WiSe 22/23: Nachhaltigkeit erforschen - Schwerpunkt Künstliche Photosynthese
Prof. Dr. Holger Dau
Information for students
Achtung
Das Seminar erstreckt sich über 2 Semester! Beginn: nur im WiSe 22/23. Für dieses Modul erhalten Sie 10 ECTS. Dafür müssen Sie durchgehend am Seminar teilnehmen und in einem Semester (WiSe 22/23 oder SoSe 23) an der Ringvorlesung. Ausnahme ist die Vorstellung Ihrer Projektergebnisse – diese müssen Sie am Ende des Moduls im SoSe 23 präsentieren.
An zwei der fünf Präsenztermine der Ringvorlesung werden Sie anderen Teilnehmenden des Kompetenzbereichs Nachhaltige Entwicklung die Zwischen- und Endergebnisse Ihrer Gruppenprojekte vorstellen. Dies ist auch Bestandteil der aktiven Teilnahme an Ihrem ABV-Modul! Nähere Informationen erhalten Sie im Laufe des Semesters auf Blackboard.
Eine benotete Modulprüfung ist nicht vorgesehen. Die Leistungserbringung erfolgt über die regelmäßige Teilnahme an dem Seminar und der Ringvorlesung, das Durchführen von Nachhaltigkeitsprojekten/-analysen, das Erstellen von Abschlussberichten und Postern und die Teilnahme an den Onlinemodulen im Blackboard-Kurs der Ringvorlesung. Für dieses Modul erhalten 10 ECTS.
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WICHTIGE HINWEISE ZUR AKTIVEN UND REGELMÄßIGEN TEILNAHME (AT / RT):
Eine benotete Modulprüfung ist in den ABV-NE-Modulen nicht vorgesehen. Jedoch ist die regelmäßige UND aktive Teilnahme an einem Seminar verbindlich und an der begleitenden Ringvorlesung dringendst empfohlen. Die regelmäßige Teilnahme erfolgt bei min. 80% Anwesenheit; die aktive Teilnahme erfolgt im Rahmen der Konzeption von Projekten und entsprechenden Ergebnispräsentationen. Über die genaueren Voraussetzungen für die aktive Teilnahme informieren Sie die Dozierenden Ihres jeweiligen Seminars.
Für alle Seminare ist Bestandteil der aktiven Teilnahme eine gegenseitige Vorstellung aller erarbeiteten Projektideen im Rahmen der Ringvorlesung (15.02., 16-19 Uhr). Nähere Details zu Zeit, Ort, Ablauf und Vorbereitung finden Sie im Laufe des Semesters im Blackboard-Kurs der Ringvorlesung.
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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
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.
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