München. Das Klima retten und die gesetzten Klimaziele erreichen – diese globale Aufgabe gelingt nur, wenn wir innovative Technologien einsetzen. Zu diesem Ergebnis kommt die aktuelle Studie „Klima 2030. Nachhaltige Innovationen“ des Forschungsinstituts Prognos und weiterer Gutachter. Die Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft (vbw) hat die Untersuchung in Auftrag gegeben.
aktiv-Podcast, Folge 1: Der Klima-Sauber-Sauger
Innovationen sollen im Kampf gegen den Klimawandel helfen. Eine Idee: Überschüssiges CO₂ aus der Luft saugen, um den Temperaturanstieg auf der Erde zu bremsen. Wie das genau funktioniert, erfahren Sie in dieser Podcast-Folge.
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Was die Erkenntnisse konkret für den Freistaat und die Wirtschaft bedeuten und wie der Standort mit innovativen Technologien für den Kampf gegen den Klimawandel gewinnen kann, das hat der Zukunftsrat der Bayerischen Wirtschaft unter die Lupe genommen. Das Gremium aus Fachleuten von Wissenschaft, Wirtschaft und bayerischer Staatsregierung hat in Handlungsempfehlungen zusammengefasst, was da zu tun ist. Mehr als 900 Zuhörer verfolgten den digitalen Kongress sowie die virtuelle Ausstellung von Firmen, die an technischen Lösungen für den Klimaschutz tüfteln.
Klar ist: Der Klimaschutz ist eine wahre Mammutaufgabe, die uns Menschen in den kommenden Jahrzehnten begleiten wird. Fast alle Regionen der Erde spüren bereits heute die Auswirkungen von Klimaveränderungen, etwa durch größere Hitzeperioden, längere Trockenheitsphasen oder extreme Wetterschwankungen.
Deutschlands Anteil an den weltweiten CO2-Emissionen beträgt nur 2 Prozent
Der Schutz unseres Lebensraums geht uns also alle etwas an! Allerdings sind die individuellen Handlungsmöglichkeiten eingeschränkt. Alfred Gaffal, Vorsitzender des Zukunftsrats und Ehrenpräsident der vbw, erklärte: „Der Beitrag Deutschlands an den weltweiten CO2-Emissionen liegt bei 2 Prozent. Etwa ein Zehntel davon entfällt auf Bayern.“ Schon anhand dieser beiden Zahlen werde deutlich: „Klimaschutz ist eine globale Aufgabe.“
Dennoch kann der Freistaat einen wichtigen Beitrag leisten – und zwar, indem er zeigt, dass erfolgreiches Wirtschaften und wirksamer Klimaschutz sich nicht widersprechen! „Unsere Unternehmen haben eine technologische Vorbildrolle“, führte Gaffal weiter aus. „Wer die besten Technologien, Produkte und Schlüsselkompetenzen zur Treibhausgasreduktion anbietet, leistet einen wirkungsvollen Beitrag zum internationalen Klimaschutz und wird außerdem neue Export- und Wachstumsfelder erschließen.“ So könne Bayern auf weltweiter Ebene dazu beitragen, ein Mehrfaches der eigenen Emissionen einzusparen.
Das Gute daran ist: Viele dieser innovativen Technologien, mit denen dies gelingen kann, gibt es in den heimischen Betrieben bereits. Der Zukunftsrat hat insgesamt 28 Technologien für Klimaschutz identifiziert, die für Bayern besonders interessant sind. Die Experten glichen ab, wie gut der Freistaat im weltweiten Vergleich dasteht. Dazu warfen sie einen Blick auf die Patente, die Bayerns Unternehmen auf diesen Feldern angemeldet haben. „In einigen Leuchtturmtechnologien ist die bayerische Wirtschaft bereits stark aufgestellt“, so Gaffal. Dazu zählen der 3-D-Druck, vernetzte Fertigung, intelligente Stromnetze oder die Produktion von Wasserstoff. „Unsere Unternehmen halten im 3-D-Druck immerhin 6,4 Prozent aller Weltklassepatente und in der vernetzten Fabrikation 4,3 Prozent!“
Diese Innovationskraft sorgt am Standort nicht zuletzt für Wohlstand und Arbeitsplätze. In einem Modell haben die Gutachter errechnet, wie die „Klima-Innovationsbranche“ aufgestellt ist: Sie kommt in Bayern auf einen Wertschöpfungsbeitrag von 17,4 Milliarden Euro und beschäftigt rund 129.000 Menschen. „Damit wäre sie die drittgrößte Industriebranche hinter Maschinenbau und Auto-Industrie.“
Bei Innovationen mutig und risikobereit vorangehen
Zu dieser „Branche“ zählen sowohl Traditionsfirmen mit langer Markterfahrung als auch junge Start-ups. Welche cleveren Ideen sie haben, präsentierten gut 30 Aussteller beim Kongress. Die Lösungen sind extrem vielfältig. Sie helfen, die unterschiedlichsten technologischen Probleme klimafreundlich zu lösen und gleichzeitig unsere Grundbedürfnisse mit weniger Ressourcen zu stillen. Beispiel Wasser: Mit der solarbetriebenen Wasserentsalzungsanlage des Nürnberger Start-ups „Grino Water Solutions“ können Menschen auch in wüstenähnlichen Erdregionen sauberes Trinkwasser gewinnen und nutzen.
Professor Wolfgang A. Herrmann, Präsident Emeritus der Technischen Universität München und gemeinsam mit Alfred Gaffal Vorsitzender des Zukunftsrats, sagt etwa: „Wir adressieren so unterschiedliche Technologien wie jene der Mobilität und der Landnutzung – beide Sektoren bergen erstrangige klimapolitische Faktoren.“ Er riet: „Mutig und risikobereit vorauszugehen, junge und alte Kreativkräfte zu begeistern: Nur so halten wir unsere Gesellschaft und Wirtschaft in Schwung!“
Globaler Klimawandel: Wirtschaftliche Anreize statt regulatorischer Verbote helfen beim Klimaschutz
Damit Klimaschutz wirklich erfolgreich wird, ist ein ganzheitlicher Ansatz nötig, so die Empfehlung des Zukunftsrats. Dazu gehören weltweite Lösungen und Vereinbarungen. Denn nur so könne ein globales Problem nachhaltig angepackt werden. Zudem dürfe der Klimaschutz nicht ideologiegetrieben sein, sondern müsse sich auf Innovationen und Investitionen stützen. Technologieoffenheit sei daher wichtig – auch aufseiten der Politik, um Innovationsgeist nicht von vornherein einzuschränken. Die verschiedenen Technologien sollten in einem fairen Wettbewerb untereinander erforscht werden können.
Statt Verboten sind wirtschaftliche Anreize nötig. „Klimaschutz ist nur dann nachhaltig, wenn er sowohl ökologisch effektiv als auch ökonomisch erfolgreich und sozial akzeptiert ist“, so Gaffal.
Zugleich gelte es, sowohl die Senkung der Emissionen als auch Beschäftigung und Wertschöpfung am Standort genau zu beobachten und zu spiegeln, ob die getroffenen Maßnahmen geeignet sind, die verschiedenen Aspekte der Nachhaltigkeit zu erfüllen.
Nachhaltige Mobilitätskonzepte
Künstliche Intelligenz taktet den öffentlichen Nahverkehr. Das ADA Lovelace Center hat die Nürnberger U-Bahn (Bild) mithilfe von Algorithmen optimiert. Die Züge nutzen mehr Ausrollphasen, vermeiden zu viele gleichzeitige Abfahrten. Ein- wie Ausfahrt werden besser synchronisiert. Energie, die beim Bremsen zurückfließt, hilft beim Beschleunigen des nachfolgenden Zugs. Die Fahrpläne werden tageweise getestet, die Passagiere merken jedoch nichts davon. Es geht nur um wenige Sekunden, die aber ein Drittel der bisher benötigten Energie einsparen.
- Wasserstoff als umweltfreundlichen Energieträger nutzt die Proton Motor Fuel Cell GmbH in Puchheim. Der bayerische Konstrukteur stellt seit 20 Jahren Brennstoffzellen her. Mülllaster und Schiffe fahren mit der CO2-freien Technik, diesen Winter legte der erste wasserstoffbetriebene Schienenfräszug los. Die Technik dient außerdem zur Absicherung kritischer Infrastruktur wie Tunnel oder Stellwerke.
CO2 senken durch innovative Ernährung
- Mehr pflanzliche Lebensmittel auf den Tisch. Das Fraunhofer-Institut IVV arbeitet an Verfahren zur Herstellung von nachhaltigem Fleisch- und Milchersatz. Milch aus Lupinen und Hamburger aus Hülsenfrüchten (Bild) gibt es bereits. Und bald vielleicht „Kerbse“, einen Käse aus Erbsenprotein. Die Veggie-Pattys entstehen übrigens mittels Extrusion, das sorgt für guten Biss.
- Umweltfreundlich verpackt und gekühlt werden Waren in der Strohbox. Landpack in Puchheim fertigt und vertreibt die ökologischen Isolierverpackungen mit Stroh im Innern. Es ist feuchtigkeitsregulierend und stoßdämpfend. Die Box wird klimaneutral produziert. Nach Gebrauch wandert sie in den Biomüll oder den Hasenstall.
- Futtermittel aus Insekten liefert eine automatisierte Lösung von Farminsect in Bergkirchen, etwa zur Aufzucht von Saiblingen. In einer Pilotanlage ersetzt sie Soja-Importe und Fischmehl.
Klimaschutz in der Industrie
In Gießereien wird Schmelzgut oft mit Strom erhitzt und mehrfach umgefüllt, Wärme geht verloren. Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) automatisiert die Schritte und fasst sie zusammen. In mobilen Tiegeln (Bild) wird das Metall geschmolzen, transportiert und gleichzeitig warmgehalten. Das spart Energie, Umfüllen entfällt.
Industrieabfälle lassen sich mit Technik von econ industries recyceln, als Alternative zu Deponie und Sondermüll. Unter Luftabschluss werden Wasser und Schadstoffe abgetrennt und aufgefangen. Der Prozess ist energieeffizient und verursacht nur geringe Emissionen.
- Zement aus Algen kommt von TechnoCarbonTechnologies. Der neue Baustoff bindet Treibhausgas, ist rostfrei und leichter als Stahlbeton.
Alternative Energie– auch für Privatnutzer
Vertikale Windturbinen von Luvside aus Diessen am Ammersee sind speziell für die Erzeugung von Elektrizität im kleinen Rahmen gedacht. Das Unternehmen entwickelt, baut und vertreibt die Kleinwindkraftanlagen (Bild) für Privateigentümer, Konzerne sowie Gemeinden. Sie halten Windgeschwindigkeiten von bis zu 180 Stundenkilometern stand und können sogar selbst montiert werden.
- Aus Kraft-Wärme-Kopplung holt VK Energie mit einem patentierten Verfahren noch mehr heraus. Heizkraftwerke können so technisch und wirtschaftlich effizienter betrieben werden. Eine Software erstellt „Fahrpläne“ für die Anlagen, die zum Beispiel Wetter, Verbrauchsdaten und die Preise an der Strombörse mit einrechnen. Die Box gibt’s zum Nachrüsten.
Umwelt schützen mithilfe von Digitalisierung
- Stromfresser Computer? Nicht am Leibniz-Rechenzentrum in München! Um seinen Energiebedarf zu senken, fließt durch den Riesenrechner SuperMUC-NG (Bild) heißes Wasser. Das wird durch Hitze der Prozessoren weiter erwärmt, liefert so Energie zur Kühlung des Systems und zum Heizen von Büros. Der Rechner arbeitet oft fürs Klima: Aus Forschungsdaten modellieren Wissenschaftler Klimaphänomene, um die Umwelt besser zu verstehen.
- Luftbilder, aufgenommen mit Kameras aus umweltfreundlichen Ultraleichtflugzeugen, liefern Daten für „Smart Cities“. 3D Reality Maps entwirft aus den Geodaten virtuelle 3-D-Stadtmodelle. Darauf erkennt man etwa Wärmelecks, kann die Ausbreitung von Lärm und Schadstoffen simulieren oder neue Flächen für Stadtgrün und Solarenergie identifizieren.
Energiemanagement für Gebäude
Heizen und Kühlen wird mit der Technik des Münchner Unternehmens Tado noch energieeffizienter. Die intelligente Regelung für Raumklima-Management „lernt“ vom Nutzungsverhalten der Bewohner und passt Heizung und Kühlung in Wohnungen und großen Gebäuden mithilfe smarter Thermostate an die wechselnden Bedürfnisse an. Mit einer App (Bild) können die Nutzer Störungen selbst beheben oder einen Monteur rufen.
Sonnenschutz per Knopfdruck: „Switch2Save“ heißt eine Schaltung des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung, die Glasfassaden intelligent macht. Sogenannte elektrochrome Schichten helfen beim Energiemanagement. Je nach angelegter Spannung ändern sie die Farbe von tiefblau bis transparent. Das ist künftig auch im Auto denkbar: Die Scheiben verdunkeln sich, wenn das E-Mobil in der knallenden Sonne parkt. Das spart Strom für die Kühlung bei der Weiterfahrt.
