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.
<p><strong>Für alle Filme gilt die Creative Commons-Lizenz mit Quellenangabe</strong></p><p><a href="https://support.google.com/youtube/answer/2797468">https://support.google.com/youtube/answer/2797468</a></p><p>Die Filme lassen sich mit Klick auf die rechte Maustaste > "Ziel speichern unter" im mp4-Format herunterladen.</p><p>Ob Straßenverkehr, Nachbarn oder Luftverkehr: Drei von vier Menschen in Deutschland fühlen sich durch Lärm gestört oder belästigt. Wo überall Lärm entsteht, welche Folgen Lärm hat und wie wir ihn verringern können, erklärt unser Film.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=ycIz0Hxo8sM&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=4"><i></i> UBA-Erklärfilm "Lärm" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/umweltbundesamt_-_laerm.mp4">UBA-Erklärfilm "Lärm" zum Download</a> </p><p>Was ist Stickstoff, was ist reaktiver Stickstoff? Warum ist zu viel davon ein Problem für Mensch und Umwelt? Und was können wir dagegen tun? Unser Film gibt Antworten.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=XYAUiOZ-BDY&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=6"><i></i> UBA-Erklärfilm "Stickstoff" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/umweltbundesamt_erklaerfilm_stickstoff.mp4">UBA-Erklärfilm "Stickstoff" zum Download</a> </p><p>Wenn die Kopfschmerztablette abgelaufen ist und das Rheuma-Gel angetrocknet - wohin damit? Über die richtige Entsorgung von alten Medikamenten informieren wir in unserem Film. Spoiler: Nicht in den Abfluss!</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=nLH6s5fPUDA&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=12"><i></i> UBA-Erklärfilm "Medikamente" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/erklaerfilm_-_medikamente_richtig_entsorgen.mp4">UBA-Erklärfilm "Medikamente" zum Download</a> </p><p>Wer kennt das nicht: Auf der Waschmittelpackung sind unterschiedliche Dosierungen für die verschiedenen Wasserhärten angegeben. Doch was ist eigentlich Wasserhärte? Was unterscheidet „hartes von weichem Wasser“? Wie hart ist mein Trinkwasser? Und was muss ich bei hartem Wasser beachten? Dieser Erklärfilm gibt Antworten.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=kwzBGUy7OEk&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=11"><i></i> UBA-Erklärfilm "Wasserhärte" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/erklaerfilm_-_wasserhaerte.mp4">UBA-Erklärfilm "Wasserhärte" zum Download</a> </p><p>In unseren Städten herrscht jede Menge Verkehr. Das eigene Auto ist dabei immer noch ein beliebtes Verkehrsmittel. Unser Erklärfilm zeigt zu welchen Problemen der urbane Verkehr führt und wie Lösungen aussehen können.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=Auky8CGiU34&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=5"><i></i> UBA-Erklärfilm "Verkehr" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/umweltbundesamt_-_erklaerfilm_-_verkehr_in_der_stadt.mp4">UBA-Erklärfilm "Verkehr" zum Download</a> </p><p>Wir leben in einer Zeit von „Fast Fashion“. Jede und jeder Deutsche kauft im Schnitt zwölf Kilogramm Kleidung im Jahr. Wie sehr ein günstiges T-Shirt Mensch und Umwelt belastet, steht leider nicht auf dem Preisschild. Unser Erklärfilm zeigt diese Belastungen und bietet Lösungen für einen nachhaltigen Umgang mit Textilien.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=EYoz-3No-54&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=2"><i></i> UBA-Erklärfilm "Mode" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/umweltbundesamt_erklaerfilm_textil.mp4">UBA-Erklärfilm "Mode" zum Download</a> </p><p>In der Atmosphäre, in etwa 20 bis 30 Kilometern Höhe, schützt uns die Ozonschicht vor krebserregenden UV-Strahlen. Doch auf der Erde, am Boden, ist Ozon ein Problem. Denn hier belastet das farblose und giftige Gas Mensch und Umwelt.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=FlEQpZOnIyc&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=3"><i></i> UBA-Erklärfilm "Ozon" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/uba-erklaerfilm_ozon.mp4">UBA-Erklärfilm "Ozon" zum Download</a> </p><p>Warum gibt es einen Handel für oder mit Emissionen? Wer setzt die Rahmenbedingungen und wie funktioniert der Emissionshandel eigentlich? Ein Erklärfilm gibt kurze und prägnante Antworten auf diese Fragen und erläutert, welchen Beitrag der Emissionshandel zum Klimaschutz leistet.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=wChY_DrebYw&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=8"><i></i> UBA-Erklärfilm "Emissionshandel" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/421/dokumente/erklaerfilm_-_emissionshandel.mp4">UBA-Erklärfilm "Emissionshandel" zum Download</a> </p><p>Der Klimawandel und seine Folgen kennen keine Ländergrenzen. Deshalb muss effektiver Klimaschutz global angegangen werden. Der UBA Erklärfilm beschreibt die wichtigsten internationalen Abkommen und wie Treibhausgas-Emissionen erfasst und berichtet werden. Die Ermittlung der nationalen Emissionen ist ein komplexer und aufwändiger Prozess. Doch nur auf Basis dieser Daten können klimaschützende Maßnahmen geplant und gezielt umgesetzt werden.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=A_Fkori-Vho&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=9"><i></i> UBA-Erklärfilm "THG-Berichterstattung" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/erklaerfilm_treibhausgase_-_abkommen_und_berichterstattung.mp4">UBA-Erklärfilm "THG-Berichterstattung" zum Download</a> </p><p>Trinkwasser ist unserer wichtigstes Lebensmittel. Und wie bei anderen Lebensmitteln spielen Verpackung, Haltbarkeit und Temperatur eine wichtige Rolle. Der Erklärfilm beschreibt, welchen Einfluss die Trinkwasserinstallation auf die Qualität unseres Leitungswassers hat und auf was Hauseigentümer und Nutzer beim täglichen Umgang mit Trinkwasser achten sollten.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=isjuUsLh2V4&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=10"><i></i> UBA-Erklärfilm "Trinkwasserinstallation" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/erklaerfilm_trinkwasser-installation.mp4">UBA-Erklärfilm "Trinkwasserinstallation" zum Download</a> </p><p>CO2 sparen – auch eine Frage des Konsums? Je nach Lebensstil kann der persönliche CO2-Fußabdruck sehr unterschiedlich sein. In welchen Bereichen entstehen besonders viele Treibhausgase? Und wie können wir klimafreundlicher konsumieren und weniger CO2 im Alltag verursachen?</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=l7HYrM3apsI&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e"><i></i> UBA-Erklärfilm "Klimaneutral im Alltag" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/klimaneutral_leben_im_alltag.mp4">UBA-Erklärfilm "Klimaneutral im Alltag" zum Download</a> </p><p>Was ist der Treibhauseffekt, und welche Gase spielen dabei eine Rolle? Wie verändern die anthropogenen Treibhausgasemissionen die Erdatmosphäre, und was muss passieren, damit die Erderwärmung noch begrenzt werden kann?</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=eI8L3wV3pBo&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=7"><i></i> UBA-Erklärfilm "Treibhausgase" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/thg_einfuehrung.mp4">UBA-Erklärfilm "Treibhausgase" zum Download</a> </p><p>Öffentliche Verwaltungen beschaffen Waren und Dienstleistungen für rund 500 Milliarden Euro pro Jahr. Durch die Beschaffung umweltfreundlicher Produkte und Dienstleitungen werden Umweltbelastungen reduziert und das Angebot entsprechender Produkte wird erhöht. Der Film geht auf die Vorteile einer umweltfreundlichen Beschaffung ein und zeigt, wie diese in der Praxis umgesetzt werden kann.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=R_A-uMCSrwg&list=PLd2kshRyXxRSHLbnGkQiZ-x6eSyx2M32e&index=20"><i></i> UBA-Erklärfilm "Umweltfreundliche Beschaffung" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/erklaerfilm_umweltfreundliche_beschaffung.mp4">UBA-Erklärfilm "Umweltfreundliche Beschaffung" zum Download</a> </p><p>Wie wirkt sich der Klimawandel künftig auf die Natur, unseren Alltag, unsere Lebensgrundlagen, Gesundheit und Wirtschaft aus? Wo können wir durch Anpassung die Klimarisiken verringern? Und wo müssen wir dringend etwas tun? Die 2021 veröffentlichte Klimawirkungs- und Risikoanalyse (KWRA) des Bundes gibt Antworten und zeigt künftige Risiken des Klimawandels in Deutschland.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=UZCIoYoqlNI"><i></i> UBA-Erklärfilm "Klimawirkungs- und Risikoanalyse" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2294/dokumente/erklaerfilm_klimawirkungs_und_-risikoanalyse.mp4">UBA-Erklärfilm "Klimawirkungs- und Risikoanalyse" zum Download</a> </p><p>Fliegen ist die klimaschädlichste Art sich fortzubewegen. Welche Wirkung haben Flugreisen für das Klima und welche Alternativen gibt es?</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=qXAEseBheWs"><i></i> UBA-Erklärfilm "Flugreisen & Klimawirkung" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/421/dokumente/uba_flugreisen.mp4">UBA-Erklärfilm "Flugreisen & Klimawirkung" zum Download</a> </p><p>Der Erklärfilm zeigt auf anschauliche Weise den aktuellen Zustand unserer Flüsse, Seen und des Grundwassers. Es werden die wesentlichen Nutzungen und Belastungen aber auch Maßnahmen zur Verbesserung erklärt.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=CyqRx8BuL3E"><i></i> UBA-Erklärfilm "Zustand der Gewässer in Deutschland" bei YouTube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/421/dokumente/zustand_der_gewaesser.mp4">UBA-Erklärfilm Zustand der Gewässer in Deutschland</a> </p><p>Wenn von Klimaschutz die Rede ist, fliegen oft viele Begriffe durcheinander. Produkte werden als „klimaneutral“ oder „treibhausgasneutral“ bezeichnet. „CCS“ wird mit „negativen Emissionen“ gleichgesetzt. Doch was bedeuten diese Begriffe eigentlich und wie lassen sie sich in wirksamen Klimaschutz einordnen? Unser Erklärfilm und dieser Artikel sollen helfen, den Durchblick zu behalten.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=DXoLTznetOc"><i></i> UBA-Erklärfilm "Klimaschutzbegriffe" bei Youtube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/421/dokumente/uba_langversion_h264_v2.mp4">UBA-Erklärfilm "Klimaschutzbegriffe"</a> </p><p>Meere sind wichtig für uns Menschen. Viele Belastungen der Meeresumwelt haben ihren Ursprung bereits an Land. Welche Belastungen sind das? Ein neues Erklär-Video des UBA zeigt am Beispiel der Elbe, dass Meeresschutz uns alle angeht.</p><p> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=zcRLSghackk"><i></i> UBA-Erklärfilm "Meeresschutz" bei Youtube</a> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/421/dokumente/uba-erklaerfilm_meeresschutz.mp4">UBA-Erklärfilm "Meeresschutz"</a> </p>
Veranlassung
Es fehlen schnelle und vor allem feldtaugliche Methoden zur Detektion von PFAS in der Umwelt, um so zeitnah Maßnahmen zur Minderung von PFAS-Kontaminationen durchzuführen oder den Erfolg von Minderungsmaßnahmen zu beurteilen. Entsprechende Methoden können ebenso helfen, die Prozesssteuerung einer Abwasserbehandlung zur Entfernung von PFAS z. B. durch eine Aktivkohlebehandlung zu optimieren. Das Projekt PFASense hat sich zum Ziel gesetzt, eine solche Methode zu entwickeln. Hierzu werden Elektroden hergestellt, die a) entweder für eine spezifische Detektion perflourierter Verbindungen oberflächenmodifiziert sind und b) biologische Effekte, die durch perflourierte Verbindungen hervorgerufen werden können, mit mikrobiellen Bioreportern elektrochemisch erfassen. Mit den individuellen Signalen der einzelnen Elektroden wird eine KI trainiert und auf diese Weise ein Sensor-Array zur sensitiven Detektion der großen Stoffgruppe der perfluorierten Verbindungen in Umweltproben entwickelt.
Ziele
- a. Design und Herstellung von molekular geprägten Membranen zur Anreicherung spezifischer PFAS.
- b. Design und Herstellung elektrochemischer, bakterieller Biosensoren zur Detektion biologischer Effekte, die durch PFAS hervorgerufen werden.
- c. Design und Herstellung elektrochemischer, hefebasierter Biosensoren zur Detektion einer Veränderung der Thyroid-Signalkaskade durch PFAS.
- d. Design und Herstellung eines intelligenten elektrochemischen Sensors für die direkte chemische Detektion von PFAS mittels KI-gestützter Datenauswertung.
- e. Konstruktion eines mikrofluiden multi-Sensor-Arrays unter Nutzung der in a. bis d. entwickelten Komponenten.
- f. Validierung und Eignungstestung des entwickelten Sensor-Arrays mittels Einzelsubstanzen, Substanzmischungen sowie dotierten und undotierten Realproben mit einem Fokus auf industriellen Abwässern.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer innovativen technologischen Lösung für die folgende Fragestellung: Wie kann man zeitnah Informationen über die Qualität von z. B. Abwässern erhalten, ohne auf verzögert zur Verfügung stehende, analytische Informationen aus einem Labor angewiesen zu sein?
Dieser Bedarf an zeitnahen Informationen für eine Bewertung von Abwasser und Wasserproben kann perspektivisch mittels eines bio-elektrochemischen Sensorarrays gedeckt werden, der im Rahmen des Projekts für den Nachweis von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) entwickelt wird. PFAS werden in zahlreichen Produkten verwendet, darunter wässrige filmbildende Schäume für die Brandbekämpfung, antihaftbeschichtetes Kochgeschirr, Lebensmittelverpackungen, wasserabweisende Stoffe, medizinische Geräte, Kunststoffe und Lederprodukte. PFAS werden jedoch mit verschiedenen, toxikologisch relevanten Effekten in Verbindung gebracht, wie mit veränderten Immun- und Schilddrüsenfunktionen, Leber- und Nierenerkrankungen, Lipid- und Insulinstörungen, Fortpflanzungs- und Entwicklungsstörungen oder auch der Krebsentstehung. Als unmittelbare Folge dieser Gesundheitsrisiken hat die Europäische Kommission einen Vorschlag zur Überarbeitung der Liste der prioritären Stoffe in Oberflächengewässern angenommen, unter denen 24 Verbindungen zur Gruppe der PFAS gehören.