Joseph S. Francisco (64) wuchs im texani­schen Beaumont in der Nachbarschaft großer Fabriken und Ölraffinerien auf, die die Luft mit Schadstoffen belasteten. Schon früh beschäftigte er sich mit dem Zusammen­hang von Luftverschmutzung und Atem­wegs­erkrankungen. Das war der Startpunkt für eine jahrzehntelange Karriere als Atmo­sphärenchemiker. Francisco forschte und lehrte an zahlreichen Universi­täten in den USA, in Europa und Asien. Heute ist er Professor an der renommierten University of Pennsylvania, wo er Licht ins Dunkel des chemischen Innenlebens unserer Erdatmosphäre bringt.

Das Wissenschaftlerteam um Francisco erforscht das Wachstum von Eis. Jüngst ist den Wissenschaftlern dabei ein Durchbruch gelungen: Anhand einer Visualisierung konnten sie zeigen, was auf der Ebene der atomaren Struktur passiert, wenn Eis in der Atmosphäre entsteht. Was abstrakt klingt, könnte schon bald praktische Konsequenzen für die Nutzung von Windenergie im Winter haben. Der Grund: Sind Windräder vereist, fallen sie häufig aus. Die Erkenntnisse der US-Forscher könnten dafür sorgen, dass die Enteisung deutlich schneller und günstiger erfolgt – und damit der Windkraft zusätzlichen Schwung verleihen.

Die Energiewende ist eine Erfolgsgeschichte, trotz aller Hindernisse und Schwierigkeiten. Der weltweite Verbrauch von erneuerbaren Energien aus Sonne, Wind und Wasser steigt kontinuierlich mit hohen Raten. In den vergangenen drei Jahrzehnten hat er sich mehr als verzwanzigfacht. Spitzenreiter ist China, mit einigem Abstand vor den Vereinigten Staaten und Deutschland.

Ja, aber nicht mit normalem Holz. Mein Team und ich haben dem Holz das Lignin entzogen und es gepresst. Dieses gebleichte „weiße Holz“ hat zwei Vorteile. Zum einen heizt es sich durch Sonneneinstrahlung kaum auf. Zum anderen kann es Infrarot­energie an die Umgebung abstrahlen. So wird das Gebäude heruntergekühlt. Die kühlende Wirkung beruht auf Schwingungen und Dehnungen der Zellulosemoleküle. Daher be­nötigt das Gebäude keine zusätzliche Kühlung, etwa in Form einer Klimaanlage. Wir haben in unseren Experimenten herausgefunden, dass der Energieverbrauch dadurch um 20 bis 60 Prozent reduziert werden könnte. Die Dauerhaltbarkeit – bis zu 20 oder 30 Jahre im Außenbereich – muss noch untersucht werden. Doch wir sind optimistisch, dass das Holz in wenigen Jahren für einige spezielle Kühlanwendungen, wie Dächer in trockenen Gegenden, genutzt werden kann.