Technik

Innovative Möglichkeiten für mehr Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit und der damit verantwortungsbewusste Umgang mit Ressourcen ist in aller Munde, denn die Folgen des Klimawandels werden immer spürbarer. Der Schutz von Umwelt und Natur hat oberste Priorität. Lösungen für nachhaltige Mobilität, ökologische Landwirtschaft und erneuerbare Energien rücken in Forschung und Wissenschaft verstärkt in den Fokus. Nachhaltigkeit wird jedoch auch mehr und mehr zum Geschäftsmodell: Regelmäßig machen grüne Start-Ups mit innovativen Ideen von sich reden und auch Wissenschaftler forschen nach Möglichkeiten für mehr Nachhaltigkeit. Mittlerweile gibt es unzählige Projekte, die der Ressourcenschonung dienen.

BUND fordert mehr Anstrengungen für den Klimaschutz

Im Oktober 2020 veröffentlichte die Bundesregierung die Weiterentwicklung der deutschen Nachhaltigkeitsstrategie, die nach Ansicht des Bundes für Naturschutz (BUND) nicht weit genug reicht. Es müsse mehr für Klima- und Artenschutz getan werden, genauso wie in den Bereichen Verkehrs- und Landwirtschaft, fordert der BUND. Eine Politik, die sich vor allem am Ziel des Wirtschaftswachstums orientiert, stehe im krassen Widerspruch zu einer nachhaltigen Entwicklung und den weltweit begrenzten Ressourcen, so die Umwelt- und Naturschützer.

Mehr denn je sind in der Wirtschaft nachhaltige Innovationen gefragt, unternehmerische Lösungen, die neben wirtschaftlichen Erlösen auch ökologische und soziale Ziele verfolgen. Bereits 30 Prozent aller Start-Ups in Deutschland verfolgen ökologische und soziale Ziele für mehr Nachhaltigkeit.

Grüne Start-Ups mit vielen Ideen

Diese grünen Start-Ups sind junge, oder bereits grundlegend etablierte Unternehmen, die nachhaltige und umweltschonende Geschäftsideen entwickeln und häufig mit Investoren, der Industrie und andere Beteiligten der Green Economy vernetzt sind. Solche Start-Ups befassen sich zum Beispiel mit Agrarwirtschaft, Müllvermeidung oder Energiesenkung.

Ein Schweizer Unternehmen etwa tüftelt an nachhaltigen Lösungen für das Badezimmer, um Ressourcen zu schonen. Dazu wurde ein hocheffizienter Wärmetauscher entwickelt auf dem Prinzip der Wärmerückgewinnung: Kaltes Wasser wird mit diesem Verfahren über ablaufendes Warmwasser in der Dusche auf rund 25 Grad Celsius vorgewärmt, was bedeutet, dass weniger heißes Wasser verbraucht wird. Rund 63 Prozent der Energie, so heißt es, können Verbraucher durch diese Technik beim Duschen einsparen.

Möbel aus Pappe, Fahrräder aus Bambus

mobel aus pappe fahrrader aus bambus 300x200 - Innovative Möglichkeiten für mehr NachhaltigkeitIn der Berliner Gründerszene hat ein Unternehmen auf sich aufmerksam gemacht, das seinem Status als Start-Up im Grunde entwachsen ist. Angeboten werden Möbel aus Pappe. Das schont Ressourcen und verbessert die CO2-Bilanz. Angeboten wird Mobiliar wie Tische, Regale, Schreibtische, Kommoden und sogar ein äußerst stabiles Bett.

Aus Kiel stammt die Idee, dem Bambusfahrrad in Deutschland zu mehr Bekanntheit zu verhelfen. Zwar keine innovative Idee (das erste Fahrrad wurde  Ende des 19. Jahrhunderts in London vorgestellt und es gibt mittlerweile etliche Hersteller des sogenannten „Gras-Fahrrads“), soll sich das Bambus-Rad als Alternative zum herkömmlichen Drahtesel nach dem Willen der Kieler Unternehmer in Deutschland etablieren.

Innovative Baustoffe, Produkte aus Naturmaterialien

Andere deutsche Start-Ups beschäftigen sich zum Beispiel mit der Herstellung von kohlenstoffnegativen, thermoplastischen Materialien, die in der Industrie genutzt werden können, um alle erdenklichen Gegenstände aus Kunststoff klimaneutraler herzustellen. Oder sie entwickeln Produkte für das Badezimmer, die allesamt aus nachhaltigen Materialien bestehen. Das können Wattestäbchen aus Bambus sein oder biologisch abbaubare Seifen. Mehr und mehr etablieren sich in Deutschland auch wiederverwendbare Coffee to Go – Pfandbecher – ebenfalls eine Start-Up-Idee aus Deutschland.

Start-Up Village für noch mehr Ideen

Für noch mehr Impulse aus der Gründerszene fördert das Bundeswirtschaftsministerium den Brainergy Park Jülich mit 6,3 Millionen Euro. Das Geld soll dort dem Bau des Start-Up Village dienen, ein Leuchtturmprojekt, das unter interessierten Gründern rund um die Themen erneuerbare Energien, Bioökonomie, Digitalisierung, Umwelttechnik und neue Energiesysteme für Impulse sorgen soll.

Vorbild war ein niederländisches Projekt, wo ein Start-Up Dorf aus Seecontainern gebaut wurde. In Jülich werden es Holzmodule sein, die das „Village“ bilden werden. Hier sollen sich künftig Gründer niederlassen, eine Geschäftsidee entwickeln und sich vernetzen.

Beton aus Harz und Fasern und Carbon

Auch auf dem Bau sind Lösungen gefragt, um Ressourcen zu schonen. Die Nutzung von Solarenergie zur Erzeugung von Strom und Wärme ist dabei nicht neu. Allerdings bedeutet eine Solaranlage auch oft eine hohe Anfangsinvestition. Aus diesem Grund bieten verschiedene Unternehmen alternativ ein Mietmodell an. So wird die nachhaltige Energiegewinnung für den Einstieg für eine größere Zielgruppe möglich.

Auch die innovative Baustoffentwicklung beschäftigt die Szene schon lange. Gerade die Herstellung von Beton und Zement gilt als Klimakiller, denn sie macht allein acht Prozent der globalen CO2-Emissionen aus. Das deutsche Start-Up Deton realisiert 2021 im Rahmen einer Einzelfallzulassung zum ersten Mal Projekte mit einer Betonalternative. Zugelassen werden soll das Material im Jahr 2023.

Die Betonalternative benötigt zum Beispiel kein Bitumen wie sonst üblich. Auch umweltbelastende Technologien wie etwa Wärmeverbundsysteme fallen weg. Hergestellt wird das innovative Material praktisch CO2-frei aus organischen Fasern und Naturharzen.

Eine andere Möglichkeit ist Carbonbeton, der nicht nur leicht und nachhaltig ist, sondern sich auch durch eine hohe Tragfähigkeit auszeichnet. Das Material, bei dessen Herstellung weniger CO2 frei wird als bei Stahlbeton, besteht aus Beton und Kohlenstofffasern. Ein weiterer Vorteil ist, dass Carbonbeton aus jedem Stoff hergestellt werden kann, der Kohlenstoff enthält.

Und das sind viele, zum Beispiel das sogenannte Lignin, ein Produkt, das bei der Holzproduktion abfällt. Zu Anschauungszwecken ist 2021 eine knapp zehn Meter lange Brücke aus Carbonbeton im Deutschen Museum in München errichtet worden. Langfristig sollen neuartige Brücken und Hochhäuser sowie Industriebauten aus dem Strukturwerkstoff erbaut werden, erhoffen sich Carbon-Experten an der Technischen Universität Dresden.

Revolutionär ist auch eine Wandfarbe, die künftig Klimaanlagen ersetzen könnte, indem sie knapp 100 Prozent des Lichts reflektiert.

Gemüseanbau mit recyceltem Wasser, nachhaltiger Dünger

gemuseanbau mit recyceltem wasser nachhaltiger dunger 300x200 - Innovative Möglichkeiten für mehr NachhaltigkeitDie Plattform Forschung für Nachhaltigkeit, FONA, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung hat die Summer von Fördergeldern für die Forschungsförderung für die nächsten fünf Jahre auf vier Milliarden Euro verdoppelt. Mit den Geldern soll nicht nur Wissen geschaffen, sondern dieses auch schneller angewendet werden.

Eines der unzähligen Forschungsprojekte, die von FONA unterstützt werden, ist das HypoWave genannte Verfahren zur Lebensmittelproduktion in der Landwirtschaft. Genauer: Hier wird ausschließlich mit recyceltem Wasser gegossen.

Vor dem Hintergrund von langanhaltender Hitze, die zu Wasserknappheit und trockenen Böden führt, beschäftigt sich das Forschungsprojekt unter Führung der Technischen Universität Braunschweig mit neuen, wassersparenden Anbauverfahren.

Hier werden Pflanzen mit dem sogenannten hydroponischen Verfahren aufgezogen, indem sie in Gefäße ohne Erde durch eine Nährlösung versorgt werden. Unter Beteiligung niedersächsischer Landwirte sollen mit dieser Methode knapp 700 Tonnen unter Glas wachsende Paprika und Tomaten angebaut werden, die nahezu ganzjährig verkauft werden können.

In Norwegen wiederum hat ein Start-Up in diesem Jahr von sich reden gemacht, das nachhaltigen und effizienten Dünger produziert. Mit Luft und Strom kann dieser Dünger, der aus flüssigen Substraten wie Gülle besteht, lokal hergestellt. Alles in allem reduziert dieses Verfahren, bei dem Stickstoff aus der Luft zugeführt wird, die Treibhausgasemission.

Lernen von der Natur: Textilien beseitigen Ölfilme

Das Bionik-Kompetenzzentrum aus Berlin berichtet von einer neuen Methode, mit der Öl aus Gewässern entfernt werden kann. Entwickelt wurde das Verfahren von Forschern an den Universitäten Aachen und Bonn sowie der Heimbach-GmbH. Hier kommen Textilien zum Einsatz, mit den das an der Oberfläche schwimmende Öl abgeschöpft werden kann.

Vorbild für diese Innovation ist die Oberflächenstruktur einer bestimmten Pflanze: Der Schwimmfarn Salvinia. Dessen Blätter sind wasserabweisend und können auf ihrer Oberfläche einen Ölfilm transportieren.

Eine Eigenschaft, die auf die Funktionstextilien übertragen wird. Und auch bei diesem Projekt stand die Bionic Pate: Die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg konnte 2019 den Materialica Gold Award 2019 in der Kategorie „Surface and technology“ einheimsen. Dort wurde ein Einschub-Modul zur verbesserten Sensorenmessung entwickelt, um Waschprozesse zu optimieren.

Am Vorbild des Riechorgans des Hammerhais, das Kanäle aufweist, die hindurchfließendes Wasser verlangsamen, um Duftstoffe aufnehmen zu können, können Sensoren in verschiedenen Strömungszonen zum Beispiel messen, wie hoch der PH-Wert der Waschlauge ist und das Programm daran ausrichten.

Typisch Schweizerisch? Wirtschaft zwischen Tradition, Finanzwelt und Digitalisierung

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