Fünf Fakten zum DWIH-Schwerpunktthema „Nachhaltige Innovationen“

Bis zu 65 Millionen Kubikmeter Wasser pro Sekunde bewegt die Kuroshio-Meeresströmung östlich der japanischen Inseln.

Diese gewaltige Kraft könnten Meeresströmungsturbinen zur Energieerzeugung nutzen. Bereits seit 2011 arbeiten das japanische Unternehmen IHI und die New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) an einem entsprechenden Projekt. IHI rechnet mit einer potenziellen Energieausbeute durch Nutzung der Kuroshio-Strömung von rund 205 GW. Das entspricht der Gesamterzeugungskapazität des japanischen Stromnetzes. Interessant sind solche Turbinen auch durch ihren hohen Nutzungsgrad von 70 Prozent, der nur knapp hinter dem der Braunkohle mit 80 Prozent liegt. Photovoltaik-Anlagen kommen auf 15 Prozent, Onshore-Windkraftanlagen auf lediglich 41 Prozent.

Aus einer Höhe von 36.000 Kilometern sollen Solaranlagen im All künftig Energie erzeugen und zur Erde schicken.

Möglich macht dies eine Übertragung durch Mikrowellen, die auch Wolken durchdringen können und so für eine stabile Energieversorgung unabhängig von Tageszeit und Wetter sorgen. Die japanische Raumfahrtbehörde JAXA forscht bereits seit Jahrzehnten an dieser Technologie und konnte 2015 den experimentellen Beweis für die Funktionsweise der Energieübertragung erbringen. Forscher der Universität Tokyo wollen bereits 2025 in die weltraumgestützte Solarenergie-Erzeugung einsteigen. Eine Herausforderung ist bislang noch der gigantische Flächenbedarf: Um etwa ein Gigawatt – das Äquivalent eines Kernreaktors – mit weltraumgestützter Solarenergie zu erzeugen, bräuchte man Solarpaneele mit einer Fläche von vier Quadratkilometern.

Geschätzte 10.000 Jahre beträgt die Lebensdauer eines in Japan entwickelten Betons.

Eigentlich gilt Beton als Klimakiller, die Produktion erzeugt jedes Jahr 2,8 Milliarden Tonnen CO₂ – mehr als Russland oder Indien. Die japanische Firma Kajima hat den weltweit ersten Beton entwickelt, der CO₂ als Rohstoff verwendet und dabei mehr von dem Treibhausgas bindet, als in der Produktion anfällt. Bereits 2006 hatte das Unternehmen herausgefunden, dass die Beigabe von Kohlendioxid in der Herstellung die Langlebigkeit des Materials signifikant erhöht. CO₂-SUICOM, so der Name des CO₂-negativen Betons, wird bereits für kleinere Bauprojekte eingesetzt.

Rund 2.000 Pollenkörner können von einem Forscherteam präparierte Seifenblasen transportieren, um Blüten zu bestäuben.

Xi Yang und Eijiro Miyako vom Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) in Nomi konnten zudem zeigen, dass sich die Pollen per Drohne verteilen lassen. In einem Experiment von 2020 schafften sie es, 90 Prozent eines Lilienfelds zu bestäuben. Zunächst experimentierte Miyako mit einer Art Roboter-Biene, eine mit Pferdehaaren verkleidete Drohne. Diese bewährte sich nicht, da die Rotoren die Blüten beschädigten. Die Bestäubungstechnik per Seifenblase wird allerdings auch kritisch gesehen. Sie könnte dazu verleiten, den Insektenschutz aus dem Blick zu verlieren.

Mehr als 100 Liter Wasser pro Quadratmeter fallen in japanischen Großstädten während eines sogenannten „Guerilla-Regens“.

Nun will ein Konsortium japanischer Universitäten die sintflutartigen Starkregenfälle bekämpfen. Die aktive Einflussnahme auf extreme Wetterphänomene zählt zu den sogenannten „Moonshot“-Zielen eines hoch ambitionierten staatlichen Förderprogramms für Forschung und Entwicklung. Eine Ursache für die lokalen Sturzregen liegt in der Abwärme der Klimaanlagen, die in den Hochhausschluchten nach oben steigt und in kurzer Zeit Regenwolken produziert. Große Ventilatoren in Bodennähe könnten die Wärmeblasen zerstreuen und die Wolkenbildung verhindern.