Nach einem Großbrand des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung kann der geplante Teilchenbeschleuniger FAIR nicht wie geplant ab Dezember erprobt werden. Das hat der hessische Wissenschaftsminister Timon Gremmels (SPD) am Donnerstag erklärt. Wie lange sich die Erprobungsphase verspätet, ist noch unklar. Der Großbrand ist demnach am Donnerstagmorgen in einem Gebäude des Linearbeschleunigers UNILAC ausgebrochen – in „einem vorgeschalteten Bereich des neuen Teilchenbeschleunigers FAIR“. Die Baustelle der Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) war demnach nicht direkt betroffen. Trotzdem wird UNILAC deshalb nicht den Teilchenstrahl für FAIR liefern können.

Großeinsatz der Feuerwehr

„Das ist eine dramatische Situation für uns“, zitiert der Hessische Rundfunk eine Sprecherin des Forschungsinstituts. Noch sei nicht absehbar, wie groß der Schaden tatsächlich ist. Bei der Bekämpfung des Großbrands waren am Donnerstag zwischenzeitlich 160 Einsatzkräfte an den Löscharbeiten beteiligt, berichtet die dpa. Am späten Abend war das Großfeuer demnach unter Kontrolle, über die Nacht sollte es noch eine Brandwache geben. Die Bevölkerung war vorher vor Brandgasen gewarnt und aufgefordert worden, Fenster und Türen zu schließen sowie Lüftungs- und Klimaanlagen abzustellen. Nach Angaben des Forschungszentrums entstand das Feuer durch einen Kurzschluss bei der Stromversorgung, die Rauchsäule war kilometerweit zu sehen. Menschen sind bei dem Brand nicht zu Schaden gekommen.

Mit der internationalen Beschleunigeranlage FAIR entsteht auf dem Gelände des Forschungsinstituts im Darmstädter Stadtteil Wixhausen eine der weltweit größten Anlagen physikalischer Grundlagenforschung. Dort soll Materie erzeugt und erforscht werden, wie sonst nur weit entfernt im Universum vorkommt. Davon erhoffen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue Einblicke in den Aufbau von Materie und die Entwicklung des Kosmos. Ursprünglich sollte der Bau der Anlage 1,3 Milliarden Euro kosten, laut dem Hessischen Rundfunk belaufen sich die Kosten inzwischen aber schon auf ungefähr 4,3 Milliarden Euro. Wie es mit FAIR nun weitergeht, muss sich jetzt zeigen.

(mho)

Das deutsche Start-up Hyting hat ein wasserstoffbasiertes Heizsystem mit einer Leistung von 10 kW entwickelt, das Wärme ohne den Ausstoß von CO₂, NOx und anderen Partikeln produziert und zusätzlich mit einer Wärmepumpe arbeitet. Das System wird gerade in einem 1000 m³ großen Raum in Offenbach erprobt.

Hyting nutzt in ihrem Heizsystem ein katalytisches Verfahren, bei dem Wasserstoff in Gegenwart von Sauerstoff ohne Flamme verbrannt wird; offenbar handelt es sich um eine Brennstoffzelle, die mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft arbeitet. Dabei entstehen Wärme und Wasserdampf. Kohlenstoff, Stickstoffoxide und andere Partikelemissionen, wie sie etwa bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Gas und Öl vorkommen, entstehen bei dem Vorgang nicht. Als Wärmeübertragungsmedium kommt Luft zum Einsatz, die durch die Reaktion erhitzt wird.

Das System arbeitet jederzeit mit Wasserstoffkonzentrationen unterhalb der Entflammbarkeitsgrenze und soll daher inhärent sicher sein. Das proprietäre „flammenlose Wasserstoffverbrennungssystem“ ist zum Patent angemeldet.

Hybrides Heizsystem

Unterstützung erhält die wasserstoffbasierte Einheit von einer Wärmepumpe, die die Grundlast abdeckt. Die Wasserstoffverbrennung setzt erst bei niedrigen Umgebungstemperaturen oder hohem Heizbedarf ein. Das hybride Heizsystem kombiniert damit die Vorteile der Wärmepumpe mit den Vorteilen des katalytischen Wasserstoffverbrennungssystems miteinander. Da Spitzenbelastungen durch Wasserstoffverbrennung aufgefangen werden und dann keine elektrische Energie für die Wärmepumpe benötigt wird, soll sich eine hohe Effizienz bei geringen Kosten ergeben.

Prinzipiell sei es möglich, die wasserstoffbasierte Einheit auch mit anderen Wärmequellen als nur mit einer Wärmepumpe zu kombinieren. Hyting spricht etwa von industrieller Abwärme, die zum Heizen zur Abdeckung der Grundlast genutzt werden kann.

Vor der weltweit ersten Installation eines katalytischen Wasserstoff-Luftheizungssystems in einem 1000 m³ großen Raum einer Produktionsstätte für Präzisionspumpen in Offenbach durchlief die Anlage einen 2500-stündigen Test, um die Haltbarkeit des Systems zu validieren. Dabei wurden mit einem Generator ähnlich hoher Leistung etwa zehn Jahre Dauerbetrieb simuliert. Das wasserstoffbasierte Heizsystem soll diesen Test ohne Ausfall oder Verschleiß an sicherheitsrelevanten Bauteilen überstanden haben, heißt es von Hyting (PDF).

Die Anlage wurde dann nach der Gasgeräteverordnung GAR geprüft und zertifiziert. Der Feldtest muss nun zeigen, ob das wasserstoffbasierte Heizsystem in der praktischen Anwendung dauerhaft zur Dekarbonisierung des Heizungssektors beitragen kann.

(olb)

Für smarte Lampen, Thermostate, Sensoren oder Haushaltsgeräte gibt es jeweils eigene Apps, eigene Konten und eigene Bedienlogiken. Wer den Überblick behalten oder Geräte sinnvoll miteinander verknüpfen will, stößt damit schnell an Grenzen. Home Assistant setzt genau hier an: Die kostenlose Software versammelt Geräte und Dienste verschiedenster Hersteller unter einem Dach und macht sie gemeinsam nutzbar.

Als lokale Smart-Home-Zentrale erlaubt Home Assistant Automationen, die über einfache Zeitpläne hinausgehen – alles gesteuert über eine einheitliche Oberfläche im Browser oder auf dem Smartphone per App. Weil das Projekt quelloffen ist und von einer aktiven Community getragen wird, wächst der Funktionsumfang stetig.

Wir haben bereits in vielen Artikeln einzelne Funktionen von Home Assistant erklärt. In diesem Grundlagen-Artikel geben wir einen detaillierten Überblick über das System für Einsteiger und betten viele Beiträge aus unserem großen Tutorial-Fundus ein. Wir zeigen, wie Nutzer Geräte einbinden, wie sie erste Automationen anlegen und welche Hardware sich für den Betrieb eignet. Zudem erklären wir zentrale Begriffe und Konzepte, die für Neulinge oft sperrig wirken: Wer weiß schon ohne Vorkenntnisse, was der Unterschied zwischen einem Bereich und einer Zone ist? Oder zwischen einer Integration und einer App?

Das Home-Assistant-Projekt

Home Assistant ist an sich ein Open-Source-Projekt, das von vielen Freiwilligen getragen wird. Trotzdem gibt es eine Firma und eine Stiftung, die hinter der Software stehen und Entwickler bezahlen. Die Geschichte des Projekts zeigt, wie sie zusammenhängen.

Das Projekt Home Assistant begann 2013 als Python-Programm, 2017 wurde daraus ein Betriebssystem namens hass.io. Von der Abkürzung HASS haben sich die Entwickler mittlerweile verabschiedet. Auf der Website des Projekts gibt es eine gute Dokumentation sowie ein Forum, in dem sich Nutzer austauschen und Probleme diskutieren. 2018 haben die Entwickler von Home Assistant die Firma Nabu Casa gegründet. Darüber entwickeln sie das Projekt weiter, bieten aber auch Cloud-Funktionen gegen Bezahlung an. Die Home-Assistant-Cloud kostet 7,50 Euro im Monat oder 75 Euro im Jahr. Damit lässt sich das Smart Home aus der Ferne steuern – die Einrichtung einer Remote-Verbindung geht zwar auch per Hand, ist aber nicht einfach. Mit dem Abo lässt sich außerdem das Home-Assistant-Backup in der Cloud speichern.

Zusätzlich können zahlende Abonnenten Home Assistant automatisch mit Alexa und Google Assistant verbinden. Wer kein Geld ausgeben möchte, muss diese Verbindung über einen Alexa-Skill oder die Google Console umständlich per Hand einrichten. Weiterhin erhält man mit dem Abo eine Text-zu-Sprache-Funktion und unterstützt generell die Entwicklung von Home Assistant.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Smart Home: Alles, was Einsteiger über Home Assistant wissen müssen“.
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