Kraftwerk am Wasser

Mit Dieselaggregat ist das Inselparadies nur die halbe Idylle. Auf den Malediven gibt es zwar Sonne genug, aber es fehlt der Platz, um ihre Energie mit Photovoltaikpaneelen einzufangen. Ein Wiener Unternehmen rund um die Brüder Martin und Wolfgang Putschek hat daher den Gang aufs Wasser gewagt.

Swimsol hat, unterstützt von den Förderagenturen FFG und AWS, auf schwimmende Solarkraftwerke gesetzt, die auf die Gegebenheiten der tropischen Gefilde zugeschnitten sind. Korrosion durch Salzwasser und Stürme bis 120 Stundenkilometer sollen kein Problem mehr sein. Mittlerweile gibt es Anlagen auf den Malediven, in Malaysia oder Singapur. 2018 konnte Swimsol zudem den Houskapreis der B&C Privatstiftung einheimsen.

Grünes "Erdgas"

Jetzt haben wir schon ein Erdgasnetz – können wir es nicht auch mit nichtfossilem Gas beschicken? Können wir. Power-to-gas heißt eine der Varianten, um an erdgaskompatibles Methan zu kommen. Mit Energie aus Wind oder Sonne soll dabei per Elektrolyse Wasserstoff hergestellt werden, der dann gemeinsam mit Kohlendioxid zu Methan umgewandelt wird.

Im Projekt "Underground Sun Conversion", bei dem die Wiener Boku, die Montan-Uni und das Energieunternehmen RAG, unterstützt vom Klimafonds und Infrastrukturministerium, kooperieren, schickt man den Wasserstoff zur Methanisierung tief in die oberösterreichische Erde. In Hohlräumen in einer Tiefe von 1000 Metern wandeln spezielle Mikroorganismen die Ausgangsstoffe in das Gas um.

Kraft der Schlacke

In einer Kläranlage bleibt so einiges hängen. Aber Wasserstoff? Doch, auch den kann man aus der zurückbleibenden Schlacke extrahieren. Das Element, das als wichtiger Zukunftsenergieträger gilt, ist darin in Kohlenstoffverbindungen gebunden. In der Stadt Guiyang in China, wo man gleich einen ganzen Stadtteil auf Wasserstoff umstellen möchte, versucht man jede mögliche Quelle anzuzapfen.

Forscher rund um Matthias Kuba von der Forschungsgesellschaft Bioenergy 2020+ helfen den Ingenieuren vor Ort bei der Planung einer Dampfvergasungsanlage nach einer an der TU Wien entwickelten Methode. Die Schlacke wird dabei stark erhitzt, ohne jedoch genug Sauerstoff für einen Verbrennungsvorgang zuzuführen. Übrig bleibt ein stark wasserstoffhältiges Gas.

Solar-Wetterfrösche

Solaranlagen sind gut, wenn die Sonne scheint. Um planen zu können, ob der Strom besser die Waschmaschine antreiben oder das E-Auto laden soll, sind Wetterprognosen nötig. Überraschung: Diese können auch von den Solarpaneelen selbst kommen – dann nämlich, wenn man den Überblick über den Verschattungsgrad vieler Tausender Photovoltaikanlagen (PV) einer Region hat.

An der Nutzbarmachung solcher Daten arbeiten Patrick Praher und Kollegen vom Software Competence Center Hagenberg (SCCH) mit Wirtschafts- und Forschungspartnern. Sie füttern neuronale Netzwerke mit großen PV-Datenmengen, um Wettermuster zu extrahieren. Die Ergebnisse sollen bei kurzfristigen Prognosen oder bei sonst schwer vorhersagbarem Nebel wertvolle Dienste leisten.

Strom aus der Region

In ein paar Jahren sollen unsere Stromnetze ganz anders aussehen. Wer im selben Niederspannungsnetz hängt, könnte sich bald auch in derselben "Energiezelle" wiederfinden. "Think global, act local" ist auch hier die Devise. Die Energie, die durch Wind- oder Solarkraft in der Region erzeugt wird, soll lokal verbraucht oder gespeichert werden.

Überschüsse und Mängel sollen mit Nachbarzellen abgeglichen werden. Manfred Tragner von der FH Technikum Wien arbeitet im internationalen Projekt "Regional Renewable Energy Cells" daran, mit vorhandener Technologie ein Gesamtsystem für derartige Energiezellen zu entwickeln. Die im größeren Netz autonom agierenden Zellen bringen noch einen Bonus mit: mehr Netzsicherheit, weniger Blackout-Gefahr.

Mülltrennung mit Pilz

Altes Holz im Wald wird von Pilzen aufgespalten. Warum machen wir das mit unserem Müll nicht so? Das Prinzip könnte bei vielerlei Natur- und Kunstfasern in der Papier- und Textilindustrie Anwendung finden und komplexe Stoffgemische auseinanderdividieren. Die Nutzung der kleinen Helfer war bis jetzt zu teuer.

Im Projekt "InduZymes" der Wiener Boku und des Instituts Bioenergy 2020+ möchte man das ändern. Die Lösung: Müllverarbeitende Betriebe stellen ihre Enzyme einfach in Eigenregie her. Sie nutzen die Müllströme selbst als Nahrungsquelle für Pilze, die dann die Enzyme produzieren. Aus Zelluloseabfall kommt die Glukose, aus der Fleischindustrie der Stickstoff – fertig ist das Menü, das produktive Enzyme hervorbringt.

Holz vor der Hütte

Im Bemühen um energieeffizient gedämmte Wohnräume wird heute viel Plastik auf die Wände geklebt. Warum verwendet man eigentlich kein Holz? Langlebige Holzprodukte sind im Kampf gegen den Klimawandel eine gute Idee, und als Dämmung an der Wand bleiben sie zumindest ein paar Jahrzehnte bestehen. Die technischen Voraussetzungen wären vorhanden.

Am Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften der Uni Innsbruck wurde ein Modulsystem entwickelt, das dank spezieller Verbindungstechnik schnell, stabil und ökologisch Fassaden großer Häuser wie Schulen oder Hotels mit Holz bedecken kann. Als "Füllung" der Dämmkonstruktion bietet sich Zellulose an. Zum Anbringen benötigt man nicht einmal ein Gerüst.

Landkarte der Molche

Der Frosch ist ein armer Hund. Amphibien zählen durch Landwirtschaft und Bodenversiegelung zu den bedrohten Tierarten. Die Verbreitung der 20 in Österreich bekannten Arten ist aber schwer bestimmbar. Neue Technologie gepaart mit Citizen Science soll in Tirol aber neue Erkenntnisse bringen.

Michael Traugott von der Uni Innsbruck leitet das Projekt "Der Frosch im Wassertropfen", das weiße Flecken auf der Landkarte der Frösche und Molche ausmerzen soll. Bewerber übermitteln Wasserproben.

Mittels sogenannten DNA-Barcodings eruieren die Forscher daraus, was im Biotop so kreucht und fleucht. Nebenher wird auch Wissen über die Verbreitung von Pathogenen gewonnen – etwa des Chytridpilzes, der die Tiere reihenweise meuchelt.

Kreislauf der Sonne

Die Freude am Ökostrom schmälert sich, wenn Sonnenpaneele letztendlich als Sondermüll die Umwelt belasten. Eine erste Generation von PV-Modulen nähert sich nun dem Ende ihrer Lebensdauer. Es ist also höchste Zeit, sich Gedanken um Entsorgung und Recycling zu machen. Diese Aufgabe wurde im Projekt "PVRe2 – Nachhaltige Photovoltaik" übernommen.

Glas mit speziellen Beschichtungen soll etwa gesondert behandelt werden. Die Forschungszentren PCCL (Polymer Competence Center Leoben), CTR (Carinthian Tech Research), OFI Technologie & Innovation und andere erarbeiten dabei auch Konzepte für die ökologische Optimierung neuer Module. Künftige Kunststoffe sollen etwa für eine leichtere Deassemblierung der Module vorbereitet sein.

Im Druckkochtopf

Die Natur hat für viele Probleme des Menschen eine Lösung parat. Man möchte Hochleistungskunststoffe für die Luft- und Raumfahrt haben, aber auf giftige Chemikalien konventioneller Herstellungsmethoden verzichten? Kein Problem. Man muss nur einen Blick darauf werfen, wie in der Tiefe der Erde Saphirkristalle entstehen. Es braucht nur Druck, Hitze, Wasser und ein paar Aluminiumverbindungen.

Miriam Unterlass hat sich an der TU Wien mit Mitteln des Start-Preises des Wissenschaftsfonds FWF diese Prozesse zum Vorbild genommen, um bei einer "hydrothermalen Polymerisation" Druck, Temperatur und Inhaltsstoffe so lange zu optimieren, bis die gewünschten Materialien herauskommen – und das auf eine überraschend ökologische Art. (Alois Pumhösel, 28.11.2019)