Wissenschaft und Technologie
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Staubsilos bei Kohlekraftwerken sollen Energieschwankungen der Ökoenergie ausgleichen

Flexibler, schneller, günstiger - die Industrie arbeitet an einer neuen Generation von Kohlekraftwerken. Minutenschnell sollen die Meiler auf Schwankungen im Stromnetz reagieren und so Lücken bei Wind und Sonne ausgleichen. Es könnte die Schlüsseltechnologie der Energiewende werden.
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© RWE
RWE-Kohlekraftwerk Niederaußem: Vorsprung dank Silo
Hamburg - Hinter den Häusern eines kleinen Orts im Rheinland ragt möglicherweise ein Symbol für die zweite Phase der Energiewende empor. Im Kraftwerk Niederaußem bei Köln wird Kohle nicht auf herkömmliche Weise verfeuert. Sondern mit einer Technik, die in den kommenden Jahren mehr und mehr konventionelle Kohlekraftwerke einsetzen dürften - und die ein Schlüsselproblem beim Umstieg auf alternative Energiequellen wie Wind und Sonne löst.

In herkömmlichen Kraftwerken zermalmt eine Mühle Kohle zu Staub, dieser wird in einen Brennkessel geblasen. In Niederaußem dagegen lagert die zermahlene Kohle zunächst in einem Silo. Dadurch ist es möglich, den Staub, der die Flamme speist, feiner zu dosieren. In Niederaußem hat der Energiekonzern RWE das Silo ursprünglich eingebaut, um das Kraftwerk einfacher anheizen zu können. Doch nun bekommt die Technologie durch die Energiewende eine ganz neue Dimension.

Ein Kraftwerk mit Silo kann, wenn nötig, auf Sparflamme laufen. Es kann auf bis zu zehn Prozent seiner maximalen Leistung gedrosselt werden. Kraftwerke ohne Silo können das nicht. Selbst in modernen Anlagen ist bei 35 Prozent Schluss. Darunter muss die Flamme aufwendig am Leben erhalten werden. Etwa, indem man Öl oder Gas verbrennt, was aber viel zu teuer ist.

Das Staubsilo ist nur eine von mehreren neuen Technologien, mit denen sich Kohlekraftwerke fit für die Energiewende machen lassen. Die Zeit drängt. Denn durch die deutsche Ökorevolution stehen die Betreiber von Kohlekraftwerken vor großen Umwälzungen. Das künftige System der Stromversorgung setzt die Betreiber von Kohlekraftwerken einem erbitterten Konkurrenzkampf aus.

Star

Sonne wird wieder aktiver - Vermehrte Sonnenflecken

Anfang der Woche ging die Sonnenfleckenzahl stark zurück und es verblieb nur noch die Region 1768. Nun beginnen sich langsam einige neue Fleckenregionen über den östlichen Horizont in Richtung Erde zu drehen. Neu dazugekommen sind in den letzten 2 Tagen die Regionen 1769, 1770, 1771,1772, 1773, 1774 sowie 1775
Alle Fleckenregionen sind magnetisch einfach aufgebaut. Große Ereignisse sind hier aktuell nicht zu erwarten. Einige aktive Bereiche sind noch vorhanden, die Flecken bilden könnten. Die 10cm-Strahlung kann noch etwas ansteigen, zumal die Bedeckungsfläche sich vergrößert hat.

Sun

Sonnenaktivität beeinflusst Strahlenexposition am Himmel

Derzeit brodelt die Sonne. Ihre Oberfläche ist von Sonnenflecken übersät, immer wieder kommt es zu Materie-Ausbrüchen und der Erde weht ein stärkerer Sonnenwind entgegen. Derweil jedoch nimmt die Strahlenexposition auf Reiseflughöhen ab. Dieses spannende Phänomen konnten Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) nun an Bord des Forschungsflugzeugs Falcon bestätigen.
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© SDO/AIA
"Seit 2004 untersuchen wir im DLR die Strahlenexposition auf Reiseflughöhen", sagt Dr. Matthias Meier, Leiter der Arbeitsgruppe Strahlenschutz in der Luftfahrt, vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin. "Schon vorangegangene Messungen gaben keinen Anlass zur Beunruhigung. Jetzt haben wir die bisher geringsten Strahlungswerte beobachten können."

Sonnenaktivität nahe am solaren Maximum

Wie eine Schutzblase schirmt das Magnetfeld des Partikelwindes unseres Zentralgestirns die von außen ins Sonnensystem dringende kosmische Strahlung ab. "Ist der Sonnenwind wie aktuell stärker, dringen weniger der energiereichen Teilchen aus der Galaxis bis ins Innere des Sonnensystems zur Erde vor", erklärt Meier. Die Sonne durchläuft einen natürlichen Zyklus, in dem sie wie jetzt 2013 etwa alle 11 Jahre besonders aktiv ist.


Kommentar: Dieser Zyklus war bis jetzt in Frage gestellt, da die Sonne eher "ruhig" war und es wunderte Wissenschaftler, warum die Sonne nicht aktiver ist. Für dieses Jahr wird ein kleiner Höhepunkt erwartet.

Solar Maximum wurde verschoben
Kleine Eiszeit? Nächster Sonnenzyklus könnte ausbleiben
Geringe Sonnenaktivität - Forscher stehen vor einem Rätsel


Der Sonnenwind selbst leistet keinen Beitrag zum Strahlungsfeld auf Reiseflughöhen, da die Partikelstrahlung der Sonne im Allgemeinen zu energiearm ist, um tief genug in die Atmosphäre vorzudringen. Die energiereiche kosmische Strahlung dagegen trifft in oberen Schichten der Erdatmosphäre weit über den üblichen Flugkorridoren in rund zehn Kilometern Höhe auf die verschiedenen Moleküle der Luft. "Dabei entstehen Sekundärteilchen, deren Wechselwirkung mit Materie wir mit unseren Detektoren nachweisen können", so Meier weiter.

Syringe

Impfung mit Nasenspray - Gentherapie gegen Grippe

Neue Gentherapie gegen Influenza könnte als Spray angewendet werden

Eine Schutzimpfung gegen ein neues Influenza-Virus zu entwickeln, dauert in der Regel drei bis sechs Monate. US-Forscher wollen diese Zeit drastisch verkürzen. Eine spezielle Gentherapie könnte den Körper recht schnell mit schützenden Antikörpern versorgen.

Die neuartige Gentherapie funktioniert wie ein Nasenspray: Ein Sprühstoß - und winzige Partikel verteilen sich auf der Schleimhaut der Nase und der oberen Atemwege. Die Partikel enthalten künstlich veränderte Viren. Sie machen nicht krank. Die umgebauten sogenannten Adeno-assoziierten Viren AAV9 dienen lediglich als Transportmittel. Sie sind beladen mit genetischer Information, die sie in den Schleimhautzellen abliefern und dort in den Zellkern einbauen, sagt James Wilson von der Universität von Pennsylvania in Philadelphia.
"Wir verfolgen eine bislang einzigartige Strategie: Die zusätzlichen, therapeutischen Gene versetzen die Zellen der Nasenschleimhaut und der oberen Atemwege in die Lage, Abwehrmoleküle zu produzieren. Antikörper, die vor einer großen Palette verschiedener Influenza-Viren gleichzeitig schützen."
Die Antikörper werden also nicht im ganzen Körper gebildet, sondern nur dort, wo sie wirklich gebraucht werden. Die zusätzlichen therapeutischen Gene müssen auch nicht alle Zellen der Schleimhaut erreichen, betont Wilson. Denn die Schleimhaut ist mit einem dünnen Flüssigkeitsfilm überzogen.

Health

Speichel, Blut und Urin: Biomaterialbank in Würzburg eröffnet - Krebsbekämpfung

© Jan-Peter Kasper, dpa
(Symbolbild)
An der Uni in Würzburg ist am Freitag eine neue Datenbank zur Erfassung von Biomaterial eröffnet worden. Sie soll helfen, die Forschung zur Krebsbekämpfung voranzutreiben.

Die deutsche Medizin ist bei der Krebsforschung um eine Organisation reicher. Seit Freitag werden in Würzburg verschiedene organische Proben wie Blut, Urin und Speichel von Patienten der Unikonik und anderen Probanden gespeichert, um damit Untersuchungen durchzuführen. Diese Untersuchungen können den Medizinern der Uniklinik helfen, Erkenntnisse über schwere Krankheiten wie Krebs zu gewinnen.

Fünf Biobanken in verschiedenen Bundesländern

Die Einrichtung in Würzburg ist eine von fünf Nationalen Biomaterialbanken. Die vier anderen befinden sich in Aachen, Berlin, Heidelberg und Kiel. «Diese fünf Biobanken sollen Standards für Deutschland setzen», sagte der Leiter der Würzburger Einrichtung, Roland Jahns, der Nachrichtenagentur dpa. Im Tiefkühllager des neu errichteten Baus sei Platz für 1,2 Millionen Proben. Das Bundesforschungsministerium fördert die Einrichtung mit 7,5 Millionen Euro.

Fireball

Jahrhundert-Komet geht im November auf Sonnenkurs

Weltraumteleskop liefert ersten genaueren Blick auf sich nähernden Komet C/ISON

Ein gleich in zweierlei Hinsicht ungewöhnlicher Komet ist auf dem Weg ins innere Sonnensystem: Das C/ISON getaufte Objekt wurde erst letztes Jahr entdeckt und könnte im November 2013 der Sonne so nahe kommen, dass er dies nicht überlebt. Zuvor aber könnte er für ein spektakuläres Himmelsschauspiel sorgen und zum "Jahrhundertkomet" werden. Das Hubble-Weltraumteleskop hat jetzt das bisher klarste Bild dieses Kometen im Anflug geliefert.
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© NASA / ESA, J.-Y. Li/ PSI
Aktuelle Hubble-Aufnahme des Kometen C/ISON
Viele der Kometen, die das innere Sonnensystem durchfliegen, sind quasi Stammgäste: Ihre Flugbahn führt sie in großen Abständen immer wieder an der Sonne vorbei. Daher sind viele von ihnen schon mindestens einmal beobachtet worden und somit bekannt. Anders der Komet C/ISON. Er wurde erst im September 2012 entdeckt, als er bereits fast die Jupiterbahn erreicht hatte. Ungewöhnlich an ihm: Schon in dieser relativ großen Entfernung von der Sonne hatte er einen gut sichtbaren Schweif aus "verdampfenden Gasen und Staub" entwickelt. Dies passiert bei Kometen, die nahe an der Sonne vorbeifliegen normalerweise erst wenige Stunden vor ihrer größten Annäherung.

Better Earth

Polynesischer Vulkan soll 2,45 Milliarden Jahre alte Urzeit-Kruste zutage gefördert haben

Die Lava eines polynesischen Vulkans liefert neue Einblicke in den gewaltigsten Recycling-Kreislauf unseres Planeten: den Transport von Krustengestein in die Tiefen des Erdmantels und wieder zurück. Was dabei mit diesem Gestein geschieht, war bislang unklar. Winzige Einschlüsse in der Vulkanlava zeigen nun: Das einstige Krustengestein blieb mehr als 2,45 Milliarden Jahre im Erdmantel, bevor es wieder zutage gefördert wurde. Dabei mischte es sich kaum mit Mantelmaterial, wie ein internationales Forscherteam im Fachmagazin "Nature" berichtet.
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© USGS
Subduktion ozeanischer Kruste
Tatort Subduktionszone: An diesen Nahtstellen zwischen ozeanischer und kontinentaler Kruste - beispielsweise an der Westküste Südamerikas - wirken gewaltige Kräfte auf das Gestein. Sie schieben die kollidierenden Krustenplatten übereinander und drücken das Gestein der ozeanischen Platte in den Erdmantel hinab. Durch Druck und Hitze wird das Gestein dort aufgeschmolzen. "Das weitere Schicksal dieses subduzierten Materials im Erdmantel ist jedoch unbekannt", erklären Rita Cabral von der Boston University und ihre Kollegen. Untersuchungen deuteten allerdings schon früher darauf hin, dass das abgesunkene Gestein sich möglicherweise nur in Teilen mit dem Mantelmaterial mischt. Denn dieses ist chemisch und in Bezug auf seine Isotopenverteilung alles andere als homogen.

Jupiter

Superstürme auf der Venus sind heftiger als je zuvor

Binnen weniger Jahre hat die Windgeschwindigkeit in der Atmosphäre der Venus von 300 auf 400 km/h zugelegt. Dass sich dabei die Atmosphäre schneller dreht als der Planet, ist ein ungelöstes Mysterium.
© PA
Mithilfe der europäischen Raumsonde "Venus Express" ist es gelungen, Radarbilder von der Oberfläche der Venus (links) zu machen. Zuvor konnte die dichte Wolkendecke (rechts im Hintergrund) nicht durchbrochen werden).
Die rasend schnellen Stürme auf dem Planeten Venus nehmen an Geschwindigkeit noch zu. Dieses überraschende Ergebnis hat eine Langzeitbeobachtung mit der europäischen Raumsonde "Venus Express" erbracht.

Im Laufe der vergangenen sechs Jahre stieg die Windgeschwindigkeit in den oberen Atmosphärenschichten unseres Nachbarplaneten demnach stark - von bereits bemerkenswerten 300 Kilometern pro Stunde auf noch heftigere rund 400 Kilometer pro Stunde, wie ein Team um Igor Khatuntsew vom Moskauer Weltraumforschungsinstitut im Fachjournal Icarus berichtet.

Meteor

Bor-haltige Meteorite vom Mars haben wahrscheinlich Schlüsselrolle bei Entstehung der irdischen RNA gespielt

Astrobiologen haben im Innern eines Meteoriten vom Mars hohe Konzentrationen der Chemikalie Bor gefunden. In seiner oxidierten Form (Borate) hat Bor wahrscheinlich eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der irdischen RNA (Ribonukleinsäure = RNS) gespielt - die in der biologischen Zelle für die Umsetzung von genetischer Information in Proteine zuständig ist, die wiederum die Grundlage der biologischen Zellstruktur und für lebensnotwendige biochemische Reaktionen sind.
© Institute for Astronomy at the University of Hawaii at Manoa
Elektronenmikroskopaufnahme eines Schnittes eines 700 Millionen Jahre alten Marsmeteoriten. Deutlich werden die borhaltigen Adern aus Tonmineralien (s. Pfeil; 100 µm = der zehnte Teil eines Millimeters).
Manoa (USA) - Wie die Forscher um James Stephenson und Lydia Hallis vom University of Hawaii at Manoa NASA Astrobiology Institute (UHNAI) aktuell im Fachjournal PLoS One (DOI: 10.1371/journal.pone.0064624) berichten, wurde der Meteorit während der Meteoritensuche 2009-2010 in der Antarktis entdeckt und konnte aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung eindeutig als vom Mars stammend bestimmt werden.

Mit Hilfe des W. M. Keck Cosmochemistry Laboratory waren die Forscher in einem nächsten Schritt anhand einer Kleinstprobe in der Lage, feinste Tonadern im Innern des Marsmeteoriten zu analysieren. Nachdem die Wissenschaftler eine Kontamination durch irdisches Material ausschließen konnten, entdeckten sie, dass die Anteil an Bor in diesen Tonmineralien mehr als das Zehnfache der Menge betrug, wie sie bislang in Meteoriten gefunden werden konnte.

Bomb

Vertrauen in Klima-Forschung erschüttert: Es wird nicht wärmer

Die meisten Klimamodelle haben die Erderwärmung falsch vorhergesagt: Trotz des wachsenden Ausstoßes von sogenannten Treibhaus-Gasen steigen die Temperaturen nicht an. Dass es im Winter mehr schneit, sei jedoch ein Nebeneffekt der Erderwärmung, sagen die Klimaforscher.

Etwa seit dem Jahr 2000 hat die Erderwärmung deutlich nachgelassen, es wird seitdem kaum noch wärmer. Diese Entwicklung wurde von den meisten Klimamodellen falsch vorhergesagt. Die Forscher suchen nun nach den Ursachen ihrer Fehlprognosen. Erst kürzlich hatte der britische Wetterdienst mittgeteilt, dass die Erwärmung nicht mehr weiter ansteige - zumindest in Großbritannien (hier). Richard Tol von der Universität Sussex sagte in Oslo, dass sein Eindruck sei, dass die Temperaturen in den vergangenen fünf Jahren gesunken seien, berichtet Reuters.

Eine Theorie besagt, dass die Wärme von den Tiefen der Meere aufgenommen worden ist, sodass es an der Oberfläche kälter ist. Anderen Theorien zufolge blockieren Industriegase oder Wolken die Sonne. Oder die Wirkung der sogenannten Treibhaus-Gase ist geringer als bisher angenommen.