Neugierde, Wissensdurst und Ausdauer entwickeln Schülerinnen und Schüler verstärkt dann, wenn sie sich einmal selbst ausprobieren können – eine Rakete in Eigenregie bauen, über die Existenz von Außerirdischen diskutieren oder einmal persönlich Pluto sein.Continue reading
In der gegenwärtigen Diskussion um Inhalte und Vermittlungstechniken von praxisrelevantem Wissen im Schulunterricht nehmen die MINT-Fächer eine zentrale Rolle ein. Neben allgemeinen naturwissenschaftlichen Inhalten rückt dabei insbesondere der Bereich Programmieren immer mehr in den Mittelpunkt der Diskussionen.Continue reading
Das Thema Big Data sollte auch in Schulen betrachtet werden. Der Beitrag zeigt, wie dies mit einfachen Mitteln im Mathematikunterricht gelingen kann. Er beschreibt einen handlungsorientierten Zugang zur Behandlung dieses Themengebietes, der nur wenig Vorbereitungsaufwand erfordert.Continue reading
Das Schülerexperiment hat im naturwissenschaftlichen Unterricht einen hohen Stellenwert und wird in der Regel auch von den Schülerinnen und Schülern geschätzt. Weniger beliebt hingegen ist das Festhalten der Versuchsergebnisse, denn ein exaktes Protokoll ist zumeist mit viel Schreibarbeit verbunden. Continue reading
Wir Menschen sind oft bestrebt, den Blick nach vorne und in die Zukunft nicht zu verlieren. Beim nachhaltigen Blick für das Kommende sollte man jedoch in alle Richtungen blicken, auch nach unten. Dort findet sich der Boden, und genau diesen versucht Tarkett nachhaltig zu produzieren. Mit einem Nettoumsatz von 2,7 Milliarden Euro hat das Unternehmen 2016 bewiesen, dass es ein wichtiger Player in dem Bereich der Bodenbeläge ist. Wie sieht es also aus mit Nachhaltigkeit und C2C?
… trällerte Hape Kerkeling schon 1991 und parodierte damit die Leidenschaft der Deutschen für TV-Ratespiele. Diese üben auch heute noch eine ungebrochene Faszination auf viele Menschen aus – doch statt um Kaffeemaschinen und Duschhauben fiebert das Publikum heute beim Kampf um Millionenbeträge mit. Continue reading
Erdöl ist Basis zur Herstellung von Diesel und Benzin – doch das Vorkommen ist begrenzt und die Verbrennung schlecht für die Umwelt. Kann das synthetisch hergestellte Blue Crude ein emissionsneutraler Erdölersatz werden?
Umweltfreundliche Alternativen zu den herkömmlichen Kraftstoffen sind ein wichtiges Thema des 21. Jahrhunderts. Energie aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- oder Solaranlagen zu speichern und in Autos nutzbar zu machen, ist das große Ziel. Einen ganz anderen Weg gehen die Dresdner Entwickler des vom Bundesforschungsministerium geförderten Unternehmens Sunfire GmbH. Sie stellen einen synthetischen Ersatz für Erdöl – namens Blue Crude – her. Und da zur Synthese Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre verwendet wird, ist er – trotz der Emissionen beim Verbrennen – theoretisch emissionsneutral.
Das Syntheseverfahren zur Herstellung von Blue Crude lässt sich in drei Schritte unterteilen. Im ersten Schritt wird Wasser durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Hierfür wurde eine spezielle Wasserdampf-Elektrolyse entwickelt, die unter hohen Temperaturen arbeitet. Im zweiten Schritt wird Kohlenstoffdioxid mit Wasserstoff aus dem ersten Schritt zu Kohlenmonoxid reduziert. Wasserstoff und Kohlenmonoxid bilden zusammen das sogenannte Synthesegas. Dieses wird nun im dritten Schritt durch das bereits seit 1925 bekannte Fischer-Tropsch-Verfahren, das eigentlich zur Kohleverflüssigung bekannt ist, zu Blue Crude synthetisiert. Dieser letzte Schritt ist eine exotherme Reaktion, es wird also Energie frei, die wiederum zur Dampferzeugung für die Wasserdampf-Elektrolyse des ersten Schrittes genutzt wird. Damit werden besonders hohe Wirkungsgrade von 65 bis 70 Prozent erzielt. Das für die Synthese benötigte Kohlenstoffdioxid kann auf zwei Arten gewonnen werden. Es ist möglich, es dort abzufangen, wo es in großen Mengen entsteht, also in Kohlekraftwerken o. ä., oder es kann auch direkt aus der Luft extrahiert werden.
Neben der theoretischen Emissionsneutralität verbrennt der synthetisch hergestellte schadstoffärmer als herkömmlicher Diesel. Er ist größtenteils frei von Schwefel und Aromaten. Der entscheidende Vorteil von Blue Crude aber ist die bereits bestehende Infrastruktur. Es müssen keine neuen Raffinerien, Tankstellen oder Autos gebaut werden, lediglich neue Syntheseanlagen würden benötigt. Doch leider hat 2015 die Universität Stuttgart nachgewiesen, dass die Emissionsneutralität von Blue Crude wohl nur theoretisch erreichbar ist. Wird die Wärme, die für das Direct-Air-Capturing-Verfahren benötigt wird, durch Erdgasverbrennung bereitgestellt und kommt der Rest der Energie aus erneuerbaren Energien, so ist eine CO2 -Einsparung gegenüber fossilen Brennstoffen von etwa 35 Prozent zu erwarten, wird Ökostrom verwendet, so steigt die Einsparung auf bis zu 85 Prozent an. Doch die Anlage hat hierbei einen sehr geringen Wirkungsgrad und wäre kaum konkurrenzfähig. Verwendet man hingegen den herkömmlichen Strommix, so ist mit deutlichen Mehremissionen im Vergleich zu fossilen Kraftstoffen zu rechnen. Zudem ist Blue Crude gegenüber fossilem Erdöl deutlich teurer und wäre kaum konkurrenzfähig.
Blue Crude wird in absehbarer Zukunft kein sinnvoller Ersatz für fossiles Erdöl sein können. Nichtsdestotrotz bietet es eine interessante Alternative zum klassischen Erdöl. Werden die Erdölressourcen knapp, kann Blue Crude zu einer wichtigen Alternative für die Chemieindustrie zur Herstellung von Kunststoffen werden.
Henrik Schopmans, Deutsches Jungforschernetzwerk – juFORUM e.V., Karlsruhe | www.juforum.de
In fast jedem Schulmäppchen in Deutschland wird man sie finden: Stifte und Textmarker von Stabilo. Seit mehr als 160 Jahren produziert Schwan-Stabilo Schreibgeräte, die heute in 180 Ländern der Erde erwerbbar sind. Mit einer solchen Geschichte wächst natürlich auch die soziale Verantwortung für Welt und Umwelt.Continue reading
Was haben Albert Einsteins Äquivalenzprinzip und das nachhaltige Konzept Cradle to Cradle gemeinsam? Unser Gastautor George Hohbach, der auch Ideenstifter unseres Projekts „der positive Fußabdruck“ ist, nähert sich der Fragestellung an. Dabei kommt er zu interessanten physikalischen Erkenntnissen – von Gravitation, über Symmetrie und Quantenmechanik bis zu Cradle to Cradle.Continue reading
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