Der Prototyp „VISION EQXX“ von Mercedes-Benz hat bei seiner Jungfernfahrt über 1.000 Kilometer im realen Alltagsverkehr zurückgelegt. Der Vision EQXX hebe „die Reichweite und Effizienz eines Elektrofahrzeugs auf ein neues Niveau“, teilte Mercedes-Benz mit. Das E-Auto bewältigte bei seiner Ausfahrt von Sindelfingen über die Schweiz und Norditalien nach Cassis an der französischen Cote d’Azur 1.000 Kilometer im realen Alltagsverkehr. Dafür musste das E-Auto kein einziges Mal an die Ladesäule. Neben einer entsprechend großen Batterie spielt bei dieser Reichweite auch die Effizienz des Fahrzeuges eine Rolle. Laut Mercedes betrug der Stromverbrauch lediglich 8,7 kWh pro 100 Kilometer. Zum Vergleich: Bei einem ADAC-E-Autotest fuhr keiner der getesteten Stromer die 100 Kilometer unter 15 kWh. „Der Vision EQXX startete bei Kälte und Regen, fuhr die regulären Geschwindigkeiten und war auf deutschen Autobahnen zeitweise auch mit bis zu 140 km/h auf der Überholspur unterwegs“, heißt es weiter. Es wäre sogar noch mehr an Reichweite drin gewesen: Der Ladezustand des Akkus habe bei der Ankunft rund 15 % betragen, die Restreichweite habe bei rund 140 Kilometer gelegen. Mercedes bezeichnet den Vision EQXX als „Blaupause für den Automobilbau“ bei Effizienz und Reichweite von Elektrofahrzeugen. Viele der Technologien des E-Autos mit 180 kW Leistung (245 PS) sollen in künftigen Mercedes-Benz Serienfahrzeugen zum Einsatz kommen. Das Auto hat unter anderem Solarzellen im Dach und ist in Leichtbauweise gebaut.

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ie Bundesminister Robert Habeck (links) und Volker Wissing geben das Maßnahmenpaket für Abstände zu Windkraftanlagen bekannt Quelle: BMDV

Das Bundesverkehrsministerium und das Bundeswirtschaftsministerium haben sich am 5. April über ein umfassendes Maßnahmenpaket im Bereich Drehfunkfeuer und Wetterradare verständigt. Mit der Einigung von Bundesverkehrsministerium und Bundeswirtschaftsministerium über ein Maßnahmenpaket im Bereich Drehfunkfeuer und Wetterradare sollen schnell mehr Flächen für Windkraftanlagen freiwerden. Die Maßnahmen wurden am Abend des 5. April veröffentlicht. Bundesverkehrsminister Volker Wissing (FDP) sagte: “Mithilfe neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse können wir künftig geringere Abstände im Umfeld von rund 40 Drehfunkfeuern, die zur sicheren Navigation von Luftfahrzeugen dienen, zulassen.“ Gleiches gelte für Flächen rund um 17 Wetterradare, die beispielsweise zur Vorhersage von Starkregenereignissen dienen. “Damit konnten wir ein erhebliches Hindernis beim Windkraftausbau an Land aus dem Weg räumen”, sagte Wissing. Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne) unterstrich: “Mit dem heute gemeinsam beschlossenen Maßnahmenpaket können wir zusätzliche Potenziale im Umfang von rund 5.000 MW zusätzlicher Windenergieleistung erschließen.” Damit könnten bis zu 1.000 neue Windturbinen errichtet werden. “Wir müssen mit ganzer Kraft den erneuerbaren Ausbau voranbringen, um uns so schnell wie möglich aus der Klammer russischer Importe zu befreien”, erinnerte Habeck. Die Bundesminister Robert Habeck (links) und Volker Wissing geben das Maßnahmenpaket für Abstände zu Windkraftanlagen bekannt Quelle: BMDV Wissenschaftliche Studie ermöglicht geringere Abstände Die Studie der physikalisch-technischen Bundesanstalt, die die geringeren Abstände ermöglicht, lag bereits der Vorgängerregierung vor. Das Maßnahmenpapier der Ampelkoalition modernisiert nun die bestehenden Regeln. Bei der Funknavigation sieht das Eckpunktepapier in Zusammenarbeit mit der Flugsicherung eine Halbierung der Anlagenschutzbereiche bei Anlagen des Typs “D-VOR” bis Mitte 2022. Zudem werden 15 Drehfunkfeuer in den nächsten Jahren durch Umstellung von terrestrischer auf satellitengestützte Navigation außer Betrieb genommen. Acht Drehfunkfeuer werden bis 2025 auf modernere Bauarten umgerüstet, die durch Windturbinen weniger gestört werden. Zusätzliche Potenziale für die Windenergienutzung an Land können auch im Umfeld von Wetterradaren erschlossen werden. Hier sinkt der vorgeschrieben Abstand zur Windenergieanlage von 15 Kilometer auf fünf Kilometer Radius und die Einzelfallprüfung im Rahmen des Genehmigungsverfahrens entfällt. Zudem werden die Verlagerung von Wetterradaren geprüft. Windbranche sieht Flächenpotenzial befreit Der Bundesverband Windenergie (BWE) bezeichnete die Einigung der beiden Ministerien als “echten Befreiungsschlag” für den Zubau der Windenergie. Viele der jetzt freiwerdenden Flächen seien schon für Windkraftprojekte vorgeplant und könnten schnell umgesetzt werden. BWE-Präsident Hermann Albers sagte: “Bislang zwar ausgewiesene, aber praktisch nicht nutzbare Flächen werden damit verfügbar.” Auch dass die Regelungen ab sofort gelten sollen und damit sogar auf bereits laufende Verfahren angewendet werden können, sei eine sehr gute Nachricht für den Hochlauf der erneuerbaren Energien. Der “Bericht zur Wechselwirkung von Windenergieanlagen mit terrestrischer Navigation/Drehfunkfeuern”    der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt steht im Internet zum Download bereit.

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Digitalisierung kommt nur langsam voran

Die Bundesnetzagentur veröffentlichte turnusgemäß einen Bericht zum Zustand und Ausbau der Verteilernetze 2021. Demnach liegen noch immer fast 10 % der Netzpläne nur auf Papier vor. Der Bericht zum Zustand und Ausbau der Verteilernetze 2021 umfasst Aussagen über 99 % der Höchstspannungsnetze, 73 % der Mittelspannungsebene und zwei Drittel der Niederspannungsebene. Die Bundesnetzagentur hatte für ihren Bericht mit Stichtag 31.12.2020 Anfragen an 58 Hochspannungsnetzbetreiber sowie einen weiteren Verteilernetzbetreiber verschickt, der besonders von Engpassmanagement-Maßnahmen betroffen ist. Im Bereich Digitalisierung zeige die Bestandsaufnahme, dass die Verfügbarkeit digitaler Netzpläne fortgeschritten sei und nun in 91 % vorliege. In anderen Bereichen wie bei der Beobachtbarkeit der Netze in der Niederspannung müsse noch weiter ausgebaut werden. Gerade in den unteren Netzebenen sehen die Betreiber hohen Ausbaubedarf. Dieser resultiere vor allem aus dem Zubau von neuen Erzeugern wie Photovoltaik- und Windkraftanlagen sowie Verbrauchern wie Wärmepumpen und Ladestationen für Elektromobilität. Fast 28 Mrd. Euro für den Netzausbau bis 2031 Inklusive der neu eingeführten aggregierten Zehn-Jahres-Planung der unteren Netzebenen ergibt sich laut der Abfrage bis 2031 ein Netzausbaubedarf mit Erhöhung der Übertragungskapazität von 27,61 Mrd. Euro. „Es ist tendenziell weiterhin ein steigender Ausbaubedarf im Verteilernetz zu erkennen“, folgert die Behörde. Im Jahr 2017 betrugen die tatsächlich getätigten Investitionen rund 2,6 Mrd. Euro. Im Jahr 2020 waren es 3,7 Mrd. Euro. Weitere Steigerungen sind zu erwarten, so liegen die Plan-Kosten für 2021 bei 4,1 Mrd. Euro und für 2022 bei 4,2 Mrd. Euro. Bis 2031 erwarteten die Verteilernetzbetreiber nahezu eine Verdopplung der Leistung der angeschlossenen erneuerbaren Stromerzeuger (EE) in der Hochspannungsebene. Für die Mittelspannung wird ein Zuwachs um ein Drittel erwartet. Dabei zeigten sich die Verteilernetzbetreiber gut vorbereitet, um zukünftig die mit der Novelle im Sommer 2021 verankerte und auf Szenarien basierende Netzplanung umzusetzen, so das Fazit der Behörde. Überblick über Engpassstellen im 110-kV-Netz in Deutschland 2021 Zum Vergrößern bitte auf die Grafik klicken Quelle: Bundesnetzagentur Netzausbau allein wird zu teuer Die Agentur betont, dass nicht nur Netzausbau sondern auch eine Regelung von Verbrauch und Erzeugung durch den Netzbetreiber möglich wäre. Neben der derzeit nur selten genutzten Möglichkeit zum Einsatz von Spitzenkappung in der Netzplanung, stehe den Netzbetreibern mit dem Redispatch 2.0 ein wirksames Instrument bei erzeugungsbedingten Engpässen im Netzbetrieb zur Verfügung. Zum Zeitpunkt der Abfrage kamen verbrauchsbedingte Kapazitätsengpässe und Grenzwertverletzungen nur sehr selten vor. Dies könne sich laut der Netzbetreiber in den nächsten fünf Jahren ändern. Effiziente Steuerungsmechanismen für das Netz seien daher dringend nötig, um den notwendigen Netzausbau kurzfristig auf ein effizientes Maß zu begrenzen. Dazu seien zunächst Informationen nötig, die nicht überall vorliegen. Derzeit könnten zwar alle befragten Verteilernetzbetreiber Schaltzustände der Hochspannungsnetzebene und Umspannebene zur Mittelspannung zentral erfassen. Aber in der Niederspannung liege der Anteil trotz Verbesserungen nur bei 31 %. Fernsteuerung der Netze nicht überall möglich Die Fähigkeit der Verteilernetzbetreiber, in der Mittelspannung Betriebsmittel aus der Ferne zu steuern, habe sich von 86 % im Jahr 2017 auf 95 % erhöht. In der Niederspannungsebene ist diese Fähigkeit aber gleichbleibend gering geblieben, stellt die Agentur fest. Auch Zeitreihen aus intelligenten Messsystemen spielten in der Netzausbauplanung derzeit noch keine große Rolle. Die automatisierte Netzplanung mittels Software werde nur von einer einstelligen Anzahl an Verteilernetzbetreibern eingesetzt, weitere gaben an sie aufzubauen. Zugenommen habe zumindest die Zahl derjenigen Netzbetreiber, die regelmäßig Netzauslastungsprognosen vornehmen, konstatiert die Behörde. Mehr als die Hälfte erstelle täglich oder wöchentlich Vorhersagen zur künftigen Netzauslastung. Für die Prognosen mangele es jedoch an Daten, vor allem vom vorgelagerten Netzbetreiber über die zu erwartende Erzeugung von Anlagen. Einige Netzbetreiber hätten keine ausreichenden Wetterdaten für die Erzeugungsprognosen vor allem von Windkraft- und Solaranlagen. Auch Großkunden könnten mehr Informationen über ihre prognostizierte Last und Erzeugung oder zu ihrem Flexibilitätsangebot bieten, mahnten die Netzbetreiber. Der Bericht über den Zustand der Verteilernetze 2021    steht als PDF zum Download bereit.

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Weltweit größter Hochtemperatur-Elektrolyseur erzielt Rekord-Wirkungsgrad

Der Stahlkonzern Salzgitter hat mit seinem seit 2020 installierten Hochtemperatur-Elektrolyseur eigenen Angaben zufolge einen neuen Rekord-Wirkungsgrad erzielt.  Mit grünem Wasserstoff will Salzgitter die Kokskohle im Stahlherstellungsprozess ersetzen. Das Roheisen soll dann nicht mehr im Hochofen, sondern durch die wasserstoffbasierte Direktreduktion entstehen. Seit 2020 erprobt der Konzern hierzu zusammen mit Partnern auf seinem Gelände die Herstellung des Wasserstoffs in einem Hochtemperatur-Elektrolyseur des Dresdner Herstellers Sunfire. Einen “wichtigen Meilenstein” hat der Elektrolyseur im Frühjahr erreicht, wie der Stahlkonzern nun in einer Mitteilung vom 19. April bekannt gibt. Erstmals habe der Elektrolyseur basierend auf der Druckalkali- und Festoxidtechnologie (SOEC) pro Stunde 200 Normkubikmeter grünen Wasserstoff erzeugt. Ein Wirkungsgrad von 84 % sei erreicht worden. “In dieser Größenordnung hat das noch niemand vor uns geschafft”, betont Simon Kroop von der Salzgitter Mannesmann Forschung. Andere Elektrolyse-Technologien (Alkali, PEM) würden jeweils nur auf 60 % kommen. heißt es seitens der Salzgitter AG. Konstantin Schwarze, bei Sunfire Head of Large Systems Product Development, erläutert: “Die Anlage läuft bei Betriebstemperaturen von 850 Grad Celcius und nutzt Wasserdampf aus der Abwärme der Stahlproduktion in Salzgitter.” Daher benötige sie für die Produktion großer Mengen grünen Wasserstoffs viel weniger Strom als herkömmliche Technologien. Der Probebetrieb des SOEC-Elektrolyseurs läuft im EU-geförderten Wasserstoffprojekt “GrInHy2.0”, das an das Forschungsprogramm “Salcos” (Salzgitter Low CO2 Steelmaking) angegliedert ist. Zu den Projektpartnern gehören neben Sunfire, Salzgitter Mannesmann Forschung und Salzgitter Flachstahl auch die Anlagenbauer Tenova und SMS Group. Die französische Forschungseinrichtung CEA (Commissariat a l’energie atomique et aux energies) ist ebenfalls an dem Projekt beteiligt. Das GrInHy2.0-Projektteam freut sich über einen neuen Rekord-Wirkungsgrad seines Hochtemperatur-Elektrolyseurs (im Hintergrund) Quelle: Salzgitter AG

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Pflege Bäume in der Stadt Lahr mit per Lorawan

Die Netzgesellschaft “bnNETZE” misst in der Stadt Lahr mit der Lorawantechnik die Bodenfeuchte in einer Grünanlage. Das hat einige Vorteile. Ein schönes Beispiel für den Einsatz von Lorawan hat die Netztochter des Freiburger Versorgers Badenova in der baden-württembergischen Stadt Lahr parat. Sie misst dort mit speziellen Sensoren den Wassergehalt des Bodens in einer Allee. Somit könnten die Bäume optimal bewässert werden und es werde zudem Arbeitszeit eingespart, heißt es in einer Mitteilung. Die Netzgesellschaft “bnNETZE” setzt dieses Projekt gemeinsam mit dem Betreiber des Industrie- und Gewerbezentrum Raum Lahr GmbH (IGZ), der Badenova-Tochter E-Maks und der Münchener Thüga AG um. Wie eine Sprecherin der Badenova auf Anfrage unserer Redaktion mitteilte, arbeite die BN Netze vor allem operativ mit der IGZ zusammen. Die BN Netze habe viel Erfahrung bei dem Thema, auch wegen der Zusammenarbeit mit vielen kommunalen Betriebshöfen vor Ort. Bei dem Pilotprojekt sind an verschiedenen Stellen auf dem Industrie- und Gewerbezentrum nun Sensoren installiert. “In der Einsteinallee in Lahr sind die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des IGZ jetzt stets über die aktuellen Werte der Bodenfeuchte der Allee-Bäume informiert“, heißt es. Die in den Boden eingebrachten Sensoren haben Messpunkte in 30, 60 und 90 Zentimeter Bodentiefe, um Werte aus verschiedenen Bodenschichten zu erfassen. Die genaue Wassermenge für einen Baum abzuschätzen, beruht meist auf Erfahrungswerten der Mitarbeitenden einer Grünanlage. “Genau an diesem wichtigen Punkt setzt die Lorawan-Technik an, die die BN Netze in Lahr installiert hat”, so Paul Spies, Projektleiter Smart City des Netzbetreibers. Kein Mitarbeitender des Unternehmens muss mehr die Bäume besuchen, denn aufgrund der automatisierten Bodenfeuchtemessung läuft die Bestimmung digital ab. Mittels eines Dashboards werden die erfassten Daten dargestellt und die Bäume können gezielt bewässert werden. Die Lorawan-Technik bietet sich dabei an: Die Sensoren haben eine große Reichweite und verbrauchen, wie die Basisstationen auch, sehr wenig Energie. Zudem werden die Daten verschlüsselt an den Empfänger gesendet. Für den Betreiber der Grünanlage bedeutet der Einsatz von Lorawan “sowohl eine Arbeitserleichterung als auch eine Zeiteinsparung für seine Mitarbeitenden”, heißt es von der BN Netze. Brachten das Lorawan-Projekt zum Laufen (von links): Paul Spies (Projektleiter Smart City, BN Netze), IGZ Geschäftsführer Daniel Halter, Jana Juric-Erb (Projektmanagerin IGZ) sowie Sascha Dachtler (Marketingmanager BN Netze) Quelle: Badenova

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Aus Solarzellen das Maximum herausholen

Bei 27 Prozent Wirkungsgrad ist so gut wie Schluss − hieß es bisher bei Einfach-Photovoltaikzellen. Das ZSW hat jetzt den Gegenbeweis angetreten. Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat zwei Beschichtungsanlagen für besondere Solarzellen im Labormaßstab in Betrieb genommen, die beispielsweise mit herkömmlichen Silizium-Solarzellen zu Tandems kombiniert werden. Das Ziel ist es, den Wirkungsgrad auf “deutlich” über 30 Prozent zu steigern und weitere Vorteile herauszuholen, während marktgängige Siliziumzellen mitterweile mit 27 Prozent fast an ihrem “praktischen Limit” angelangt seien. Das geht aus einer Mitteilung des ZSW vom 20. April hervor. Laut Jan-Philipp Becker, dem neuen Leiter des ZSW-Fachgebiets “Photovoltaik − Materialforschung” können Unternehmen aus der Solarindustrie in dem neuen Reinraum mit vier Beschichtungskammern um einen Zentralroboter herum Tandems “aus unterschiedlichen, übereinander geschichteten Solarzellen” entwickeln. Dabei wandelt die obere Solarzelle die Lichtwellen aus dem sichtbaren Teil des Sonnenspektrums in Strom um. Die untere Zelle holt dann neuerdings das infrarotnahe Spektrum heraus. Die eine neue Beschichtungsanlage stellt dabei Perowskit-Dünnschicht-Solarzellen her, die andere CIGS-Dünnschicht-Solarzellen. Sie lassen sich in dem Labor mit verschiedenen herkömmlichen Siliziumzellen externer Industriepartner verbinden. Perowskite sind verschiedene Mineralverbindungen mit gleicher Kristallstruktur wie gleichnamige natürliche Mineralien, die obendrein reichlich und kostengünstig auf der Erde zu haben sind. CIGS-Zellen bestehen aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen. Tandem-Solarzellen nutzen die Wellenlänge des Sonnenspektrums (links) besser aus und erreichen so einen höheren Wirkungsgrad. Im Beispiel nutzt die semitransparente Perowskit-Zelle des Tandems (rechts) den blau markierten Bereich des Spektrums, die Silizium- oder CIGS-Zelle den grün markierten Bereich Quelle: ZSW Ideal für Agri-PV und mehr Kombiniert man Perowskit-Zellen miteinander oder mit CIGS-Zellen, sind sie obendrein leichter und flexibler montierbar, weil sich die Module auch auf Kunststoff- oder Stahlfolie herstellen lassen. Das ist laut ZSW ein Vorteil für PV über Obstplantagen, im Fahrzeugdach oder in der gebäudeintegrierten PV. Die hergestellten Tandemzellen können die Industriepartner anschließend zusammen mit dem ZSW in dessen Testlabor “Solab” sowie im Freifeld auf ihre langfristige Stabilität testen. Die Beschichtungsanlagen wurde vom Bundeswirtschaftsministerium aus den Programmen “Capitano” und CIGS-Cluster” gefördert. Mit der Herstellung im Vakuum in dem hochreinen Raum “wollen wir die physikalischen Grenzen der Technologie ausloten”, erklärt Jan-Philipp Becker.

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"Batteriepass" soll nachhaltige Speicher fördern

Ein “Batteriepass” soll künftig für Nachhaltigkeit sorgen. Er bündelt alle Informationen vom Rohstoff bis zum Recycling bei einer Elektroautobatterie entlang des gesamten Lebenszyklus. Mit einer Förderung von 8,2 Mio. Euro unterstützt das Bundeswirtschaftsministerium (BMWK) die digitale Plattform des “Batteriepass”. Er soll Informationen entlang des gesamten Lebenszyklus einer Batterie bündeln und für eine längere Nutzungsdauer, aber auch ihr Recycling sorgen. Angesichts des Hochlaufs der Elektromobilität und von Speichern für Solaranlagen sei es nötig, schon heute ihr Lebensende in etwa zehn Jahren vorauszuplanen, so sagte der parlamentarische Staatssekretär Michael Kellner bei der Übergabe des Förderbescheides. 2030 sollen 15 Mio. rein elektrische Pkw in Deutschland fahren. Der Battery Pass solle auch schon die Rohstoffgewinnung erfassen und damit die Umweltbedingungen beispielsweise bei der Gewinnung von Kobalt oder Lithium verbessern. Auch soziale Aspekte wie der Ausschluss von Kinderarbeit sollen gesichert werden, sagte Kellner. Mit verstärktem Recycling könne die Abhängigkeit von Rohstoffvorkommen vermindert werden, hofft das Ministerium. Die Förderung für den Batteriepass geht an ein Konsortium aus mehreren Firmen, darunter die Autohersteller VW und BMW sowie der Chemiekonzern BASF. Schon jetzt seien Elektroautos klimafreundlicher als Verbrenner. Eine große Herausforderung stecke aber in der Batterie, sagte Kellner. “Nachhaltige Batterien sind entscheidend für eine erfolgreiche Energie- und Verkehrswende, die sich an hohen Umwelt- und Sozialstandards orientiert”, erläuterte Kellner. Der Batteriepass solle die Anforderungen der kommenden EU-Batterie-Regulierung erfüllen, die aktuell innerhalb der EU noch abgestimmt wird. Die Batterie-Richtlinie soll ab 2026 für alle neu angeschafften Batterien in Fahrzeugen, stationären Speichern und größeren Industriebatterien in Deutschland und Europa verpflichtend werden. Die Richtlinie sieht laut Ministerium unter anderem vor, dass auch der Klimagasausstoß bei der Produktion von Batterien für Elektrofahrzeuge sowie Industrieanwendungen ausgewiesen und schrittweise immer weiter verringert wird. So soll der Batteriepass per QR-Code auf dem Gerät Informationen liefern, wie sich die Batterie reparieren und recyceln lässt. Geplante Inhalte des “Batteriepasses” (zum Vergrößern bitte auf die Grafik klicken) Quelle: BMWK Globale Kompatibilität geplant Der entwickelte Batteriepass und die damit verknüpfte Dateninfrastruktur beförderten zudem wesentlich eine verantwortungsvolle betriebs- und volkswirtschaftliche Nutzung dieser Daten. Die Konsortialpartner deckten die gesamte Wertschöpfungskette ab. Eine institutionalisierte Zusammenarbeit mit der Global Battery Alliance (GBA) werde außerdem die globale Kompatibilität und erfolgreiche Verwertung garantieren. Ab 2031 gelten zusätzlich Rezyklat-Quoten für große Traktions- und Industriebatterien in der EU. Das bedeutet, dass eine bestimmte Mindestmenge an wiederverwertetem Blei, Kobalt, Lithium und Nickel bei der Neuproduktion von Batterien eingesetzt werden muss. Der Batteriepass flankiert größere Förderprojekte (IPCEI), die die Batteriefertigung und das -recycling in der EU und Deutschland unterstützen. Die Daten über den Speicher sollen künftig auch seine Betriebszustände erfassen, sodass ausgediente Autobatterien in einem zweiten Leben als zuverlässige Speicher zum Beispiel zur Stützung des Stromsystems eingesetzt werden können. Stromspeicher sollen künftig eine Reserverolle bei Dunkelflauten spielen und Produktionsengpässe der erneuerbaren Erzeugung ausgleichen. Das Thesenpapier “Batterie-Nachhaltigkeit”    steht auf der Internetseite des Bundeswirtschaftsministerium bereit.

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Tandem-Solarzelle mit 24 Prozent Wirkungsgrad

Forschende haben eine Tandem-Solarzelle aus Perowskit und organischen Absorberschichten mit einem Wirkungsgrad bis 24 % entwickelt. Deren Potenzial ist längst nicht ausgereizt. Nanometer in der Wissenschaft, ein Schritt in der Energiewende: Ein deutsches Forscherteam hat in eine Tandem-Solarzelle aus Perowskit und organischen Absorberschichten an den Grenzflächen eine Schicht aus Indiumoxid integriert. Der „Interconnect“ misst gerade einmal 1,5 Nanometer und macht die Zelle offenbar deutlich effizienter. Sie erreiche einen Wirkungsgrad bis 24 %, schreiben die Wissenschaftler und sprechen von einem „neuen Weltrekord“ bei dieser Art von Solarzellen. Die neue Tandem-Solarzelle ist das Gemeinschaftswerk von Forschern der Universitäten Wuppertal und Köln, Projektpartner waren zudem Kolleginnen und Kollegen der Universitäten Potsdam und Tübingen sowie vom Helmholtz-Zentrum in Berlin und dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf. Zu Projektbeginn hatten die weltweit besten Perowskit-Organik-Tandemzellen einen Wirkungsgrad von circa 20 %. Um darüber hinaus zu kommen, „mussten innerhalb der Solarzelle die Verluste an den Grenzflächen zwischen den Materialien minimiert werden“, erklärte Selina Olthof vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Köln. Der Interconnect aus Indiumoxid verbinde „die organische Subzelle mit der Perowskitzelle elektrisch und optisch“. Die Experten geben sich zuversichtlich, aus ihrer neuen Lösung noch mehr herauskitzeln zu können. Simulationen der Wuppertaler Arbeitsgruppe zeigten, „dass mit diesem Ansatz in Zukunft Tandem-Zellen mit einem Wirkungsgrad jenseits der 30 Prozent erreichbar sind“, berichten sie. Die aktuellen Forschungsergebnisse haben die Wissenschaftler am 13. April in der Fachzeitschrift Nature unter dem Titel „Perovskite/organic tandem solar cells with indium oxide interconnect“ veröffentlicht.

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Cyberattacke auf weiteren Windturbinen-Hersteller

Nach Enercon und Vestas meldet nun ein dritter Windenergieanlagen-Hersteller, Opfer eines Cyberangriffs geworden zu sein. Alle Fälle sind ein wenig anders gelagert. Nordex, der Rostocker Hersteller von Onshore-Windturbinen, hat am 2. April einen gezielten Cyberangriff auf seine IT gemeldet, der am 31. März stattgefunden haben soll. Vorsorglich seien die IT-Systeme mehrerer Nordex-Geschäftsbereiche an verschiedenen Standorten abgeschaltet worden, hieß es. Es könne nicht ausgeschlossen werden, dass Kunden, Mitarbeitende und andere Stakeholder von dieser Abschaltung betroffen seien. Der Bundesverband Windenergie (BWE) teilte dieser Redaktion auf Anfrage mit, Nordex-Windräder liefen normal weiter, und verwies im Übrigen auf den Hersteller. Laut Ad-hoc-Meldung hat die IT-Sicherheit der Nordex Group frühzeitig eine Störung von IT-Systemen durch eine Cyberattacke bemerkt und Gegenmaßnahmen gemäß Krisen-Protokollen eingeleitet. Die Abschaltung einiger Systeme sei vorsorglich erfolgt. Ein Krisenteam mit internen und externen Sicherheitsexperten arbeite daran, die Störung einzudämmen sowie Folgen zu minimieren und zu bewerten. Am 24. Februar, dem Tag des russischen Angriffs auf die Ukraine, hatte eine Cyberattacke ein bestimmtes Satellitenkommunikations-Netz lahmgelegt, über das auch 5.800 Windenergieanlagen des Nordex-Wettbewerbers Enercon mit einer Gesamtleistung von 11.000 MW gesteuert worden waren. Sie liefen im Automatikmodus weiter, die Serviceteams konnten sie aber kaum mehr aus der Ferne überwachen, reparieren und steuern. Die Steuerung durch die Netzbetreiber funktionierte weiter. Bis Mitte März hatte Enercon 15 % der Anlagen über das LTE-Mobilfunknetz neu angebunden und erste beschädigte Modems ausgetauscht. Am 19. November 2021 hatte der dänische On- und Offshore-Windturbinenhersteller Vestas einen Cyberangriff auf seine IT-Systeme registriert und diese sicherheitshalber heruntergefahren. Davon waren nach damaligen Eigenangaben Teile der internen IT-Infrastruktur betroffen, aber keine Daten Dritter oder die Lieferkette. Zudem hätten die Produktions- und Service-Teams weiterarbeiten können. Ob es sich um eine Ransomware-Attacke handelte, wollte Vestas damals nicht sagen. Ransomware verschlüsselt die IT ihrer Opfer so, dass sie lahmliegt. Angreifer verlangen dann oft für den Freischaltcode Lösegelder. Ende März hatte der unter anderem in der Energiebranche etablierte IT-Entwickler Kisters die fast vollständige Rückkehr zum Normalbetrieb erklärt. Am 11. November 2021 war Kisters Opfer einer Ransomware-Attacke geworden und musste zunächst alle Systeme herunterfahren und war nicht erreichbar.

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Osterzeit, Hackerzeit: Die Donau-Stadtwerke Dillingen-Lauingen sind Opfer einer Cyber-Attacke geworden. Auch andere Unternehmen hat es erwischt. Aus dem Verdacht wurde schnell Gewissheit. Am Ostermontagmorgen habe man festgestellt, dass interne EDV-Netzwerke nicht richtig reagierten und der Zugang zu technischen Anlagen auf digitalem Weg stark eingeschränkt ist, teilen die Donau-Stadtwerke Dillingen-Lauingen (DSDL) mit. Mittags schaltete der Versorger die regionale Polizei ein. Und von dort ging der Fall prompt an das bayerische Landeskriminalamt. „Die Ermittlungen laufen auf Hochtouren“, sagt eine Sprecherin der Behörde. In welche Richtung die IT-Kriminalisten ermitteln und worauf die Cyberkriminellen womöglich aus waren, dazu macht das LKA keine Angaben. Die Versorgungssicherheit stand offenbar nicht auf der Kippe. Die Versorgung von Kundinnen und Kunden mit Strom, Wärme, Wasser und Internet ist gesichert, betont die DSDL. Die manuelle Steuerung der Anlagen sei weiterhin möglich, relevante Bereiche der kritischen Infrastruktur seien über separate Netzwerke gesteuert, erklärt Werkleiter Wolfgang Behringer. Doch es gebe Einschränkungen bei täglichen Arbeit, so seien etwa Abschlagszahlungen für Einspeiseanlagen nicht möglich. Auch die Kundenkommunikation ist beeinträchtigt: „Aufgrund einer EDV Störung sind wir derzeit nicht erreichbar“, heißt es auf der Website der Stadtwerke. Produktionsstopp bei Pumpenhersteller Erwischt hat es in Dillingen am Ostermontag auch ein IT-Unternehmen. Der Cyberangriff zielte augenscheinlich auf Erpressung. Das operative System des Unternehmens ist laut Bericht der Donau Zeitung komplett verschlüsselt worden. Den Hackern soll es auch gelungen sein, „wenige Kundensysteme“ teilweise oder ganz zu verschlüsseln. Auch in diesem Fall fahndet das LKA. Vor Ostern traf es den Pumpen- und Armaturenhersteller KSB in Frankenthal. Großen Schaden haben die Hacker dort nicht anrichten können. Das IT-Team und externe Experten hätten es geschafft, „innerhalb kurzer Zeit die wichtigsten Systeme zu bereinigen und wieder hochzufahren“, teilt die Firma mit. Die Produktion stand wegen des Cyberangriffs in allen deutschen Werken eine zeitlang still. Am 20. April sei sie wieder angelaufen, heißt es. Auch die Kommunikation via E-Mail und Telefon funktioniere an vielen Standorten in Europa wieder normal. Kunden- und Produktdaten seien nach derzeitigem Kenntnisstand nicht abgeflossen. Wer hinter dem Angriff steckt, konnte bis dato nicht ermittelt werden.

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