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Fortschritt Diese Technik-Trends kommen 2014

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Strom auf Vorrat

Weltweit sind Forscher in einem Wettlauf um die Entwicklung neuer, leistungsfähiger und bezahlbarer Stromspeichersysteme. Quelle: dpa

Bereits als das Orkantief Xaver Anfang Dezember noch weit draußen auf dem Atlantik lag, rauschte der Strompreis an der Leipziger Strombörse in den Keller. Der Grund: Die Händler erwarteten, dass die Windturbinen im Land wegen des starken Sturms drei bis vier Mal so viel Elektrizität produzieren würden wie üblich. Dieses enorme Angebot sei nur mit großen Preisnachlässen loszuschlagen, glaubten sie.

Die Reaktion der Trader illustriert ein zentrales Problem der Energiewende. Je mehr Strom Wind- und Solaranlagen produzieren, desto dringlicher wird die Aufgabe, das unstete Angebot auszugleichen. Das Ziel dabei: Statt Überschüsse mehr oder weniger zu verschenken, sollen sie für Zeiten gehamstert werden, in denen Wind und Sonne pausieren.

Weltweit sind Forscher daher in einem Wettlauf um die Entwicklung neuer, leistungsfähiger und bezahlbarer Speichersysteme. Sie sollen kurzzeitige Schwankungen in der grünen Stromproduktion ebenso kompensieren können wie längere Ausfälle, wenn tagelang kein Lüftchen weht oder Wolken den Himmel verhüllen.

Der Bedarf an Speicherkapazität ist gewaltig: Das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung schätzt ihn für Deutschland im Jahr 2050 auf mindestens 16.000 Megawatt – was der Leistung von 16 Kernkraftwerken entspricht. Aber auch in vielen Gegenden der USA entstehen derzeit große Wind- und Solarparks, deren Strom gelagert werden will. Das erklärt, warum sich gerade dort so viele Spitzenforscher in spektakuläre Speicherprojekte stürzen.

Einer von ihnen ist Donald Sadoway, Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT). Er hat eine Batterie entwickelt, in der Strom in preiswerte flüssigen Metallen statt wie bisher in Feststoffen zwischengelagert wird. Schon im kommenden Jahr will der Chemiker mit seinem Startup Ambri einen Prototyp testen. Die Speicher in Containergröße sollen zwei Megawattstunden Strom aufnehmen können. Damit ließen sich 70 US-Haushalte einen Tag lang mit Elektrizität beliefern.

Wie Drohnen die Wirtschaft verändern
Medikamente per DHL PaketkopterErst im November 2014 hat die Deutsche Post DHL eine Testphase mit Paketdrohnen beendet. Den allerersten Testflug absolvierte der „DHL-Paketkopter“ von einer Apotheke in Bonn zur Konzernzentrale auf der anderen Rheinseite. Anschließend kam eine DHL-Paketdrohne zum Einsatz, die die Notfallversorgung einer Inselapotheke auf Juist sicher stellen sollte. Das hat aus Sicht der Deutschen Post im Alltagsbetrieb gut funktioniert. Die ersten Versuchsflüge des Paketkopters vom Festland zur Insel Juist und zurück waren nach Angaben des Unternehmens erfolgreich. 20 Flüge seien störungsfrei verlaufen, sagte der DHL-Paketchef für Deutschland und Europa, Andrej Busch. Das unbemannte Fluggerät habe auch bei Dunkelheit, Regen und Nebel funktioniert und Medikamente transportiert. Auch Amazon, UPS und Google testen in den USA die Paketzustellung per Minihubschrauber. Quelle: Deutsche Post DHL
Drohnen in der LandwirtschaftAktuell wird vor allem in den USA intensiv über den Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft diskutiert. Luft- oder Satellitenaufnahmen des Pflanzenbestandes zu machen, war bisher teuer. Mit dem Einsatz einer Drohne könnten die Landwirte viel Geld sparen. Denn statt einer ganzen Mannschaft bedürfte es nur einer Person, die die Drohne in die Luft bringt und sie am Ende wieder einsammelt. Per Wärmebildkamera ließen sich kranke Pflanzen im Bestand frühzeitig erkennen. Das Unternehmen " Precision Hawk" bietet derartige Datensammlungen aus der Luft bereits an. Quelle: dpa
Luftaufnahmen ohne viel AufwandOb beim „Tatort“, „Alarm für Cobra 11“ oder Michael „Bully“ Herbigs neuem Kinofilm „Buddy“: Drohnen kommen zunehmend für Filmaufnahmen zum Einsatz. Wo früher Kräne klobige Filmkameras über den Drehort schwenkten oder Filmteams einen Hubschrauber besteigen mussten, machen heute zunehmend Kamera-Drohnen hochauflösende Aufnahmen aus der Luft. Quelle: dpa
Schnelle Lieferung mit „Amazon Prime Air“Wer seine Bestellung beim Online-Shop Amazon besonders dringend haben will, soll sie innerhalb der nächsten fünf Jahre über eine Drohne erhalten können.  In einem Unternehmensfilm zeigte Amazon Anfang  Dezember, wie der Schnelllieferdienst „Amazon Prime Air“ funktionieren soll.  Dabei sollen Kunden nur 30 Minuten auf ihre Bestellung warten müssen. Der Service sei betriebsbereit, heißt es aus dem Unternehmen. Es fehle noch die Genehmigung der US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration. Quelle: AP
Künstliche DNA an Stromleitungen anbringenImmer wieder fallen Stromleitungen Kupferdieben zum Opfer. Im Kampf gegen Kupferdiebe setzt die Deutsche Telekom zunehmend auf künstliche DNA, um die Kabel zu markieren. Das soll sie unverkäuflich machen. Für die Markierung setzt die Telekom Drohnen ein, wie dieses Foto  vom Juni in Berlin zeigt. Quelle: dpa
Den Transport in Afrika verbessernDer Packesel soll fliegen lernen, finden die Forscher von Afrotech. Die Forschungseinrichtung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne will den in Afrika weit verbreiteten Esel als Transportmittel durch Drohnen ersetzen. So wollen die Schweizer den Wohlstand in Afrika ankurbeln, dessen Verbreitung bisher auch am beschwerlichen Transport scheitert . Denn ein Bauer, der seine Ernte verkaufen will, und kein Auto besitzt, kommt in den Weiten des Kontinents nicht weit. Mit „The Flying Donkey Challenge“ haben die Schweizer einen Wettbewerb gestartet, in dem Tüftler eine Drohne entwickeln sollen, die bis zu 60 Kilogramm über lange Strecken befördern kann. Ein ähnliches Projekt ist Matternet, das ebenfalls Entwicklungsländer mit Drohnen versorgen will. Quelle: AP
Wie Drohnen die Pizzaboten ersetzenEine düstere Zukunft für Pizzaboten: Pizzen, Döner, Tacos und Burritos – all diese Speisen könnten künftig Drohnen ausliefern. Im Juni hat die Schnellrestaurantkette Domino’s Pizza in Großbritannien ihren ersten Drohnen-Testflug mit einer Pizza absolviert. Im März 2012 kündigten die Macher von „TacoCopter“ an, in den USA einen Lieferdienst für Tacos starten zu wollen. Dahinter steckt jedoch vermutlich ein PR-Gag. Konkreter ist die  Tüftler-Gruppe „Darwin Aeropsace“, die im Dezember 2012 Pläne für einen sogenannten „Burrito Bomber“ veröffentlicht hat. Wie die Burrito-Lieferung per Drohne funktionieren soll, ist öffentlich einsehbar, sodass jeder seinen eigenen „Burrito Bomber“ bauen kann. Im August 2012 haben sich Unternehmer, Ingenieure und Designer in Freiburg zusammen getan, um den sogenannten „DönerCopter“ auf die Beine zu stellen, der unbemannt Kebap ausliefern soll. Quelle: Screenshot

Künftig will Sadoway die Zellen zu Großspeichern mit einem Fassungsvermögen von mehreren Hundert Megawattstunden zusammenschalten. Sie könnten dann ganze Stadtteile versorgen. Als weitere Vorzüge der Technologie nennt der Forscher: Auch nach Jahren intensiver Nutzung verliert der Flüssigmetall-Akku, anders als seine Feststoff-Pendants, kaum Ladekapazität. Und er lässt sich preiswerter herstellen.

Vinod Khosla, Mitgründer von Sun Microsystems und heute Risikokapital-Legende, sowie Microsoft-Gründer Bill Gates hat Sadoway überzeugt. Mit 15 Millionen Dollar finanzieren sie den Bau einer ersten Produktionsstätte für die neuen Speicher.

Beide sind als Geldgeber auch beim kalifornischen Startup Lightsail an Bord. Dessen Entwickler kombinieren Druckluft und Wasser zu einem hocheffizienten Speicher. Produzieren Solarkraftwerke mehr Strom, als gerade benötigt wird, presst ein Motor mit der überschüssigen Energie Luft in einen Behälter. Damit die bei der Kompression entstehende Wärme nicht ungenutzt bleibt, sprühen die Kalifornier Wasser hinzu, das die Wärme aufnimmt. Anschließend trennen sie Druckluft und das erhitzte Wasser und speichern sie separat.

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