Zielsetzung:
Nachhaltige Entscheidungen sind oft mit Herausforderungen verbunden. Zielkonflikte zwischen den ökologischen, ökonomischen und sozialen Dimensionen der Nachhaltigkeit können in sogenannte Nachhaltigkeitsdilemmata münden.
Das Projekt „Smarte Technik braucht kluge Köpfe - forschend-entdeckendes MINT-Planspiel zur nachhaltigen Entscheidungsfindung im Alltag“ hat das Ziel, im Rahmen eines halbtägigen Workshops das Nachhaltigkeitsbewusstsein und die Entscheidungsfindungskompetenz junger Menschen zu stärken - und zwar ganz konkret in der Lebenswirklichkeit des eigenen (technologisierten) Haushalts.
Der Fokus des Projekts liegt auf wiederkehrenden alltäglichen Entscheidungen, die das Einsparpotenzial bei Energie, CO2 und Ressourcen aufzeigen und maximieren können. Themen wie die Müllvermeidung, Mikroplastik in Produkten, der Energieverbrauch durch digitale Technologien oder die ökologische Optimierung von Waschvorgängen machen eines deutlich: Individuelle Handlungen haben einen ganz realen Einfluss auf die Umweltentlastung.
Das MINT-Planspiel kombiniert Storytelling mit experimentellem Lernen rund um vier Smart-Home-Geräte - Kühlschrank, Laptop, Waschmaschine und Mülleimer. Jede Gruppe übernimmt dabei eine spezifische Rolle und löst Experimente zu Energieverbrauch, Mikroplastik, Müllvermeidung oder Datenströmen. Dabei wenden die Teilnehmenden MINT-Kompetenzen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) in der Praxis an.
Sie reflektieren dabei nicht nur den Einfluss individueller Handlungen (z.B. Herkunft und Verpackung von Lebensmitteln) auf globale Herausforderungen, sondern entwickeln auch systemisches Denken, Problemlösungskompetenzen und ein Bewusstsein für nachhaltige Handlungsspielräume.
Das Projekt verbindet Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und MINT-Bildung. Es richtet sich an alle Menschen ab 14 Jahren. Im Fokus stehen vor allem Jugendliche und junge Erwachsene, da sie sich in einer Phase der zunehmenden Partizipation an gesellschaftlichen Entscheidungsprozessen befinden.
Das bildungsplanbezogene MINT-Planspiel kann in Schulen und außerschulischen Orten (z.B. Mehrgenerationenhäuser, Büchereien) im süddeutschen Raum durchgeführt werden. Durch bundesweite digitale Schulungen von Lehrkräften und weiteren Multiplikator*innen sowie der Bereitstellung einer umfassenden Dokumentation zur Durchführung des MINT-Planspiels erreicht das Projekt einen großen Kreis von Teilnehmer*innen.
Vorkommen, Häufigkeit, chemische Zusammensetzung und Mischungszustand jener Aerosolpartikel in der Erdatmosphäre, an denen sich durch heterogene Nukleation in unterkühlten Wolken Eis bilden kann (Ice Nucleating Particles = INP), werden experimentell untersucht. Diese Informationen sind wichtig für das Verständnis der Niederschlagsbildung, und finden in parametrisierter Form Eingang in meteorologische Modelle zur Vorhersage des Niederschlages. Das Projekt verwendet hierbei im Wesentlichen physikalische Methoden zur Identifikation und Isolation der Partikel aus der Atmosphäre, und nachfolgend elektronenmikroskopische Methoden zur mineralogischen Analyse einzelner Partikel. Die Identifikation jener wenigen Aerosolpartikel (ca. 1 von 10.000 bis 1 von 100.000), die Eisbildungsfähigkeit besitzen, erfolgt, indem eine Aerosolprobe einer Unterkühlung unter 0°C und Wasserdampfübersättigung ausgesetzt wird, und die an INP entstehenden Eiskristalle fotografiert und gezählt werden. Es werden sowohl Aerosolpartikel aus luftgetragenem Aerosol untersucht (aus dem Eiskeimzähler FINCH) wie auch Partikel, die aus einer Luftprobe auf einem Silizium-Probenträger niedergeschlagen und danach als INP identifiziert wurden (Eiskeimzähler FRIDGE). Eine dritte und vierte Methode (Ice-CVI und ISI) isolieren eisbildungsfähige Partikel, indem aus einer angesaugten Probe von Wolkenluft die Eiskristalle strömungstechnisch von den übrigen Luftbestandteilen getrennt werden. Alle Eiskeimproben werden im Rasterelektronenmikroskop auf Größe, Morphologie, Mischungszustand und chemische Zusammensetzung untersucht und die Ergebnisse der verschiedenen Ansätze verglichen. In Feldexperimenten werden Atmosphärenproben verschiedener geographischer Provenienz (Mitteleuropa, Forschungsstation Jungfraujoch, Wüstenstaub, Vulkanstaub) erhalten. In Laborexperimenten wird mit vorher gesammelt und charakterisierten Modellsubstanzen gearbeitet. Weiterhin wird durch tägliche Messungen der Anzahl-Konzentration und Zusammensetzung von Eiskeimen am Taunus Observatorium nahe Frankfurt über einen längeren Zeitraum untersucht, ob es Saisonalitäten, bevorzugte Quellgebiete (z.B. Wüsten, Industrie, etc.) und biologische Einflussfaktoren (z.B. Pollen, Pflanzenabrieb, Bakterien) für das Vorkommen von Eisnuklei gibt.
<p>Beim Gefrierschrank den Stromverbrauch im Auge behalten</p><p>Welche Umwelttipps Sie bei Gefriergeräten beachten sollten</p><p><ul><li>Kaufen Sie Gefriergeräte mit niedrigem Stromverbrauch (auf EU-Energielabel achten).</li><li>Stellen Sie Gefriergeräte nicht neben warme Geräte wie Herd, Spülmaschine, Waschmaschine oder in die Sonne. </li><li>Öffnen Sie Gefrierschrank und -truhe jeweils nur kurz, damit möglichst wenig warme Luft einströmt.</li><li>Entsorgen Sie Ihre Altgeräte sachgerecht bei der kommunalen Sammelstelle oder beim Neukauf über den Händler.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p><strong>Sparsame Geräte:</strong> Gefriergeräte laufen rund um die Uhr und gehören wie Kühlgeräte zu den größten Stromfressern im Haushalt. Die Stromkosten bewegen sich – je nach Modell und Alter – zwischen 30 und 80 Euro im Jahr. Bei einer durchschnittlichen Nutzungsdauer von 15 Jahren ergibt dies Stromkosten in Höhe von 450 bis zu 1.200 Euro. Der jährliche Stromverbrauch ist auf dem EU-Energielabel in Kilowattstunden (kWh) angegeben, das Sie im Elektromarkt und online bei jedem Gerät finden. Mit Einführung des neuen EU-Energielabels im Jahr 2021 erfolgte die Einordnung auf Basis des Energieverbrauches bzw. der Energieeffizienz in die Klassen A (geringster Verbrauch) bis G (höchster Verbrauch). Aufgrund neuer Messmethoden finden sich die aktuell effizientesten Geräte in Klasse A oder B.</p><p><strong>Neukauf </strong><strong>oder weiternutzen und reparieren? </strong>Kühl- und Gefriergeräte sollten in der Regel so lange wie möglich genutzt werden. Ein funktionierendes Gefriergerät gegen ein neues Gerät der Effizienzklasse A auszutauschen, lohnt sich nur bei sehr ineffizienten Geräten. Auch eine Reparatur lohnt in den den meisten Fällen. Wenn Sie wissen möchten, ob Sie ihr vorhandenes Gerät weiterbetreiben oder bei einem Defekt reparieren lassen sollten, dann messen Sie den Verbrauch mit einem Energiekosten-Messgerät. Nur wenn Ihr Gefrierschrank mehr als rund 430 kWh im Jahr verbraucht, wäre es klimafreundlicher, ihn gegen ein neues A-Gerät auszutauschen. Bei einer Kühl-Gefrier-Kombination lohnt der Austausch ab rund 340 kWh im Jahr. Im Fall einer Reparatur lohnt sich der Austausch schon bei einem etwas geringeren Jahresverbrauch. Für die Haushaltskasse lohnt der Austausch erst bei noch höheren Werten für den Stromverbrauch. Weitere Hinweise finden Sie in der Abbildung weiter unten.</p><p>Die Grafik zeigt, ob sich der Weiterbetrieb oder die Reparatur von Kühl- und Gefriergeräten ökologisch und ökonomisch lohnt – betrachtet über 10 Jahre. Ein Austausch funktionierender Geräte gegen Klasse-A-Modelle lohnt meist nicht. Ausnahmen: Kühlschrank ab 460 kWh (ökonomisch) bzw. 240 kWh (ökologisch), Kühl-Gefrier-Kombi ab 560 kWh/340 kWh, Gefrierschrank ab 570 kWh/430 kWh. Reparaturen lohnen in der Regel, außer bei hohem Verbrauch: Kühlschrank ab 360 kWh/220 kWh, Kühl-Gefrier-Kombi ab 450 kWh/320 kWh, Gefrierschrank ab 460 kWh/420 kWh. Berechnungen basieren auf 10-jähriger Nutzung nach Reparatur (Kosten: 365 €) und einem Klasse-A-Neugerät. Verbrauch lässt sich mit Strommessgerät ermitteln; Größe und Effizienz sind unabhängig.</p><p><strong>Die richtige Größe:</strong> Bei Gefriergeräten gilt die Erfahrung, dass sich das Einfrierverhalten der Gerätegröße anpasst: Je größer das Gerät, umso größer wird die persönliche Vorratshaltung. Früher galt der Grundsatz, dass mit der Größe des Gerätes der Stromverbrauch steigt. Bei den aktuellen Geräten gilt das nicht mehr. Die Stiftung Warentest gibt als Faustregel für das Gefriervolumen 40 bis 80 Liter pro Person an. Wichtig: Bei separatem Gefriergerät ist ein Gefrierfach im Kühlschrank überflüssig. Wenn möglich, sollte das Gefriergerät an einen kühlen Ort (z. B. Keller) gestellt werden.</p><p><strong>Richtig entsorgen:</strong> Weitere Informationen zur richtigen Entsorgung Ihres Gefriergerätes und anderer Elektroaltgeräte finden Sie in unserem UBA-Umwelttipp <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/elektrogeraete/alte-elektrogeraete-richtig-entsorgen">"Alte Elektrogeräte richtig entsorgen"</a>.</p><p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p><p>Hintergrund</p><p>Seit 1995 ist es in Deutschland verboten, vollhalogenierte, die Ozonschicht schädigende Kohlenwasserstoffen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=FCKW#alphabar">FCKW</a>) als Kälte- und Schäumungsmittel in Kühlgerätenzu verwenden. Seit dem 1. Januar 2015 dürfen in der EU auch keine Haushaltskühl- und gefriergeräte mehr in Verkehr gebraucht werden, die teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW) mit einem Treibhauspotenzial von 150 oder mehr enthalten. Ab dem 1. Januar 2026 dürfen gar keine Geräte mehr in Verkehr gebracht werden, die fluorierte Treibhausgase enthalten. Bei einer durchschnittlichen Lebensdauer von 15 bis 20 Jahren sind aber immer noch viele Geräte mit HFKW oder sogar FCKW im Einsatz. Durch illegal entsorgte Gefrierschränke können FCKW oder HFKW unkontrolliert in die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a> entweichen und zur weiteren Zerstörung der Ozonschicht und zur Erwärmung der Erdatmosphäre beitragen.</p><p>In Haushaltsgeräten wird heute zumeist Isobutan (R 600a) als Kältemittel und Pentan (R 601) als Schäumungsmittel eingesetzt. Diese halogenfreien Kohlenwasserstoffe haben kein Ozonabbaupotenzial und nur ein sehr geringes Treibhauspotenzial.</p><p>Weitere Informationen finden Sie auf unseren Themenseiten:</p>
<p>Die Ausstattung privater Haushalte mit Gebrauchsgütern steigt weiterhin. Dies gilt vor allem für Geräte der Informations- und Kommunikationstechnologien. Aber auch bei "klassischen" Gütern wie Pkw, Geschirrspülmaschine oder Mikrowellenherd nimmt der Bestand zu. Das Haushaltseinkommen ist der zentrale Einflussfaktor für den Ausstattungsgrad.</p><p>Gebrauchsgüter: Bestand wächst</p><p>Die Zahl verschiedener Gebrauchsgüter wie Haushaltsgroßgeräte, Pkw oder Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) hat in Haushalten weiter zugenommen. Insbesondere bei IKT-Produkten wie Flachbildfernsehern oder mobilen PCs ist die Zahl von Haushalten, die diese Güter besitzen, von 2006 bis 2022 deutlich angestiegen (siehe Abb. „Entwicklung der Ausstattung privater Haushalte mit ausgewählten Gebrauchsgütern“). Aber auch Geschirrspülmaschinen oder Wäschetrockner gibt es in immer mehr Haushalten. Rückgängig sind hingegen Haushalte mit stationären PCs und Gefriergeräten (Einzelgeräten).</p><p>Private Haushalte: Mehr Haushalte brauchen mehr Güter</p><p>Die Zahl der privaten Haushalte nahm von 1991 bis 2023 kontinuierlich auf 41,3 Mio. Haushalte zu (siehe Abb. „Entwicklung der privaten Haushalte“). Der Zuwachs beschränkte sich jedoch auf Einzel- und Zweipersonen-Haushalte, während die Zahl der Drei- und Mehrpersonen-Haushalte sank. Mit der Zunahme von Haushalten steigt auch bei gleichbleibendem Ausstattungsniveau der Bedarf an Gebrauchsgütern zur Haushaltsausstattung (Kühlschrank, Waschmaschine, Fernsehgerät, Pkw etc.) und damit steigt auch die Ressourceninanspruchnahme durch diese Gütergruppen.</p><p>Ausstattungsgrade: Mehr Güter gehören zur Grundausstattung</p><p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Ausstattungsgrad#alphabar">Ausstattungsgrad</a> als relative Größe gibt an, in wie viel Prozent der Haushalte entsprechende Gebrauchsgüter vorhanden sind. Kühlschränke, Mobiltelefone oder Flachbildfernseher mit Ausstattungsgraden von deutlich über 90 % sind demnach in fast allen Haushalten vorhanden (siehe Abb. “Ausstattungsgrad privater Haushalte mit Pkw und weißer Ware“ und Abb. „Ausstattungsgrad privater Haushalte mit IKT“). Bei Letzteren haben sich – wie bei anderen IKT-Produkten auch – die Ausstattungsgrade in den vergangenen Jahren sehr dynamisch erhöht. Aber auch bei Haushaltsgroßgeräten wie Geschirrspülmaschinen oder Mikrowellengeräten stieg der Ausstattungsgrad in den vergangenen Jahren weiter an. Dies bedeutet, dass das Wachstum der Haushalte mit diesen Gebrauchsgütern über dem Wachstum der Zahl der Haushalte insgesamt liegt.</p><p>Einfluss des Einkommens: Mehr Geld, mehr Güter</p><p>Bei den betrachteten Haushaltsgütern gilt ausnahmslos, dass Haushalte mit höherem Nettoeinkommen einen höheren Ausstattungsgrad mit Haushaltsgütern haben. Dies gilt für Haushaltsgroßgeräte und Fahrzeuge (siehe Abb. „Ausstattungsgrad privater Haushalte mit Fahrzeugen und weißer Ware nach Einkommensklassen“) wie auch für IKT-Geräte (siehe Abb. „Ausstattungsgrad privater Haushalte mit IKT nach Einkommensklassen“).</p><p>Ausstattungsbestand: Gemeinschaftliche Nutzung rückläufig</p><p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Ausstattungsgrad#alphabar">Ausstattungsgrad</a> macht keine Aussagen darüber, ob ein Haushalt z. B. mehr als einen Pkw oder Laptop besitzt. Diese Information findet sich im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Ausstattungsbestand#alphabar">Ausstattungsbestand</a>, der auch Mehrfachausstattungen erfasst (siehe Abb. „Ausstattungsbestand privater Haushalte mit ausgewählten Gebrauchsgütern“). Der Ausstattungsbestand ist immer größer oder gleich dem Ausstattungsgrad. Vor allem im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT-Produkte), aber auch beim Pkw wird die ehemals gemeinschaftliche Nutzung (ein Gerät pro Haushalt) durch einen individuellen Produktbesitz abgelöst.</p>