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Von Zeit vor dem Urknall bis weniger Deutsche

Erdkruste ist viermal verrutscht

Als Globus ist unsere Erde fest eingespannt und die Rotationsachse eindeutig. Im All ist sie hingegen weit weniger fest, als das Modell vermuten lässt. Vor allem im Zeitraum von Hunderten Millionen Jahren zeigt sich die sogenannte echte Polwanderung, sprich die Verschiebung der Rotationsachse gegenüber der Erdkruste, deutlich. Wie schnell Pole und Achse wanderten, war jedoch lange strittig. Forscher der Universität von Oslo identifizierten jüngst vier Phasen – im geologischem Maßstab – besonders schneller Polwanderung. Während der Superkontinent Pangäa im späten Karbon und Perm wohl nicht zu einer Verschiebung führte, kam es vor allem in der Kreidezeit „wiederholt zu schnellen Bewegungen“. Sowohl Ursachen als auch Folgen bleiben unklar. (kms)

Gefiederter Sieger im Energieaufwand

Ein Kondor und ein Schwan wiegen beide etwa elf Kilogramm. Dennoch legt der Kondor jeden Kilometer seiner Flugstrecke mit etwa einem Fünftel des Energieaufwands des Schwans zurück. Doch warum ist das so? Eine Studie von Max-Planck-Forscher belegt, dass der Unterschied in der Luft liegt. Während der Kondor Aufwinde nutzt und kaum Flügelschläge benötigt, ist der Schwan 99 Prozent der Zeit mit Schwingbewegungen beschäftigt. Damit zeigt sich, dass Fliegen mit der passenden Dynamik der Atmosphäre die energetisch günstigste Fortbewegungsart ist. In den Augen der Forscher könnte dies erklären, wie wetterbedingte Veränderungen beeinflussen, wohin und wann Tiere wandern. (kms)

Zwei der schwersten flugfähigen Vögel der Welt, der Andenkondor (l.) und der Trompeterschwan (r.), haben zwar etwa die gleiche Masse, aber einen sehr unterschiedlichen Energieaufwand beim Fliegen.

Foto: kms/Epoch Times; nach Donyanedomam, Gerald DeBoer/iStock

81,8 Millionen Deutsche bis 2045

2019 sprach das Berlin-Institut von einem „demografischen Zwischenhoch“. Deutschland wuchs, die Bevölkerung sollte auf absehbare Zeit weitgehend stabil bleiben. Sieben Jahre später hat sich die Perspektive verändert: Bis 2045 dürfte die Bevölkerung auf rund 81,8 Millionen Menschen sinken. Gut zwei Drittel der 400 Kreise und kreisfreien Städte verlieren laut neuer Prognose an Bevölkerung. Besonders im Osten entwickeln sich die Regionen immer unterschiedlicher, aber auch der Westen habe Verluste zu beklagen. Während Dahme-Spreewald, Leipzig, Potsdam, Dresden, Frankfurt am Main und Düsseldorf wachsen, werde die Bevölkerung in Suhl und im Saarland sinken. Ganz anders sieht das in Bayern aus: 18 der 20 am besten aufgestellten Kreise und Städte liegen heute im südlichen Freistaat. (ger)

Alte Salbe gegen moderne Keime

Allein im Jahr 2021 starben 4,71 Millionen Menschen weltweit an den Folgen einer Antibiotikaresistenz. Umso dringlicher suchen Mediziner nach einer Lösung, die womöglich in mittelalterlichen Büchern steckt. Denn: ein altes Heilmittel namens „Balds Augensalbe“ ist in der Lage, Bakterien unschädlich zu machen und sie daran zu hindern, eine Resistenz gegen die Salbe aufzubauen. Ausschlaggebend für die Wirkung ist die Kombination aus vier Naturstoffen – zwei Lauchgewächsen, Wein und Rindergalle –, welche einen starken Anti-Biofilm bilden und die Vermehrung der Bakterien verhindern. Die Forscher wollen künftig nicht die mittelalterliche Salbe in Umlauf bringen, sondern die Erkenntnisse um die Wirkungsweise von biologischen Cocktails auf moderne Wirkstoffe anwenden. (kms)

In der altenglischen medizinischen Handschrift „Bald’s Leechbook“ aus dem 10. Jahrhundert steht das Rezept für eine Augensalbe geschrieben, die noch heute gegen multiresistente Keime hilft.

Was wäre, wenn es eine Zeit vor dem Urknall gab?

Sie tickt, fliegt vorbei oder rinnt durch die Finger: Zeit ist sprachlich schwer zu fassen und in der Physik wird es noch etwas komplizierter. Doch egal, ob sie relativ ist, vorwärts oder rückwärts läuft, sie beginnt mit dem Urknall. Oder doch nicht? Was wäre, wenn der Urknall nur ein weiterer Moment in einer unendlichen Zeit ist? Im sogenannten Multiversum markiert der Urknall das Ende der unendlichen Ausdehnung in einem Raumbereich. Außerhalb dessen geht die Ausdehnung weiter und impliziert, dass es weitere Urknalls und Universen geben kann. In der sogenannten Konformen Zyklischen Kosmologie hingegen dehnt sich ein Universum nur soweit aus, bis es ein Gleichgewicht erreicht, das schließlich in einem neuen Urknall gipfelt. In beiden Fällen ist es sehr wahrscheinlich, dass andere Universen existieren, wir sie aber entweder aufgrund der immerwährenden Ausdehnung zwischen uns und ihnen oder der zeitlichen Abfolge nie nachweisen, geschweige denn besuchen werden können. (ts)

Eis so hart wie Beton

Eis ist billig und reichlich vorhanden. Es hat jedoch eine große Schwäche: Risse können sich schnell ausbreiten und das Eis ohne Vorwarnung brechen lassen. Nun haben israelische Wissenschaftler „BioPykrete“ entwickelt – eine Mischung aus Eis und Zellstoff, das bereits im Zweiten Weltkrieg experimentell erforscht wurde. Das Material ist laut Studie etwa zehnmal stabiler als normales Eis, kann 70-mal mehr Energie aufnehmen und verformt sich allmählich, bevor es zerbricht. Dies soll eines Tages ein biologisch abbaubares Baumaterial für die kältesten Orte der Erde ermöglichen. (ts)

Israelische Forscher haben ein „Super-Eis“ entwickelt, dass robuster als normales Eis ist.

Foto: Chen Adar

Haut ist bei Männern und Frauen unterschiedlich

Die Haut ist das größte Organ des Menschen und erneuert sich ständig, sichtbar etwa an abgestorbenen Hautschuppen. Das ist bei Männern und Frauen gleich, doch wer wie Dan Engelmann genauer hinsieht, stellt erhebliche Unterschiede fest. Gemeinsam mit Kollegen untersuchte er fünf Monate lang die Teilung und Reifung von Hautzellen. Nicht nur erkannten sie, dass Hautstammzellen sowohl neue Stammzellen als auch bisher nur in der Theorie bekannte Übergangszellen bilden, die später zu Hautzellen werden, sondern auch, dass diese Prozesse bei Männlein und Weiblein unterschiedlich schnell ablaufen. Als mögliche Ursachen nannten sie die Geschlechtshormone, wobei Testosteron maßgeblich den Reife- und Östrogen den Teilungsprozess beeinflusste. Die Unterschiede erklären, warum Wunden bei Frauen meist schneller heilen, nicht aber mögliche Auswirkungen auf Ausschläge, Hautkrebs oder andere Hautkrankheiten. (ger)

Bunter Ursprung unserer Blumen

Auf der Erde wachsen über 370.000 Pflanzenarten – 75 Prozent davon sind Bedecktsamer, auch Blütenpflanzen genannt. Doch wie und wann kam es zu dieser blühenden Vielfalt? Eine neue Studie zeigt, dass die Bedecktsamer während der Blütezeit der Dinosaurier allmählich ältere Pflanzengruppen verdrängten, die zuvor Millionen Jahre lang das Land beherrschten. Dabei spielten scheinbar Klimaveränderungen eine tragende Rolle. So ergab die Analyse versteinerte Pollen und Sporen, dass es während der beiden wärmsten Erdzeiträume sowohl zu Massenaussterben als auch zu einem explosionsartigen Anstieg der Pflanzenvielfalt kam. Wieso ausgerechnet die Blütenpflanzen dominierten, ist unklar. Die Forscher weisen darauf hin, dass das neue Wissen nicht auf die Moderne übertragen werden kann, da vor über 100 Millionen Jahren andere irdische Bedingungen herrschten. (kms)

Auf der Welt gibt es rund 300.000 verschiedene Arten von Blütenpflanzen.

Foto: southtownboy/iStock

Starke Sonne machte Leben

Fünf Basen bilden die Erbsubstanz allen bekannten Lebens: Sowohl DNA als auch RNA bestehen aus Adenin, Cytosin, Guanin sowie Thymin beziehungsweise Uracil. Warum ausgerechnet diese Fünf die Basis allen Lebens bilden, ist bis heute ungeklärt. Eine mögliche Ursache sehen Forscher der University of Wisconsin–Madison in rund 150 Millionen Kilometer Entfernung: im Licht der Sonne, insbesondere im UV-Licht, das früher aufgrund fehlender Ozonschicht umso intensiver schien. Im Labor zeigten die fünf Basen indes sehr unterschiedliche Lichtbeständigkeiten und damit kein einheitliches Bild. Im Allgemeinen waren DNA-Bausteine jedoch stabiler als RNA-Bausteine, sodass Prof. Zoe R. Todd und Kollegen vermuten, dass das UV-Licht zumindest beim Übergang zur heutigen DNA-dominierten Welt eine wegweisende Rolle einnahm. (ts)

Neandertaler mit Speerwunde

Archäologen staunten nicht schlecht, als sie kürzlich das durchlochte Schulterblatt eines Neandertalers in den Händen hielten. Der Fund überdauerte beinahe unversehrt rund 75.000 Jahre unter siebeneinhalb Metern Gestein in einer irakischen Höhle. Laut den Forschern stammt das 15 mm breite Loch von einem Holzspeer, der von vorn in den Körper eindrang und Arterien und die Lunge verletzte. Das etwa 45 Jahre alte Opfer hatte keine Chance und starb an dem sehr wahrscheinlich beabsichtigten „Herzschuss“. Was zu der zwischenmenschlichen Gewalttat führte, bleibt für immer unklar. (kms)

Bereits vor 300.000 Jahren nutzten Menschen Holzspeere zum Jagen wie diese Exemplare aus Schöningen in Niedersachsen zeigen.

Luft überführt Einbrecher

Diebe versuchen in der Regel nichts am Tatort zurückzulassen, weder Wertsachen noch verwertbare Spuren. Dank neuster Technik können Forensiker ihnen auch dann auf die Schliche kommen, wenn weder Fingerabdrücke noch Haare zurückbleiben. Den Beweis lieferten Forscher in Oslo und Australien mittels sogenannter eDNA. Der Begriff bedeutet Umwelt-DNA und umfasst unter anderem jene winzigen Partikel, die wir mit jedem Atemzug ausstoßen und die stundenlang in der Luft schweben können. Anhand 391 eDNA-Proben aus simulierten Testeinbrüchen beschrieben die Forscher unter welchen Bedingungen eDNA die klassischen Methoden ergänzen kann und welche Forschung noch nötig ist, damit Einbrecher künftig nur noch dann sicher sind, wenn sie gar nicht erst am Tatort erscheinen. (ts)

Fleisch ist im hohen Alter gut

Der Verzicht auf Fleisch könnte die Wahrscheinlichkeit, 100 Jahre alt zu werden, geringfügig senken – allerdings nur bei gebrechlichen, untergewichtigen Senioren. Das ergab eine 20 Jahre dauernde Beobachtungsstudie an mehr als 5.000 Ü-80-jährigen Chinesen. Im hohen Alter sei es demnach wichtiger, kräftig zu bleiben und Muskelmasse zu erhalten, als Krankheiten langfristig vorzubeugen. Ältere Menschen, die Fisch, Eier oder Milchprodukte zu sich nahmen, wurden genauso häufig Hundertjährige wie Fleischesser, was darauf hindeutet, dass wichtige Nährstoffe den Ausschlag geben könnten. Damit zeigt sich, dass sich der Nährstoffbedarf eines Menschen im Laufe seines Lebens entsprechend dem Alter signifikant ändert. (ger)

Laut einer neuen Studie ist es für Senioren vorteilhaft, regelmäßig Fisch und Fleisch sowie Eier oder Milchprodukte in ihre Ernährung zu integrieren.

Foto: vladans/iStock

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Natrium-Ionen-Batterien: Europas Chance auf mehr Rohstoffunabhängigkeit


In Kürze:

  • Natrium-Ionen-Batterien auf Kochsalzbasis stehen kurz vor der Massenproduktion.
  • Natrium kommt in großem Umfang auch in Deutschland und anderen EU-Ländern vor.
  • Der Abbau von Salz gilt als weniger umweltschädlich.
  • China will noch in diesem Jahr ein Auto mit Natrium-Ionen-Batterie auf den Markt bringen.

 
Seit mehreren Jahren dreht sich die Entwicklung von Elektroautos um die Verfügbarkeit von Lithium für die Herstellung effizienter Batterien. Derzeit findet jedoch eine technische Entwicklung statt, die sowohl den Markt als auch das angespannte Machtverhältnis verändern könnte, das im Wettlauf um das Mineral entstanden ist.

Chance für Europa im weltweiten Wettbewerb

Natrium-Ionen-Batterien auf Basis von Kochsalz stehen laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Batteriezellforschung und -produktion (FFB) kurz vor der industriellen Massenproduktion. Dies könnte eine Chance für Europa sein, seine Position im globalen Wettbewerb um Batterien und wichtige Rohstoffe zu verbessern.
„Natrium-Ionen-Batterien werden bereits produziert und weisen eine ordentliche Leistung auf“, sagt Rickard Arvidsson, Dozent für Umweltsystemanalyse an der Technischen Hochschule Chalmers im schwedischen Göteborg.
In der Forschung laufen derzeit mehrere Entwicklungsprojekte, die dazu beitragen könnten, Europa bei den für die Batterien der Zukunft benötigten Mineralien unabhängiger zu machen. Dies wäre möglich, da Natrium an mehreren Orten auf dem Kontinent in großen Mengen vorkommt. Abbauorte sind Zechstein (Deutschland), Kłodawa (Polen), Twente (Niederlande) sowie das britische Cheshire.
„Es ist generell sinnvoll, Massenprodukte auf reichlich vorhandene Ressourcen in der näheren Umgebung zu stützen, damit man sich im besten Fall selbst versorgen kann, was in diesem Fall möglich sein könnte“, so Arvidsson.
Der entscheidende strategische Vorteil der Natrium-Ionen-Technologie liegt nicht in einer überlegenen Energiedichte – hier hinkt die Technologie noch hinterher –, sondern in der Vereinfachung der Rohstoffbasis. Natrium ist das siebthäufigste Element in der Erdkruste und kommt fast überall auf der Erde in praktisch unbegrenzten Mengen vor, hauptsächlich als Bestandteil von gewöhnlichem Kochsalz. Der Rohstoff ist weit verbreitet und kann vergleichsweise einfach gewonnen werden.

Bürokratie und Trägheit: Europas Unternehmen im Hintertreffen

In einer Natrium-Ionen-Batterie übernehmen Natrium-Ionen die Funktion, die in Lithium-Ionen-Batterien Lithium-Ionen übernehmen. Doch auch das Anodenmaterial Hartkohle kann innerhalb der EU hergestellt werden. Laut Arvidsson seien die Batterien kostengünstiger zu produzieren und böten eine bessere Kältebeständigkeit. Zudem lässt sich Aluminium als Stromkollektor verwenden. Das bringe weitere Kostenvorteile, da Lithiumzellen teureres Kupfer erforderten.
Forscher der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) haben Natrium-Ionen-Batterien mit Lithium-Ionen-Batterien von Tesla verglichen. Die Ergebnisse haben in der Branche Aufmerksamkeit erregt, da viele überzeugt sind, dass die Leistung und die Fertigungsqualität der Natrium-Ionen-Batterien im Vergleich zu den etablierten Lithium-Ionen-Batterien bereits recht wettbewerbsfähig sind.
Uwe Sauer ist einer der führenden deutschen Forscher auf dem Gebiet der Batterietechnik und der elektrochemischen Energiespeicherung und arbeitet an der RWTH. Er führt aus, dass China eine herausragende Position in diesem Bereich einnimmt, da sich das Land frühzeitig in der Wertschöpfungskette für Lithium-Batterien positioniert hat. Hingegen seien europäische Unternehmen aufgrund von Bürokratie, Trägheit und falscher Ausrichtung ins Hintertreffen geraten. „China war klug genug, schnell weltweit Vereinbarungen zu schließen, um die Kontrolle über die Wertschöpfungsketten zu erlangen“, sagt Sauer gegenüber Epoch Times.
Die Lithiumproduktion konzentriert sich auf wenige Länder – Australien, Chile und China. Fast die gesamte australische Produktion gelangt zur Weiterverarbeitung per Schiff nach China. Das verschafft China einen strukturellen Einfluss auf die globale Batterie-Wertschöpfungskette.

Globaler Batteriemarkt um 20 Prozent gewachsen

Die EU-Kommission betrachtet Chinas Dominanz über Teile der Rohstoff- und Batteriekette als strategisches Problem. In China werden heute rund 85 Prozent der weltweit produzierten Lithium-Ionen-Batterien hergestellt – eine zentrale Technologie für die Elektrifizierung des Verkehrssektors in Europa. Der globale Batteriemarkt wuchs im vergangenen Jahr um 20 Prozent auf 150 Milliarden Dollar. Damit hat sich Chinas Bedeutung für die grüne Wende weiter erhöht.
In ihrer Rede zur Lage der EU 2022 stellte Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen fest, dass China die globale Verarbeitungsindustrie kontrolliert. „Fast 90 Prozent der seltenen Erden und 60 Prozent des Lithiums werden in China verarbeitet“, sagte sie seinerzeit.
In der Rede kündigte sie auch eine EU-Verordnung über kritische Rohstoffe (European Critical Raw Materials Act) an. Ziel ist es, eine europäische Wertschöpfungskette vom Bergbau über die Aufbereitung bis zum Recycling aufzubauen. Die EU-Kommission und die Internationale Energieagentur (IEA) heben dabei das Recycling und die Wiederverwendbarkeit von Lösungen für Batterien und Mineralien als einen Weg hervor, die Abhängigkeit Europas zu verringern und die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken. So soll bis 2030 mindestens 25 Prozent des jährlichen Bedarfs der EU an kritischen Rohstoffen durch Recycling gedeckt werden.
Als weitere Möglichkeit zur Verringerung der Abhängigkeit verweist die Kommission auch auf die schwedischen Mineralvorkommen. Schweden ist eines der wichtigsten Bergbauländer der EU und verfügt über Kobalt, Graphit und verschiedene Seltene Erden. Ein verstärkter Abbau könnte sowohl Einnahmen als auch Arbeitsplätze schaffen, insbesondere in dünn besiedelten Gebieten.

Schwedens Grüne für Ausbau des Bergbaus

Auch die Grünen befürworten inzwischen einen Ausbau des Bergbaus in Schweden. Hauptargument ist dabei, dass dies neben einer Verringerung der Abhängigkeit von Rohstoffen auch für die Klimawende erforderlich sei. In einem Interview mit „Affärsvärlden“ sagte die wirtschaftspolitische Sprecherin der Grünen, Janine Alm Ericson, dass man „wahrscheinlich“ weitere Bergwerke eröffnen müsse. Diese müssten dann aber stets einer Umweltverträglichkeitsprüfung unterzogen werden.
Der Abbau von Salz gilt als weniger umweltschädlich im Vergleich zum Abbau von Kupfer, Lithium oder Kohle. Beim sogenannten Lösungsabbau wird Wasser in das Salzlager gepumpt, wo sich das Mineral auflöst. Die konzentrierte Salzlösung wird dann nach oben gepumpt. Wenn Salzlake austritt, können die Chloridwerte im Grundwasser, in Gewässern und auf landwirtschaftlichen Flächen stark ansteigen.
Rickard Arvidsson sieht große Chancen in der Natrium-Ionen-Technologie. Politik und Industrie müssten sich nun rasch entscheiden, um von den genannten Vorteilen auch zu profitieren, zumal auch China begonnen hat, auf diese Technologie zu setzen. Die Entwicklung wird vor allem von Herstellern wie CATL und BYD vorangetrieben. Im vergangenen Februar stellten CATL und Changan Automobile einen Pkw vor, der als das weltweit erste seriengefertigte Elektroauto mit Natrium-Ionen-Batterie beschrieben wurde. Die Batterie hat eine Kapazität von etwa 45 Kilowattstunden und soll laut der chinesischen CLTC-Messung eine Reichweite von bis zu 400 Kilometern bieten.
Die Batterien erreichen 175 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg). Das liegt auf dem niedrigeren Leistungsniveau moderner Lithium-Ionen-Batterien vom Typ LFP. Das Modell Changan Nevo A06 soll auf der Naxtra-Batterie von CATL basieren und noch in diesem Jahr auf den Markt kommen.
Dieser Artikel erschien im Original auf epochtimes.se unter dem Titel „Nya batterier kan minska Europas beroende av råvaror“ (deutsche Bearbeitung: os)