Freitag, 16. Februar 2024

Klimawende für Energie und Industrie

 
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Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik
1/2024

Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik 1/2024 Cover

Wie kann der Umbau gelingen?


Wer als Einzelperson die Erderwärmung bremsen will, stößt mit individuellen Maßnahmen schnell an Grenzen. Vielmehr müssen wir insgesamt unsere Lebensgrundlagen und damit zahlreiche Industriesektoren auf Klimaneutralität umstellen – eine Herkulesaufgabe. Einerseits geht es dabei darum, woher die Energie in Zukunft kommen soll, wie sie gespeichert und genutzt wird und wie zum Beispiel die Stromnetze dafür ausgebaut werden müssen. Andererseits gilt es, darüber hinaus in vielen Bereichen – insbesondere für die größten CO2-Emittenten Stahl, Zement und Chemie – nicht nur die Energiequellen zu ändern, sondern auch die Rohstoffe und die Produktionsmethoden. Bei alldem könnten einige Schlüsseltechnologien Abhilfe schaffen. Die Frage ist, ob es gelingt, sie rasch im nötigen Maßstab auszubauen. Falls nicht, diskutieren einige Fachleute bereits ebenso radikale wie riskante Maßnahmen: Mit »Geoengineering« könnten gezielt in die Atmosphäre gebrachte Substanzen die Sonnenstrahlung zurückhalten und so die heiß gelaufene Erde künstlich kühlen.

Dieses Heft enthält eine Zusammenstellung von Artikeln aus »Spektrum der Wissenschaft« zu den Themen klimaneutrale Wirtschaft, optimierte Versorgung sowie alternative Ideen, um die Klimawende bei Energie sowie Industrie umzusetzen.
(16. Februar 2024)




Auszug aus dieser Ausgabe

Luftaufnahme der Zementfabrik im industriellen Produktionsbereich. Rauch kommt aus dem Schornstein.
CO2-Emissionen

Kraftakt für die Industrie

Die Herstellung von Stahl, Zement und chemischen Grundstoffen verursacht zusammen fast drei Viertel aller globalen industriellen CO2-Emissionen.

Im Stahlwerk von ThyssenKrupp
Technologie

Mit Wasserstoff zu sauberem Stahl

Wenn Wasserstoff als Allheilmittel für Klimaneutralität gepriesen wird, lohnt es sich, genau hinzuschauen. In der Stahlbranche könnte das Gas allerdings tatsächlich viel bewirken.

Zementfabrik im schottischen Dunbar
Zementherstellung

Neuerfindung eines alten Baumaterials

Seit über 2000 Jahren bauen die Menschen mit Zement und Beton. Aber wie lassen sich die riesigen Mengen an Kohlenstoffdioxid vermeiden, die bei seiner Herstellung anfallen?

Ein blau erleuchtetes Raffineriegebäude mit vielen Rohrleitungen und dergleichen.
CO2-Neutralität

Der Umbau der Chemieindustrie

Um klimaneutral zu werden, muss die chemische Industrie zum einen ihre Energieversorgung umstellen und zum anderen eine neue Rohstoffbasis aufbauen.

Stromnetz
Energiewende

Stromnetze für die Zukunft

Um den Strom von Windrädern von Nord- nach Süddeutschland zu transportieren, muss man das bestehende Stromnetz ausbauen.

Mehrere Klimaanlagen nebeneinander auf dem Dach eines Gebäudes mit Blick auf Himmel und Wolken.
Technik

Wärmepumpe reloaded

Geräte, die thermische Energie aus der Umgebung eines Gebäudes nach innen befördern, haben seit ihrer Entwicklung im 19. Jahrhundert mit Schwierigkeiten zu kämpfen.

Kühe stehen vor einer Biogasanlage auf der Weide.
Biomasse

Eine begrenzte Ressource

Biomasse wächst zwar nach, ist aber trotzdem nicht unbegrenzt verfügbar. Sie kann fossile Brennstoffe daher nur bedingt ersetzen.

Sonnenaufgang über den Wolken
Geoengineering

Riskanter Eingriff ins Wetter

Angesichts der fortschreitenden globalen Erwärmung gerät eine umstrittene Strategie wieder in den Fokus: In die Stratosphäre eingebrachte Partikel sollen die Erde kühlen.


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