Technologie der Zukunft: Nahe null

Grüner High-Tech für Stadt und Land

Blick aus der Röhre

Viele Bergfans wollen am liebsten im Einklang mit der Natur wandern. Wenn es aber im Hochgebirge abends kalt wird, benötigen sie nicht nur Schutz, sondern sie verbrauchen oft auch Kerosin, Gas oder Batterien für ihre Kocher. Eine überlebenssichernde und umweltfreundliche Übernachtungsmöglichkeit bietet jetzt die italienische Designfirma Leap-Factory. Ihre röhrenartige, schnee- und sturmsichere Mini-Lodge ist im Schnitt 3,5 Meter breit, acht Meter lang und 2,80 Meter hoch. In ihr sind Tische, Stühle, Toiletten und Waschbecken installiert. Nach Bedarf gibt es Kojenplatz für zwei bis zwölf Personen. Dafür dass es bei traumhafter Aussicht auf Himmel und Berge warm bleibt, sorgt die Fotovoltaikanlage auf dem Dach. Das Handicap: Mindestens 200 000 Euro kostet die 2500 Kilogramm schwere und mehrmodulige Schlafkapsel. Damit sich der Aufwand rechnet, bleibt das Biwak mehrere Wochen auf dem Berg und kann von verschiedenen Wanderern benutzt werden.

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Sonnengrill statt Feuerstelle

Studenten des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA wollen den ultimativen Traum aller grünen Barbecue-Fans Realität werden lassen: Sie entwickeln einen Grill, der Hitze mithilfe von Sonnenenergie erzeugt, Wärme speichern kann und dadurch sogar nachts funktioniert. Ihr Prototyp baut auf einer Technologie von MIT-Professor David Wilson auf: eine spezielle, besonders leichte Linse bündelt das Sonnenlicht, das in Lithiumnitrat-Zellen gespeichert wird. Mit der Hitze der Wärmespeicher lassen sich dann Steak und Wurst grillen. Vor allem aber ist der „Cooker“ laut Wilson als umweltfreundliche und energiesparende Alternative zu den offenen Holzfeuern gedacht, die die Menschen in Entwicklungsländern als Kochstelle nutzen. Jeden Tag verbrennen weltweit mehr als drei Millionen Tonnen Feuerholz unter Töpfen und Pfannen. Vor allem in afrikanischen Regionen wird das Holz knapp. Wilsons Grill speichert Sonnenenergie für 25 Stunden und heizt auf über 230 Grad hoch. Solargrills mit derartiger Kapazität gab es zuvor nicht.

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Wirbel-Säule

Frischer Wind aus Bayern: Das Unternehmen MRT Wind hat eine neues Minikraftwerk für den Zuhause-Gebrauch entwickelt. Das Besondere: Das 2,50 Meter hohe Windrad dreht sich nicht wie die üblichen Propeller-Systeme um die Horizontalachse, sondern um die Vertikalachse. „Dadurch kann man unabhängig von der Windrichtung Strom erzeugen“, erklärt Geschäftsführer Neil Cook. Ab einer Windgeschwindigkeit von 1,5 Metern pro Sekunde gewinne die Anlage Energie. Die Miniwindräder sind nach Herstellerangaben lautlos und lassen sich genehmigungsfrei installieren. Die ersten Testgeräte sind in Betrieb. Preis: ab 7000 Euro pro Stück.

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Leselicht in Hülle und Fülle

Der US-Hersteller SolarFocus bringt Licht ins Dunkle des E-Readers von Amazon: Mit einer leuchtenden Hülle namens Solar Kindle Lighted Cover. Sie schützt das Gerät nicht nur vor Kratzern, sondern bietet dem E-Reader auch eine netzunabhängige Notstromversorgung sowie eine LED-Leselampe. Damit lässt sich der Kindle nun auch in absoluter Dunkelheit nutzen. Gespeist wird das Licht aus einem eingebauten Akku, der über die Solarzellen auf der Außenseite der Hülle geladen wird. Auf der Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas, eine der weltweit größten Messen für Unterhaltungselektronik, ist die Hülle als eine der besten Innovationen 2012 in der Kategorie nachhaltige Technologien ausgezeichnet worden. Schon nach acht Stunden Sonnenlicht, so verspricht der Hersteller, habe die Batterie genug Saft, um dem Kindle drei Tage Strom zu liefern. Kosten: rund 80 Dollar.

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Insel-Lösung in der Südsee

Es könnte ein Entwurf des US-Verpackungskünstlers Christo sein. Tatsächlich haben sich japanische Architekten der Shimizu Corporation diese überdimensionale Seerosenstadt ausgedacht – mit kompletter Infrastruktur und üppiger Vegetation. In der Südsee auf der Höhe des Äquators soll die klimafreundliche, selbstversorgende Trauminsel schwimmen. Dort gibt es viel Sonne und kaum Taifune. Das Fundament soll aus wabenförmigen, mit Wasser und Luft gefüllten Betonröhren bestehen, um so der Insel Auftrieb und Stabilität zu verschaffen. Die Technik haben die Japaner bereits bei schwimmenden Bohrinseln erprobt. Jede ihrer sogenannten grünen Flossen hat einen Durchmesser von drei Kilometern und einen Hauptwohnbezirk mit einem kelchartigen, 1000 Meter hohen Wohn- und Arbeitsturm, in und um den herum 40.000 Menschen wohnen sollen. 350 Hektar Nutzfläche bleiben den Bewohner, um ihre Lebensmittel zu produzieren. Baubeginn soll 2050 sein.

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Stadt-Tomaten

Weil es Kosten und Energie spart, erobert die Landwirtschaft die Innenstädte. In Deutschland soll nun „inFarming“ beginnen, ein Erntesystem fürs Büro, in dem Pflanzen vom gereinigten Abwasser und der Abwärme der Gebäude gedeihen. „Wir wollen Dächer für den Anbau von Gemüse nutzen“, sagt Volkmar Keuter, der verantwortliche Leiter am Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik. Die Idee: Nach dem Job erntet der Angestellte noch im Gewächshaus auf dem Bürodach sein Gemüse. Auf einem Viertel der 1200 Millionen Quadratmeter deutschen Büroflachdächer könnten die Pflanzen gedeihen, rechnet Keuter vor. Sie würden in Städten jährlich rund 28 Millionen Tonnen CO2 binden. Das entspreche 80 Prozent der CO2-Emissionen von industriellen Betrieben in Deutschland. Erste Versuche laufen derzeit im Fraunhofer-Testhaus für neue Gebäudesysteme in Duisburg.

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Superunkräuter und Powerwanzen

Gentechnisch veränderte Pflanzen schaden Bauern mehr als sie nutzen. Das ist das Fazit einer Studie von 20 führenden Umwelt- und Verbraucherschutzvereinigungen aus aller Welt, die auch Regierungen beraten. Dabei waren die Verheißungen groß: schmackhaftere Erdbeeren, weniger Unkrautvernichtungsmittel und höhere Erträge für Raps, Mais, Soja und Baumwolle. Sogar Welthunger, Klima- wandel und Bodenerosion sollten die Pflanzen zurückdrängen, deren Erbgut Biologen im Labor gezielt verändert haben. „Doch keines der Versprechen, das die Hersteller vor 20 Jahren zur Einführung der vermeintlichen Wunderpflanzen gaben, haben sie erfüllt“, heißt es in der Studie.

Stattdessen leiden Bauern unter negativen Auswirkungen: In Brasilien und Argentinien setzen sie auf ihren Feldern heute doppelt so viel Unkrautvernichtungsmittel ein wie auf konventionellen Feldern; auf Indiens Baumwollfeldern ist der Einsatz von Pestiziden sogar um das 13-Fache gestiegen. In China hat sich durch den Anbau von gentechnisch veränderter Baumwolle eine an sich harmlose Population von Wanzen verzwölffacht und bedroht jetzt die Pflanzen. In den USA, wo die meisten genmanipulierten Pflanzen wachsen, fördert ihr Anbau die Ausbreitung von Superun-kräutern, die Unkrautvernichtungsmitteln widerstehen.

Die drei großen Saatgutunternehmen Monsanto, Dupont und Syngenta kontrollieren heute mehr als zwei Drittel der weltweiten Saatgutverkäufe. Monsanto hat zudem 95 Prozent des indischen Saatgutmarktes für Baumwolle im Griff. Die Folge: Die Preise steigen stetig.

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Auf den ersten Blick erinnert das Einfamilienhaus am Hafen von Tokyo an die Architektursprache des Bauhauses. Doch die Designanleihe im vorigen Jahrhundert täuscht: Das Musterhaus, das der japanische Technologiekonzern Panasonic errichtet hat, ist so etwas wie die Blaupause fürs umweltverträgliche Wohnen der Zukunft. Der 140-Quadratmeter-Bau vereint – von der Solaranlage auf dem Dach über den Batteriepuffer im Haus bis zur Brennstoffzelle im Garten – jede Menge High Tech. "Wir wollen den CO2-Ausstoß des Hauses ohne Komforteinbußen auf nahe null senken", sagt Panasonic-Europa-Chef Laurent Abadie. Zwei Drittel des Sparprojekts sind schon geschafft.

Vernetzt, intelligent, energieautark – so sollen Häuser künftig sein. Für dieses Ziel lassen sich Unternehmen und Forscher weltweit einiges einfallen. Zu den anspruchsvollsten Vorhaben gehört die Integration druckbarer Solarzellen aus Farbstoffen in Fenster und Fassaden, wo sie Strom produzieren. Das Dresdner Solar-Startup Heliatek und der US-Glashersteller Pilkington wollen solche Plastikzellen schon bald im großen Stil anbieten.

Wissenschaftler der Uni Bayreuth wiederum treiben ein EU-Projekt voran, das Mehrfachverglasungen ersetzen soll. Eine Einfachscheibe aus Kunststoff-Glas-Verbundmaterial soll ebenso gut isolieren. Zugleich soll sie einfallendes Sonnenlicht im Winter völlig absorbieren und so Räume wärmen. Im Sommer dagegen reflektiert sie das Licht und hält die Hitze draußen.

Die Innovationen enden nicht bei der Gebäudehülle. Der US-Glasspezialist Corning integriert Displays in Spiegel und Küchen-Arbeitsplatten. Die Bewohner können darüber ins Internet gehen oder die Rollos steuern. Haustechnikhersteller wie Bosch, Siemens und Miele arbeiten an Softwareprogrammen, die es ermöglichen, via Smartphone zu prüfen, ob der Herd ausgeschaltet ist, oder sich Live-Bilder vom Kühlschrankinhalt anzeigen zu lassen.

Dem US-Architekten Mitchell Joachim ist das alles nicht radikal genug. Seine Idee: ein Haus aus Bäumen und Pflanzen, die zu einem Gebäude verwachsen. Die Innenwände will er mit Lehm und Stroh verputzen. Es wäre das erste wahre Ökohaus.