Beschreibung

Thema ist die vielfältige Verknüpfung der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen mit naturwissenschaftlicher Forschung und Technologieentwicklung. Wir wollen in Diskussionen und konkreten Projekten diesen Zusammenhang kennenlernen.

Hierbei soll die globale Herausforderung des Ausstiegs aus der Nutzung fossiler Brennstoffe – Kohle, Erdöl und Erdgas – im Vordergrund stehen. Aus der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen resultieren gravierende Probleme in den Bereichen: i) internationale Sicherheit und ökonomische Stabilität, ii) Gesundheitsschäden durch div. Schadstoffemissionen, iii) "Umweltunfälle" und iv) Klimawandel durch CO2-Emissionen. Insbesondere die Begrenzung des Klimawandels motiviert bzw. erfordert den Ausstieg aus der Nutzung fossiler Brennstoffe, was inzwischen nicht nur auf wissenschaftlicher Ebene, sondern auch in der internationalen politischen Arena weitgehend unumstritten ist. Hieraus resultierte, im Jahr 2016, das Pariser Abkommen. Wie nie zuvor beruht diese internationale Vereinbarung auf den Ergebnissen naturwissenschaftlicher Forschung. Auch in Bezug auf den Weg zur vollständigen Vermeidung globaler Netto-CO2-Emissionen verweist das Pariser Abkommen explizit auf den wissenschaftlich-technischen Fortschritt.

Spezielle Themen bzw. Themenbereiche (siehe auch [1]):

1) Analyse der globalen Problematik fossiler Brennstoffe und der Lösungsansätze im Rahmen der (deutschen) Energiewende

2) Aktuelle naturwissenschaftliche Forschung zur "Künstlichen Photosynthese". Bei diesem neuen Technologiepfad wird – dem Vorbild der Natur folgend – Solarenergie genutzt, um nachhaltig nicht-fossile (synthetische) Brennstoffe aus Wasser und CO2 zu gewinnen.

3) Forschung zur Künstlichen Photosynthese im gesellschaftlichen Dialog. Der Ausstieg aus den fossilen Brennstoffe droht in den Laboren steckenzubleiben, wenn die breite gesellschaftliche Unterstützung zur Umgestaltung des Energiesystems fehlt. Denn schwierige Fragen der Finanzierung oder genereller der Gerechtigkeit bei Verteilung der Belastungen (aber auch der Chancen) zwischen Regionen der Welt, Generationen und Bevölkerungsgruppen werden zum Thema der gesellschaftlichen und politischen Auseinandersetzung.

Ablauf

Im zweiwöchigen Rhythmus treffen wir uns jeweils für ca. drei Zeitstunden, um Folgendes anzugehen:

a) Gemeinsam Erarbeitung und Diskussion der obigen drei Themen

b) Bildung von Projektgruppen von jeweils ca. 5 Studierenden und Koordination der Arbeit in den Projektgruppen

Die Bildung der Projektgruppen und die Auswahl der spezifischen Themen erfolgt unter Berücksichtigung der Interessen und Fachrichtungen der Teilnehmenden. Jedes Projektthema bezieht sich auf ein oder zwei der obigen Themenbereiche. Jedes Projekt beinhaltet eigene Forschungs- oder Entwicklungsarbeiten sowie deren Einordnung in den wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Kontext (in Form eines Abschlussberichts oder -vortrags). Im Idealfall erfolgt die Bearbeitung in interdisziplinären Teams jeweils mit Studierendem aus dem Bereich der Naturwissenschaften und anderer Studienrichtungen. Beim zweiten und dritten Themenbereich können Laborexperimente in das Projekt integriert werden (gesonderte Termine in den Laboren der Arbeitsgruppe Prof. Holger Dau). Bei allen drei Themen können auch einfache Simulationen zum Einsatz kommen, um Zusammenhänge quantitativ zu erkunden oder zu illustrieren. Denkbar wären auch Projekte wie die Konzeption und Erstellung eines (funktionierenden) Demonstrationsgeräts für lichtgetriebene Wasserstoffgewinnung, welches verbunden mit Informationsmaterial bei der Langen Nacht der Wissenschaften präsentiert wird.

Für die wichtige Bildung der Teams und grundlegende Konzeption der Projekte werden wir uns Zeit lassen (4-5 der zweiwöchigen Termine). Es handelt sich bei dem Modul um eine "Uraufführung" mit experimentellem Charakter. Engagement und Einflussnahme auf die Gestaltung durch die Teilnehmenden sind ausdrücklich erwünscht.

Literatur zum Thema:

[1] acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Union der deutschen Akademien der Wissenschaften (Hrsg.): Künstliche Photosynthese. Forschungsstand, wissenschaftlich-technische Herausforderungen und Perspektiven. München, 2018. (kostenfreier Download über die Netzseiten "acatech.de" oder "leopoldina.org")