Fast wie Luft

Dieselmedaille: Neue Erfindungen wie das leichteste Material der Welt gehören ebenso dazu wie das Bierbrauen oder die Produkte von Vorwerk oder ZF Friedrichshafen: Die Kandidaten in der Kategorie „Nachhaltigste Innovationsleistung“ kommen aus ganz verschiedenen Bereichen.

Leichtigkeit ist eines der Schlüsselworte beim Thema Nachhaltigkeit. Denn durch Gewichtsreduzierung können Einsparungen bei den Rohstoffen, im Herstellungsprozess und bei der Verwendung des Produkts erzielt werden. Das leichteste Material der Welt haben nun Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und der Technischen Universität Hamburg–Harburg (TUHH) entwickelt.

Mit 0,2 Milligramm pro Kubikzentimeter ist die Neuentwicklung 75-mal leichter als Styropor. Das Netzwerk aus porösen Kohlenstoffröhrchen, die dreidimensional auf Nano- und Mikroebene ineinander verwachsen sind, stellten Prof. Dr. Rainer Adelung und Prof. Dr. Karl Schulte in einer gemeinsamen Studie vor.

Die Entwicklung löste in Wissenschaftskreisen rege Diskussionen aus. Aerographit ist pechschwarz, stabil, elektrisch leitfähig, verformbar und undurchsichtig. Das Material mit seiner geringen Dichte übertrifft in puncto Leichtigkeit den bisherigen Rekordhalter Nickel-Metall um ein Vielfaches. Trotz des niedrigen Gewichts ist Aerographit sehr belastbar. Verwendungsmöglichkeiten sehen die Forscher zum Beispiel bei Lithium-Ionen-Batterien für Elektroautos und E-Bikes. Außerdem könnte es dazu genutzt werden, nicht-leitfähige Kunststoffe ohne Gewichtszunahme elektrisch leitfähig zu machen. Weitere Einsatzgebiete sind nur durch die Vorstellungskraft der Wissenschaftler begrenzt. Sowohl in der Luftfahrt- und Satellitenelektronik als auch im Bereich der Atemluft- und Wasserreinigung könnte es in Zukunft verwendet werden.

Dass auch ganz traditionelle und durchaus bewährte Herstellungsverfahren immer wieder optimiert und dabei große, auch ökologische Fortschritte erzielt werden können, zeigt die Bierherstellung. Gärung und Lagerung, die zeitaufwendigsten Produktionsschritte, erfolgen immer noch fast ausschließlich auf klassische Art und Weise im Chargenbetrieb. Seit mehr als 100 Jahren bemühen sich Techniker, die Biergärung zu optimieren. So existieren zahlreiche Konzepte, die sich jedoch aus verschiedenen Gründen nicht in der Praxis durchsetzen konnten.

Konrad Müller-Auffermann, Wissenschaftler an der Technischen Universität München (TUM), hat jetzt gezeigt, wie sich qualitativ hochwertiges Bier langfristig auch mithilfe eines kontinuierlichen Gärverfahrens herstellen lässt. Durch die von ihm entwickelte Methode wird die Effizienz der Anlagen gesteigert, Ressourcen werden besser genutzt und es fallen geringere Emissionen an. Mehrere internationale Brauereigruppen haben Interesse an der Technologie bekundet, sodass nun eine Umsetzung im industriellen Maßstab erfolgen soll. Sollte der Prozess den Test bestehen, so könnte sich die Gärungsindustrie langfristig grundlegend verändern und deutlich nachhaltiger werden.

Einen ganzheitlichen Ansatz beim Umweltschutz verfolgt der Teppichhersteller Vorwerk & Co., und zwar eigentlich schon immer in der 130-jährigen Geschichte des mittlerweile global aufgestellten Familienunternehmens mit einem Umsatz von 2,5 Mrd. Euro. Hintergrund ist die Überzeugung, dass sich Umweltschutz, Innovation und Wettbewerbsvorteile durchaus miteinander vereinbaren lassen.

Bei der Entwicklung von Vorwerk-Staubsaugern und -Zubehör wird darauf geachtet, dass mit dem verwendeten Material ein effizientes Recycling möglich ist. Der Hersteller hat dafür ein spezifisches Konstruktions- und Produktionskonzept entwickelt. Für die vornehmlich in Wuppertal produzierten Staubsauger bedeutet dies: energetische Optimierung „vom Staubkorn bis zum Filter“, große Haltbarkeit und gute Wiederverwertbarkeit der Komponenten nach einer langen Lebensdauer.

Für ihr umweltfreundliches Gesamtkonzept wurde auch die ZF Friedrichshafen für die Dieselmedaille nominiert. Der international aufgestellte Technologiekonzern, der einen Umsatz von 17,4 Mrd. Euro erzielt, investiert jährlich rund 5 % des Umsatzes in die Forschung und Entwicklung. Die Innovationen in der Antriebs- und Fahrwerktechnik sorgen für mehr Fahrdynamik, Sicherheit, Komfort und Wirtschaftlichkeit sowie für weniger Verbrauch und Emissionen in den Fahrzeugen der Kunden zu Land, zu Wasser und in der Luft.