#335 Mit Holz in unbekannte Höhen

Ein 242 Meter hoher Wohnturm am Chicago River soll aufzeigen, dass man für den Bau von Hochhäusern und Wolkenkratzern nicht immer auf Stahl setzen muss. In einer Konzeptstudie forscht man an der Umsetzbarkeit eines 80 Stockwerke hohen Holzbaus.

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Ein 242 Meter hoher Wohnturm am Chicago River soll aufzeigen, dass man für den Bau von Hochhäusern und Wolkenkratzern nicht immer auf Stahl setzen muss. In der Konzeptstudie des Architekturbüros Perkins + Will gemeinsam mit der University of Cambridge und dem Ingenieurbüro Thornton Tomasetti forscht man an der Umsetzbarkeit eines 80 Stockwerke hohen Holzbaus.

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Und das soll auch passieren, geht es nah dem Direktor des Lehrstuhls für „Natural Material Innovation“ Michael Ramage. Doch bis dahin werden noch das Design perfektioniert und Sicherheitsvorkehrungen überarbeitet. Denn Holz brennt ja bekanntlich recht gut. Aber genau das könnte auch ein Vorteil sein: Das Brandverhalten von Holz ist berechenbar – jenes von Stahlkonstruktionen nicht wirklich. Dadurch könnte man gezielter die richtigen Maßnahmen ergreifen. (Und es werden natürlich ausreichend Vorkehrungen zum grundsätzlichen Brandschutz getroffen.)

Aber es geht nicht nur darum, zu erforschen, wie hoch man mit Holz bauen kann – und ob ein solches Gebäude auch den Sicherheitsempfehlungen entsprechen könnte. Ein solches Holzhochhaus würde auch das Kohlenstoffdioxid CO2 aus der Luft ziehen.


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Bildquelle: Bild von Perkins + Will

#315 Die Energiewende bis 2050 ist möglich

Die globale Energiewende muss bis zum Jahr 2050 passieren – die Erderwärmung soll dadurch bei zwei Grad Celsius eingebremst werden. Was heute noch sehr utopisch klingt, kann aber gelingen. Eine Studie von ForscherInnen der Stanford Universität haben für 139 Nationen „Fahrpläne“ ausgearbeitet.

Der Klimawandel zeigt schon heute seine Folgen – gerade deshalb ist wichtig, dass die Weltgemeinschaft gemeinsam an einer globalen Energiewende bis zum Jahr 2050 arbeitet. Bis dahin soll die Erderwärmung bei zwei Grad Celsius eingebremst werden – durch eine Nullbilanz beim CO2-Ausstoß.

Was heute noch sehr utopisch klingt, kann aber gelingen. Eine Studie von ForscherInnen der Stanford Universität haben für 139 Nationen „Fahrpläne“ ausgearbeitet. Das Pariser Klimaabkommen wurde 2015 von allen 195 Ländern unterzeichnet. Warum also nur 139 Nationen? Weil diese für 99 Prozent des globalen CO2-Aufkommen verantwortlich sind. Der Forscher Mark Z. Jacobson und seine KollegInnen ist also die Umsetzung des Klimaabkommens möglich. Es ist nicht der einzige Weg für diese Länder, aber eben einer, der funktionieren kann.

Dabei soll auf der ganzen Welt der Energiebedarf um rund 42,5 Prozent sinken. Zusätzlich entstehen 24 Millionen neue Jobs und pro Jahr werden 4 Millionen Menschen davor bewahrt, aufgrund der Luftverschmutzung zu sterben. Allein für Österreich würde das 80.600 neue Jobs bedeuten – „bereits abzüglich jener Tätigkeitsbereiche, die durch einen Ausstieg aus der fossilen Energiewirtschaft gefährdet sind.“ (science.orf.at)


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Bildquelle: CC0 Public DomainmrgansoPixabay

#312 Plastikflaschen aus Zucker und CO2

ForscherInnen des Centre of Sustainable Chemical Technologies (CSCT) der University of Bath (Großbritannien) haben nun ein Plastik erfunden, das keine giftigen Chemikalien beinhaltet und noch dazu völlig biologisch abbaubar ist.

Zahlreiche ForscherInnen beschäftigen sich mit Alternativen zu Plastik, um u.a. die anwachsende Verschmutzung der Weltmeere abzuwenden. ForscherInnen des Centre of Sustainable Chemical Technologies (CSCT) der University of Bath (Großbritannien) haben nun ein Plastik erfunden, das keine giftigen Chemikalien beinhaltet und noch dazu völlig biologisch abbaubar ist.

Zur Herstellung wird Kohlenstoffdioxid (CO2) einem natürlich vorkommenden Zucker namens Thymidine unter geringem Druck bei Raumtemperatur hinzugefügt. Diese Vermengung kreiert ein Polycarbonat (PC), ein stabiles Plastik wie es für Trinkflaschen, Brillengläsern, CDs und DVDs sowie kratzsichere Hüllen für Smartphones. Um Polycarbonate herzustellen benötigt man normalerweise Erdöl.

Die ForscherInnen sind natürlich nicht die einzigen, die an biologisch abbaubarem Plastik arbeiten. Doch während, wie manche KritikerInnen erklären, oftmals Temperaturen von 50 Grad Celsius von Nöten sind, um den Abbauprozess in Gang zu bringen, ist dieses Plastik nicht auf hohe Temperaturen angewiesen.

Jetzt steht jedoch noch viel Arbeit an, damit das Plastik so haltbar (während des Gebrauchs) und kosteneffektiv wird, wie heutiges Plastik.


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Bildquelle: CC0 Public DomainderneuemannPixabay

#293 Methan-fressende Bakterien gegen den Klimawandel

In einem antarktischen See fanden ForscherInnen Bakterien, die Methain, ein Treibhausgas, essen. Mit dieser Entdeckung wird die Gefahr, dass es beim Auftauen im Zuge des Klimawandel zu einer weiteren Erwärmung durch freigesetzte Gasreservoirs kommen könnte, deutlich reduziert werden.

In einem antarktischen See fanden ForscherInnen Bakterien, die Methan, ein Treibhausgas, essen. Mit dieser Entdeckung wird die Gefahr, dass es beim Auftauen im Zuge des Klimawandel zu einer weiteren Erwärmung durch freigesetzte Gasreservoirs kommen könnte, deutlich reduziert werden.

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Der Lake Whillans befindet sich auf dieser Karte südwestlich, zwischen dem West Antarctic Ice Sheet und dem Ross Ice Shelf. Foto: Von NASA Earth Observatory, Gemeinfrei, Link

Die ForscherInnen müssten erst einmal 800 Meter in die Eisdecke bohren um die 120.000 Jahre alten Wasser- und Sedimentproben aus dem Lake Whillans zu bergen – das geschah 2013. Seither wurden diese Proben analysiert – nun wurden diese Analysen im Fachmagazin „Nature Geoscience“ veröffentlicht.

Das ist gerade deshalb interessant, da unter dem Eis, aber auch im arktischen Permafrost riesige Mengen an Methan liegen. Durch die durch den Klimawandel herbeigeführte Erderwärmung besteht ein großes Risiko: Denn damit würde mehr und mehr Methan freigesetzt werden – und dieses Treibhausgas hat im Gegensatz zu Kohlenstoffdioxid eine 86-fach größere Wirkung auf den Klimawandel. Damit würde zum berechneten, erwartbaren Klimawandel eine zusätzliche Erwärmung hinzukommen, die den Klimawandel dann völlig außer Kontrolle geraten. Die Bakterien sollen durch das Auffressen des Methans diese Gefahr verringern.

Die Bakterien brauchen das Methangas zum Überleben. Dort, unter dem Eis, gibt es keine Wärme und kein Sonnenlicht – daher holen sie sich die Energie aus dem Gas. Dadurch werden 99 % des Methans verbraucht.


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#220 Wenn aus Treibhausgas Treibstoff wird

Einer internationalen Forschungsgruppe unter der Federführung der Johannes Kepler Universität Linz gelang es, mittels synthetischer Polymer CO2 effizient in Treibstoff umzuwandeln.

CO2, also Kohlendioxid, gilt als Hauptursache für den Klimawandel. Eine internationale Forschungsgruppe unter der Federführung der Johannes Kepler Universität Linz hat nun eine Methode vorgestellt, wie man das Treibhausgas in Treibstoff effizient umwandeln kann.

Weltweit suchen ForscherInnen aktuell nach geeigneten Materialien, die Kohlendioxid effizient mit Hilfe elektrischer Energie in Treibstoffe umwandelt. Bislang gelang dies mit Edelmetallen – welche für den Großeinsatz jedoch zu teuer und auch gar nicht in ausreichender Menge vorhanden wären. Das Forschungsteam arbeitet deshalb mit einem synthetischen Polymer („Ein Polymer ist ein chemischer Stoff, der aus Makromolekülen besteht.“, de.wikipedia.org). Als natürliche Vorlage für das synthetische Polymer dienten Melanine, die für die Färbung von Haut, Haaren, Augen usw. in unserem Körper vorhanden sind.

In einem mehrstündigen Testbetrieb konnte man in Linz Kohlendioxid in Ameisensäure (CH2O2) und Kohlenmonoxid umwandeln, weleche beide als Treibstoff verwendet werden könnten.

Die Umwandlung von elektrischer in chemische Energie erfolgte dabei mit einer Effizienz, die sonst nur mit Katalysatoren auf Basis von Metallen erreicht werden kann. (Tobias Prietzel, jku.at)


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#203 Betrieb von neuartiger Wasserturbine auch bei geringer Fallhöhe wirtschaftlich

Ein Grazer Start-Up hat eine neuartige Wasserturbine entwickelt, welche auch bei geringen Fallhöhen wirtschaftlich genutzt werden kann. Ziel ist es, die Energieerzeugung durch Wasserkraft dadurch weiter zu forcieren.

Doro Turbine nennt sich das Anfang dieses Jahres gegründete Grazer Start-Up, dass sich das Ziel gesetzt hat, die Erzeugung von Strom durch Wasserkraft nicht nur in großem Ausmaß, sondern auch im kleinen zu ermöglichen.

Der 27-jährige Maschinenbauer Stefan Strein hat die Turbine konzipiert und arbeitet aktuell an einem einsatzfähigen Prototypen. Das Besondere daran ist, dass es auch bereits bei kleinen Fallhöhen von 0,7 bis drei Meter möglich ist, die Turbinen wirtschaftlich zu nutzen. Bislang war es so, dass Wasserkraftpotential im Fallhöhenbereich bis 3 Meter nur unwirtschaftlich genutzt werden konnten.

Fallhöhe

bezeichnet im Wasserbau die Differenz zwischen Ober- und Unterwasser einer Fallstufe, im Einzelnen zum Beispiel eines Wehres, einer Schleuse oder eines Wasserkraftwerkes. (Quelle: de.wikipedia.org)

Auf der Website des Start-Ups wird die Funktionsweise der kleinen Turbine erklärt:

Die Schaufeln der doro turbine bewegen sich unabhängig zur Nabe und tauchen geführt ins Oberwasser ein. Dies ermöglicht weitaus höhere Wirkungsgrade und Durchflussmengen als bei herkömmlichen Schaufelturbinen. (Quelle: doro-turbine.com)

Eine solche Turbine soll bis zu 800 Haushalte versorgen. Die Kraftwerkgesamtleistung liegt zwischen 20 und 500 Kilowatt. Im Gegensatz zu konventioneller Stromerzeugung soll das 2.200 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen. Zusätzlich betont das Unternehmen, dass die Turbine fisch- und sedimentdurchgängig ist.


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#170 Supermärkte testen Verpackungen aus Gras

Die Rewe-Gruppe testet seit Anfang Juni Obstschachteln aus Graspapier. Die Produktion dieser Verpackung ist energie- und wassersparender, chemiefrei und erzeugt weniger Treibhausgase als vergleichbare Alternativen.

Bei einem ganz normalen Einkauf kommt man mit nicht nur mit Lebensmitteln nach Hause – sondern auch mit einer Unmenge an Verpackungsmaterial, dass im Müll landet. Nach und nach öffnen auch einzelne „Unverpackt“-Läden: Dabei wird ganz bewusst auf unnötiges Verpackungsmaterial und vor allem Plastik verzichtet. Doch in großen Supermarktketten wie Spar, Rewe oder Edeka gibt es nur ein langsames Umdenken.

Doch nun startet ein kleiner Testlauf der Rewe-Gruppe (in Deutschland: Rewe und Penny; in Österreich: Merkur, Billa, Penny; in der Schweiz: seit 2011 nicht mehr aktiv). Seit Anfang Juni gibt es ihre Bio-Äpfel in Schachteln aus Graspapier.

Das Graspapier besteht zu 60 Prozent aus Holz und zu 40 Prozent aus sonnengetrocknetem Gras. Doch warum soll das besser sein als Karton?

Laut Rewe gibt es mehrere Vorteile:

  1. Gras ist ein Rohstoff, der sehr schnell nachwächst
  2. die Produktion von Graspellets ist wasser- und energiesparender als bei konventioneller Papierherstellung
  3. bei der Produktion entstehen deutlich weniger Treibhausgasse
  4. außerdem kommt dabei keine Chemie im Einsatz

„Insgesamt könnten so zukünftig bei 1 Million Verpackungseinheiten über eine halbe Tonne Treibhausgase (CO2-Äquivalente) im Vergleich zu bestehenden Apfelverpackungen (Trays) eingespart werden. Ebenso kann ca. 10 Prozent Energie eingespart werden.“ (rewe-group.com)


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public Domain, Ajale, Pixabay