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Die Ursprünge der bundesstaatlichen, in Programmen organisierten Energieforschung gehen auf die vier Atomprogramme der Bundesrepublik Deutschland von der zweiten Hälfte der 1950er Jahre bis 1976 zurück.
Als Startpunkt der Energieforschung in Deutschland gilt das „Atomprogramm“ vom 09.12.1957. Der politische Startpunkt für das Programm geht zurück auf das Jahr 1955.
Der Endenergiesektor ist in vier Bereiche eingeteilt: Haushalte, Industrie und Verkehr sowie der Bereich Gewerbe, Handel, Dienstleistungen. Unsere Zahlen zeigen, welche Energieträger dort jeweils genutzt werden.
Nach Angaben der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe sind die Vorkommen an Erdgas vergleichbar mit den Reserven an Erdöl.
Ein wachsender Anteil von erneuerbaren Energieträgern zeigt in den letzten Jahren beachtliche Ergebnisse, den Strom mit deutlich geringeren Emissionen von Kohlendioxid zu erzeugen.
Der weltweite Transport von Rohöl erfolgt über Pipelines und durch Tanker, wobei der Tankertransport deutlich überwiegt.
Im Jahr 2016 waren in Deutschland 15 Anlagen an 13 Standorten in Betrieb mit einer Gesamtproduktion von etwas mehr als 102 Millionen Tonnen pro Jahr.
Die größte Menge an Kohlendioxid produzieren in Deutschland die fossilen Kraftwerke, doch es gibt Einsparmöglichkeiten und Potenziale für erneuerbare Energien.
Bilderstrecke mit Fakten zu den weltweit vorhandenen Erdgasfeldern
Bilderstrecke: Kohlendioxidemission in Deutschland
Universum
Staubkörner von lange verglühten Sternen gehören zu den Bausteinen unseres Sonnensystems. Aus wie viel Sternenstaub es besteht, zeigen neue Analyseverfahren.
Erde
Daten von zahlreichen Messstationen über einen Zeitraum von fünfzig Jahren zeigen, welchen Einfluss der Klimawandel auf Hochwasser in Europa hat.
Eine Gesteinsprobe von Apollo 15 zeigt, dass der Dynamo des Erdtrabanten eine Milliarde Jahre länger aktiv war als bislang angenommen.
Auf der Basis eines metallhaltigen Gels haben Wissenschaftler ein schaltbares Fenster entwickelt, das sich binnen einer Minute verdunkelt.
Leben
Mit Laborversuchen haben Physiker herausgefunden, warum in den Fangtrichtern von Ameisenlöwen meist die richtige Beute landet.
Durch geschickte Manipulation des Lichts steigern Physiker die Intensität einer noch jungen Klasse von Lasern.
Neutrinoexperiment
Erstmals konnten Wissenschaftler eine bereits vor Jahrzehnten vorhergesagte Wechselwirkung von Neutrinos mit Atomkernen nachweisen.
Astronomen entdecken eine der ältesten bekannten Asteroidengruppen und erhalten so wertvolle Hinweise, wie die Bausteine von Planeten entstanden.
Teilchen
Nach dem Zusammenstoß von Goldionen in einem Teilchenbeschleuniger entstand ein Quark-Gluon-Plasma, das unvorstellbar rasant rotierte.
Physik hinter den Dingen
Eis kann zahlreiche exotische Formen annehmen – nicht nur in Hochdrucklaboren, sondern auch in Diamanten oder auf Kometen.
Aufnahmen zeigen ungewöhnliche Verformungen der Kristallstruktur, die den hohen Wirkungsgrad dieser Solarzellen erklären könnten.
Aufnahmen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera offenbaren, wie Pilzsporen mit vieltausendfacher Erdbeschleunigung nach oben geschleudert werden.
Exoplanet
In der Milchstraße gibt es einer neuen Analyse zufolge weniger jupitergroße, aber mehr erdgroße freie Planeten als bislang angenommen.
Materie
Warum Kügelchen aus einem Hydrogel auf einer heißen Unterlage bis zu zehn Minuten lang in die Höhe springen, hat ein Forscherteam nun untersucht.
Forschung – gefördert vom BMBF
Im Rahmen des Röntgen-Ångström-Clusters entwickeln zwei Forschergruppen umweltfreundliche und kostengünstige Katalyseprozesse.
Eine detaillierte Isotopenanalyse zeigt, dass das von Vulkanen ausgestoßene Treibhausgas in vielen Fällen aus der Erdkruste stammt.
Forscher legen einen neuen Wert für die Protonenmasse vor, der genauer ist als der bisherige Literaturwert – und von diesem abweicht.
Gasdurchlässige und biokompatible Sensorelektroden haften zuverlässig auf der Haut und können Körperfunktionen so über längere Zeiträume überwachen.
Der magnetische Zyklus unserer Sonne stimmt nicht mit dem anderer Sterne ähnlicher Masse und Helligkeit überein, doch sie alle gehorchen einer gemeinsamen Regel.
Eine neue Alternative zum Aufzug oder Treppenlift soll vor allem älteren Menschen das Treppensteigen erleichtern.
Ein neu entdecktes Doppelsystem liefert Hinweise darauf, wie ungebundene Planeten entstehen könnten.
Ein neues Sturmmodell ergänzt die bisherigen Mechanismen für atmosphärische Entladungen.
Um den Überrest einer Supernova fanden Astronomen eine Gas- und Staubscheibe – und damit mögliches Baumaterial für Planeten.
Mit einer neuen gestapelten Chipstruktur lassen sich verschiedene Gase nachweisen, diese Daten speichern und direkt elektronisch verarbeiten.
Sterne, die mit bis zu tausend Kilometern pro Sekunde durch die Milchstraße rasen, stammen vermutlich aus der Großen Magellanschen Wolke.
Mit dem Rahmenprogramm „Erforschung von Universum und Materie“ unterstützt das Bundesforschungsministerium exzellente Grundlagenforschung in und aus Deutschland.
Physiker konnten die fundamentalen Schritte bei der Diffusion einzelner Atome in einem Gas beobachten und theoretisch beschreiben.
Versuche mit einem Greifer nach dem Vorbild von Geckofüßen zeigen, dass eine neu entwickelte Hafttechnik auch in Schwerelosigkeit funktioniert.
Eine bislang vernachlässigte, ozonschädigende Substanz könnte dazu führen, dass sich die Ozonschicht bis zu dreißig Jahre später erholt als bisher angenommen.
Mithilfe von Röntgenstrahlung haben Forscher beobachtet, dass flüssiges Wasser bei sehr tiefen Temperaturen in unterschiedlichen Formen auftreten kann.
Die Helligkeit einer bislang unbekannten Art von Sternen schwankt mit einer Periode von nur zwanzig bis vierzig Minuten.
Mithilfe von Computersimulationen zeigen Forscher, wie ein mehrstufiger Prozess gebündelte Plasmaströme auf der Sonne hervorruft.
Mit den beiden Experimenten CRESST und XENON wollen Forscher bislang hypothetische Teilchen der Dunklen Materie aufspüren.
Wissenschaftler untersuchten die atomare Struktur eines intakten Viruspartikels erstmals mit einem Röntgenlaser.
Satellit
Wissenschaftlern ist die technisch anspruchsvolle Aufgabe geglückt, via Satellit sogenannte Quantenschlüssel zwischen zwei Bodenstationen auszutauschen.
Durch ultraschnelle Lichtblitze haben Forscher die quantenmechanischen Eigenschaften eines freien Elektrons vollständig bestimmt.
Neuer Werkstoff haftet auch an feuchten Flächen und könnte sich etwa für neuartige Wundpflaster eignen.
Basis für künstliche neuronale Netzwerke mit extremer Rechenleistung und geringem Energiebedarf gelegt.
Große Galaxien zeigen bereits im jungen Kosmos eine ähnliche Orientierung wie ihre Galaxienhaufen – das liefert Hinweise auf ihre Entstehung und Entwicklung.
Forscher erzeugen ein neues leichtes Material aus Kohlenstoff, das großem Druck standhält und selbst unter starken Biegekräften nicht bricht.
Auch hierzulande können Eisbrocken vom Himmel fallen, die so groß wie Golfbälle sind. Für solche Hagelkörner ist ein starker, beständiger Aufwind nötig.
Der Fund eines komplexen organischen Moleküls um junge Sonnen könnte Astronomen einen Blick in unsere eigene Vergangenheit ermöglichen.
Astronomen nutzen erstmals Gravitationslinseneffekt, um die Masse eines Sterns zu bestimmen.
Um den 650 Lichtjahre von uns entfernten Stern KELT-9 finden Astronomen den bislang heißesten bekannten Exoplaneten.
Mithilfe von vier Satelliten haben Forscher verfolgt, wie elektrisch geladene Teilchen von der Sonne auf das Magnetfeld unseres Planeten treffen.
Wie bei den ersten beiden Nachweisen mit LIGO entstanden die beobachteten Wellen bei der Verschmelzung von zwei Schwarzen Löchern.
Die starke Ionisation eines Moleküls mit einem Röntgenlaser liefert wichtige Erkenntnisse für die Analyse von Biomolekülen.
Material für Solarzellen eignet sich offenbar auch für extrem kompakte Schaltkreise der Zukunft.
Highlights der Physik
Vom 18. bis 23. September 2017 dreht sich in Münster alles um Musterbildung und Gestaltwandlung in der Natur.
Seit knapp einem Jahr umkreist die Raumsonde Juno den Planeten Jupiter – nun präsentieren Wissenschaftler die Ergebnisse der ersten Überflüge.
Wie sich schwimmende Mikroscheiben selbstständig zu komplexen Strukturen anordnen, lässt sich durch vorher festgelegte Randbedingungen steuern.
Zufällig entdecken Astronomen vier Galaxien im frühen Universum, die hundertmal schneller Sterne bilden als das Milchstraßensystem.
Eine mögliche Quelle für Positronen – die Antiteilchen von Elektronen – in der Milchstraße könnten seltene Sternexplosionen sein.
Dunkle Materie
XENON1T ist der weltweit empfindlichste Detektor für die direkte Suche nach Dunkler Materie, wie die Daten der ersten dreißig Messtage zeigen.
Der uns am nächsten gelegene erdähnliche Exoplanet könnte stabile und lebensfreundliche Bedingungen bieten.
Eine neue Methode nutzt gestreutes Licht, um extrem geringe Druckänderungen – etwa von Herzzellen ausgehende Schallwellen – zu messen.
In der kosmischen Strahlung haben Forscher nach Spuren von Dunkler Materie gesucht – und möglicherweise welche gefunden.
Physiker haben mithilfe eines Rasterkraftmikroskops erstmals ermittelt, wie stark die Wasserstoffbrückenbindung zwischen zwei Molekülen ist.
Wissenschaftler entwickeln einen neuartigen doppelten Frequenzkamm, der künftig die Analyse von Gasmolekülen erleichtern könnte.
Die gasförmige Hülle um einen neptungroßen Exoplaneten besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, wie neue Beobachtungen zeigen.
Ionenfalle
Physiker haben erstmals die quantenmechanischen Zustände von geladenen Molekülen kontrolliert verändert und gemessen.
Der Speicherring CRYRING ging als erste Anlage am Beschleunigerkomplex FAIR in Betrieb. Schon bald soll er neue Erkenntnisse für die Atom- und Kernphysik liefern.
Wissenschaftler formen mit einem Laser filigrane Nanostrukturen und erzeugen so Farbbilder ohne jedes Pigment.
Der größte Röntgenlaser der Welt erzeugt sein erstes Laserlicht – im Herbst soll der wissenschaftliche Experimentierbetrieb beginnen.
Obwohl die durchschnittliche Temperatur von 1998 bis 2012 global nur schwach anstieg, hält die langfristige Erderwärmung an.
In den Ozeanen ist das Wasser salzig – in Seen und Flüssen enthält es meist nur sehr wenig Salz. Die Ursache liegt in Quellen und Senken von Meersalz.
Poröse Metallstrukturen aus Zink legen die Basis für eine leichte und günstige Alternative zu Lithiumionen-Akkus.
Forscher beobachten durch Zusammenstöße von Protonen im Experiment ALICE die kleinsten Bausteine der Materie.
Kombinierte Messungen der Raumsonden Voyager 1, Voyager 2 und Cassini zeigen, welche Form die Hülle um unser Sonnensystem aufweist.
Erstmals haben Astronomen eine Supernova des Typs Ia beobachtet, die vierfach am Himmel aufleuchtete. Eine Galaxie im Vordergrund machte es möglich.
Mithilfe der Analyse von Streulicht lassen sich Objekte beobachten, die sich in undurchsichtigen Medien – wie etwa Nebel – bewegen.
Nur in extrem seltenen Fällen können Lichtteilchen miteinander kollidieren. Wissenschaftler haben dieses Phänomen kürzlich erstmals beobachtet.
Ein in unserer kosmischen Nachbarschaft aufgespürter Exoplanet gilt als bislang bester Kandidat für die Suche nach Leben im All.
Kurzlebige Inseln in den Methanseen des größten Saturnmonds entpuppen sich als Teppiche aus zentimetergroßen Blasen.
Verschränkung
Forscher erzeugten drei verschränkte Photonen und untersuchten deren Eigenschaften, die eine wichtige Rolle in quantenmechanischen Anwendungen spielen.
Messungen der Raumsonde Cassini könnten auf die Existenz lebensfreundlicher Regionen im Ozean des Saturnmonds hindeuten.
Wissenschaftler entwickeln eine metallorganische Substanz, die Wasser aus der Luft sammelt – selbst bei geringer Luftfeuchte.
Um dynamische Prozesse in Materialproben zu beobachten, wenden Forscher am FLASH-Beschleuniger in Hamburg einen einfachen Trick an.
Mit dem Weltraumteleskop Hubble machten sich Astronomen auf die Suche nach gewöhnlichen Sternsystemen im frühen Universum – und wurden fündig.
Die Ozonschicht schützt uns vor gefährlichen UV-Strahlen. Doch industrielle Abgase lassen sie Jahr für Jahr dünner werden.
Der Prototyp eines flexiblen Schwimmroboters wird durch eine Kombination aus Hydrogel und dielektrischem Elastomer angetrieben.
GERDA
Auch die zweite Phase des GERDA-Experiments liefert keine Hinweise darauf, dass Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind.
Elektrisch beheizter Mantel aus hauchdünnem Graphen macht zähes und schweres Rohöl dünnflüssiger.
Ultraviolette Strahlung und Sonnenwind zerstörten die ursprünglich dichte Lufthülle des Roten Planeten.
Ein neuer Prototyp zeigt, wie sich die Effizienz organischer Leuchtdioden drastisch steigern ließe.
Wie Meteoroiden in die Erdatmosphäre eintreten und dort verglühen, haben Forscher im Labor nachgestellt.
Die Strahlung supermassereicher Schwarzer Löcher bläst Gas aus Galaxien heraus – und in diesem Wind entstehen neue Sterne.
Kobalt kann sowohl ferromagnetisch als auch paramagnetisch sein – wie sich die Elektronen bei einem Wechsel zwischen den beiden Zuständen verhalten, haben Physiker nun untersucht.
In Experimenten haben Physiker einen überraschenden Übergang von chaotischer zu gerichteter Bewegung beobachtet.
In Experimenten konnten Physiker zeigen, dass manche Atomkerne spontan ihre Form ändern. Im Podcast erklärt Norbert Pietralla, wie das möglich ist.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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