In einer Welt, die dringend nachhaltige Energiespeicherlösungen sucht, dominieren Lithium-Ionen-Batterien den Markt. Sie sind kompakt, leistungsfähig und ökologisch problematisch. Denn der Abbau von Lithium ist umweltschädlich, die Reparatur der Zellen kaum möglich und nach wenigen Jahren wird aus Hightech gefährlicher Sondermüll. Doch es gibt eine Alternative: FLOW-Batterien. Sie könnten in Zukunft nicht nur nachhaltiger, sondern auch von nahezu jedem halbwegs begabten Bastler gebaut werden.

Redox-Flow-Batterien (RFBs) gelten als vielversprechende Lösung für die langfristige Energiespeicherung. Ihr Funktionsprinzip unterscheidet sich grundlegend von klassischen Batterien: Anstatt Energie in Festkörperzellen zu speichern, verwenden RFBs zwei flüssige Elektrolyte, die in separaten Tanks aufbewahrt und während des Betriebs durch eine elektrochemische Zelle gepumpt werden. In dieser Zelle findet ein Redoxprozess statt, bei dem elektrische Energie gespeichert oder abgegeben wird. Die Trennung von Energie- und Leistungskomponenten ermöglicht es, die Kapazität durch die Tankgröße und die Leistung durch die Zellfläche unabhängig voneinander zu skalieren. Zusätzlich sind sie aufgrund ihrer Modularität potenziell wartbar, reparierbar und sogar transformierbar, lassen sich also an veränderte Umstände anpassen.

Doch obwohl die Technik prinzipiell gut geeignet wäre, um große Mengen Energie über längere Zeiträume zu speichern – also genau das, was ein Stromnetz mit hohem Anteil an Wind- und Solarenergie benötigt –, ist sie bisher kaum im Alltag angekommen. Das hat viele Gründe: hohe Materialkosten, komplizierte Systemtechnik und die Größe der Systeme. Diverse Prototypen sind in der Praxis oft an technischen Detailproblemen gescheitert. Das dabei entstandene Erfahrungswissen würden die Firmen dahinter dann mit in die Insolvenz nehmen, kritisieren der Nanotechnologiespezialist Dr. Daniel Fernandez und Kirk Smith, Doktor der Elektrochemietechnik.

Um das zu ändern, haben sie das Flow Battery Research Collective (FBRC) gegründet, ein Open-Source-Hardware-Projekt, das den Zugang zu RFBs demokratisieren will. „Unser Ziel ist, die Infrastruktur für den Betrieb von FLOW-Batterien zu öffnen“, sagen die Gründer. Ihr Projekt will zeigen, dass sie RFBs auch mit einfachen Mitteln erforschen und nachbauen können – fernab akademischer Großlabore oder industrieller Pilotanlagen.

Forschungslücken: Was RFBs heute noch bremst

Obwohl die Technik seit den 1960er-Jahren bekannt ist, bestehen noch einige Herausforderungen. Die treten vor allem auf, wenn die Systeme skaliert, also vergrößert werden. Die Batterie aus Rohrleitungen, Tanks und Pumpen muss über lange Zeit sehr dicht sein, die Materialien chemisch resistent und die Flüssigkeiten dürfen nicht austreten, denn es handelt sich um potenziell giftige Chemikalien. Am Ende seien es Klemptnerprobleme, die technisch aber sehr herausfordernd sind, so die Gründer von FBRC. Daneben gebe es andere Herausforderungen. Beispielsweise dürfe das Elektrolyt nicht rückwärts laufen, das erzeuge Kurzschlüsse. Die meisten Patente im Bereich RFBs würden dieses Problem adressieren.

Ein weiteres Problem sind die Elektrolyte. Chemiker arbeiten an ihrer Stabilität und Verfügbarkeit. In der Praxis sind Vanadium-Redox-Flow-Batterien (VRFBs) am weitesten verbreitet, doch Vanadium ist teuer und sein Preis volatil. Alternative Materialien wie organische Moleküle oder Eisen-Chrom-Systeme versprechen Kostensenkungen, leiden aber unter Problemen wie geringer Löslichkeit, Instabilität oder Nebenreaktionen, etwa der Wasserstoffentwicklung. Nichtwässrige Systeme bieten höhere Zellspannungen, bringen jedoch neue Risiken wie Entflammbarkeit und hohe Viskosität mit sich.

Zusätzlich fehlen belastbare Daten zur Langzeitnutzung. Viele Unternehmen „starten mit großen Versprechen und gehen pleite, bevor man weiß, woran sie gescheitert sind“, kritisiert das FBRC. So gehe wertvolles Wissen verloren, weil die proprietäre Forschung nicht veröffentlicht wird. Dabei wäre gerade der offene Austausch essenziell, um Fortschritte zu erzielen – etwa durch geteilte Testergebnisse zu Materialkombinationen oder Fehlerquellen in der Systemarchitektur.

Warum Open Source Hardware helfen kann

Ein zentrales Hindernis bei der Weiterentwicklung von RFBs ist, dass die technische Infrastruktur dahinter schwer zugänglich ist. Das will das FBRC ändern. Seit 2023 entwickeln Fernandez und Smith ein Open-Source-Kit, das alle Komponenten enthält, um eine einfache FLOW-Batterie aufzubauen. Dabei legen sie besonderen Wert auf „leicht verfügbare Materialien, auch außerhalb westlicher Länder“. So nutzen sie etwa Fotopapier als Separator – eine kostengünstige Lösung mit langer Tradition, wenn auch nicht maximal effizient.

Diese Herangehensweise eröffnet neue Perspektiven: „FLOW-Batterien geben Power to the User, weil sie wartbar, reparierbar und tranformierbar sind. Sie sollten daher auch als Open-Source-Lösung existieren.“ So sollen nicht nur finanziell gut ausgestattete Firmen oder akademische Forschungseinheiten Zugang zu dieser Technologie haben, sondern auch engagierte Tüftlerinnen, Schüler, Lehrende und unabhängige Forschende.

Damit RFBs ihr Potenzial als Schlüsseltechnologie für nachhaltige Energiesysteme entfalten können, braucht es mehr Interationszyklen und einen offenen Austausch über Gelingensbedingungen. Eine offene Plattform, auf der Experimente, Designs und Daten frei verfügbar sind, könnte die Entwicklung massiv beschleunigen.

Das FBRC soll zeigen, dass dies kein fernes Ideal ist, sondern konkrete Praxis, so die Verantwortlichen. Bis Ende 2025 planen sie, ein größeres System im Kilowattbereich zu entwickeln – immer mit dem Ziel, anderen den Einstieg zu erleichtern. „Prinzipiell können alle kommen, und daraus ein kommerzielles Produkt machen. Das würden wir gut finden.“

Wenn Redox-Flow-Batterien eines Tages im Baumarkt stehen sollen, braucht es mehr Projekte wie dieses – offen, dokumentiert, kooperativ. Nicht nur für die Forschung, sondern für ein gerechteres, nachhaltiges Energiesystem der Zukunft.

(ll)

Meta und Microsoft haben heute überraschend die „Meta Quest 3S Xbox Edition“ veröffentlicht. Die limitierte Sonderauflage der VR-Brille setzt auf ein schwarz-grünes Design, das an das typische Xbox-Branding angelehnt ist. Das Paket enthält einen Xbox Wireless Controller, ein farblich passendes Elite Strap und Metas Touch Plus-VR-Controller sowie je drei Gratis-Monate für die Spiele-Abos Xbox Game Pass Ultimate und Meta Horizon+.

Kein natives Xbox-VR in Sicht

Der Speicherplatz des Headsets beträgt 128 Gigabyte und die unverbindliche Preisempfehlung liegt bei 399 US-Dollar – knapp 100 Dollar weniger, als die einzelnen Komponenten im Handel kosten würden. Der Verkauf erfolgt über Metas eigene Website und die Handelsketten Best Buy (USA), Argos und EE (UK). Ein Deutschland-Start ist nach aktuellem Stand nicht geplant, obwohl es eine deutsche Shop-Seite gibt – mit dem Vermerk „Nicht in Ihrer Region verfügbar“.

Technisch bleibt das Gerät unverändert und verfügt über alle Eigenschaften einer herkömmlichen Meta Quest 3S. Lediglich das Zubehör und die Optik wurden angepasst. Auch softwareseitig gibt es keine exklusiven Funktionen. Die neue Edition bringt auch kein natives VR für Xbox-Konsolen, sondern setzt auf Streaming über die Cloud oder Remote-Zugriff auf Xbox-Spiele. Microsoft verfolgt derzeit keine eigenen Pläne, ein vollwertiges VR-System für die Xbox-Plattform zu entwickeln.

Game Pass-Streaming in die VR-Brille

Die Quest 3S Xbox Edition erscheint als Teil einer langfristigen Partnerschaft zwischen Meta und Microsoft, die bereits seit 2022 besteht. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit wurde unter anderem Xbox Cloud Gaming in die Quest-Plattform integriert. Seit Ende 2023 können Quest-Besitzer mit einem Game-Pass-Ultimate-Abo direkt auf der VR-Brille Xbox-Spiele über die offizielle App streamen – dargestellt auf einer virtuellen 2D-Großbildleinwand in Mixed Reality oder einer speziellen Xbox-VR-Umgebung.

Unterstützt werden dabei verschiedene Controller wie das beigelegte Xbox-Gamepad oder Sonys DualShock 4, nicht aber die Quest-VR-Controller, die für klassische Tastenbelegungen ungeeignet sind. Voraussetzung ist eine stabile Internetverbindung, idealerweise über 5-GHz-WLAN mit mindestens 20 Mbit/s.

Bei der Bildqualität muss allerdings mit Einschränkungen gerechnet werden: Xbox Cloud Gaming liefert maximal 1080p bei 60 Bildern pro Sekunde. In Verbindung mit den Fresnellinsen der Quest 3S ergibt sich ein eingeschränktes Seherlebnis mit kleinem Sweetspot und reduzierter Bildschärfe. Für lange Sessions dürfte zudem die Akkulaufzeit nicht ausreichen – hier hilft nur ein zusätzliches Akkupack oder permanenter Netzbetrieb.

Auch Xbox Remote Play wurde kürzlich für die Quest angekündigt: Damit lassen sich lokal installierte Spiele von einer Xbox-Konsole über den Browser in die VR-Brille streamen. Wann die Funktion tatsächlich nutzbar sein wird, ist noch unklar.

Marketing statt Plattformstrategie

Die Veröffentlichung der Xbox-Edition dürfte vor allem strategischen Zielen dienen: Microsoft will Game-Pass-Abonnements ausweiten, ohne selbst in aufwendige VR-Entwicklung investieren zu müssen. Meta wiederum profitiert vom Xbox-Branding, um Fans und Sammler anzusprechen.

Wer die Quest 3S primär als Streaming-Display nutzen möchte und ohnehin ein Game-Pass-Abo besitzt, bekommt mit dem Bundle eine kompakte All-in-One-Lösung. Wer hingegen auf hochwertige VR-Erfahrungen oder native Xbox-VR-Spiele gehofft hatte, dürfte enttäuscht sein. Die Xbox Edition der Quest 3S ist vor allem eines: ein Marketingprodukt.

(joe)

Die EU-Kommission hat am Dienstag einen Fahrplan vorgelegt, wie sie Strafverfolgungsbehörden in der Gemeinschaft im Rahmen ihrer Strategie für die innere Sicherheit („ProtectEU“) wirksamen Zugang zu Daten geben will. Im Kern geht es dabei um seit Jahren umkämpfte Überwachungsinstrumente wie eine EU-weite Neuauflage der verdachtsunabhängigen Vorratsdatenspeicherung sowie die Möglichkeit von Ermittlern, bei verschlüsselter Kommunikation etwa über Messenger wie WhatsApp, Signal und Threema oder E-Mail im Klartext mitzulesen.

Laut dem Zeitplan, der sich auf sechs Schlüsselbereiche konzentriert, will die Kommission noch in diesem Jahr eine Folgenabschätzung durchführen, um neuen EU-Vorschriften für das anlasslose Protokollieren von Nutzerspuren den Weg zu ebnen. Gerade erst führte die Kommission eine öffentliche Konsultation dazu durch, bei der die Eingabefrist vorige Woche ablief.

Insgesamt sind bei der Sondierung über 5000 Stellungnahmen eingegangen, 95 Prozent davon von besorgten Bürgern. Der Arbeitskreis Vorratsdatenspeicherung warnt in seiner Stellungnahme: Bei dem Werkzeug handle es sich um „die am tiefsten in die Privatsphäre eingreifende und unpopulärste Überwachungsmaßnahme, die die EU jemals hervorgebracht hat“. Das Instrument habe sich „für viele Bereiche der Gesellschaft als höchst schädlich“ und sogar überflüssig erwiesen. Es drohten erhebliche Risiken des Missbrauchs und des Verlusts vertraulicher Informationen „über unsere persönlichen Kontakte, Bewegungen und Interessen“.

Crypto Wars und Entschlüsselung

Der Europäische Gerichtshof (EuGH) erklärte eine frühere EU-Richtlinie zur Vorratsdatenspeicherung vor Jahren für nichtig und hat seine Rechtsprechung mit der Zeit nur teilweise – etwa mit Blick auf IP-Adressen – gelockert. Die Luxemburger Richter betonen immer wieder, dass ein solches grundrechtsrelevantes Instrument auf das absolut notwendige Maß beschränkt werden müsse.

2026 will die Kommission dann das nicht weniger brisante Thema „Entschlüsselung“ angehen. Sie werde „einen Technologiefahrplan zur Verschlüsselung vorlegen“, heißt es. Dieser solle helfen, „Lösungen zu ermitteln und zu bewerten, die den rechtmäßigen Zugang der Strafverfolgungsbehörden zu verschlüsselten Daten unter Wahrung der Cybersicherheit und der Grundrechte ermöglichen“.

Werden Ermittler blind im Datenmeer?

Hintergrund sind die heftig umstrittenen Empfehlungen der Hochrangigen Gruppe der EU zum Datenzugang für eine wirksame Strafverfolgung (HLEG), die der EU-Ministerrat voriges Jahr unterstützte. Diese arbeitete im Rahmen der Crypto Wars hinter verschlossenen Türen an Lösungen für das von Innenpolitikern und Ermittlern ausgemachte „böse Problem“ der Verschlüsselung („Going Dark“).

Dabei geht es darum, bei durchgängig verschlüsselten Diensten einen Zugriff auf Meta- und Kommunikationsdaten möglichst in Echtzeit zu ermöglichen. Die belgische Bundespolizei etwa drängt hier auf ein Verfahren über den „Vordereingang“, das keine Hintertüren in verschlüsselten Produkten erfordere: Eine Strafverfolgungsbehörde stelle eine standardisierte Anfrage an den Dienstleister, der dann im Klartext die begehrten Daten schicken müsse.

Die EU-Telekommunikationsnormungsbehörde ETSI machte sich im HLEG-Umfeld Gedanken über eine „vertrauenswürdige authentifizierte Stelle“, die einen Zugangsschlüssel erhalten und verwalten soll. Der Einbezug solcher Drittparteien gilt IT-Sicherheitsexperten als indiskutable Sollbruchstelle.

Big-Data-Analysen mit KI

Zudem sollen Europol und Eurojust dem Plan zufolge die Zusammenarbeit zwischen Strafverfolgungsbehörden und Diensteanbietern beim Zugang zu elektronischen Beweismitteln unter dem Stichwort „rechtmäßige Überwachung“ verstärken. Dazu will die Kommission auch die europäische Ermittlungsanordnung bis 2027 ausbauen. Sie hat ferner vor, Fortschritte bei Instrumenten für die digitale Forensik mit EU-Mitteln und öffentlich-privaten Partnerschaften zu unterstützen und bei Europol dazu ein Kompetenzzentrum einzurichten.

Die Kommission will bis 2028 die Entwicklung und den Einsatz von KI-Instrumenten fördern, die es den Behörden ermöglichen, „große Mengen beschlagnahmter Daten rechtmäßig und wirksam zu verarbeiten“. Ihr schwebt zudem ein „EU-Ansatz für die Normung im Bereich der inneren Sicherheit“ vor. Henna Virkkunen, Kommissionsvizepräsidentin für technologische Souveränität, unterstrich: „Um die Sicherheit der Bürger im digitalen Zeitalter zu gewährleisten, müssen die Strafverfolgungsbehörden über die Instrumente, Fähigkeiten und rechtlichen Mittel verfügen, um auf Daten zuzugreifen.“ Notwendig- und Verhältnismäßigkeit sowie die Grundrechte blieben gewahrt.

(dahe)