Künstliche Intelligenz
Open-Source-Hardware: Offener Bausatz für Redox-Flow-Batterien
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)
Künstliche Intelligenz
Umfrage: Lehrkräfte fühlen sich unsicher im Umgang mit KI
Viele Lehrerinnen und Lehrer in Deutschland fühlen sich im Umgang mit Künstlicher Intelligenz nicht sattelfest. Wie aus dem in Stuttgart vorgestellten Deutschen Schulbarometer der Robert Bosch Stiftung hervorgeht, fühlen sich knapp zwei Drittel der Befragten (62 Prozent) unsicher im Umgang mit KI-Tools wie etwa ChatGPT.
Zudem wendet die Mehrheit der befragten Lehrkräfte die Tools auch nur selten an. Mehr als die Hälfte der Befragten nutzt KI demnach seltener als einmal im Monat – knapp ein Drittel der Lehrkräfte verzichtet ganz auf die Nutzung. Kommen ChatGPT und Co. zum Einsatz, dann vor allem zur Erstellung von Aufgaben für den Unterricht oder für die Unterrichtsplanung.
Lehrkräfte blicken skeptisch auf Auswirkungen von KI
Auf Schülerinnen und Schüler hat der Einsatz von Künstlicher Intelligenz nach Einschätzung der Befragten überwiegend negative Folgen. 62 Prozent der Lehrkräfte, die im vergangenen Jahr KI genutzt haben, befürchten negative Auswirkungen auf die sozialen und kommunikativen Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler. Ähnlich schätzen die Befragten die Auswirkungen auf die Fähigkeiten zum kritischen Denken ein.
Positiv sehen die Lehrkräfte dagegen, dass sie mithilfe von KI stärker auf individuelle Lernbedürfnisse ihrer Schüler eingehen können. 65 Prozent der Befragten sehen darin einen Vorteil.
Experten fordern Fortbildungen
„ChatGPT und vergleichbare Anwendungen sind längst Teil der Lebenswelt junger Menschen und lassen sich auch durch Verbote nicht mehr aus dem schulischen Alltag verbannen“, sagte Dagmar Wolf von der Robert Bosch Stiftung. Lehrkräfte sollten deshalb eigene Erfahrungen mit den Technologien sammeln. „Darüber hinaus sind systematische Fortbildungen zum Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Unterricht unerlässlich“, meint Wolf. Nur so könnten Schülerinnen und Schüler einen reflektierten und verantwortungsvollen Umgang mit KI erlernen.
Mit dem Deutschen Schulbarometer lässt die Robert Bosch Stiftung seit 2019 regelmäßig repräsentative Befragungen zur aktuellen Situation der Schulen in Deutschland durchführen. Für die aktuelle Ausgabe wurden zwischen dem 11. November und 2. Dezember 2024 insgesamt 1.540 Lehrkräfte an allgemeinbildenden und beruflichen Schulen vom Meinungsforschungsinstitut Forsa befragt. Die Ergebnisse der Umfrage haben demnach eine Fehlertoleranz von drei Prozentpunkten.
(mho)
Künstliche Intelligenz
Mittwoch: Anthropic mit Copyright-Teilerfolg, Google Earth bietet Rückblicke
Das KI-Unternehmen Anthropic hat Bücher ohne Genehmigung kopiert und für das Training von Sprachmodellen genutzt. Etliche US-Autoren haben gegen dieses Vorgehen geklagt. Doch die Zulässigkeit ist abhängig von der Beschaffungsweise, sagt jetzt ein US-Gericht. Das könnte Auswirkungen auf andere Copyright-Verfahren haben. Derweil feiert Google das 20. Jubiläum von Google Earth und führt den Rückblick in vergangene Zeiten auf Street-View-Ebene auch in Google Earth ein, nachdem dies zuvor bereits in Google Maps möglich war. So lässt sich die Historie aus anderen Blickwinkeln betrachten. Zudem wird mehr KI in Google Earth integriert. Bei Microsoft stehen hingegen wohl noch im Juni umfangreiche Stellenstreichungen an. Im Spielbereich ist es die x-te in jüngster Zeit. Denn schon seit Anfang 2024 hat der Softwarekonzern in mehreren Runden tausende Mitarbeiter entlassen. Die eingesparten Kosten dürften für KI und zur Refinanzierung der Activision-Blizzard-Übernahme genutzt werden – die wichtigsten Meldungen im kurzen Überblick.
Anthropic hat einen Teilsieg im Streit über mögliche Copyrightverletzungen beim Training großer Sprachmodelle (LLM) mit nicht lizenzierten Buchkopien erzielt. Ein US-Bundesbezirksgericht hat einem Antrag Anthropics auf ein Urteil nach abgekürztem Verfahren teilweise stattgegeben. Die Nutzung der Kopien zum KI-Training ist demnach zulässig, nur der Download elektronischer Bücher von „Piratenseiten“ ist illegal. Sowohl Anthropic als auch die betroffenen Buchautoren können Rechtsmittel einlegen. Doch in den USA sind Dutzende Klagen mit dem Vorwurf der Copyrightverletzung durch KI-Betreiber anhängig. Denn Anthropic hat, ohne Lizenzen, eine digitale Bibliothek erstellt, die möglichst alle Bücher der Welt enthalten soll: Anthropic kann Copyright-Klage von Buchautoren teilweise abwehren.
Google Earth wurde vor 20 Jahren eingeführt und passend zum Jubiläum lässt Google die Nutzer einen Blick in die Vergangenheit werfen. Nachdem historische Street-View-Aufnahmen bereits in Google Maps verfügbar sind, sind diese jetzt auch in Google Earth integriert. Laut Datenkonzern lassen sich damit Entwicklungen etwa in Städten auch aus anderer Perspektive bildlich verfolgen. Google Maps erlaubt dies bereits seit einiger Zeit, was letztes Jahr zu einem Trend in sozialen Netzwerken führte. So haben Nutzer mithilfe von Google Maps Aufnahmen verstorbener Verwandten gefunden. Google Earth wird aber auch professionell genutzt. Zudem ist auch KI eingezogen und dies soll weiter ausgebaut werden: Google Earth wird 20 und erlaubt den Blick auf historische Street-View-Aufnahmen.
Microsoft soll in den kommenden Tagen umfangreiche Stellenstreichungen verlautbaren. Bei der Spieletochter Xbox steht demnach eine unternehmensweite Reorganisation mit vielen Kündigungen an. Bloomberg beruft sich bei seinem Bericht auf nicht namentlich genannte Eingeweihte. Vergangene Woche hat derselbe Nachrichtendienst den Abbau tausender Stellen in Microsofts Vertriebsstruktur vorausgesagt. Solche Maßnahmen setze Microsoft häufig gegen Ende des Geschäftsjahres, das zum 30. Juni abläuft, sagt Bloomberg. Bei Xbox hält sich Microsoft aber nicht unbedingt an diesen Fahrplan. Voriges Jahr gab es bei der Spielefirma gleich drei Kündigungswellen. Jetzt gibt es ähnliche Berichte: Microsoft plant weitere Kündigungswelle.
Damit hat Bill Gates nichts mehr zu tun, denn der Microsoft-Gründer hat das EU-Parlament besucht, genauer den Entwicklungsausschuss, um mit Abgeordneten über globale Gesundheit und Innovation zu sprechen. Gates zeichnete ein düsteres Bild der globalen Gesundheitslage. Wegen der Kürzungen der USA in die Entwicklungshilfe würden Millionen sterben. Die EU lobte er hingegen als verlässlichen Partner und Vorreiter bei der Entwicklungszusammenarbeit. Die Abgeordneten hingegen huldigten Gates für seinen Philanthropismus. Statt kritischer Nachfragen dominierte Dankbarkeit gegenüber einem der mächtigsten privaten Akteure in der globalen Gesundheitspolitik: Bill Gates will spenden und mit Innovationen „globale Gesundheitskrise“ stoppen.
Krisen könnten auch DSL-Nutzer bekommen, denn werden Kupferleitungen abgeschaltet, drohen Versorgungslücken. Der Bundesverband der Verbraucherzentralen (vzbv) mahnt daher Regulierer und Politik, dass Haushalte trotz geplanter Kupfer-Glas-Migration „immer mit Internet versorgt werden müssen“. Zudem erinnert der Verband in seiner Stellungnahme zum Impulspapier der Bundesnetzagentur für der Übergang zu Glasfaser daran, dass der Wechsel auf Glasfaserleitungen deutliche Preissteigerungen nach sich ziehen kann. Der vzbv fordert daher auch günstigere Glasfaser mit weniger Bandbreite, denn die Verbraucher dürfen nicht zu teureren Internetanschlüssen gezwungen werden bei der Kupfer-Glas-Migration: Verbraucherschützer fordern transparente Abschaltpläne.
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Auch noch wichtig:
- Videos der ersten Fahrten von Teslas Robotaxis zeigen mehrere Fälle mutmaßlicher Verstöße gegen die Verkehrsregeln. Die NHTSA hat eine Prüfung versprochen, denn die Fahrzeuge waren zu schnell, auf der falschen Spur etc.: US-Behörde untersucht Teslas Robotaxis.
- Nirgendwo in Europa wird so viel Geld mit E-Bikes gemacht. Zwar gab es zuletzt einen Dämpfer im Geschäft. Doch langfristig dürfte kein Weg daran vorbeiführen: Deutschland Hochburg bei E-Bikes in Europa – die Preise sinken.
- Der Asteroid 2024 YR₄ ist für uns keine direkte Gefahr mehr, den Mond könnte er noch treffen. Forscher haben ermittelt, was das für die Erde bedeuten würde, denn es wäre „wie eine Atombombenexplosion“: Warnung vor möglichem Asteroideneinschlag in den Mond.
- Schwache E-Auto-Zulassungen machen deutschen Akkubau unrentabel. Unabhängigkeit von China wäre dabei aber wichtig für Industrie, Energiewende und Verteidigung: Gesunkene Nachfrage nach Elektroautos lässt deutschen Akkumarkt einbrechen.
- Ikea vermittelt Interessierten jetzt auch Balkonkraftwerke von Svea Solar. Locken sollen etwa Rabatte für Ikea-Family-Mitglieder. Taugen die Preise der Balkonkraftwerke von Ikea?
- Vor fünf Jahren wurde die Umstellung des Macs von Intel-Prozessoren auf Apple Silicon angekündigt. Apple sprach zu Recht von einem „historischen Tag“. Es war der Unterschätzte: Fünf Jahre Apple Silicon.
- Auch Kubuntu wagt den nächsten Schritt beim Technologiewechsel von Xorg auf Wayland. Ein zweifelhafter Fork versucht derweil, Xorg neues Leben einzuhauchen: Kubuntu wechselt auf Wayland, neuer Fork von Xorg erschienen.
- Die erste Vorabversion von iOS 26 bekam eine Menge Kritik ab. Die zweite bringt eine Menge Verbesserungen, darunter solche optischer Art. Mit iOS 26 Developer Beta 2 entglast Apple das iPhone wieder etwas.
- Die meisten gängigen KI-Chatbots lassen sich dazu überreden, sexuell explizite Unterhaltungen zu führen. Auch wenn sie es zunächst ablehnen, führt es zu Dirty Talk mit der KI: Diese Modelle lassen sich zu intimen Gesprächen verführen.
- Auf der Eurobike in Frankfurt stellt Bosch seinen neuen Antrieb für Trekking-E-Bikes vor. Er schiebt stärker an als die Motoren vieler Mountainbikes: Bosch Performance Line PX ist ein neuer Motor für Trekking-E-Bikes.
- Mit der Flow Battery Research Collective wollen Forscher den Zugang zu Redox-Flox-Akkus erleichtern und zum Nachbau fernab akademischer Großlabore anregen. Es ist Open-Source-Hardware: Offener Bausatz für Redox-Flow-Batterien.
(fds)
Künstliche Intelligenz
Google Earth erlaubt Blick in die Vergangenheit mit alten Street-View-Aufnahmen
Google Earth wurde vor 20 Jahren eingeführt und passend zum Jubiläum lässt Google die Nutzer einen Blick in die Vergangenheit werfen. Nachdem historische Street-View-Aufnahmen bereits in Google Maps verfügbar sind, sind diese jetzt auch in Google Earth integriert. Laut Datenkonzern lassen sich damit Entwicklungen etwa in Städten auch aus anderer Perspektive bildlich verfolgen.
In einem Rückblick auf die Jahre seit der Einführung von Google Earth schreibt Google im eigenen Blog, dass Google Earth 2005 allein in der ersten Woche nach Verfügbarkeit 100 Millionen Mal heruntergeladen wurde. Auf aktuelle Nutzerdaten geht der Konzern nicht ein, aber behauptet, dass Anwender im Vorjahr mehr als 2 Milliarden Mal nach Orten in Google Earth gesucht haben.
Google Earth zur Vergangenheitsbewältigung
Das können sie jetzt auch in der Vergangenheit, nachdem Google Earth jetzt auch alte Street-View-Bilder enthält. Google Maps erlaubt dies bereits seit einiger Zeit, was letztes Jahr zu einem Trend in sozialen Netzwerken führte. So haben Nutzer mithilfe von Google Maps Aufnahmen verstorbener Verwandten gefunden und diese etwa bei TikTok veröffentlicht, wie TechCrunch schreibt. Das lässt Google Earth nun ebenfalls zu.
Google Earth wird aber auch professionell genutzt, wie Google betont. Zuvor hat etwa ein Meeresbiologe von seinem Schreibtisch ein bis dato unbekanntes Korallenriff und ein Wissenschaftler aus seinem Labor in London einen versteckten Regenwald in Mosambik entdeckt. Letzteres führte zu einer Expedition, bei der Dutzende neue Pflanzen und Tierarten gefunden wurden. Ersthelfer in den USA haben Google Earth auch nach Wirbelstürmen genutzt, um Rettungseinsätze zu unterstützen und die Auswirkungen von Naturkatastrophen zu verstehen.
KI auch bei Google Earth
Google gibt auch Tipps zur Nutzung von Google Earth. So sollen sich mit dem Dienst weitläufige Ansammlungen von Baumkronen finden, die gerade in der heißen Sommerzeit häufig gesuchten Schatten spenden. Künstliche Intelligenz (KI) darf ebenfalls nicht fehlen. Der Konzern hat Gemini bereits letztes Jahr in Google Earth integriert, um etwa Städteplanern nützliche Erkenntnisse zu liefern, etwa die Standorte von Ladestationen für Elektroautos.
In den nächsten Wochen soll diese KI-Unterstützung ausgeweitet werden. Google kündigt ein Design-Tool mit generativer KI für Google Earth an, das professionellen Nutzern neue Möglichkeiten zur Planung und zum Entwerfen geben soll. Als Beispiel nennt der Konzern Städtebauplanung, bei der Gebäude für ihre Eignung für Solarmodule abgeschätzt werden können.
Siehe auch:
(fds)
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