Forschungsquartett | Nachhaltige Energie

Forschung für die Zukunft

Wie lässt sich Energie nachhaltig produzieren und speichern? Mit dieser Frage beschäftigen sich Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen weltweit. Denn der Energiebedarf steigt und die Folgen des Klimawandels spüren wir schon heute. Für diese lange Folge des Forschungsquartetts haben wir mit Forschenden von Max-Planck-Instituten über die Energie der Zukunft gesprochen.

Energie wird heute zu einem großen Teil aus fossilen Rohstoffen gewonnen. Dabei entstehen beträchliche Mengen klimaschädliches CO2. Gespeichert wird diese Energie dann in Batterien, die aus seltenen Ressourcen bestehen, die oft in Krisenregionen abgebaut werden. Für Klima und Menschen ist das fatal. In Zukunft muss Energie deshalb anders gewonnen und gespeichert werden.

Von der Sonne lernen

Am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald forschen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen etwa an alternativen Kraftwerken. Im „Wendelstein 7-x“ soll die Kernfusion, die ganz natürlich auf der Sonne stattfindet, nachgebaut werden. Dadurch ließe sich mit nur wenigen Gramm Brennstoff eine große Energiemenge gewinnen. Die Forscher sind optimistisch, dass die Technologie in Zukunft dazu beitragen kann, den weltweiten Energiebedarf zu decken.

Thomas Klinger vor Wendelstein 7-X in der TorushalleWir sind nicht meilenweit davon entfernt. Das sieht alles sehr gut aus. Aber es ist noch ein Weg zu gehen. Und um diesen Weg zu gehen, müssen wir weitere Ausbauten, Ergänzungen an der Maschine machen. Das sind immer so typischerweise Zyklen von ein, zwei Jahren, in denen sehr umfangreiche Umbauten durchgeführt werden müssen, die sehr genau gemacht werden müssen, die sehr high-tech sind.Thomas Klingerist Leiter des Bereichs "Stellarator-Dynamik und -Transport" am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik. 

Vision vom geschlossenen Kreislauf

Am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion verfolgen die Forscher ein anderes Ziel. Sie versuchen, CO2 zu recyceln, um es für die chemische Industrie zur Verfügung zu stellen. Die Idee: Wenn schon CO2 entsteht, muss es nicht einfach in die Luft geblasen werden, sondern kann weiterverwendet werden. Ganz konkret soll Kohlenstoff, ein Grundstoff der chemischen Industrie, aus CO2, statt aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl gewonnen werden.

Prof. Leitner Porträt BüroEs ist sicher nicht einfach, einen komplett geschlossenen Kohlenstoffkreislaufs zu erreichen, aber es ist realistisch, in die Richtung zu kommen.Walter Leitnerist Direktor der Abteilung "Molekulare Katalyse" am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion. 

Energie nachhaltig speichern

Weil Energie nicht nur erzeugt, sondern auch gespeichert werden muss, arbeiten Forscher am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung außerdem an nachhaltigen Batterien. Ein Ansatz, der dabei verfolgt wird, nutzt etwa Vanillin statt Kobalt, um Batterie-Kathoden zu bauen. Der Stoff kommt nämlich nicht nur in Vanille vor, sondern lässt sich auch aus Holzabfällen gewinnen – und ist dadurch nachhaltig.

clemens_LiedelWenn wir Batterien brauchen, die vor allem günstig und nachhaltig sein sollen, dann könnten Vanillin-basierte Batterien dafür sicher verwendet werden.Clemens Liedelist Gruppenleiter des Projekts "Nachhaltige Materialien für die Energiespeicherung" am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung. 

Welche Ansätze die Forschung gerade zum Gewinnen und Speichern von Energie verfolgt, damit haben sich die detektor.fm-Redakteure Lara-Lena Gödde und Lukas Gilbert in einer langen Folge des Forschungsquartetts auseinandergesetzt.