1
00:00:00,080 --> 00:00:04,080
Willkommen zu einer neuen Folge 
von Wissensreise durch das 

2
00:00:04,080 --> 00:00:08,960
Periodensystem, deinem Podcast 
zum Entspannen, Loslassen und 

3
00:00:08,960 --> 00:00:11,600
lernen. 
Kennst du schon unsere anderen 

4
00:00:11,600 --> 00:00:15,840
Schlafreisereien wie Schlafreise
durch das Universum oder 

5
00:00:15,840 --> 00:00:17,920
Schlafreise durch vergessene 
Welten? 

6
00:00:18,320 --> 00:00:21,440
Falls nicht, schau gerne in 
unseren Feed, dort wartet 

7
00:00:21,440 --> 00:00:25,840
bereits eine ganze Welt voller 
Wissen auf dich, doch heute 

8
00:00:25,840 --> 00:00:28,320
begeben wir uns auf eine ganz 
besondere Reise. 

9
00:00:28,880 --> 00:00:33,560
Wir besuchen ein Element, das im
Alltag nahezu unsichtbar ist und

10
00:00:33,560 --> 00:00:37,560
doch in fast jedem modernen 
Bauwerk, in jedem Fahrzeug und 

11
00:00:37,560 --> 00:00:39,600
in vielen unserer Werkzeuge 
steckt. 

12
00:00:40,240 --> 00:00:44,800
Ein Element, das in der Natur in
wunderschönen Farben leuchtet, 

13
00:00:44,880 --> 00:00:48,720
das in unserem Blut eine 
bescheidene, aber bedeutsame 

14
00:00:48,720 --> 00:00:51,240
Rolle spielt und das 
Wissenschaftlerinnen und 

15
00:00:51,240 --> 00:00:54,880
Wissenschaftler seit fast 2 
Jahrhunderten in seinen Bann 

16
00:00:54,880 --> 00:00:57,840
zieht. 
Die Rede ist von Vanadium. 

17
00:00:58,280 --> 00:01:02,720
Dem Element mit der Ordnungszahl
23, dem stillen Helden des 

18
00:01:02,720 --> 00:01:06,400
Periodensystems. 
Die Geschichte des Vanadiums 

19
00:01:06,560 --> 00:01:09,960
beginnt nicht geradlinig, wie 
man es vielleicht von einem 

20
00:01:09,960 --> 00:01:14,080
Element erwarten würde, sie ist 
vielmehr ein wissenschaftliches 

21
00:01:14,080 --> 00:01:18,400
Drama in 2 Akten mit 
Protagonisten auf verschiedenen 

22
00:01:18,400 --> 00:01:21,840
Kontinenten, die unabhängig 
voneinander denselben Schatz 

23
00:01:21,840 --> 00:01:25,200
aufspürten. 
Der erste Akt spielt im Jahr 

24
00:01:25,280 --> 00:01:31,120
1801 im fernen Mexiko die. 
Dort lebte und arbeitete Andres 

25
00:01:31,120 --> 00:01:35,920
Manuel Del Rio, ein in Spanien 
geborener Mineraloge, der an der

26
00:01:35,920 --> 00:01:38,480
Bergbauschule in Mexiko Stadt 
lehrte. 

27
00:01:39,040 --> 00:01:44,880
Del Rio untersuchte ein Erz aus 
der Minenregion Simapan in 

28
00:01:44,880 --> 00:01:49,040
Hidalgo, das heute als Vanadinid
bekannt ist. 

29
00:01:49,840 --> 00:01:54,000
Als er das Mineral analysierte, 
entdeckte er darin ein neues 

30
00:01:54,000 --> 00:01:56,960
Element. 
Dessen Verbindungen er aufgrund 

31
00:01:56,960 --> 00:02:01,760
ihrer lebhaften Farbpalette von 
Gelb über Rot bis blau und Grün 

32
00:02:01,920 --> 00:02:06,240
zunächst Pankromium nannte, also
das Allfarbige. 

33
00:02:06,960 --> 00:02:10,800
Bald taufte er es um in 
Erythronium, vom griechischen 

34
00:02:10,800 --> 00:02:14,160
Wort für Rot, da sich viele 
seiner Verbindungen beim 

35
00:02:14,160 --> 00:02:18,640
Erhitzen rot Färbten. 
Doch dann kam der Zweifel, ein 

36
00:02:18,640 --> 00:02:22,240
französischer Chemiker, Baron 
Alexander von Humboldt, schickte

37
00:02:22,240 --> 00:02:26,320
Proben nach Europa, meinte. 
Del Rio habe lediglich 

38
00:02:26,320 --> 00:02:30,640
verunreinigtes Chrom entdeckt, 
DEL Rio, ein bescheidener 

39
00:02:30,640 --> 00:02:33,120
Wissenschaftler, zog seine 
Entdeckung zurück. 

40
00:02:33,520 --> 00:02:37,160
Es war ein fataler Irrtum, der 
ihm die Priorität der Entdeckung

41
00:02:37,160 --> 00:02:41,920
kosten sollte. 
Der zweite Akt beginnt 1830 in 

42
00:02:41,920 --> 00:02:47,120
Schweden der Chemiker Niels 
Gabriel Sebström untersuchte 

43
00:02:47,120 --> 00:02:51,040
Eisenerze aus einer Mine ins 
Mooland und entdeckte in der 

44
00:02:51,040 --> 00:02:53,680
Schlacke ein ihm unbekanntes 
Metall. 

45
00:02:54,480 --> 00:02:58,960
Er nannte es zu Ehren der 
Nordischen Göttin Vanadis, einem

46
00:02:58,960 --> 00:03:02,480
Beinamen der Göttin Freier, der 
Göttin der Schönheit und 

47
00:03:02,480 --> 00:03:06,040
Fruchtbarkeit. 
Vanadium der Name passte 

48
00:03:06,040 --> 00:03:09,680
perfekt, denn die Verbindungen 
des neuen Elements zeigten eine 

49
00:03:09,680 --> 00:03:13,760
außergewöhnliche Vielfalt an 
Farben, ganz wie die vielen 

50
00:03:13,760 --> 00:03:18,280
Facetten der Göttin selbst. 
Kurz darauf untersuchte der 

51
00:03:18,280 --> 00:03:22,120
große deutsche Chemiker 
Friedrich Wöhler, bekannt durch 

52
00:03:22,120 --> 00:03:25,600
seine Harnstoffsynthese. 
Die erstmals zeigte, dass 

53
00:03:25,600 --> 00:03:28,560
organische Verbindungen im Labor
herstellbar sind. 

54
00:03:28,800 --> 00:03:33,680
Die Proben del Rios erneut. 
Er bestätigte Del Rio, hatte 

55
00:03:33,680 --> 00:03:37,360
dasselbe Element entdeckt wie 
Selbström die wissenschaftliche 

56
00:03:37,360 --> 00:03:41,960
Gemeinschaft einigten sich auf 
den Namen Vanadium und der Name 

57
00:03:41,960 --> 00:03:46,880
Erythronium verschwand aus den 
Geschichtsbüchern Andres Manuel 

58
00:03:46,880 --> 00:03:49,600
del Rio ist jedoch zu recht in 
Erinnerung geblieben. 

59
00:03:50,000 --> 00:03:54,960
Als der erste Mensch, der jemals
Vanadium in Händen hielt, das 

60
00:03:54,960 --> 00:04:00,000
reine Metall selbst wurde erst 
1867 vom britischen Chemiker 

61
00:04:00,160 --> 00:04:04,560
Henry Enfield Roscoe erfolgreich
isoliert, indem er 

62
00:04:04,560 --> 00:04:07,440
Vanadiumchlorid mit Wasserstoff 
reduzierte. 

63
00:04:08,240 --> 00:04:11,040
Er stellte fest, dass die 
bisherigen Proben verunreinigt 

64
00:04:11,040 --> 00:04:13,840
waren, das wirklich reine 
Vanadium war ein 

65
00:04:13,840 --> 00:04:18,320
silberglänzendes, hartes und 
duktiles Metall, deutlich anders

66
00:04:18,320 --> 00:04:22,640
als bisher vermutet. 
Vanadium trägt das Elementsymbol

67
00:04:22,640 --> 00:04:27,880
5 und hat die Ordnungszahl 23. 
Es gehört zur fünften Gruppe des

68
00:04:27,880 --> 00:04:30,880
Periodensystems und zur Familie 
der Übergangsmetalle. 

69
00:04:30,880 --> 00:04:37,400
Sein Atomgewicht beträgt 50,942 
Gramm pro Mol und es besitzt 2 

70
00:04:37,400 --> 00:04:43,760
stabile Isotope. 
Vanadium 51, das mit einem 

71
00:04:43,760 --> 00:04:47,160
Anteil von etwa 99,75% das bei 
weitem häufigere ist, und 

72
00:04:47,160 --> 00:04:51,440
Vanadium 50, das mit 0,25% zwar 
selten vorkommt, aber der 

73
00:04:51,520 --> 00:04:54,000
interessanteste der beiden ist. 
Denn Vanadium 50 ist leicht 

74
00:04:54,000 --> 00:04:56,960
radioaktiv mit einer 
Halbwertszeit von über 1,4 

75
00:04:57,200 --> 00:05:09,760
quintillionen Jahren. 
Das ist etwa das 100 Milliarden 

76
00:05:09,760 --> 00:05:14,200
Fache des Alters des Universums.
Praktisch gesehen ist Vanadium 

77
00:05:14,200 --> 00:05:19,200
50 also stabil, was Vanadium 
jedoch wirklich aus der Masse 

78
00:05:19,200 --> 00:05:22,160
der Metalle heraushebt, ist 
seine außergewöhnliche 

79
00:05:22,160 --> 00:05:25,840
Fähigkeit, in mehreren 
verschiedenen Oxidationsstufen 

80
00:05:25,840 --> 00:05:33,040
zu existieren, die gängigsten 
sind plus 2 + 3 + 4 und plus 5. 

81
00:05:33,840 --> 00:05:36,680
Diese Eigenschaft allein macht 
Vanadium zu einem der 

82
00:05:36,680 --> 00:05:40,960
farbenprächtigsten Elemente im 
Periodensystem, denn jede 

83
00:05:40,960 --> 00:05:45,040
Oxidationsstufe entspricht einer
anderen Farbe in wässriger 

84
00:05:45,040 --> 00:05:51,600
Lösung v 2 plus Ionen sind von 
einem tiefen, satten violett 

85
00:05:51,680 --> 00:05:57,040
fast wie Amethyst v 3 plus Ionen
erscheinen in einem blaugrünen 

86
00:05:57,040 --> 00:06:01,520
Ton, der an Malachit erinnert, v
4 plus Ionen. 

87
00:06:01,760 --> 00:06:06,800
Meist als Vanadylionen 5 o 2 
plus. 

88
00:06:06,800 --> 00:06:10,720
Vorliegend sind charakteristisch
blau, ein lebhaftes Himmelblau 

89
00:06:11,200 --> 00:06:15,120
und v 5 plus Ionen, meist als 
Vanadat. 

90
00:06:15,120 --> 00:06:20,320
Ionen sind gelb bis Orangebraun 
dieses Farbenspektrum macht 

91
00:06:20,320 --> 00:06:23,760
Vanadiumlösungen zu einem 
beliebten Demonstrationsobjekt 

92
00:06:23,920 --> 00:06:28,320
in Chemielabors weltweit. 
Schülerinnen und Schüler können.

93
00:06:28,480 --> 00:06:32,480
Mit einfachen Reduktionsmitteln 
wie Zink die Lösung von Gelb 

94
00:06:32,480 --> 00:06:36,000
über blau nach Grün und 
schließlich zu violett umfärben.

95
00:06:36,240 --> 00:06:40,320
Ein visuelles Erlebnis, das die 
Chemie lebendig werden lässt. 

96
00:06:40,960 --> 00:06:45,320
Vanadium ist ein mittelhartes 
Metall mit einer Mooshärte von 

97
00:06:45,320 --> 00:06:49,520
etwa 7 kratztes Glas, ist aber 
weicher als Wolfram oder Chrom. 

98
00:06:50,880 --> 00:06:55,400
Es hat einen schmelzpunkt von 
1910 Grad Celsius und. 

99
00:06:55,680 --> 00:06:59,520
Und einen Siedepunkt von 3407 
Grad Celsius. 

100
00:06:59,600 --> 00:07:02,640
Werte, die es klar als 
hochschmelzendes Metall 

101
00:07:02,640 --> 00:07:07,280
ausweisen. 
Seine Dichte beträgt 6,11 Gramm 

102
00:07:07,440 --> 00:07:09,760
pro Kubikzentimeter. 
Was es deutlich. 

103
00:07:09,760 --> 00:07:14,880
Leichter macht als Eisen mit 
7,87 Gramm pro Kubikzentimeter 

104
00:07:15,520 --> 00:07:19,920
reines Vanadium ist außerdem gut
leitfähig für Elektrizität und 

105
00:07:19,920 --> 00:07:22,960
Wärme und zeigt bei sehr tiefen 
Temperaturen. 

106
00:07:23,760 --> 00:07:27,680
Unterhalb von 5,03 Kelvin 
supraleitende. 

107
00:07:27,680 --> 00:07:32,960
Eigenschaften Vanadium ist kein 
seltenes Element im Erdmantel 

108
00:07:32,960 --> 00:07:35,520
gehört es mit einer 
durchschnittlichen Häufigkeit 

109
00:07:35,520 --> 00:07:41,520
von etwa 120 bis 160 Milligramm 
pro Kilogramm zu den häufigeren 

110
00:07:41,520 --> 00:07:44,720
Spurenelementen. 
Es ist damit etwa so häufig wie 

111
00:07:44,720 --> 00:07:47,920
Nickel und häufiger als Kupfer 
oder Zink. 

112
00:07:48,800 --> 00:07:53,440
In der Erdkruste liegt seine 
Konzentration bei etwa 120 bis 

113
00:07:53,440 --> 00:07:59,720
160 Teilen pro 1000000, was es 
zum 22 häufigsten Element der 

114
00:07:59,720 --> 00:08:02,600
Erdkruste macht. 
Der Teufel steckt jedoch im 

115
00:08:02,600 --> 00:08:07,200
Detail, Vanadium ist selten in 
hochkonzentrierten, leicht 

116
00:08:07,200 --> 00:08:11,080
abbaubaren Lagerstätten zu 
finden, stattdessen ist es über 

117
00:08:11,080 --> 00:08:14,560
verschiedene Minerale und 
Gesteine verstreut, die 

118
00:08:14,560 --> 00:08:18,480
wichtigsten vanadiumhaltigen 
Minerale sind Vanadinid und. 

119
00:08:18,800 --> 00:08:23,040
Ein bleivanad Chlorid, 
Deskloisid, ein zinkblei, 

120
00:08:23,040 --> 00:08:28,640
Vanadat Carnotid, ein Kalium 
Uranium, Vanadat und Patronid, 

121
00:08:28,720 --> 00:08:32,799
ein Vanadiumsulfid. 
Besonders interessant ist, dass 

122
00:08:32,799 --> 00:08:37,120
Vanadium häufig in fossilen 
Brennstoffen vorkommt, in Rohöl,

123
00:08:37,280 --> 00:08:41,520
insbesondere in schwerem Öl und 
Bitumen, aber auch in Kohle und 

124
00:08:41,520 --> 00:08:46,480
Ölschiefer, das Vanadium in 
Erdöl stammt ursprünglich aus 

125
00:08:46,480 --> 00:08:48,520
abgestorbenen Meeresorganismen, 
das. 

126
00:08:48,720 --> 00:08:52,920
Die es über Jahrmillionen 
Anreicherten, beim Verbrennen 

127
00:08:52,920 --> 00:08:56,560
dieser Brennstoffe gelangt 
Vanadium in die Umwelt, ein 

128
00:08:56,560 --> 00:08:59,360
Kreislauf, der sowohl 
ökologische als auch 

129
00:08:59,360 --> 00:09:03,200
industrielle Bedeutung hat. 
Die wichtigsten Vanadiumerzeuger

130
00:09:03,200 --> 00:09:08,480
der Welt sind China, Russland 
und Südafrika, China allein 

131
00:09:08,560 --> 00:09:13,120
produziert mehr als die Hälfte 
des weltweiten Vanadiums häufig 

132
00:09:13,120 --> 00:09:15,120
wird Vanadium nicht direkt 
abgebaut. 

133
00:09:15,360 --> 00:09:18,880
Sondern als Nebenprodukt der 
Eisenerzverarbeitung gewonnen. 

134
00:09:19,440 --> 00:09:23,120
Der Hauptrohstoff ist dabei 
titano Magnetit Erz, aus dem 

135
00:09:23,120 --> 00:09:27,280
zunächst Roheisen Erschmolzen 
wird, die dabei anfallenden 

136
00:09:27,280 --> 00:09:31,200
Schlacken sind Vanadiumreich und
werden anschließend 

137
00:09:31,200 --> 00:09:35,600
weiterverarbeitet, Vanadium 
findet sich aber nicht nur in 

138
00:09:35,600 --> 00:09:39,120
der unbelebten Natur, es ist 
auch ein Element des Lebens, 

139
00:09:39,360 --> 00:09:41,680
zumindest für bestimmte 
Organismen. 

140
00:09:42,560 --> 00:09:46,000
Bestimmte Meeresorganismen, 
insbesondere Sehscheiden, auch 

141
00:09:46,000 --> 00:09:49,920
Tunikaten genannt, reichern 
Vanadium in ihrem Blut in 

142
00:09:49,920 --> 00:09:54,040
erstaunlichen Konzentrationen 
an, während das Meerwasser nur 

143
00:09:54,040 --> 00:09:58,880
etwa 35 Nanogramm Vanadium pro 
Liter enthält, können manche 

144
00:09:58,880 --> 00:10:02,080
sehscheidenarten 
Vanadiumkonzentrationen im Blut 

145
00:10:02,080 --> 00:10:05,960
aufweisen, die millionenfach 
höher sind als im umgebenden 

146
00:10:05,960 --> 00:10:10,040
Meerwasser, die genaue 
biologische Funktion ist noch 

147
00:10:10,040 --> 00:10:13,760
nicht vollständig geklärt. 
Aber es wird vermutet, dass das 

148
00:10:13,760 --> 00:10:18,640
Vanadium in speziellen Zellen, 
den Vanadozyten gespeichert wird

149
00:10:18,640 --> 00:10:21,920
und möglicherweise eine Rolle 
bei der Abwehr von Fressfeinden 

150
00:10:21,920 --> 00:10:24,480
spielt. 
Auch bestimmte Pilze, 

151
00:10:24,720 --> 00:10:27,840
insbesondere der giftige 
Fliegenpilz, enthalten 

152
00:10:27,840 --> 00:10:33,280
Vanadiumverbindungen in Form des
sogenannten Amavadins kommen wir

153
00:10:33,280 --> 00:10:36,800
nun zur vielleicht wichtigsten 
Seite des Vanadiums seiner 

154
00:10:36,800 --> 00:10:42,800
industriellen Bedeutung. 
Rund 85 bis 90% des weltweit 

155
00:10:42,800 --> 00:10:46,640
produzierten Vanadiums fließen 
in die Stahlproduktion. 

156
00:10:47,440 --> 00:10:51,200
Und hier liegt der Grund, warum 
Vanadium so einen unscheinbaren,

157
00:10:51,440 --> 00:10:54,480
aber enormen Einfluss auf unser 
modernes Leben hat. 

158
00:10:55,120 --> 00:10:58,320
Vanadium ist ein 
legierungselement par 

159
00:10:58,320 --> 00:11:01,520
excellence. 
Bereits kleine Mengen von 0,1 

160
00:11:01,520 --> 00:11:05,360
bis 0,2% Vanadium in einem Stahl
können dessen Eigenschaften 

161
00:11:05,360 --> 00:11:07,680
dramatisch verbessern. 
Vanadiumstahl ist deutlich 

162
00:11:07,680 --> 00:11:12,080
fester, zäher und 
widerstandsfähiger gegen Abrieb 

163
00:11:12,160 --> 00:11:17,920
als normaler Stahl, es bildet in
der Stahlmatrix winzige Karbide 

164
00:11:17,920 --> 00:11:22,560
und Nitride Vanadiumkarbid VC 
und Vanadium Nitrit vn. 

165
00:11:27,360 --> 00:11:30,640
Die sich zwischen den 
Eisenkristallen einlagern und 

166
00:11:30,640 --> 00:11:33,200
eine Art mikroskopisches Gerüst 
bilden. 

167
00:11:33,600 --> 00:11:37,440
Das Ergebnis der Stahl lässt 
sich weniger leicht verbiegen, 

168
00:11:37,680 --> 00:11:41,840
bricht weniger leicht und hält 
wesentlich länger, ein 

169
00:11:41,840 --> 00:11:45,440
historischer Meilenstein der 
Vanadiumstahlgeschichte ist der 

170
00:11:45,440 --> 00:11:49,200
Ford Model T. 
Henry Ford erfuhr von einem 

171
00:11:49,200 --> 00:11:52,960
Autowrack in Frankreich, bei dem
Teile aus einem neuen, 

172
00:11:52,960 --> 00:11:57,040
leichteren und festeren Stahl 
auffällig gut erhalten geblieben

173
00:11:57,040 --> 00:11:59,680
waren. 
Dieser Stahl enthielt Vanadium, 

174
00:12:00,240 --> 00:12:03,400
Ford ließ daraufhin 
Vanadiumstahl systematisch 

175
00:12:03,400 --> 00:12:07,280
analysieren und für sein Model T
verwenden, das erste 

176
00:12:07,360 --> 00:12:11,520
Massenproduktionsfahrzeug der 
Welt, der Vanadiumstahl 

177
00:12:11,520 --> 00:12:15,680
ermöglichte es Ford, Teile zu 
bauen, die mit gleichem Gewicht 

178
00:12:15,680 --> 00:12:19,520
deutlich haltbarer waren, die. 
Das Model T wurde dadurch 

179
00:12:19,520 --> 00:12:22,480
leichter, belastbarer und 
günstiger herzustellen. 

180
00:12:22,640 --> 00:12:26,080
Ein Triumph der 
Materialwissenschaft heute 

181
00:12:26,080 --> 00:12:30,160
findet sich Vanadiumstahl in 
unzähligen Anwendungen in 

182
00:12:30,160 --> 00:12:34,640
Eisenbahnschienen, Brücken und 
Hochhäusern, in Werkzeugstählen 

183
00:12:34,640 --> 00:12:38,800
für Bohrer, Pfeilen und 
Sägeblätter, in Federstählen, in

184
00:12:38,800 --> 00:12:43,080
Achsen und Kurbelwellen von 
Fahrzeugen, in Schutzwesten und 

185
00:12:43,080 --> 00:12:47,440
gepanzerten Fahrzeugen. 
Kurz gesagt, fast überall dort, 

186
00:12:47,440 --> 00:12:51,200
wo Stahl Extrembelastungen 
standhalten muss, ist Vanadium 

187
00:12:51,200 --> 00:12:54,640
im Spiel. 
Doch Vanadium kann mehr als nur 

188
00:12:54,640 --> 00:13:02,320
Stahl Härten als Vanadium Vau 
oxid v 2 o 5 ist es einer der 

189
00:13:02,320 --> 00:13:06,160
wichtigsten industriellen 
Katalysatoren der Welt im 

190
00:13:06,160 --> 00:13:09,440
sogenannten Kontaktverfahren, 
dem Hauptverfahren zur 

191
00:13:09,440 --> 00:13:13,600
Herstellung von Schwefelsäure. 
Wirkt Vanadiumoxid als 

192
00:13:13,600 --> 00:13:17,760
Katalysator bei der Oxidation 
von Schwefeldioxid zu 

193
00:13:17,760 --> 00:13:22,000
schwefeltrioxid Schwefelsäure 
ist die am häufigsten 

194
00:13:22,000 --> 00:13:24,720
produzierte Industriechemikalie 
der Welt. 

195
00:13:25,120 --> 00:13:28,160
Ohne Vanadium wäre ihre 
großtechnische Herstellung 

196
00:13:28,240 --> 00:13:32,000
deutlich schwieriger und teurer.
Schwefelsäure wiederum ist 

197
00:13:32,000 --> 00:13:34,800
unverzichtbar für die 
Herstellung von Düngemitteln, 

198
00:13:34,880 --> 00:13:38,640
Farben, Kunststoffen, 
Batteriesäure und zahllosen 

199
00:13:38,640 --> 00:13:42,240
weiteren Produkten. 
Man kann also sagen, Vanadium 

200
00:13:42,240 --> 00:13:45,200
steht im Hintergrund eines 
enormen Teils der modernen 

201
00:13:45,200 --> 00:13:48,640
Chemieproduktion. 
In den letzten Jahren ist 

202
00:13:48,640 --> 00:13:52,080
Vanadium ins Rampenlicht einer 
weiteren, möglicherweise noch 

203
00:13:52,080 --> 00:13:55,160
bedeutenderen Anwendung gerückt,
der stationären 

204
00:13:55,160 --> 00:13:59,360
Energiespeicherung, die 
sogenannte Vanadium Redox 

205
00:14:01,520 --> 00:14:06,320
Flussbatterie, kurz RFB. 
Ist eine vielversprechende 

206
00:14:06,320 --> 00:14:09,920
Technologie für die großgalige 
Speicherung erneuerbarer 

207
00:14:09,920 --> 00:14:13,920
Energie. 
Das Grundprinzip ist elegant in 

208
00:14:13,920 --> 00:14:17,680
einer Vanadium redox Batterie 
werden 2 Tanks mit 

209
00:14:17,680 --> 00:14:21,040
Vanadiumhaltiger 
Elektrolytlösung gefüllt, beim 

210
00:14:21,040 --> 00:14:24,040
Laden und Entladen werden 
Vanadium Ionen zwischen 

211
00:14:24,040 --> 00:14:28,160
verschiedenen Oxidationsstufen 
hin und her gewandelt, auf der 

212
00:14:28,160 --> 00:14:32,880
einen Seite zwischen v 2 Plus 
und v 3 Plus, auf der anderen 

213
00:14:32,880 --> 00:14:40,320
zwischen V 4 Plus und. 
VO 2 plus und v 5 plus VO 2 plus

214
00:14:41,040 --> 00:14:45,520
die Energie wird chemisch in den
Vanadiumionen gespeichert, nicht

215
00:14:45,600 --> 00:14:49,360
in einer festen Elektrode wie 
bei herkömmlichen Lithium Ionen 

216
00:14:49,360 --> 00:14:52,240
Akkus. 
Was macht diese Technologie so 

217
00:14:52,240 --> 00:14:55,600
attraktiv? 
Zum einen ist da die nahezu 

218
00:14:55,600 --> 00:14:59,120
unbegrenzte Lebensdauer, da 
beide Elektrolyte aus 

219
00:14:59,120 --> 00:15:01,840
Vanadiumverbindungen bestehen, 
gibt es keine 

220
00:15:01,840 --> 00:15:05,200
Kreuzkontamination. 
Die die Kapazität dauerhaft 

221
00:15:05,200 --> 00:15:10,040
mindert, während Lithium Ionen 
Akkus nach einigen 100 bis 1000 

222
00:15:10,040 --> 00:15:13,680
Ladezyklen an Kapazität 
verlieren, kann eine Vanadium 

223
00:15:13,680 --> 00:15:17,840
redox Batterie theoretisch 
unbegrenzt oft geladen und 

224
00:15:17,840 --> 00:15:21,440
entladen werden, ohne 
wesentliche Kapazitätsverluste 

225
00:15:21,440 --> 00:15:24,000
zu erleiden. 
Zum anderen lässt sich die 

226
00:15:24,000 --> 00:15:27,840
Kapazität einfach skalieren 
durch Vergrößerung der Tanks 

227
00:15:28,000 --> 00:15:30,080
ohne die restliche Anlage zu 
verändern. 

228
00:15:30,640 --> 00:15:35,400
Das macht Vrf BS. 
Ideal für Anwendungen, bei denen

229
00:15:35,400 --> 00:15:38,720
große Energiemengen über viele 
Stunden gespeichert werden 

230
00:15:38,720 --> 00:15:41,840
müssen. 
In Regionen mit hohem Anteil an 

231
00:15:41,840 --> 00:15:45,360
Solar und Windenergie sind 
solche Langzeitspeicher von 

232
00:15:45,360 --> 00:15:49,360
unschätzbarem Wert. 
China investiert massiv in 

233
00:15:49,360 --> 00:15:53,880
Vanadium redox Batterien, die 
größte Anlage der Welt befindet 

234
00:15:53,880 --> 00:15:58,000
sich in der chinesischen Provinz
Liaoning und hat eine Kapazität 

235
00:15:58,000 --> 00:16:02,080
von 200 Megawattstunden. 
Genug, um 10 Tausende von 

236
00:16:02,080 --> 00:16:04,400
Haushalten für mehrere Stunden 
zu versorgen. 

237
00:16:04,880 --> 00:16:08,960
Auch in Japan, Australien, 
Europa und den USA werden immer 

238
00:16:08,960 --> 00:16:12,400
mehr Anlagen dieser Art in 
Betrieb genommen, die Vanadium. 

239
00:16:12,400 --> 00:16:15,360
Redox Batterie ist. 
Kein neues Konzept sie wurde 

240
00:16:15,360 --> 00:16:20,960
bereits in den 19. 80er Jahren. 
Von Maria Skillers Kasakos an 

241
00:16:20,960 --> 00:16:24,080
der University of New South 
Wales in Australien, entwickelt 

242
00:16:24,080 --> 00:16:26,880
die. 
Doch erst jetzt, im Zeitalter 

243
00:16:26,880 --> 00:16:30,480
der erneuerbaren Energien, 
entfaltet diese Technologie ihr 

244
00:16:30,480 --> 00:16:34,160
volles Potential. 
Vanadium, das jahrzehntelang 

245
00:16:34,160 --> 00:16:37,240
fast ausschließlich in Stahl 
vergraben war, entwickelt sich 

246
00:16:37,240 --> 00:16:39,760
zu einem Schlüsselelement der 
Energiewende. 

247
00:16:40,080 --> 00:16:44,320
Neben seiner industriellen 
Relevanz hat Vanadium auch eine 

248
00:16:44,320 --> 00:16:47,160
biologische Seite, die 
Wissenschaftlerinnen und 

249
00:16:47,160 --> 00:16:50,720
Wissenschaftler seit Jahrzehnten
fasziniert und beschäftigt. 

250
00:16:51,600 --> 00:16:54,000
Vanadium. 
Ist kein klassisches 

251
00:16:54,080 --> 00:16:58,240
lebensnotwendiges Spurenelement 
für den Menschen, zumindest 

252
00:16:58,240 --> 00:17:01,920
nicht in dem Sinne, dass ein 
eindeutiger Mangel bekannter 

253
00:17:01,920 --> 00:17:06,000
Erkrankungen verursacht. 
Doch es gibt Hinweise, dass 

254
00:17:06,000 --> 00:17:09,760
Vanadium in sehr kleinen Mengen 
biologisch aktiv ist. 

255
00:17:10,119 --> 00:17:13,920
Es kommt im menschlichen Körper 
in Spuren vor, hauptsächlich in 

256
00:17:13,920 --> 00:17:18,920
Knochen, Nieren, Leber und Milz.
Die tägliche Aufnahme über die 

257
00:17:18,920 --> 00:17:22,160
Nahrung beträgt je nach 
Ernährungsgewohnheiten. 

258
00:17:22,400 --> 00:17:27,119
Etwa 10 bis 60 Mikrogramm. 
Besonders intensiv erforscht 

259
00:17:27,119 --> 00:17:31,120
wird die mögliche Rolle von 
Vanadium bei der Regulation des 

260
00:17:31,120 --> 00:17:34,400
Blutzuckerspiegels 
Vanadiumverbindungen, 

261
00:17:34,720 --> 00:17:40,240
insbesondere Vanadylsulfat und 
organische Vanadiumkomplexe wie 

262
00:17:40,400 --> 00:17:44,400
B. 
Mov bis Maltolato Oxovanadium 

263
00:17:44,960 --> 00:17:48,240
ahmen in Tierversuchen die 
Wirkung von Insulin nach. 

264
00:17:48,720 --> 00:17:51,840
Sie aktivieren 
Insulinrezeptorsignalwege und 

265
00:17:51,840 --> 00:17:55,520
verbessern die Glukoseaufnahme 
in Zellen in Studien an 

266
00:17:55,520 --> 00:17:59,040
diabetischen Ratten zeigten 
vanadiumhaltige Verbindungen 

267
00:17:59,200 --> 00:18:02,240
beeindruckende 
blutzuckersenkende Effekte. 

268
00:18:02,960 --> 00:18:06,640
Erste klinische Studien am 
Menschen deuten ebenfalls auf 

269
00:18:06,640 --> 00:18:09,280
eine gewisse insulinmimetische 
Wirkung hin. 

270
00:18:09,600 --> 00:18:13,440
Obwohl die Toxizität bei höheren
Dosen und die begrenzte 

271
00:18:13,440 --> 00:18:16,880
Bioverfügbarkeit noch erhebliche
Herausforderungen für eine 

272
00:18:16,880 --> 00:18:19,440
mögliche therapeutische Nutzung 
darstellen. 

273
00:18:20,160 --> 00:18:23,280
In der Natur gibt es 
faszinierende Beispiele für 

274
00:18:23,280 --> 00:18:28,080
Organismen, die Vanadium aktiv 
nutzen, bestimmte Meeresalgen 

275
00:18:28,080 --> 00:18:31,280
und Pilze verwenden, 
vanadiumhaltige Enzyme, 

276
00:18:31,680 --> 00:18:35,440
sogenannte Vanadiumabhängige 
Haloperoxidasen. 

277
00:18:35,840 --> 00:18:40,160
Diese Enzyme katalysieren die 
Oxidation von Halogeniden wie 

278
00:18:40,160 --> 00:18:44,480
Bromit und Jodid und sind damit 
für die Produktion einer 

279
00:18:44,480 --> 00:18:48,480
Vielzahl von halogenierten 
organischen Verbindungen im Meer

280
00:18:48,480 --> 00:18:51,760
verantwortlich. 
Diese Verbindungen spielen eine 

281
00:18:51,760 --> 00:18:55,760
wichtige Rolle im Marin 
Ökosystem und beeinflussen sogar

282
00:18:55,760 --> 00:19:00,640
die Chemie der Atmosphäre. 
Ein weiterer faszinanter Fund in

283
00:19:00,640 --> 00:19:04,880
bestimmten Ölquellen und im Blut
bestimmter mariner Tiere wurden.

284
00:19:05,120 --> 00:19:09,760
Vanadium Porphyrinkomplexe 
entdeckt ähnlich dem Hämoglobin,

285
00:19:10,000 --> 00:19:13,000
dem Eisenhaltigen 
Sauerstofftransporter in unserem

286
00:19:13,000 --> 00:19:18,240
Blut, jedoch mit Vanadium als 
Zentralatom die biologische 

287
00:19:18,240 --> 00:19:21,360
Funktion dieser Verbindungen ist
noch nicht vollständig 

288
00:19:21,360 --> 00:19:24,920
aufgeklärt, bietet aber einen 
spannenden Einblick in die 

289
00:19:24,920 --> 00:19:29,760
Vielseitigkeit dieses Elements. 
Wie jedes Element hat auch 

290
00:19:29,760 --> 00:19:34,120
Vanadium seine Schattenseiten in
zu hohen Konzentrationen ist es 

291
00:19:34,120 --> 00:19:37,280
toxisch. 
Vanadiumverbindungen können 

292
00:19:37,280 --> 00:19:40,240
haut, Schleimhäute und die 
Atemwege reizen. 

293
00:19:40,880 --> 00:19:44,440
Bei chronischer Exposition kann 
es zu Schädigungen von Lunge und

294
00:19:44,440 --> 00:19:47,440
Nieren kommen, besonders 
Vanadium. 5. 

295
00:19:47,440 --> 00:19:50,320
Oxid gilt als 
gesundheitsgefährdend, wenn es 

296
00:19:50,320 --> 00:19:54,240
als Feinstaub eingeatmet wird, 
ein wichtiges Umweltthema. 

297
00:19:54,400 --> 00:19:56,400
Ist die Freisetzung von 
Vanadium. 

298
00:19:56,480 --> 00:20:00,400
Durch die Verbrennung fossiler 
Brennstoffe, Schweröl. 

299
00:20:00,560 --> 00:20:04,000
Das in Schiffsmotoren und großen
Kraftwerken eingesetzt wird, 

300
00:20:04,160 --> 00:20:06,880
enthält oft signifikante Mengen 
Vanadium. 

301
00:20:07,440 --> 00:20:10,840
Bei der Verbrennung entstehen 
Vanadiumoxide, die in die 

302
00:20:10,840 --> 00:20:14,800
Atmosphäre gelangen, und wenn 
sie wieder niedergehen, Boden 

303
00:20:14,800 --> 00:20:18,480
und Wasser belasten können. 
Im Bereich der Energiegewinnung 

304
00:20:18,640 --> 00:20:21,840
ist daher eine sorgfältige 
Filterung und Überwachung 

305
00:20:21,840 --> 00:20:26,800
notwendig, gleichzeitig eröffnen
Vanadium Redox Batterien, wenn 

306
00:20:26,800 --> 00:20:30,160
sie Lithium Ionen Akkus. 
In bestimmten Anwendungen 

307
00:20:30,160 --> 00:20:36,320
ersetzen ökologische Vorteile 
der Elektrolyt einer Vrfb kann 

308
00:20:36,320 --> 00:20:40,400
am Ende des Batterielebens 
vollständig recycelt werden, da 

309
00:20:40,400 --> 00:20:43,760
das Vanadium dabei nicht 
verbraucht, sondern nur zwischen

310
00:20:43,760 --> 00:20:46,240
Oxidationsstufen umgewandelt 
wird. 

311
00:20:46,800 --> 00:20:49,960
Das ist ein erheblicher Vorteil 
gegenüber Lithium Ionen 

312
00:20:49,960 --> 00:20:54,120
Batterien, bei deren Entsorgung 
und Recycling komplexe und 

313
00:20:54,120 --> 00:20:57,440
teilweise umweltbelastende 
Prozesse notwendig sind. 

314
00:20:58,320 --> 00:21:02,680
Die Zukunft des Vanadiums sieht 
vielversprechend aus und das in 

315
00:21:02,680 --> 00:21:06,240
mehrfacher Hinsicht. 
Die weltweite Nachfrage nach 

316
00:21:06,240 --> 00:21:09,760
Vanadium Redox Batterien wird 
nach Prognosen verschiedener 

317
00:21:09,760 --> 00:21:13,200
Marktanalysten in den nächsten 
Jahren stark wachsen, 

318
00:21:13,680 --> 00:21:17,440
angetrieben durch den Ausbau 
erneuerbarer Energien und den 

319
00:21:17,440 --> 00:21:22,640
Bedarf an stabilen Netzspeichern
gleichzeitig steigt der Bedarf 

320
00:21:22,640 --> 00:21:26,800
an hochfestem Vanadiumstahl 
durch die wachsende Nachfrage 

321
00:21:26,880 --> 00:21:30,160
nach leichteren. 
Aber stabileren Konstruktionen 

322
00:21:30,160 --> 00:21:34,080
in der Automobilindustrie, im 
Maschinenbau und in der Luft und

323
00:21:34,080 --> 00:21:37,720
Raumfahrt. 
Vanadiumverbindungen werden auch

324
00:21:37,720 --> 00:21:40,480
in der Katalyseforschung 
intensiv untersucht. 

325
00:21:41,040 --> 00:21:44,960
Vanadiumoxid Katalysatoren 
spielen bereits heute eine 

326
00:21:44,960 --> 00:21:47,680
wichtige Rolle bei der 
selektiven katalytischen 

327
00:21:47,680 --> 00:21:52,080
Reduktion von Stickoxiden, einem
Verfahren zur Reinigung von 

328
00:21:52,080 --> 00:21:55,120
Abgasen aus Kraftwerken und 
Industrieanlagen. 

329
00:21:55,840 --> 00:21:59,360
In der Zukunft könnten 
vanadiumbasierte Katalysatoren 

330
00:21:59,520 --> 00:22:02,880
auch in der Produktion von 
grünem Wasserstoff und in 

331
00:22:02,880 --> 00:22:06,520
anderen Schlüsselprozessen der 
nachhaltigen Chemie eingesetzt 

332
00:22:06,520 --> 00:22:08,600
werden. 
Wissenschaftlerinnen und 

333
00:22:08,600 --> 00:22:11,840
Wissenschaftler erforschen 
außerdem vanadiumhaltige 

334
00:22:11,840 --> 00:22:15,440
Materialien für den Einsatz in 
der Halbleitertechnik. 

335
00:22:16,160 --> 00:22:22,480
Vanadiumdioxid VO 2 zeigt einen 
faszinierenden metallisolator 

336
00:22:22,480 --> 00:22:26,320
Übergang. 
Bei einer Temperatur von etwa 68

337
00:22:26,320 --> 00:22:30,720
Grad Celsius unterhalb dieser 
Temperatur verhält es sich wie 

338
00:22:30,720 --> 00:22:33,520
ein Halbleiter, oberhalb wie ein
Metall. 

339
00:22:34,240 --> 00:22:37,280
Diese Eigenschaft könnte für die
Entwicklung von Schaltern, 

340
00:22:37,280 --> 00:22:41,120
Sensoren und neuartigen 
elektronischen Bauteilen genutzt

341
00:22:41,120 --> 00:22:45,040
werden, wenn man die Geschichte 
des Vanadiums betrachtet, von 

342
00:22:45,040 --> 00:22:48,640
seiner Entdeckung in den Minen 
Mexikos über seine Rolle in 

343
00:22:48,640 --> 00:22:52,080
Stahl und Katalysatoren bis 
hinzu den modernen 

344
00:22:52,080 --> 00:22:55,360
Redoxbatterien. 
Dann wird etwas Grundlegendes 

345
00:22:55,360 --> 00:22:58,480
deutlich. 
Vanadium ist zutiefst mit 

346
00:22:58,480 --> 00:23:01,920
unserer Erde verwoben, es 
entstammt den Tiefen des 

347
00:23:01,920 --> 00:23:05,280
Erdmantels, wurde über 
Milliarden von Jahren durch 

348
00:23:05,280 --> 00:23:08,640
geologische Prozesse an die 
Oberfläche gebracht, von 

349
00:23:08,640 --> 00:23:12,000
Lebewesen aufgenommen und 
verändert, in fossilen 

350
00:23:12,000 --> 00:23:15,600
Brennstoffen eingeschlossen und 
von uns Menschen erschlossen. 

351
00:23:16,400 --> 00:23:19,840
Danke, dass du heute dabei 
warst, auf unserer Wissensreise 

352
00:23:19,840 --> 00:23:23,920
durch das Periodensystem. 
Heute haben wir Vanadium 

353
00:23:23,920 --> 00:23:28,080
entdeckt, das Farbenpächtige, 
vielseitige und unterschätzte 

354
00:23:28,080 --> 00:23:33,760
Element mit der Ordnungszahl 23 
ein Element, das Brücken baut, 

355
00:23:33,760 --> 00:23:38,080
stahlveredelt Energie speichert 
und uns daran erinnert, dass die

356
00:23:38,080 --> 00:23:41,040
wichtigsten Dinge oft die sind, 
die wir nicht sehen. 

357
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