Das Projekt "Software Sprint - Einzelvorhaben: KlimaVR - Das VR-Lernabenteuer zum Erleben des Klimawandels" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fürstenau Greve Pogorzhelskiy Remde KlimaVR GbR durchgeführt. Klimawandel wird von vielen jungen Menschen als ein abstraktes Problem wahrgenommen, dessen Folgen irgendwo anders auf der Welt oder erst in ferner Zukunft spürbar werden. Durch eine solche Wahrnehmung entsteht eine psychologische Distanz zum Thema, die sich auch auf die Bereitschaft auswirkt, selbst aktiv zu werden. Durch erfahrungsbasiertes Lernen nähern sich Schüler*innen komplexen Zusammenhängen und lernen sie zu verstehen. Gleichzeitig verwandeln sich Maßnahmen zum Natur- und Umweltschutz zu einem spannenden Abenteuer, die eine steigende Motivation und ein erhöhtes Interesse an der Recherche von Nachhaltigkeitsthemen begünstigen. Hierfür soll im Vorhaben KlimaVR eine VR-Applikation rund um die Sensibilisierung für den Klimawandel entwickelt werden. Begleitend wird ein pädagogisch-didaktisches Konzept für einen Workshop erarbeitet, mit dem Lehrkräfte die VR-App sinnvoll und einfach im Unterricht einsetzen können. Das Konzept integriert spielerische Ansätze mit faktischer Wissensvermittlung. Die Immersion, also das hautnahe Erleben, startet bei den Nutzer*innen einen emotionalen Lern- und Identifikationsprozess. Um einfache zukünftige Erweiterungen (im Sinne des Erlebens weiterer Situationen) zu ermöglichen, wird die Anwendung zudem modular aufgebaut. Dies ermöglicht die Einbindung von weiterem Content mit minimalem Aufwand - auch nach Projektabschluss.
Das Projekt "Entwicklung von Handlungskompetenzen und Fachkenntnissen für Agenda 21 - Prozesse im Themenfeld 'Arbeit und Umwelt'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Das Projekt hat zum Ziel, für die Akteure der Lokalen Agenda 21 ein berufsbegleitendes Lernmodell im Themenfeld 'Arbeit und Umwelt' zu entwickeln. Die soziale Dimension der Nachhaltigkeit soll vor dem Hintergrund der Diskussionen um 'Zukunft der Arbeit' und 'zukunftsfähige Arbeits- und Lebensformen' konkretisiert werden. Auf der Basis des Diskussions- und Sachstandes in vier europäischen Ländern (Italien, Deutschland, Schweden, Spanien) wird der Qualifikationsbedarf ermittelt. Diese Bedarfsanalyse bildet die Grundlage für die Konzeption praxisnaher Lerneinheiten, die auf die Entwicklung von Handlungsfähigkeit und fachlicher Kompetenz der lokalen Agenda-Akteure zielen. Das Projekt wird in einem ersten Arbeitsschritt ermitteln, welche Agenda-Aktivitäten im Themenfeld Arbeit und Umwelt bereits durchgeführt worden sind. Hierbei soll in Deutschland vor allem auf die Erfahrungen in den Kommunen von Nordrhein-Westfalen und Bayern zurückgegriffen werden. Weitere Informationen unter: 'http://www.ambiente-lavoro.it'.
Das Projekt "Design, Konstruktion und Implementierung einer Probenumgebung für grenzflächensensitive Röntgenstreuexperimente in überkritischen Systemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Fakultät Physik, Lehrstuhl Experimentelle Physik I durchgeführt. Das Ziel dieses Antrags ist die Konstruktion und Realisierung einer Messumgebung für grenzflächensensitive Röntgenreflektivitätsmessungen (XRR) in überkritischen Fluiden. Mit einem Druckbereich von 1 bar bis 500 bar und einem Temperaturbereich von 1 Grad Celsius bis 500 Grad Celsius wird es möglich sein, eine Vielfalt von Molekülen weit im überkritischen Bereich des Phasendiagrams zu studieren. Dieser Bereich ist von höchstem Interesse für industrielle Anwendungen. Die Kombination von hohem Druck und hoher Temperatur ist ebenso wichtig für das Verständnis grundlegender Prinzipien in der Grundlagenforschung. Aktuell ist dieser Parameterbereich für XRR-Messungen nicht zugänglich. Überkritische Fluide stellen derzeit eine interessante Alternative für organische Lösungsmittel in der Industrie dar, die schädliche Einflüsse auf die Umwelt haben. In der Polymerchemie ist vor allem überkritisches CO2 von Interesse. Überkritisches Wasser ist als nicht-toxisches Lösungsmittel für eine Anzahl industrieller Anwendungen relevant, und ein tiefgreifendes Verständnis seiner zugrundeliegenden Eigenschaften und Reaktionen ist ein herausragendes Problem, das in der Zukunft gelöst werden muss. XRR kann dazu beitragen, Reaktion aufzuklären, die an Grenzflächen unter überkritischen Bedingungen stattfinden. Da der kritische Punkt von Wasser im hohen Druck- und Temperaturbereich liegt, wird es klar, dass die Umsetzung solcher Experimente eine große technische Herausforderung darstellt. Um Grenzflächen mit XRR mit Auflösung auf atomarer Skala aufzulösen und dabei hoch komplexe Probenumgebungen in situ oder in operando zu verwenden, ist Synchrotronstrahlung mit hoher Brillanz, hoher Energie und kleiner Strahlgröße entscheidend. Da die technische Umsetzung schwierig ist, existieren nur wenige Messzellen für XRR bei extremen Bedingungen. An diesem Punkt will der im vorliegenden Projekt geplante Aufbau Möglichkeiten zu neuer und spannender Forschung mit hohem Potential für neue Technologien schaffen.
Das Projekt "Dekomposition von Energiesystemen zur Modellierung dezentraler Stromversorgung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik , Lehrstuhl für Erneuerbare und Nachhaltige Energiesysteme durchgeführt. Die zunehmende Integration erneuerbarer Energien in das Stromsystem führt zu einer Veränderung der Struktur des deutschen Energiesystems. Das traditionell hierarchisch aufgebaute System wird dezentralisiert.
Gegenseitige Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Energieträgern, Netzregionen und Systemebenen nehmen zu und schaffen zusätzliche Unsicherheiten. Betrachtungen des Energiesystems finden auf verschiedenen Systemebenen (von kommunal bis europaweit) mit jeweils angepassten Detailgraden und Modellierungstechniken statt. Die genannten Veränderungen machen es notwendig, diese Betrachtungen modelltechnisch stärker zu verzahnen.
Ziel des Projekts DecEnSys ist es, Methoden der Modellierung und Optimierung von Energiesystemen weiterzuentwickeln, um die verschiedenen Betrachtungsebenen zuverlässig aneinander koppeln zu können und die genannten Eigenschaften des Energiesystems der Zukunft adäquat abbilden zu können. Hierzu werden etablierte wie auch neue Methoden der mathematischen Optimierung verwendet und weiterentwickelt. Die explizit auf Probleme der Energiesystemanalyse angepasste Verwendung sogenannter Dekompositionsverfahren ermöglicht es, das dezentrale Energiesystem der Zukunft mitsamt den auftreten Unsicherheiten detaillierter als bislang in Modellen abzubilden und belastbarere Szenarioanalysen durchzuführen.
Zugleich bietet sich die Möglichkeit, über geeignete Schnittstellen Detailmodelle für kleine Gebiete (Kommunen bis Städte) oder Netzregionen (Landkreise) anzubinden.
Auf der Basis der weiterentwickelten Methoden werden Bedarfsanalysen zum gesamtwirtschaftlich optimalen Ausbau der Kraftwerks-, Netz- und Speicherinfrastruktur durchgeführt. Bereits in der Modellrechnung können die relevanten unsicheren Einflüsse, ebenso wie bestehende kommunale Klimaschutzprogramme miteinbezogen werden. Die Resultate ebenso wie die entwickelten und implementierten Methoden werden unter open-source Lizenzen veröffentlicht und stehen damit der Allgemeinheit zur Verfügung.