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Auf dem Automobilwoche Kongress in Berlin stellt Borderstep Direktor Prof. Dr. Klaus Fichter zusammen mit Thilo Greshake, Partner der Management- und IT-Beratung MHP, die gemeinsam erstellte GreenTech Studie 2023 vor. MHP ist ein Unternehmen der Porsche AG.

Die Veranstaltung ist eine Breakoutsession des Kongresses und findet am 9. November 2023 von 13:15 – 13:45 Uhr statt.

Studie: GreenTech Made in Germany

Die Studie zielt darauf ab, zukünftige grüne Märkte mit erheblichem Umweltentlastungs- und Marktwachstumspotenzial zu identifizieren. Sie ananlysiert die Bedingungen für Skalierung und Verbreitung und stellt vielversprechende Geschäftsmodelle sowie Unternehmensbeispiele vor.

Unter dem Titel „GreenTech Made in Germany – Best Practice-Geschäftsmodelle zur Erschließung grüner Wachstumsmärkte“ wird das Paper nach der Veröffentlichung kostenlos zum Download zur Verfügung gestellt.

Zum Autorenteam gehören:

Borderstep Institut: Prof. Dr. Klaus Fichter, Dr. Thomas Neumann, Dr. Jens Clausen, Alexandra Widrat, Alicia Pantermöller
MHP: Dr. Oliver Kelkar, Somon Alexander Appel

Kann Deutschland GreenTech-Exportnation?

Im Juni 2022 veröffentlichte MHP bereits die Studie GreenTech Made in Germany – Sind die Weichen für Deutschland als GreenTech-Exportnation richtig gestellt?. Darauf baut die jetzt veröffentlichte Studie auf.

Weitere Informationen zum Automobilwoche Kongress und die Möglichkeit, sich anzumelden finden Sie hier.

Mehr Informationen finden Sie hier.

Forschungsallianz für nachhaltige Transformation: Wie sind die ökologischen und sozialen Auswirkungen unternehmerischen Handelns zu bewerten?  Mit zunehmendem Nachhaltigkeitsbewusstsein bei Kundschaft und Industrie sowie einer strengeren Regulierung der unternehmerischen Nachhaltigkeitsberichterstattung und -steuerung wird diese Frage zunehmend zu einem Wettbewerbsfaktor. Die Berücksichtigung von Nachhaltigkeitswirkungen ist daher nicht nur für etablierte Unternehmen ein Muss, sondern muss auch bei Start-ups und jungen Unternehmen bereits in der Produkt- und Geschäftsmodellentwicklungsphase berücksichtigt werden.

Bei der STARbowl-Veranstaltung Impact Business Models: Measure What Matters!, gemeinsam organisiert von ESCP Business School Berlin und  Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit, beleuchten wir mit Vertreterinnen und Vertretern aus Praxis, Wissenschaft und Politik, wie Impact Assessment und Impact Management erfolgreich in die Geschäftsmodellentwicklung von Start-ups integriert werden können.

Forschungsallianz im Bereich Nachhaltigkeit

STAR ist das neue Sustainability Transformation & Applied Research Centre der ESCP, das Anfang 2023 von Professor Florian Lüdeke-Freund, mit dem Borderstep seit mehreren Jahren zusammenarbeitet, und Jan Ehlers gegründet wurde. Die am 13. November stattfindende STARbowl-Veranstaltung markiert den Beginn einer wichtigen Forschungsallianz zwischen Borderstep und ESCP im Bereich Nachhaltigkeit.

Prof. Dr. Florian Lüdeke-Freund, Professor für Corporate Sustainability an der ESCP Business School Berlin und Lehrstuhlinhaber, und Prof. Dr. Klaus Fichter, Gründer und Leiter des Borderstep Instituts für Innovation und Nachhaltigkeit, wollen mit dieser Forschungsallianz den Bereich der Wirkungsmessung weiter vorantreiben und das Thema nachhaltige Geschäftsmodellentwicklung künftig in gemeinsamen praxisorientierten Forschungsprojekten untersuchen.

Fokus: Transformation von Geschäftsmodellen

Prof. Dr. Klaus Fichter, Gründer und Leiter des Borderstep Instituts für Innovation und Nachhaltigkeit:

In unserer Zusammenarbeit mit Professor Lüdeke-Freund konzentrieren wir uns auf die Transformation von Geschäftsmodellen und darauf, wie wirkungsvolle Geschäftsmodelle effektiv unterstützt und skaliert werden können. Impact-Geschäftsmodelle verknüpfen soziale oder ökologische Ziele mit der Kerngeschäftsstrategie und sorgen dafür, dass wirtschaftliche und soziale Wertschöpfung kombiniert werden. Impact-Geschäftsmodelle zielen darauf ab, das zu schaffen, was wir eine „doppelte Dividende“ nennen: einen wirtschaftlichen und einen sozialen Nutzen. Wir vereinen zwei wichtige, aber bisher eher getrennte Forschungsbereiche: nachhaltige Geschäftsmodelle und die Bewertung und Messung von Geschäftswirkungen. Mit der neuen Forschungsallianz mit ESCP bringen wir nachhaltige Wirtschaftsforschung auf die nächste Exzellenzstufe.

Prof. Dr. Florian Lüdeke-Freund, Leiter des Lehrstuhls für Corporate Sustainability an der ESCP Business School Berlin und Akademischer Leiter von STAR:

Ziel unserer Allianz ist es, zwei wichtige, aber noch kaum miteinander verbundene Forschungsfelder zu vereinen. Forschung zu nachhaltigen Geschäftsmodellen einerseits und Forschung zu Wirkungsmessung und -management andererseits. Die Erwartungen an die positiven Auswirkungen neuer Geschäftsmodelle auf Natur und Gesellschaft sind hoch. Es fehlen jedoch Instrumente, um diese Auswirkungen auf der Ebene von Geschäftsmodellen zu messen und zu steuern. Ziel unserer Allianz ist es, praxistaugliche Methoden und Werkzeuge zu entwickeln, die auf modernster Forschung basieren.

Mehr zum Thema: Interview in „The Choice“ (ESCP Publikation, in Englisch) – bitte hier klicken.

Für eine klimaneutrale Heizung des Gebäudebestandes ist eine große Zahl von Wärmepumpen erforderlich. Zwar hat die Absatzzahl von Heizungs-Wärmepumpen in Deutschland 2022 erstmals die Zahl von 230.000 Wärmepumpen überschritten, für die Realisierung von Klimaneutralität in 2045 oder früher ist es aber erforderlich, dass möglichst ab sofort gar keine Gas- und Ölheizungen mehr verkauft werden und Fernwärmeanschlüsse und Wärmepumpen deren Marktanteile „übernehmen“. Sie sollten in einer Stückzahl von deutlich über 800.000 pro Jahr installiert werden.

Kommunale Wärmeplaner sollten sich gut informieren

Die hier vorliegende Broschüre soll die Verbindung zwischen der Technologie der Wärmepumpe und der Aufgabe der kommunalen Wärmeplanung herstellen. Denn soll ein solcher Plan aufgestellt werden, dann sollten die Planenden möglichst gut über alle Optionen einer nachhaltigen Wärmeversorgung informiert sein.

In der Studie werden daher folgende Fragen beantwortet:

• Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
• Welche Rolle wird der Wärmepumpe in den wichtigen Szenarien der Energieversorgung zugeschrieben?
• Welche Anwendungen von Wärmepumpen gibt es in einzelnen Gebäuden und im Rahmen von Wärmenetzen?
• Wo darf eine Wärmepumpe aufgestellt werden?
• Welche Chancen entstehen aus der sogenannten Sektorkopplung? Also immer dann, wenn durch geschickte Planung die Stromversorgung, die Wärmeversorgung und die Wasserversorgung so optimiert werden, dass sie sich gegenseitig unterstützen.

Die Studie Clausen, J. (2023). Wärmepumpen in der Wärmeplanung. Berlin: Borderstep Institut steht kostenlos zum Download zur Verfügung.

Die vorliegende Studie wurde im Projekt Solare Wärmepumpe – heizen und kühlen mit Hilfe der Sonne erstellt.

Ziel des Projektes ist es, möglichst viele Menschen über den Klimawandel zu informieren, die Einsicht in die Notwendigkeit des raschen Handelns gegen den Klimawandel zu befördern und auf die konkreten Möglichkeiten des Einsatzes von Wärmepumpen aufmerksam zu machen.

Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen der nationalen Klimaschutzinitiative und koordiniert durch das Institut für Meteorologie und Klimatologie der Leibniz-Universität Hannover.

KI (Künstliche Intelligenz) ist spätestens seit ChatGPT ein Dauerthema – welche Auswirkungen sie auf unsere Lebens- und Arbeitswelt haben wird, ist derzeit noch nicht abzusehen. Dass KI auch auf Umwelt und Klima enorme Auswirkungen haben wird, steht fest. Der massive Einsatz von künstlicher Intelligenz erfordert enorme Mengen an Energie und Ressourcen.

Borderstep Senior Researcher Dr. Ralph Hintemann untersucht deshalb für das IT-Portal Golem.de den Zusammenhang von KI und Klima und trägt Zahlen dazu zusammen. Hier geht es zu seinem Artikel (Paywall).

Die Ringvorlesung „Transformation des Energiesystems“ der Leibniz Universität Hannover startet ins Wintersemester mit einem Vortrag von Borderstep Mitgründer Dr. Jens Clausen.  Er referiert am 18. Oktober um 18 Uhr zum Thema „Wärmeplanung, Wärmenetze, Wärmepumpen: Die Wärmewende fordert die Gesellschaft heraus“. Die Veranstaltung findet im Bielefeldsaal (Raum B305)  der Uni Hannover statt (Welfengarten 1, 30167 Hannover). Sie kann parallel im Internet angesehen werden.

Mit der Diskussion zum Gebäudeenergiegesetz in den vergangenen Monaten ist eine große Verunsicherung in der Gesellschaft zu spüren. Hannover hat mit der Fernwärmesatzung einen großen Schritt getan. Der kommunale Energiedienstleister enercity hat sich zum Ziel gesetzt, die Wärmeerzeugung so schnell wie möglich zu dekarbonisieren. Der Vortrag von Dr. Jens Clausen ermöglicht einen Einblick in Techniken zur klimaschonenden Wärmeversorgung und zeigt die jeweiligen Herausforderungen.

Die Leibniz Universität Hannover führt seit 2011 die Ringvorlesung „Transformation des Energiesystems“ durch. Die Reihe bietet sowohl Studierenden als auch der interessierten Öffentlichkeit einen Diskurs zu den interdisziplinären und transdisziplinären Herausforderungen im Rahmen der Energiewende an. Seit 2022 organisier die Uni Hannover die Veranstaltung als hybride Vorlesung, bei dem Vortrag und Diskussion in Präsenz stattfinden.

Mission Zukunft: So überschreibt Borderstep Direktor Prof. Dr. Klaus Fichter seinen Essay für das Adlershof Journal. Darin beleuchtet er, wie der Wissenschafts- und Technologiepark Adlershof zum „World Leader in Impact Innovation“ werden kann.

Im Auftrag der WISTA Management GmbH erstellte Borderstep bereits 2019 eine Studie mit „Strategieoptionen für den Wissenschafts- und Technologiepark Adlershof 2030“. Die Studie schlug u. a. die Gründung eines interdisziplinären Zentrums für „Grand Challenges“-Lösungen vor.

Die Idee einer verstärkten Ausrichtung des Wissenschafts- und Technologieparks Adlershof an den großen Zukunftsherausforderungen wurde in den vergangenen Jahren weiter präzisiert und soll nun durch eine konsequente Missionsorientierung, exzellente Inter- und Transdisziplinarität, den Aufbau leistungsfähiger Innovation Communities und neuartiger Formen der Kollaboration in physischen, virtuellen und hybriden Innovationsräumen realisiert werden. (Klaus Fichter)

Der Essay „Mission Zukunft“ erschien im Adlershof Journal September/Oktober 2023 und kann hier kostenfrei nachgelesen werden.

Die in dieser Studie vorgenommene Darstellung zu Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern im Bestand ist eine Reaktion auf zahlreiche Anfragen von Besitzenden von Mehrfamilienhäusern, die seit der Woche der Wärmepumpe im Herbst 2022 auf uns mit Fragen zugekommen sind.

Funktion, Nutzung und Kosten von Wärmepumpen

Um diese Fragen zu beantworten, stellen wir neben dem grundsätzlichen Funktionsprinzip der Wärmepumpe die Möglichkeit der Nutzung der verschiedenen Quellen von Umgebungswärme aus der Erde, dem Wasser und der Luft vor. Zudem erläutern wir Effizienz und Kosten von Wärmepumpenanlagen, die sich in Szenarien zukünftiger Energiepreise regelmäßig als entweder gleich teuer wie andere Heizungssysteme oder aber sogar als langfristig wirtschaftlich vorteilhaft erweisen.

Welches Wärmepumpensystem passt zu welchem Mehrfamilienhaus?

Speziell mit Blick auf Mehrfamilienhäuser ist es wichtig zu überlegen, welches Wärmepumpensystem eingebaut werden soll und wo ein machbarer Zugang zu einer Quelle von Umweltwärme besteht. Es kann dabei gezeigt werden, dass auch auf kleinen Grundstücken immer wieder die Niederbringung von Erdsonden möglich ist, dass aber Mehrfamilienhäuser auch erfolgreich mit Luftwärmepumpen beheizt werden können.

Wärmepumpen auch für Etagenwohnungen nutzbar?

Seit der Energiekrise in 2022 erfreut sich auch die Nutzung von Luft-Luft Wärmepumpen zum Heizen von Etagenwohnungen zunehmender Beliebtheit. Mit ihnen kann der Gasbedarf schnell und wirksam und vor allen Dingen zu extrem günstigen Investitionskosten gesenkt werden, denn Luft-Luft Wärmepumpen kleiner Leistungsklassen sind schon ab 2.000 € zu haben.

Unterschiedliche Praxisbeispiele

Der Blick auf die Beispiele des Einbaus von Wärmepumpenanlagen in Mehrfamilienhäuser zeigt Gebäude aus den Baujahren 1881 bis 1972. Es fällt auf, dass mit zwei Ausnahmen in alle Gebäude die Wärmepumpenanlage im Zuge einer energetischen Modernisierung eingebaut wurde. Hatten die Gebäude vor der Modernisierung Energieeffizienzklassen H, G oder F, so verbesserte sich diese im Zuge der energetischen Optimierung auf D, C, B oder gar A.

Mehr noch als bei Einfamilienhäusern scheint die Entscheidung über den Umbau der Heizungsanlage mit der energetischen Modernisierung von Mehrfamilienhäusern verknüpft zu sein. Geht man davon aus, dass sich Gebäude der Energieeffizienzklassen A bis D mit nur geringen energetischen Optimierungen auf Wärmepumpe umrüsten lassen, dann kann aktuell etwas mehr als die Hälfte des Bestandes an Mehrfamilienhäusern kurz und mittelfristig auf Wärmepumpen umgerüstet werden.

Klimawandel fordert entschlossenes Handeln

Im Frühsommer 2023 tobt die Auseinandersetzung um das Gebäudeenergiegesetz, das jetzt Heizungsgesetz genannt wird, in unverminderter Intensität seit fast einem Vierteljahr. Aber völlig unabhängig von der politischen Diskussion, die vom Willen der Wählenden genauso beeinflusst wird wie von Lobbys der Energiewirtschaft und politischen Opportunitäten, schreitet der Klimawandel ebenfalls fort und fordert entschlossenes Handeln. Daher gilt es, die Einsatzmöglichkeiten der potenziell klimaneutralen Alternativen zu Gas- und Ölheizung nicht nur auszuloten, sondern auch auszuweiten.

Die Studie Clausen, J. & Hinterholzer, S. (2023). Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern im Bestand. Berlin: Borderstep Institut steht als kostenloser Download zur Verfügung.

Der Flächenbedarf und die Kosten sprechen dagegen, analysiert eine Studie des Borderstep Instituts, die im Anschluss an das Projekt Key Points der kommunalen Wärmewende entstanden ist. Trotz dieser Gegenargumente setzen kommunale Wärmepläne manchmal auf die vermeintlich „grünen“ Alternativen zum Erhalt des Erdgasnetzes, wie das Beispiel der Versorgungsbetriebe Bordesholm (VBB) zeigt. Die VBB nehmen damit die Ängste vieler Menschen und auch vieler Energieversorgender auf, wirtschaftlich führt dies jedoch in eine Sackgasse. Die Studie rechnet das am Beispiel Bordesholm nach. Sie kann kostenfrei heruntergeladen werden.

Der Geschäftsführer der Versorgungsbetriebe Bordesholm (VBB) gab im Juni 2023 den „Kieler Nachrichten“ ein Interview zur Frage der kommunalen Wärmeplanung. Es wurde am 19. Juni 2023 in der Regionalausgabe der Kieler Nachrichten, der „Holsteiner Zeitung“, auf der Seite 33 abgedruckt. In diesem Interview erwähnt er, dass der kommunale Wärmeplan für Bordesholm so gut wie fertig sei: „Wir priorisieren grünes Gas und Wasserstoff. Wir wollen unser Erdgasnetz weiterhin nutzen, darin aber Biomethan-Gas zum Kunden transportieren. Das Konzept ist aus unserer Sicht sanft und flexibel.“

Angst vor der Wärmewende

Dieser Satz nimmt die Ängste vieler Menschen und auch vieler Energieversorgender vor einer radikalen Wende hin zu Wärmenetzen und Wärmepumpen auf und verspricht, auch weiter durch Verbrennung zu heizen. Dann können die Thermen einfach an der Wand hängen bleiben, denn „bei vielen Heizungen ist überhaupt kein neuer Brenner notwendig, weil die meisten auch mit grünem Gas laufen“.

Borderstep Mitgründer Dr. Jens Clausen, Projektleiter des Vorhabens „Keypoints der Wärmewende“ des Fördervereins von Scientists for Future e.V.:
Das klingt erstmal überzeugend. Aber was wäre, wenn alle oder auch nur viele Regionalversorgende diesen Weg einschlagen wollen? Wie würde sich die Produktion des dafür nötigen Biogases auf die Landwirtschaft und die Flächennutzung auswirken? Wieviel Strom müsste produziert werden, um die notwendige Wärmemenge durch Wasserstoff bereitstellen zu können? Um den Flächenbedarf und die Kosten zu konkretisieren, haben wir das in unserer Studie am Beispiel Bordesholm exemplarisch nachgerechnet.

Am Beispiel der Stadt Bordesholm mit einer Fläche von ca. 10 km2 und des Amtes Bordesholm mit 14 Gemeinden und einer Fläche von 99 km2 zeigt diese Studie Konsequenzen auf. Eine Reihe von Zahlen wurde errechnet:

Biogasproduktion statt Futtermittelanbau?

Die Umstellung auf Biogas erfordert im Szenario der Studie, in Zukunft 48 % der Ackerfläche mit Silomais zu bebauen. Dadurch stünde zukünftig kaum noch Fläche für den Futtermittelanbau zur Verfügung. Zudem ist Biogas aufgrund der Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft nicht klimaneutral und die Maisernte ist abhängig von der Verfügbarkeit von Grundwasser für die Bewässerung.

Hohe Investitionen in zusätzliche Stromerzeugung für die Wasserstoffproduktion

Eine Alternative scheint die Umstellung der Gasversorgung auf Wasserstoff zu sein. Sie erfordert jedoch hohe Investitionen in zusätzliche Stromerzeugung mit Wind oder Solar, Elektrolyseanlagen, einen Wasserstoffspeicher und überall dort neue Heizthermen, wo diese nicht wirklich H2-Ready sind. Aufgrund der geringen Energiedichte von Wasserstoff im Vergleich zu Erdgas ist es unter Umständen auch notwendig, das Gasnetz auszubauen.

Borderstep Mitgründer Dr. Jens Clausen:
Die in der öffentlichen Debatte wenig geliebte Wärmepumpe steht in diesem Vergleich recht gut da. Ihr Betrieb erfordert eine im Vergleich zu Wasserstoff sehr geringe Stromproduktion und die Investitionskosten für die Ausstattung aller Gebäude der Stadt mit Wärmepumpen dürften deutlich niedriger liegen als die für die Wasserstoffproduktion- und Verteilung.

Der Energiebedarf der Rechenzentren nimmt weiter zu. Mit 17,9 Mrd. kWh verbrauchten die Rechenzentren im Jahr 2022 fast eine Mrd. kWh mehr Strom als im Jahr 2021. Der steigende Energiebedarf von Rechenzentren und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen sind ein Grund dafür, dass sich auch Politik und Regulierung zunehmend mit der Rechenzentrumsbranche befassen.

Aber auch die weiteren Ressourcenbedarfe der Rechenzentren, wie der Wasser- und Flächenverbrauch oder ihre Materialbedarfe, müssen künftig stärker adressiert werden, wenn Rechenzentren nachhaltig betrieben werden sollen.

Mehr öffentliche Aufmerksamkeit

Dies sind Ergebnisse mehrerer aktueller Untersuchungen des Borderstep Instituts zur Entwicklung des Energiebedarfs der Rechenzentren in Deutschland.

Vor allem der Bau neuer großer Rechenzentren mit Leistungsaufnahmen bis hin in den dreistelligen Megawatt Bereich hat dazu geführt, dass die öffentliche Aufmerksamkeit für die Rechenzentrumsbranche in den vergangenen Jahren deutlich angestiegen ist.

Zu Recht: Kann doch der Stromverbrauch eines einzigen solchen Mega Rechenzentrums die Größenordnung des Stromverbrauchs einer Großstadt erreichen. Kein Wunder also, dass mit der Energieeffizienz-Richtlinie auf EU-Ebene und dem Energieeffizienzgesetz in Deutschland vor allem die größeren Rechenzentren ins Visier genommen werden.

Den gesamten Bericht Rechenzentren 2022 von Dr. Ralph Hintemann und Simon Hinterholzer können Sie kostenlos downloaden.

Seit 2012 untersucht Borderstep die Rechenzentrumsbranche

Die Berechnungen erfolgen mit Hilfe eines umfangreichen Strukturmodells der Rechenzentrumslandschaft in Deutschland und Europa, das am Borderstep Institut entwickelt wurde und seit 2012 regelmäßig aktualisiert wird:

• Hintemann, R. & Hinterholzer, S. (2022). Rechenzentren 2021. Cloud Computing treibt das Wachstum der Rechenzentrumsbranche und ihres Energiebedarfs. Berlin: Borderstep Institut.
• Hintemann, R. (2021). Rechenzentren 2020. Cloud Computing profitiert von der Krise. Energiebedarf der Rechenzentren steigt trotz Corona weiter an. Berlin: Borderstep Institut.
• Hintemann, R. (2020). Rechenzentren 2018. Effizienzgewinne reichen nicht aus: Energiebedarf der Rechenzentren steigt weiter deutlich an. Berlin: Borderstep Institut.
• Hintemann, R. (2018). Rechenzentren 2017. Boom führt zu deutlich steigendem Energiebedarf der Rechenzentren in Deutschland im Jahr 2017. Berlin: Borderstep Institut
• Hintemann, R. (2017). Rechenzentren 2016. Trotz verbesserter Energieeffizienz steigt der Energiebedarf der deutschen Rechenzentren im Jahr 2016. Berlin: Borderstep Institut.
• Hintemann, R. (2015). Rechenzentren 2015. Deutliches Wachstum bei deutschen Rechenzentren – Update 2015. Berlin: Borderstep Institut.
• Hintemann, R. (2015). Rechenzentren 2014. Deutliches Wachstum bei deutschen Rechenzentren im Jahr 2014. Berlin: Borderstep Institut.
• Hintemann, R. & Fichter, K. (2013). Server und Rechenzentren in Deutschland im Jahr 2012.

Deutschlandfunk Kultur sendet in dieser Woche eine Themenwoche rund um das Problemfeld „Energiefresser Internet“. Höhepunkt ist die Samstagsausgabe der Sendung „Im Gespräch“ am 5. August 2023 ab 9:05Uhr.

Zu Gast sind Dr. Ralph Hintemann, Digitalisierungs- und Nachhaltigkeitsexperte beim Borderstep Institut, und Jörg Schieb, Journalist, Computerexperte. Die Sendung wird moderiert von Vladimir Balzer.

Hörerinnen und Hörer werden live zugeschaltet und können ihre Fragen an die Interviewpartner stellen. Interessierte melden sich unter:
Telefon 08 00 22 54 22 54
E-Mail gespraech@deutschlandfunkkultur.de