - ganze 24 Stunden am Tag. Auch das kostet. Quelle: AP
Apropos Uhrzeit: Den Radiowecker kann man auch getrost abschalten. Haben Sie schon gezählt, wie viel dieser Apparate im Haushalt an der Steckdose klemmen? Eben. In die gleiche Kategorie fallen übrigens elektrische Zahnbürsten. Quelle: Fotolia
Im Urlaub fallen Elektrozahnbürste und Radiowecker in die Kategorie nicht benötigte elektrische Geräte. Dazu gehört auch: Unser unzertrennlicher Freund, der Wlan-Router. Das Tor zum Internet und damit zur ganzen Welt ist auch ständig eingeschaltet. Wer seine Wohnung für zwei oder drei Wochen verlässt, kann, ohne Sorge vor dem Online-Tod, hier den Stecker ziehen. Die nicht benötigten elektrischen Geräte ohne Strom entlasten dann, laut Toptarif.de, die Haushaltskasse um zwei bis drei Euro. Quelle: obs
Haben Sie den Stecker beim Handy-Ladegerät gezogen? Und beim Tablet? Diese versteckten Stromfresser von der Stromversorgung zu trennen, kann zwischen vier und sechs Euro sparen. Noch so ein versteckter Stromfresser: Deckenfluter. Quelle: dpa
Lassen Sie, wenn möglich, die Klimaanlagen nicht auf maximaler Stufe laufen. Am besten man verzichtet gänzlich darauf. Deckenventilatoren sind besser, sowie das Sonnenlicht in die Wohnung durch Rollos erst gar nicht reinlassen. Also Zimmer und Wohnung konsequent abdunkeln. Nachts sollten dann die Fenster weit geöffnet werden, um die vier Wände gut zu kühlen. Quelle: dpa
Zur Kühlung des Körpers reicht auch eine Dusche im kaltem Wasser. Kostet nichts, kann man daheim und im Urlaub machen und ist außerdem gut für den Kreislauf. Macht man zudem ein Handtuch mit kalten Wasser nass und hängt es in einen Raum auf, gibt die Feuchtigkeit Kühle ab. Quelle: dpa

Bis zum großen Durchbruch soll es nicht mehr lange dauern. „Ende 2014 kommen magnetische Kühlschränke für jedermann in den Handel“, kündigt Camfridge-Chef Pastore an. Toshiba will bis Ende des Jahrzehnts sogar eine ganze Produktpalette mit der Magnetkühlung präsentieren – darunter Getränkeautomaten oder geräuschlose Minibars für Hotelzimmer.

Auch Hersteller von Klimaanlagen wie Delta Electronics aus Taiwan oder Embraco aus Brasilien sind an der neuen Methode interessiert. Und Autoriesen wie Fiat und Nissan wollen mit der Technologie den Spritverbrauch von klimatisierten Autos senken.

So funktioniert die Magnetkühlung

Magnetaggregate

Binnen weniger Jahre „wird die Magnetkühlung die Kompressortechnik heutiger Geräte verdrängen“, prophezeit der Physiker Karl Sandeman vom Imperial College in London. Damit werden Magnetaggregate die Kühltechnik schon bald genauso radikal wandeln wie das LCD-Display die Fernsehwelt.

Die Chancen für eine eisige Revolution stehen damit gut, denn die gesamte Branche steht unter einem enormen Innovationsdruck. So fordern Gesetze in Europa, den USA und Teilen Asiens immer sparsamere Geräte.

Immerhin verbrauchen die westlichen Industrienationen heute rund 15 Prozent ihres Stroms für die Kälteproduktion. In Deutschland etwa reichte der Energieverbrauch aller elektrischen Kühlgeräte aus, um mehr als 20 Millionen Haushalte zu versorgen.

Von Pferdelasagne und Ehec-Sprossen
2016: Plastik im SchokomantelAbermillionen Schokoriegel müssen in die Werkstatt – sozusagen. Nachdem eine Kundin in einem Marsriegel auf ein Stück Plastik gebissen hat, hat der Hersteller mit einer gigantischen Rückruf-Aktion begonnen. Sie gilt mittlerweile für alle Staaten der Europäischen Union, mit Ausnahme von Bulgarien und Luxemburg. Betroffen sind Riegel der Marken Mars und Snickers mit einem Mindesthaltbarkeitsdatum vom 19. Juni 2016 bis 8. Januar 2017 zurück; zudem alle Produkte der Marke Milky Way Minis und Miniatures sowie mehrere Celebrations-Mischungen mit diesem Mindesthaltbarkeitsdatum. Quelle: dpa
2016: Glyphosat und Malz, Gott erhalt'sPro Jahr konsumiert ein Deutscher durchschnittlich 107 Liter Bier. Und damit nicht nur, streng nach dem deutschen Reinheitsgebot, Wasser, Hopfen, Hefe und Malz, sondern auch noch eine gerüttelte Menge Glyphosat – das weltweit meist eingesetzte Pestizid. In deutschen Bieren wurden Mikrogrammwerte deutlich über den Grenzwerten für Trinkwasser gemessen, im krassesten Fall 300-fach über dem Grenzwert. Direkte Gefahr für die Gesundheit besteht allerdings nicht. Quelle: dpa
2014: Dänischer Wurstskandal erreicht DeutschlandIn Dänemark stellte sich 2014 heraus, dass Produkte des Wurstherstellers Jørn A. Rullepølser mit Listerien-Bakterien verseucht waren. Listerien sind für gesunde Menschen in aller Regel ungefährlich, allerdings ein Risiko für immungeschwächte Personen und schwangere Frauen. In Dänemark starben innerhalb von 30 Tagen zwölf Menschen, 15 weitere erkrankten. Der Betrieb wurde geschlossen, die Produkte zurückgerufen. 160 Kilogramm waren auch an einen deutschen Supermarkt in Schleswig-Holstein an der dänischen Grenze gegangen – sie waren bereits verkauft, bevor sie sichergestellt worden konnten. Verbraucher wurden gebeten, die Wurst zu vernichten oder zurückzugeben. Quelle: dpa
2014: Käse mit ColiDas Unternehmen Vallée-Verte rief die zwei Käsesorten „Saint Marcellin“ und „Saint Felicien“ zurück. In den Produkten der französischen Käserei Fromageries L'Etoile wurden Coli-Bakterien nachgewiesen. Diese können innerhalb einer Woche nach Verzehr zu teils blutigem Durchfall, Bauchschmerzen, Erbrechen sowie Fieber führen. Gerade bei Kindern besteht außerdem die Gefahr von Nierenkomplikationen. Quelle: dpa
2014: Von wegen Edel-Hähnchen2014 deckte die „Zeit“ auf: Das Neuland-Gütesiegel, gegründet vom Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND), dem deutschen Tierschutzbund und der Arbeitsgemeinschaft bäuerlicher Landwirtschaft, als ganz besonderes Qualitätssiegel hielt bei Brathühnchen nicht so ganz, was es versprach. Eigentlich sollten Neulandtiere aus Freilandhaltung stammen, gefüttert mit Körnern aus der Region. Tatsächlich stammen in Norddeutschland viele Tiere aus einem ganz gewöhnlichen industriellen Schlachtbetrieb in Niedersachsen. Quelle: dpa
2013: Pferd in der LasagneZusammen mit der Ehec-Epidemie wohl der aufsehenerregendste Lebensmittel-Skandal der vergangenen Jahre: 2013 stellte sich heraus, das Rindfleisch in mehreren Fertiglasagnen aus der Tiefkühlung war eigentlich Pferd. Im Anschluss wurden in Labortests rund 70 Fälle von falsch etikettierten Fertigprodukten nachgewiesen. Die größte Menge an Pferdelasagne gab es in Nordrhein-Westfalen mit 27 Fällen, gefolgt von Hessen (13), Baden-Württemberg (8) und Bayern (8). Weitere betroffene Länder waren Mecklenburg-Vorpommern (5), Brandenburg (4) und Hamburg (2). Quelle: REUTERS
2013: Noch mehr PferdBegonnen hatte der Skandal in Irland und Großbritannien, wo bereits im Januar Hamburger-Frikadellen auftauchten, die Spuren von Pferd enthielten. Bei Hamburgern der Marke Tesco waren es sogar deutlich mehr als nur „Spuren“: Sie bestanden zu 23 Prozent aus Pferdefleisch. Die Tiefkühl-Hackbällchen „Köttbullar“ der Möbelhaus-Kette Ikea in tschechischen Häusern enthielten ebenfalls Pferd und flogen daraufhin aus dem Sortiment – zum Ausgleich landete in schwedischen Tiefkühlregalen Lasagne mit einem Pferdefleischanteil von bis zu 100 Prozent. In ganz Europa wurden schließlich Händler festgenommen, die falsch deklariertes Fleisch verkauften. Quelle: dpa

Umweltrisiken durch Kältemittel

Doch damit soll Schluss sein: Kühl- und Gefriergeräte der veralteten Energieklasse A dürfen bereits seit Mitte 2012 in der EU nicht mehr verkauft werden. Mehr noch: Schritt für Schritt verbietet die EU die bisher verwendeten Kältemittel wegen der damit verbundenen Umweltrisiken.

Schon seit 1995 sind deshalb Fluorchlorkohlenwasserstoffe in der EU nicht mehr erlaubt. Inzwischen darf auch das Kältemittel R134a in Klimaanlagen von Neuwagen nicht mehr verwendet werden. Ab 2020 dürfen die Industrienationen entsprechend des internationalen Montreal-Protokolls dann gar keine fluorierten Kältemittel mehr einsetzen.

Genügsame Kühltruhen

Angesichts der verschärften Auflagen gerät die Kompressortechnik an ihre Grenzen. Denn auch die Alternativstoffe der derzeitigen chemischen Kühlmittel haben gravierende Nachteile: Ammoniak etwa ist giftig, und Butan entzündet sich leicht. Zudem sind die Sparpotenziale der Kompressoren nahezu ausgereizt.

Die aktuell beste Energieklasse A+++ lässt sich nur noch mit aufwendigen Einbauten erreichen, die sehr teuer sind, leicht zerbrechen und den Herstellern ein Dorn im Auge sind, weil sie dafür ihre Produktionsstraßen umrüsten müssen.

Die Kälteindustrie steckt in einer Zwickmühle: „Lediglich eine fundamental neue Technik kann den erforderlichen Sprung in der Energieeffizienz bringen“, sagt der Londoner Physiker Sandeman.

Kuriose Folgen der Energiewende
Schwierige Löschung von Windrad-BrändenDie schmalen, hohen Windmasten sind bei einem Brand kaum zu löschen. Deshalb lassen Feuerwehrleute sie meist kontrolliert ausbrennen – wie im April in Neukirchen bei Heiligenhafen (Schleswig-Holstein). Quelle: dpa
Tiefflughöhe steigtDie Bundeswehr hat die Höhe bei nächtlichen Tiefflügen angepasst. Wegen Windradmasten kann die Tiefflughöhe bei Bedarf um 100 Meter angehoben werden. Der Bundesverband Windenergie (BWE) begrüßt, dass dadurch Bauhöhen von bis zu 220 Meter realisiert werden können. Die Höhe des derzeit höchsten Windradtyps liegt bei etwa 200 Metern. Quelle: dpa
Dieselverbrauch durch WindräderViele neue Windkraftanlagen entstehen – ohne ans Netz angeschlossen zu sein. Solange der Netzausbau hinterherhinkt, erzeugen die Windräder keine Energie, sondern verbrauchen welche. Um die sensible Technik am Laufen zu halten, müssen Windräder bis zu ihrem Netzanschluss mit Diesel betrieben werden. Das plant etwa RWE bei seinem im noch im Bau befindlichen Offshore-Windpark „Nordsee Ost“. Quelle: AP
Stromschläge für FeuerwehrleuteSolarzellen lassen sich meist nicht komplett ausschalten. Solange Licht auf sie fällt, produzieren sie auch Strom. Bei einem Brand droht Feuerwehrleuten ein Stromschlag, wenn sie ihren Wasserstrahl auf beschädigte Solarzellen oder Kabel halten. Diese Gefahr droht nicht, wenn die Feuerwehrleute aus sicherer Entfernung den Wasserstrahl auf ein Haus richten – aber, wenn sie dabei ins Haus oder aufs Dach gehen. Stromschlagsgefahr gibt es ebenso für Feuerwehrleute, wenn sie nach einem Straßenunfall Personen aus einem beschädigten Elektroauto bergen müssen. Quelle: AP
Störende SchattenWindräder werfen Schatten – manche Anwohner sehen darin eine „unzumutbare optische Bedrängung“, wie es das Verwaltungsgericht Gelsenkirchen ausdrückte. Es gab einer Klage recht, die gegen ein Windrad in Bochum gerichtet war. Im Februar wies das Bundesverwaltungsgericht die Revision des Investors ab. Das Windrad wird nun gesprengt. Quelle: dpa
Gestörte NavigationAuf hoher See wird es voll. Windparks steigern nicht nur das Kollisionsrisiko mit Schiffen. Die Rotoren stören auch das Radarsystem. Der Deutsche Nautische Verein schlägt daher vor, dass Windparks nur genehmigt werden, wenn die Betreiber auch neue Radaranlagen an den Masten installieren. Quelle: dapd
Windrad-LärmWindräder drehen sich nicht nur, dabei machen sie auch Geräusche. Je stärker der Wind, desto lauter das Windrad – und das wollen viele Bürgerinitiativen nicht hinnehmen. Ein Beschwerdeführer aus dem westfälischen Warendorf erreichte im September 2011 vorm Verwaltungsgericht Münster zumindest, dass eine Windkraftanlage nachts zwischen 22 und 6 Uhr abgeschaltet wird. Quelle: dpa

Sparsamer und preiswerter

Die Magnetkühlung könnte genau das leisten. Sie soll nicht nur sparsamer werden als alle heutigen Geräte auf dem Markt, sondern auch preiswerter. Bisher kostet die Herstellung eines A+++-Kühlschranks gegenüber einem A++-Modell rund 200 Dollar zusätzlich – Camfridge will diese Mehrkosten mit seiner Technik halbieren.

Verbraucher könnten pro Jahr und Haushalt Stromkosten von 50 Euro und mehr sparen, wenn sie ihre alten Geräte gegen die neue Technik austauschen. Auch Lebensmittelhersteller und der Einzelhandel sind an genügsameren Kühltruhen sehr interessiert. Deshalb etwa forschen auch Nahrungsmittelproduzenten wie Bonduelle aus Frankreich oder der niederländisch-britische Branchenriese Unilever an der innovativen Kältetechnik.

Wo man mit Magnetkühlung sparen könnte

Sparpotenzial

Eine Beispielrechnung zeigt das Sparpotenzial: Die Kühlregale eines typischen Supermarkts verbrauchen laut Zahlen des Handelsverbands Deutschland 250.000 Kilowattstunden Strom im Jahr. Bei Durchschnittskosten von 15 Cent je Kilowattstunde, könnte ein Supermarkt jährlich fast 19.000 Euro sparen, wenn der Einsatz von Magnetkühlung den Verbraucht halbierte.

Auf gleiche Weise wollen die Pharmahersteller oder Rechenzentrumsbetreiber, die empfindliche Arzneien lagern oder ihre Server temperieren müssen, ihre Betriebskosten drastisch senken.

Sie alle möchten sich einen physikalischen Effekt zunutze machen, der in seinen Grundzügen seit 1881 bekannt ist. Damals stellte der deutsche Physiker Emil Warburg fest, dass sich bestimmte Materialien erwärmen, wenn sie in ein Magnetfeld eintreten, und sich wieder abkühlen, wenn sie es verlassen. Experten sprechen vom magnetokalorischen Effekt. Allerdings war das Metall Gadolinium, das Warburg verwendete, so rar und teuer, dass die Magnetkühlung lange Zeit nur ein interessantes Laborexperiment blieb.

Neue Werkstoffe

Kochen einstellen, nur noch essen gehen? Die Katze ins Hamsterrad und Dynamo dran? Computer ausschalten? Um Strom zu sparen, wird alles geprüft. Auf die gründliche Inventur folgt die Watt-Diät. Von Andreas Menn.

Das aber änderte sich im vergangenen Jahrzehnt grundlegend, weil Forscher aus China, Japan und den Niederlanden unabhängig voneinander neue magnetokalorische Werkstoffe entdeckten. Wie beim Gadolinium tritt der von Warburg entdeckte Effekt auch bei ihnen schon bei Raumtemperatur auf. Doch ihre Rohstoffe sind besser verfügbar und lassen sich preiswert in großen Mengen weiter verarbeiten.

Um damit einen Kühlschrank zu betreiben, entwickelten die Camfridge-Forscher einen Rotor, der in Form und Größe einem Einwegfeuerzeug ähnelt. Im seinem Inneren befinden sich Lamellen aus magnetokalorischem Material. Eingebettet in einen Dauermagneten an der Rückseite des Schranks, dreht sich der Rotor etwa einmal pro Sekunde wie ein Propeller.

Diese Gadgets kommen 2013
Die Google-BrilleGroß war die Begeisterung als Googles Datenbrille im April 2012 erstmals vorgestellt wurde. Dafür hat das Unternehmen ein Video gedreht, dass die Möglichkeiten dieses Gadgets zeigt. Die Technik, die dahinter steht wird als "Augmented Reality", also erweiterte Realität bezeichnet. Die Idee dabei ist, dass die Software Objekte unserer Umgebung erkennt und uns mit passenden weiteren Informationen versorgt. Außerdem kann die Brille alles, was auch Smartphones leisten. Sie ist zur Kommunikation, zur Routenplanung, zum Fotografieren und vieles weitere geeignet. Was einst der Mausklick war, könnte künftig eine Kopfbewegung oder einfach die Stimme sein. Quelle: dapd
Valves SteamboxValve Corporation hat mit Steam eine Internet-Vertriebsplattform für Computerspiele und Software entwickelt. Nach eigenen Angaben sind hier inzwischen über 35 Millionen aktive Benutzer registriert. Angeblich will das Unternehmen nun auch in das Konsolengeschäft einsteigen. Gerüchten zufolge plant Valve für das kommende Jahr eine eigene Steambox als Konkurrenz Xbox, Wii und PlayStation. Ein genauer Erscheinungstermin ist noch unbekannt. Quelle: Screenshot
Das YotaPhoneIm Herbst 2013 will der russische Hersteller Yota Devices das YotaPhone auf den Markt bringen. Das Android-4.2-Gerät soll zwei Displays besitzen, die unabhängig voneinander arbeiten und so Smartphone und E-Reader miteinander verbinden. Während auf der einen Seite das "normale" Smartphone-Display zu sehen ist, befindet sich hinten ein E-Ink-Display. Dieses soll extrem stromsparend arbeiten. Gespräche zwischen dem Konzern und Mobilfunkbetreibern in Nordamerika und Europa laufen bereits. Der Preis des Smartphones ist noch nicht bekannt. Quelle: Screenshot
Microsofts neue XboxMicrosoft will 2013 wieder groß mit einer Konsole auftrumpfen, die momentan unter dem Projekttitel Xbox 720 läuft. Geplant ist ein geradezu revolutionäres Spielerlebnis. Zumindest ließ sich das Unternehmen eine Methode patentieren, die eine Datenbrille mit der Konsole verbindet. Dadurch könnte "Augmented Reality" wie bei Google Glasses künftig auch beim Gaming zum Einsatz kommen. Zusätzlich will Microsoft eine abgespeckte Xbox 360 rechtzeitig vor dem Weihnachtsgeschäft 2013 auf den Markt bringen. Quelle: Presse
iPhone 5SKaum war das iPhone 5 auf dem markt, da tauchten auch schon erste Gerücht über die Produktion eines iPhone 5S auf. Eines ist sicher, der Smartphone-Nachfolger aus dem Hause Apple wird kommen - nach aktuellen Informationen wahrscheinlich sogar schon im Frühjahr. Vielleicht aber auch erst im Sommer, Apple selbst hat sich dazu noch nicht geäußert. Angeblich soll es im Dezember bereits erste Testläufe des Smartphones gegeben haben. Außerdem wird vermutet, dass das neue Apple-Gerät mit einem schnelleren Prozessor ausgestattet wird. Bis es soweit ist, werden sich die Gerüchte um das neue iPhone ganz sicher noch einige Mal überschlagen. Quelle: dapd
Facebook-PhoneDas Bild zeigt ein "ChaCha" von HTC, so ähnlich könnte bald das "Facebook-Handy" aussehen. Monatelang war über ein Telefon aus der Zuckerberg-Familie spekuliert worden - jetzt kommen gleich mehrere auf den Markt. Auf den neuen Geräten ist Facebook aber nicht nur einer der Kommunikationswege, sondern das Herzstück. Richtige Facebook-Knöpfe haben etwa die beiden Geräte, die der Hersteller HTC auf dem Mobile World Congress in Barcelona präsentiert. HTC hatte die Markteinführung des Facebook-Handys eigentlich schon für Ende 2012 geplant. Andere Projekte schienen dem Unternehmen jedoch wichtiger gewesen zu sein. Der Termin wurde auf Mitte 2013 verschoben. Quelle: dpa
Samsungs Galaxy S4Neben dem iPhone ist das Galaxy S3 eines der beliebtesten Smartphones bei den Kunden. 2013 will Samsung mit dem S4 nachlegen. Erscheinen soll es im zweiten Quartal 2013. Natürlich sollen Leistung, Qualität und Schnelligkeit beim neuen Samsung-Smartphone deutlich besser sein. Außerdem hält sich das Gerücht, die Südkoreaner könnte auf Größe setzen und das 4,8-Zoll-Display auf 5 Zoll vergrößern. Das vermutlich im April erscheinende Gerät wird etwa 500 Euro kosten. Quelle: REUTERS

Kälte und Wärme

Die eine Rotorhälfte taucht bei jeder Drehung in das Feld des Magneten ein und erwärmt sich. Beim Austritt aus dem Kraftfeld sinkt die Temperatur wieder ab. Hausgerätehersteller entwickeln nun Systeme, die die dabei entstehende Wärme ableiten und die Kälte ins Kühlfach transportieren.

Um den Rotor herzustellen, mussten Forscher Verfahren entwickeln, mit denen sich die Spezialwerkstoffe zu hochfesten dünnen Scheiben verarbeiten ließen. Führend ist der Hanauer Magnethersteller Vacuumschmelze. Er backt das magnetokalorische Material bei 1050 Grad und macht daraus bis zu 0,2 Millimeter dünne Plättchen. Die liefert das Unternehmen seit 2007 an rund 20 Kunden weltweit. Auch viele Kühlschrank-Prototypen basieren auf dem Bauteil. „Jetzt stoßen wir an Kapazitätsgrenzen“, sagt der Hanauer Forschungsleiter Matthias Katter. Deshalb bereitet sein Unternehmen nun die industrielle Produktion vor.

Kuriose Energiefresser
Beheizbare KlobrillenJapaner und Südkoreaner lieben es, wenn der Sitz auf dem stillen Örtchen wohlig warm wird. Besonders luxuriöse Varianten duschen und föhnen auch noch mit anschließender Massage. Sechs Prozent des Stromverbrauchs gehen in Südkorea allein für beheizbare Klobrillen drauf. In Deutschland sind die Edel-Klobrillen inzwischen auch erhältlich, die meisten Haushalte begnügen sich aber weiterhin mit einem kalten Toilettensitz. Quelle: Reuters
Heizdecken.... verursachten in Südkorea regelmäßig Stromausfälle, denn große Teile der Bevölkerung drehten nachts gleichzeitig den Regler hoch. In Deutschland sind sie dank gut beheizter Wohnungen weniger begehrt.
Ja, für gewöhnlich ist es in Regionen mit Schnee kalt - sehr kalt. Beheizbare Handschuhe und Skischuhe halten die Gliedmaßen bis zu 18 Stunden warm - dafür sorgt ein aufladbarer Akku. Für passionierte Wintersportler sind diese High-tech-Kleidungsstücke sicherlich praktisch - in puncto Energieverbrauch aber auch ein verzichtbarer Luxus. Quelle: dpa
Der Clou für Menschen, die unter akuter Morgenmüdigkeit leiden oder schlicht zu faul sind einen Löffel aus der Schublade zu holen - die selbst umrührende Tasse. Ein eingebauter Quirl wirbelt Milch und Zucker durcheinander. Sieht aus wie von Zauberhand, ist aber batteriebetrieben. Bei derartiger Energieverschwendung könnte einem glatt schwindlig werden. Quelle: PR
Vorbei die Zeiten als Männer gemütlich ein Pfeifchen schmauchten - jetzt kommt die E-Pfeife. Hier glimmt allerdings kein Tabak. Mittels eines Verdampfers lassen sich verschiedene Geschmacksrichtungen wie Vanille, Schokolade, Kirsche oder Café in die Luft pusten. Ober man dafür tatsächlich Akkus laden muss... Quelle: PR
Computermäuse lassen sich per USB-Kabel über den Computer beheizen und über ein kleines Rädchen regulieren. Zwar verbrauchen die beheizbaren Mäuschen allein nicht viel Strom, aber ganz ehrlich - wirklich brauchen tut sie keiner. Man könnte die klammen Fingerchen auch einfach zwischendurch ordentlich gegeneinander reiben - ganz ohne Strom.

Wie teuer?

Wie schnell das gelingt – davon wird auch abhängen, wie teuer die neuen Geräte werden. Spezialisten wie Peter Egolf, Professor für Thermodynamik an der Schweizer Ingenieurhochschule in Yverdon-les-Bains, fürchten, dass die Rohstoffe für die Magneten die neuen Kühlschränke sonst zu teuer machen: „Das werden Rolls-Royce für Ökos“, sagt Egolf. Camfridge-Chef Pastore hält dagegen, sein Startup habe schon ein billigeres Ersatzmaterial gefunden – verrät aber noch nicht, welches.

Auf sinkende Kosten hoffen auch Klimaanlagenhersteller wie Delta Electronics und Embraco. Sie forschen an magnetisch betriebenen Geräten, die nur noch halb so viel Strom brauchen wie heutige Modelle. Der Effekt für die Energieversorgung wäre gewaltig: In den USA etwa verursachen Klimaanlagen fünf Prozent des Gesamtstromverbrauchs von vier Billionen Kilowattstunden; das entspricht einem Drittel des gesamten deutschen Stromverbrauchs.

Effizientere Luftkühlung

Diese Länder setzen (noch) auf Atomenergie
Hokkaido Electric Power's Tomari nuclear power station at Tomari village in Japan's northern island of Hokkaido. Quelle: dpa
Kuehlturm von Block 2 (r.) und die Reaktoren Block 2 (l.) und Block 1 (M.) des Kernkraftwerk Isar Quelle: dapd
Mitglieder der Aktion "Bern ohne Atomkraftwerk" fahren am Dienstag, 2. August 2005, vor dem Bundeshaus in Bern, Schweiz, mit einem fiktiven Atommuelltransporter auf Quelle: AP
Arbeiter gehen am 15.04.2008 an der Baustelle des größte Atomkraftwerk der Welt in Olkiluoto/Finnland vorbei Quelle: dpa
Kernkraftwerk Sellafield in Nordwestengland Quelle: dapd
Aljona Kirssanowa, die bei einer früheren Wahl zur "Miss Atom" das Motto «Atomkraft macht sexy» auf die Spitze trieb. D Quelle: dpa
Warsaw's skyline is reflected in the icy Vistula river as sun sets Quelle: dapd

Und effizientere Luftkühlung ist nicht nur in Bürogebäuden und Wohnhäusern gefragt, sondern auch im Autobau. Denn Wagen mit Klimaanlage verbrauchen im Jahresdurchschnitt 5,4 Prozent mehr Sprit. Das ergab eine Studie der Schweizer Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt.

Heutige Systeme sind so ineffizient, dass sich mit Magnettechnik bis zu 80 Prozent ihres Verbrauchs einsparen ließen, schätzt der niederländische Physiker Ekkes Brück von der Technischen Universität Delft. Besitzer eines Mittelklassewagens wie dem BMW 118i könnten danach bei einer Jahresfahrleistung von 20.000 Kilometern immerhin 70 Liter pro Jahr weniger tanken – und 112 Euro sparen.

Hochstabiles Glas, das selbst ein Elefant nicht kaputt bekommt: Nur ein Beispiel neuer Supertechnik einer milliardenschweren Initiative der EU. Damit will sich Europa gegen Asien und die USA in Stellung bringen.
von Benjamin Reuter, Dieter Dürand, Sebastian Matthes, Susanne Kutter, Andreas Menn

Ersatz für klimaschädliche Kältemittel

Spartechnik ist aber nicht der einzige Treiber der Entwicklung – die Hersteller sind auch dringend auf der Suche nach Ersatz für klimaschädliche Kältemittel wie das mittlerweile verbotene R134a. Und auch der weniger treibhauswirksame Ersatzstoff R1234yf bereitet den Autobauern Probleme. Denn die Flüssigkeit kann sich in Autos an den bis zu 400 Grad heißen Motorteilen entzünden. Der Stuttgarter Daimler-Konzern hat das in Tests beobachtet und hält den Einsatz von R1234yf für zu gefährlich. Daimler bleibt deshalb vorerst beim Vorgänger R134a – und nimmt dafür sogar mögliche Strafzahlungen an die Europäische Kommission in Kauf.

Der Zwist könnte bald Geschichte sein. Denn Autohersteller wie Fiat und Nissan forschen inzwischen an Klimaanlagen, die ganz ohne Chemikalien auskommen. Die Herausforderung: „Die Magnetkühlungen für Fahrzeuge müssen noch leichter und kleiner werden“, sagt der Schweizer Experte Egolf. Bisherige Entwürfe nähmen so viel Raum wie ein Computer ein, der unter dem Schreibtisch steht. Egolf hat deshalb einen Bauplan für ein Minisystem entwickelt, das nur so groß ist wie eine Streichholzschachtel. „Die Miniaturisierung“, hofft er, „wird die Magnetkühlung erfolgreich machen.“

Magnetheizung

Zumal es noch eine weitere Entwicklung gibt, die magnetischen Klimaanlagen in Autos zum raschen Durchbruch verhelfen könnte: Wissenschaftler erforschen nämlich, wie sich mit magnetokalorischen Rotoren nicht nur Wärme aus dem Auto herausschaufeln, sondern umgekehrt auch hineintragen lässt.

Eine solche Magnetheizung könnte vor allem einen gravierenden Nachteil moderner Elektroautos ausbügeln. Die E-Mobile müssen bisher im Winter mit Strom aus der Batterie beheizt werden, weil ihr Elektromotor kaum Abwärme erzeugt, die sich in den Innenraum leiten ließe. Die Heizgebläse aber sind extrem ineffizient. Und so kostet ein bisschen Behaglichkeit am Steuer an kalten Tagen bis zu 60 Prozent der Akkuladung. Entsprechend stark sinkt die Reichweite des Autos.

Camfridge arbeitet deshalb jetzt auch an einem doppelt effizienten Kombi-System: Im Sommer soll es kühlen, im Winter wärmen – ganz und gar magnetisch.

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