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Erneuerbare Energien, Solarenergie, Windkraft, Biomasse
Erneuerbare Energien: Patentanmeldungen in Deutschland von 2005 bis 2013. (Quelle: DPMA, Stand 06/2014)

Jugend forscht: Lösungen für Erneuerbare Energien von morgen

Deutschlands Forschernachwuchs engagiert sich für die Energiewende. Das zeigen mehrere Gewinnerprojekte der diesjährigen Landeswettbewerbe von „Jugend forscht“, die vom 26. bis 30. Mai in Ludwigshafen beim Bundesentscheid an den Start gehen.

Ob Solarenergie, Windkraft oder Energie aus Biomasse, die jungen Forscher haben bestehende Konzepte weiterentwickelt oder neue Wege zur Nutzung Erneuerbarer Energien beschritten. „Die Arbeit der Nachwuchsforscher zeigt, dass die Erfolgsgeschichte der Erneuerbaren Energien weitergeht. Der Erfindergeist der jungen Tüftler trägt dazu bei, neue Potenziale für die Erneuerbaren zu erschließen“, sagt Philipp Vohrer, Geschäftsführer der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE).

Bei den erfolgreichen Projekten in den Landeswettbewerben spielen dezentrale Ansätze der Nutzung Erneuerbarer Energien eine wichtige Rolle. Im wahrsten Sinne bürgernah ist die Entwicklung von Moritz Leg (18) und Patrick Schuster (20) vom Gymnasium Saarburg in Rheinland-Pfalz: Sie haben eine mobile Biogasanlage entworfen, mit der jeder bei sich zu Hause Strom erzeugen und direkt vor Ort nutzen könnte. Die Idee der beiden Sieger in der Kategorie Technik besteht darin, die kleineren Mengen Biomüll nicht eigens in zentralen Biogasanlagen zu sammeln, sondern direkt zu Hause in Biogas und reichhaltigen Dünger umzuwandeln. Mit dieser Überlegung wollen sie mehr Menschen Biogasanlagen zugänglich machen.

Kleine Windkraftanlagen zur Eigenversorgung

Marvin Hensen (19), Gewinner in der Kategorie Technik aus Schwabstedt in Schleswig-Holstein, möchte mehr Orte zur Produktion von Windenergie nutzen. Deshalb hat er einen Rundläufer entwickelt, der vertikal an bestehende Objekte wie beispielsweise Masten oder Schornsteine angebracht werden kann, ohne dass eine zusätzliche Erhöhung gebaut werden müsste. Damit lassen sich vorhandene Bauten neben ihrer normalen Funktion zusätzlich für die Windstromerzeugung nutzen. Mit Marvin Hensens Ansatz wäre es z.B. denkbar, dass sich Funkmasten selbst mit dem Strom versorgen, den sie zum Betrieb benötigen.

Speicher beschäftigen Nachwuchs-Wissenschaftler

Stark beschäftigen sich die Jungforscher in diesem Jahr auch mit Energiespeichern, so mit Akkusystemen. Christian Brudy (17), Daniel Crusius (18) und Elias Chalwatzis (18) vom Goethe-Gymnasium Bensheim untersuchten Alternativen zum Lithium und gewannen damit in Hessen den ersten Platz im Bereich Chemie. Nach Ansicht der Schüler sind Lithium-Ionen-Akkus für großtechnische Anlagen zu teuer. Daher untersuchten sie kostengünstigere Akkusysteme, in denen die Lithium-Ionen durch andere Alkali- und Erdalkalimetall-Ionen ersetzt werden. Die Schüler stießen auf Nichtmetallsalze wie beispielsweise Ammoniumnitrat. Wird es in Wasser gelöst, so bildet sich ein Elektrolyt, der den Forschern zufolge bei Verwendung im Akku eine größere Strommenge speichern kann als ein vergleichbarer lithiumhaltiger Akku und zudem kürzere Ladezeiten aufweist. Als nächstes wollen die Schüler einen Prototyp konstruieren, der besser mit handelsüblichen Akkus vergleichbar sein soll.

Einen Überblick über aktuelle Forschungsarbeiten zu Erneuerbaren Energien bietet das Forschungsradar der AEE mit seiner Studiendatenbank, die u.a. Aufbereitungen und Metaanalysen ausgewählter Studien bietet. (fei)

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