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Wissen Lösen schwimmende Solarzellen zukünftig unsere Umweltprobleme?
Nachrichten Wissen Lösen schwimmende Solarzellen zukünftig unsere Umweltprobleme?
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13:37 18.06.2019
Eine Computersimulation der Solar-Methanol-Inseln, die Forscher entwickeln wollen. Quelle: NOVATON Erneuerbare Energien AG
Zürich

Die Idee klingt abenteuerlich: Millionen miteinander verbundener schwimmender Inseln voller Photovoltaik-Zellen, die Sonnenlicht in elektrische Energie wandeln, Wasserstoff transportieren und dem Meereswasser CO2 entziehen. Aus diesen Gasen wiederum lässt sich dann Methanol gewinnen und zum Endkunden bringen. Doch was wie eine ferne Utopie zur Reduktion von klimaschädlichen Gasen klingt, ist Gegenstand einer internationalen Studie, die jetzt von der Nationalen Akademie der Wissenschaften der USA veröffentlicht wurde.

Solarinseln sollen Methanol produzieren

Die Idee, die in den „Proceedings of the National Academy of Sciences journal“ (PNAS) erschien, schlägt die Schaffung von „Solar-Methanol-Inseln“ als klimafreundliche Alternative vor. Grundlage des Forschungsvorhabens ist die Erkenntnis, dass eine dramatische Reduktion der Kohlendioxid-Emissionen aus fossilen Brennstoffen unerlässlich ist, will man die Erderwärmung eingrenzen. Dennoch, so die Erkenntnis, werden kohlebasierte Flüssigbrennstoffe noch für einen längeren Zeitraum ein wichtiges Energiespeichermedium sein. Deshalb schlagen die Forscher vor, eine Kombination weitgehend vorhandener Technologien zu nutzen, um CO2 in einen Flüssigbrennstoff zu recyceln. Der Ozean tauscht CO2 mit der Atmosphäre aus.

Der Autor der Studie, Andreas Borgschulte, sagte dem Magazin Newsweek, eines der Hauptprobleme erneuerbarer Energien sei es, sie gegenüber den fossilen Brennstoffen wettbewerbsfähig zu machen. Viele Versuche seien bisher unternommen worden, um erneuerbare Energien zu einer wirklichen Alternative zu machen, nichts davon habe aber bisher richtig gefruchtet. Die Idee mit den schwimmenden Inseln sei ihnen gekommen, so Borgschulte, als seine norwegischen Forscherkollegen von der Regierung gebeten worden seien, Fischfarmen aufs offene Meer zu verlegen. Diese Fischgatter müssten allerdings energetische Selbstversorger sein. „Energie-produzierende Inseln“ seien bereits seit einiger Zeit als Alternative im Gespräch gewesen. „Was noch fehlte, war die Fähigkeit, dort Energie zu speichern.“

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70 Inseln pro Einheit

Die Inseln könnten überall dort vertäut werden, wo es die Bedingungen zulassen: Die Wellenhöhe dürfte nicht mehr als sieben Meter betragen, das Meer nicht tiefer als 600 Meter sein und ein geringes Hurrikanrisiko sollte auch gegeben sein. Diese Voraussetzungen ließen einen Einsatz rund um den Globus zu – besonders geeignet, so Borgschulte, seien die Küsten Südostasiens, die Gewässer vor Nordaustralien sowie der Arabische Golf. Nach Planungen des Teams bestünde eine Einheit aus 70 Inseln bestehen, die zusammen auf eine Fläche von einem Quadratkilometer kämen.

Laut Berechnungen der Wissenschaftler würde die Leistung von 3,2 Millionen schwimmender Inseln die weltweiten Emissionen von fossilen Brennstoffen übertreffen. Allerdings sei es noch ein weiter Weg bis dahin und man sei sich im Klaren darüber, dass der Vorschlag „ambitioniert“ sei. Im Augenblick sei man noch dabei, einen Prototyp der Insel zu entwickeln.

„Die größte Herausforderung“, so Borgschulte zu Newsweek, „ist die Entwicklung eines Großgerätes, um das CO2 dem Meerwasser zu entziehen. Dieser Prozess ist der einzige in dem gesamten System, der noch nicht gänzlich entwickelt ist. Alles andere existiert bereits im industriellen Maßstab.“

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„Herausforderungen größer als angenommen“

Peter Edwards, Professor für Anorganische Chemie an der britischen Universität von Oxford, der nicht in die Studie involviert war, sagt, dass er die wissenschaftlichen Erkenntnisse der Studie für solide halte, doch gelte es bis zu einer Realisierung noch hohe technische Hürden zu nehmen. „Ich glaube, die Herausforderungen sind wesentlich größer als die Autoren derzeit annehmen – nicht zuletzt die Frage, wie die Sonnenkollektoren chemisch und physikalisch in dem Meeresumfeld bestehen und wie eine petrochemische Fabrik dieser Größenordnung wirklich auf einer Offshore-Plattform funktionieren würde bei all der notwendigen Wartung.“ Trotzdem ist Edwards der Ansicht, dass der Vorschlag nicht kleingeredet werden sollte – „so lange sich renommierte Wissenschaftler und Ingenieure sich der Probleme annehmen“.

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Von Daniel Killy/RND

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