Stand der Akkutechnik
Newsletter der PEGE - Planetary Engineering Group Earth von 2023-04-23.
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Die Anfänge des Lithiumakkus
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Who killed the electric car? Der Bleiakku und ähnlich miserable Akkuchemien. Diese Erfahrung musste ich 2006 bis 2009 persönlich machen, als ich beim ersten Elektrorollertest auf 17.300 km 3 Sets an Bleiakkus komplett schrottete.
Schon die ersten Lithiumakkus waren um Größenordnungen besser. Der Akku im ersten Tesla Roadster wog 408 kg für 56 kWh. Sind 137 Wh/kg. BYD setzte auf Lithium Eisenphosphat. Der erste BYD e6 hatte einen 60 kWh Akku, der 750 kg wog. Sind 80 Wh/kg. Damit hatte der BYD e6 das Temperament eines Mercedes Diesel Taxi der 60er Jahre, wurde auch meist als Taxi eingesetzt.
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Lithium-Eisen-Phosphat über 200 Wh/kg
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Lithium-Eisen-Phosphat - LiFePo4 - hat gegenüber Lithium Cobalt Ion beträchtliche Vorteile: kein teures Nickel, kein teures und imageschädigendes Cobalt, der anfängliche Nachteil im Leistungsgewicht konnte aufgeholt werden. Tesla liefert die billigeren Varianten mit LiFePo4, BYD alle Elektroautos mit LiFePo4.
Beim USGS kann man nachlesen, wie sich die als abbauwürdig nachgewiesenen Vorkommen und der Verbrauch entwickelt haben. Die Abbauwürdigen-Vorkommen haben sich auf 98 Millionen Tonnen gesteigert, 110 kWh Lithiumakku für jeden von 10 Milliarden Menschen.
An einem bestimmten Punkt von Preis für Solarstrom und technischen Fortschritt zur Gewinnung von Lithium aus Meerwasser wird sich dies etwa vertausendfachen, wenn Meerwasser als abbauwürdiges Vorkommen gerechnet wird.
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Natrium gibt es wie Salz im Meer
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Derzeit bei 160 Wh/kg, bald bei 200 Wh/kg. Jetzt schon besser, als der Akku vom ersten Tesla Roadster. Natriumakkus nehmen Nachfragedruck aus dem Lithiummarkt und ermöglichen Elektroautos billiger als Autos mit Verbrennungsmotor.
Aber wo sind die Obergrenzen in der Anwendung? Probieren wir mal 30.000 t Natriumakkus in das Containerschiff CMA CGM Nevada einzubauen.
Das wären 6 GWh Akkus. Das Schiff hat 72 MW Antriebsleistung für 25,4 Knoten gleich 47 km/h. 3.900 km mit vollem Tempo. Mit halber Leistung, 37 km/h, steigert sich das auf 6.150 km.
Die Liberty Frachter im 2. Weltkrieg fuhren nur 20 km/h. Mit der Schleichfahrt ginge es 21.600 km weit.
Bei 50 € pro kWh Akku kosten diese 300 Millionen €.
Die Kosten teilen wir mal auf 10 Jahre, 10 große Fahrten pro Jahr, 6000 40' Container. 300 Millionen € dividiert durch 60 Tausend Container, macht 500 €.
In den letzten Jahren schwankten die Frachtkosten von Shenzhen nach Kopper zwischen 2.000 und 12.000 US$ pro 40' Container. Strom könnte sogar billiger als Schweröl werden im Sinne von Schiff antreiben.
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CATL kündigt 500 Wh/kg an
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CATL ist der größte Akkuhersteller der Welt. Der kündigt bestimmt nichts an, was er nicht sicher liefern kann. Mit 500 Wh/kg und 600 kg Akku in einer aerodynamisch guten Limousine könnte man München bis Berlin durchgehend ohne Nachladen mit 200 km/h fahren. Bei Tempo 130 sind dann schon München – Berlin – München möglich, das sind 1.250 km. Das führt die E-Fuel Debatte bei Straßenfahrzeugen vollends ins Absurde. 3 t Akku in einem LKW wären 1.500 kWh und deutlich über 1.000 km Reichweite. Gerade sah ich einen Wasserstoff LKW mit 400 km Reichweite. Verheerender kann die Niederlage der Wasserstoff-Lobby nicht sein.
Aber dieser Akku ist für höheres berufen, für Flugzeuge. Bei Aviation Alice stehen derzeit 900 bis 980 kWh Akku mit 3.600 kg. Der Unterschied zwischen Gewicht der Zellen und des kompletten Akkupacks kann schwer geschätzt werden, aber 500 Wh/kg wäre eine sehr beträchtliche Steigerung. Vielleicht 1.500 kWh Akku, statt 980 kWh?
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Peak-Shaving mit Eisen-Luft-Akkus
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Das Stromnetz und seine Auslegung. Ein typisches Beispiel ist ein 400 kVA Trafo für 100 Einfamilienhäuser. Jeder hat einen 17 kW Stromanschluß, aber wenn jeder gleichzeitig 17 kW wollte. Wie viel Solarstrom kann man aus einer solchen Siedlung abtransportieren? Hängt ganz vom den Stromspeichern ab. Ohne Speicher 2.800 kWh an einem sehr sonnigen Sommertag. Mit 3 kWh Akku pro kW Peak Photovoltaik schon 7.200 kWh. Wenn man eine zweite Akkuebene einführt, nicht ganz so effizient wie Lithium oder Natrium, dafür sehr billig, könnte man mit demselben Stromnetz noch deutlich mehr Photovoltaik in einer solchen Siedlung montieren. 900 kWh Jahresertrag pro kW Peak (Mix verschiedener Ausrichtungen) sind auf 365 Tage und 24 h verteilt nur 102 W. Der höchstmögliche Tagesertrag ist 7 kWh. Auf 24 h verteilt 291 W. Wenn man jeden Tagesertrag über 150% Durchschnittswert in Luft-Eisen-Akkus abspeichern würde, käme man mit beträchtlich weniger Netzausbau aus.
Es ist frustrierend, dass es keine ernstzunehmenden Studien zur Kostenoptimierung der Energiewende gibt. Ganz im Gegenteil, es wird nur studiert, wie es möglichst teuer wird. Leider hat sich dazu das Instrument der Dissertationsbörse als untauglich erwiesen, weil die betreuenden Universitätsprofessoren genau wissen, welche Themen unerwünscht sind und die Karriere des Studenten gefährden. Da kann ein Student noch so begeistert von einem Dissertationsthema sein, nach einer Woche heißt es nur noch „Mein Professor hat mir dringend davon abgeraten“.
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Katastrophengebiet besichtigt
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Wie wirkt sich Inflation und höhere Zinsen auf die Haushersteller aus, die in der blauen Lagune bei der SCS (Shopping City Süd) sind? Weiter machen, wie bisher, scheint dort das einzige Motto zu sein. Ab und zu Photovoltaik in homöopathischen Dosen wäre vor 30 Jahren ja noch ganz toll gewesen, aber heute viel zu wenig. Man setzt auf traditionelle Materialien, koste es was es wolle. Betonfundament, zuerst das Ziegeldach, dann ein paar Photovoltaikmodule. Nur können sich dieses „Koste es was es wolle“ immer weniger Kunden leisten.
Meine Besichtigung zeigte in aller Deutlichkeit, warum meine Broschüre mit „Das alte EFH ist tot, es lebe das neue EFH“ beginnt. Bisherige Disruptionen fanden in recht lebendigen Wirtschaftszweigen statt, Auto gegen Pferd, Digitalkamera gegen chemischen Film, Smartphone gegen einfaches Handy, Elektroauto gegen Auto mit Verbrennungsmotor.
Doch hier trifft die Disruption KlimaSchutzÜberlegenheistsHaus repräsentiert durch das GEMINI next Generation Haus auf eine Branche, die durch extreme Innovationsfeindlichkeit jetzt schon in sehr beträchtlichen Problemen steckt,
Als Aktionär, Mitarbeiter oder Hauskäufer werden Sie auch Teil der Gegenbewegung gegen viele negative, überlebensfeindliche Entwicklungen in unserer Gesellschaft.
Ein neuer Aktionär meinte „Ich mit meiner sehr bescheidenen Investition“, aber 4.000 mal 1.000 € sind auch 4 Millionen für alle Investitionen bis zur Eröffnung der Siedlung in Unken als Startpunkt für weltweite Expansion.
Die großen Kapitalerhöhungen kann nur die Hauptversammlung beschließen, aber hier einmal das, was Vorstand und Aufsichtsrat beschließen können. Das neue Grundkapital dient zur Perfektionierung der Unterlagen für die größeren geplanten Kapitalerhöhungen.
Hier die Details.
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-250% CO2 bis 350 ppm wieder erreicht sind
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| -250% CO2 Emission bis 350 ppm wieder erreicht sind
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Weniger CO2 Emission ist viel zu wenig, auch Nullemission ist unzureichend. Nur eine Planetensanierung mit großtechnischem CO2 Filtern und Spalten aus der Atmosphäre hilft.
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| CO2 aus der Atmosphäre filtern und spalten
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Pflanzen sind durch enormen Platz- und Wasserbedarf für die erforderliche Senkung des CO2 Gehalts in der Atmosphäre ungeeignet. Da ist kein Platz für 37 Millionen km² wachsender Wald.
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| 390 PWh/Jahr Strom für CO2 aus der Atmosphäre
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Mit Power to Carbon den CO2 Gehalt mindern, mit Power to Liquid Energieträger erzeugen und mit CO2 Indoor Pflanzenzucht betreiben, um die Großflächenlandwirtschaft zu ersetzen.
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| Kohlefaser wird Standard Baumaterial
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Wenn wir die 33,1 Gt CO2 Emission von 2019 aus der Atmosphäre filtern und in C und O spalten, ergibt dies 9 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Was tun damit?
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| IPCC Bericht 2021: „Netto-Null-Emission“ Märchen und seine verheerenden Folgen
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Sich ständig selbst widersprechend, hält der IPCC 2021 Bericht an dem völlig unzureichenden Ziel „Netto-Null-Emission“ fest. Sind dies Denkverbote?
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| Grüner Dogmatismus und die Vernichtung der Deutschen Photovoltaik Industrie
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Wie das Dogma „Der Strombedarf wird sinken“ zu extrem falschen Zielsetzungen führte, welche 2013 zur Zerstörung der Deutschen Photovoltaikindustrie führten.
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| Warum Deutschland bei der Energiewende versagt
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Im ersten Jahrzehnt des neuen Jahrtausends war Deutschland das große Vorbild bei der Energiewende, warum hingegen die derzeitige EEG-Politik zum Versagen führt.
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| Sri Lanka Krise 2022 Beispiel für die Versäumnisse beim Ölausstieg
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Vom Ausfall beim Tourismus durch COVID-19 schwer getroffen, kommt der höhere Ölpreis als nächster Schlag. Die schweren Versäumnisse der Industriestaaten.
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| Destruktiver Kult verhindert funktionsfähige Energiewende
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Ein Horrorroman über eine Welt, in der es keine erneuerbare Energie und kein Recycling gibt, verzögerte eine funktionsfähige Energiewende und somit Klimaschutz um Jahrzehnte.
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| Funktionsfähige Energiewende vs. Deutsche Energiewende
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Wir müssen die groteske deutsche Energiewende in aller Härte anprangern, um all die Feinde dieser Groteske zu Fans einer funktionsfähigen Energiewende zu machen.
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| Die 1000 m² Zivilisation
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Mehr Raum für die Natur, mehr Raum für den Menschen, beenden von Flächenvergeudung durch ineffiziente Nutzung, beenden von Naturzerstörung für unsinnig Ineffizientes.
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| Beispiel Deutschland
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Mit 233 Einwohner pro km² ist Deutschland viermal dichter als der Weltdurchschnitt besiedelt. So funktioniert die 1.000 m² Gesellschaft und 100% erneuerbare Energie.
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| BGE - Bedingungsloses Grundeinkommen
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BGE wird immer mehr nötig, ist aber nicht kompatibel mit dem gegenwärtigen System. Die Grundlagen einer BGE kompatiblen Gesellschaft schaffen.
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| Niemand soll sich vor großen Veränderungen fürchten müssen
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Wer Existenzangst hat, wird sich jeder Änderung heftig entgegenstellen. Wir müssen daher ein System entwerfen, wo jeder Verlierer des Umbaus zu einem Gewinner wird.
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| BGE für Selbstversorger
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Mietwohnung in San Francisco, Strom, Treibstoff, Essen, Handwerker für Reparaturen werden alle locker vom BGE bezahlt. Befreien Sie sich von solch überzogen Illusionen.
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| Die Wirtschaft konkurrenzfähig halten
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Wenn die Kosten für Wohnen, Nahrung und Energie sehr hoch sind, reichen auch enorm hohe Löhne kaum zum Leben. Ein Teufelskreis zum wirtschaftlichen Abstieg.
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| CO2 Rechner Energiebilanzrechner
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Da es keinen einzigen Fußabdruckrechner gibt, wo man die Werte eines GEMINI next Generation Hauses eingeben kann, hier unser CO2 Energiebilanzrechner für Wohnen und Mobilität.
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| Städte neu denken: neuer Baustandard KlimaSchutzÜberlegenheitsHaus
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Die grüne Bundestagsfraktion veranstaltet am 19. März 2021 die Online-Konferenz „Städte neu denken“. Wir sind bei der virtuellen Ausstellung dabei: Neuer Baustandard KSÜH.
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| Energiewende neu denken: Die Preislüge
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Die Forderung „Mehr Geld für den Klimaschutz“ basiert auf der Preislüge. Wir benötigen aber mehr Motivation, Kredit und Möglichkeit für eine echte wirksame Energiewende.
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| Sommer / Winter Ausgleich von Solarstrom – Saisonspeicher
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Verschiedene Ansätze für den Sommer/Winterausgleich im Vergleich. Sieben verschiedene Orte, von Oslo bis Kairo, werden auf Saisonausgleich untersucht.
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| Energiewende – Nahrungswende – Sozialwende
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Alle sprechen nur von der Energiewende für den Klimaschutz, doch wir benötigen auch eine Wende bei der Nahrungsproduktion und im Sozialem. Ein Lösungsansatz für alle 3 Wenden.
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| Wäre Deutschland mit 100% Solarstrom möglich?
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Der Ausbau an Windenergie stockt. Ist Windenergie für die Energiewende wirklich unverzichtbar oder ginge es sogar auch mit ausschließlich 100% Solarstrom?
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| Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung + Feuchtigkeitsrückgewinnung
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Extrem sparsam und leise, doch große Leistungsreserven, um auch bei einer großen Party beste Raumluftqualität zu haben. Gehört selbstverständlich zur Grundausstattung.
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| Mehr Effizienz beim Heizen, Kühlen und Warmwasser durch 3 neue Patente
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Wie erzielt man mit einer Luftwärmepumpe eine höhere JAZ als mit einer Erdwärmepumpe, wie kann der Strombedarf für die Warmwasserbereitung drastisch reduziert werden?
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| Wohnberatung Lebensberatung - neue Möglichkeit für mehr Lebensstandard
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Hauseigentum billiger als eine Mietwohnung? Der Traum vom Haus mit eigenem Garten plötzlich nicht nur in Reichweite, sondern auch noch eine finanzielle Verbesserung?
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KlimaSchutzÜberlegenheitsHaus
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| Klima Schutz Überlegenheits Haus KSÜH
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Eine dauerhafte Zivilisation mit Achtung und Platz für die Natur erfordert es, Wohnen, Energieproduktion und Produktion von Nahrungsmitteln platzsparend zusammenzulegen.
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| Eisen-Luft Akku – wird dezentraler Sommer/Winter Ausgleich Standard?
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Ein neues großes Duell zeichnet sich ab: Wasserstoff-Brennstoffzelle, Power to Methan und GuD Kraftwerke gegen den Eisen-Luft-Akku. Wo kann der Eisen-Luft-Akku Kosten sparen?
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| Entwicklungen zum KlimaSchutzÜberlegenheitsHaus KSÜH 2022
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Es ist viel mehr als nur ein Baustandard, es entwickelt sich Richtung eines Zivilisationsstandards für weltweiten Wohlstand und zur Bewältigung der Klimakatastrophe.
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| Wandheizung und/oder Bodenheizung
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Wie eine Kombination von Maßnahmen den Strombedarf einer Wärmepumpe drastisch senkt: Die zusätzliche Wandheizung ermöglicht weniger Vorlauftemperatur, höhere Leistungszahl.
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Investieren in Disruption zum Überleben
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| Investieren in Disruption zum Überleben: GEMINI 1991 bis 2023
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1991 war das „GEMINI bewohnbare Sonnenkraftwerk“ seiner Zeit extrem weit voraus, doch 2021 hat „GEMINI next Generation“ das Potenzial für die nächste große Disruption.
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| Dynamik von Zielen und Entscheidungen
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Die Erfindung des Katalysators 1950 entwickelte eine Dynamik, die zum Ende des Verbrennungsmotors führt. Rio 1992, Paris 2015 wird ebenso den Baustandard KSÜH etablieren.
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| Gründung GEMINI next Generation AG: wir werden Tesla bei Häusern sein
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Im ersten Schritt wird in Österreich eine Aktiengesellschaft mit 70.000 € Stammkapital gegründet. Damit wird eine rechtliche Struktur für weitere Investoren geschaffen.
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| Land für Energie: Leistbares Wohnen,
funktionsfähige Energiewende
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und billiger Strom für weltweiten Wohlstand. Entschlossen den wirtschaftlichen Abstieg durch explodierende Wohnkosten und explodierende Energiekosten stoppen.
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| Zivilisationsebenen und der Status der Zivilisation auf Planet Erde
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Ohne es zu wissen, ist die Menschheit seit einem 1/4 Jahrtausend auf einem Zivilisationssprung. Dieser muss jetzt mit der erforderlichen Planetensanierung abgeschlossen werden.
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| Hindernisse auf dem Weg zu einer echten Zivilisation
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Technik und Naturwissenschaften sehr gut plus Politik und Wirtschaftswissenschaft nicht genügen minus. Was hindert die Menschheit am Aufstieg zur echten Zivilisation?
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