#347 Autarkes Dorf als mögliche Zukunft

In der Nähe der niederländischen Stadt Almere soll das „ReGen Village“ entstehen. Das erste Dorf, das seinen Strom komplett aus erneuerbaren Energien erzeugen, das Essen in eigenen Gewächshäusern ziehen und das Wasser direkt aus der Nachbarschaft sammeln soll – sozusagen ein Dorf, das sich komplett selbst versorgt.

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In der Nähe der niederländischen Stadt Almere soll das „ReGen Village“ entstehen. Das erste Dorf, das seinen Strom komplett aus erneuerbaren Energien erzeugen, das Essen in eigenen Gewächshäusern ziehen und das Wasser direkt aus der Nachbarschaft sammeln soll – sozusagen ein Dorf, das sich komplett selbst versorgt.

Das Projekt entsteht gemeinsam mit dem US-Amerikaner James Ehrlich und dem Architektenbüro EFFEKT. Das Konzept sieht einerseits jahreszeitabhängige Gärten vor, beheizte Gewächshäuser, vertikale Farmen, Viehzucht und auch Aquaponik. Aquaponik bedeutet, dass Fische gezüchtet werden – ihre Exkremente dienen wiederum als Dünger für die Pflanzen. Die Fische ernähren sich von Fliegen und diese wiederum von ernähren sich von kompostiertem Abfall. Nicht kompostierbarer Müll wird für die Energieproduktion verbrannt. Zusätzlich sollen Solar- und Biogasanlagen den Energiebedarf abdecken. Die Wasserversorgung soll mittels Regen funktionieren: einerseits als Bewässerung für die Pflanzen, andererseits aufbereitet als Trinkwasser.

6.500 potentielle BürgerInnen haben sich bereits als BewohnerInnen für diese Idee beworben. Daher planen die Projektträger ähnliche Projekte auch in Dänemark, Norwegen und Deutschland.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: Regen Villages Holding B.V / EFFEKT

#323 Nanotechnologie spürt Lecks in Rohrleitungen auf

Lecks in Rohrleitungen können gefährlich sein: Wasserrohrbrüche fluten ganze Wohnungen und Brüche von Gasleitungen können noch viel schwerwiegendere Folgen haben. Aus diesem Grund wird an Frühwarnsystemen geforscht, „die einfach funktionieren, preisgünstig sind und flächendeckend eingesetzt werden können“.

Lecks in Rohrleitungen können gefährlich sein: Wasserrohrbrüche fluten ganze Wohnungen und Brüche von Gasleitungen können noch viel schwerwiegendere Folgen haben. Aus diesem Grund wird an Frühwarnsystemen geforscht, „die einfach funktionieren, preisgünstig sind und flächendeckend eingesetzt werden können“ (ingeneur.de).

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Photo by Mark Stone/University of Washington (CC BY NC 2.0CuwnewsFlickr)

ForscherInnen der University of Washington forschten eigentlich an einem Zelluloseprodukt, welches elektrische Leitfähigkeit besitzt. Ihr Papier besteht aus getrockneten Zellstoffplatten aus Nadelhölzern. Mit Wasser gemischt entsteht eine gleichmäßige, schlammartige Substanz – diese wird weiter präpariert und mit schwarzen Nanopartikeln vermischt. Das Papier leitete – aber als ein Tropfen Wasser darauf viel, zeigte es sich, dass die Leitfähigkeit dadurch gestört wird.

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Photo by Mark Stone/University of Washington (CC BY NC 2.0CuwnewsFlickr)

Das Positive an diesem Papier ist, dass es bereits bei kleinsten Wassermengen reagiert, es relativ einfach bei der normalen Papierherstellung gewonnen werden kann und das Papier nach einem Trocknungsvorgang immer wieder in der Lage ist, als Warnpapier zu funktionieren.

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Foto (Hermann Sewerin GmbH): Ein Verbundprojekt der Hermann Sewerin GmbH und der Universität Paderborn hat das Ziel, mittels Sensoren Lecks in Gasrohren frühzeitig zu erkennen.

In Deutschland wird das Projekt „La-NoSe“ (Nanostrukturierte Metalloxide für Licht aktivierte Niederenergie-Halbleitergassensoren) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die Entwicklung der Universität Paderborn kümmert sich mittels empfindlichster Sensoren darum, dass bereits ein einziges Gasmolekül in über einer Million anderer Moleküle entdeckt werden kann. Dadurch sollen Gasspürgeräte so rasch wie möglich auf Lecks reagieren können.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public Domainzapan09Pixabay

#195 Refill Berlin: Für den Genuss des Leitungswassers

Eine neue Aktion in Berlin möchte den Plastikmüll verringern: Denn in der deutschen Bundeshauptstadt bieten Lokale und Geschäfte nun offiziell an, leere Flaschen mit Leitungswasser nachzufüllen.

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Teilnehmende Unternehmen werden mit diesem Sticker markiert.

Das Projekt „Refill Berlin“ hat ein Ziel: Der Gebrauch von Einwegflaschen aus Plastik soll reduziert werden. Daher bieten bislang zehn Orte (Lokale, Shops usw.) an, dass  leere Flaschen kostenlos und offiziell mit Leitungswasser nachfüllt werden.

Die Idee tauchte in Deutschland eigentlich erstmals in Hamburgauf und hat sich bislang in sieben deutsche Städte verbreitet. In Berlin beteiligen sich auch die Berliner Wasserbetriebe an dem Projekt: Dort können sich Unternehmen die blauen Aufkleber besorgen, die sie dann neben dem Eingang außen anbringen sollen.

„Wir wollen Trinkwasser aus der Leitung für alle Menschen zugänglich machen – auch unterwegs“, erklärt Lena Ganssmann von a tip: tap, einer Initiative, die sich für frei zugängliches Leitungswasser einsetzt. „So vermeiden wir den Müll der Plastikflaschen – und die beteiligten Geschäfte werben für sich als jemand, der Nachhaltigkeit unterstützt.“ (Pressemitteilung der Berliner Wasserbetriebe)

Der Verein „a tip: tap“ hat es sich zur Aufgabe gemacht, das Leitungswasser wieder mehr Aufmerksamkeit zukommen zu lassen.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public DomainTanteTatiPixabay

#180 Indien installiert bis Ende 2019 75 Millionen Toiletten

1,7 Millionen Menschen sterben jährlich weltweit an den Folgen von verschmutztem Wasser und fehlenden Sanitäreinrichtungen – 600.000 davon allein in Indien. Aus diesem Grunde wurde vor drei Jahren die Kampagne „Clean India“ gestartet – bis zum Projektende 2019 sollen 75 Millionen neue Toiletten in Indien eröffnet werden.

In ganz Indien sind Toiletten das große Thema: Seit der indische Premierminister vor drei Jahren die Kampagne „Clean India“ („Swachh Bharat“) gestartet hat, wird auf Plakatwänden auf die Benutzung von Toiletten hingewiesen, sogar Stars aus Bollywoodfilmen und Cricketteams sprechen im Fernsehen und Radio darüber – und selbst auf der inidischen Währung findet man das Logo der Kampagne. Doch warum das Ganze?

Bis vor wenigen Jahren war der Zugang zu einer Toilette für viele InderInnen nicht vorhanden. 2014, zum Start der Kampagne, hatten nur 42 Prozent der BewohnerInnen des Landes Zugang zu ordnungsgemäßen Toiletten. Das Problem dabei ist, dass die Menschen daher gewohnt waren, draußen „ihr Geschäft“ zu verrichten – meist erst wenn es draußen dunkel geworden ist.

Jährlich sterben weltweit 1,7 Millionen Menschen an den Folgen von verschmutztem Wasser, fehlenden Sanitäreinrichtungen und Hygiene. 600.000 davon in Indien. Dieser Tatsache wollte man ein Ende setzen – und ist gut dabei: 30 Prozent der indischen Dörfer sind heute schon als frei von „open defecation“, 2015 waren es noch 8 Prozent.

Nachdem immer mehr Toiletten installiert werden, ist es nun die Aufgabe, die Gewohnheiten der Menschen zu verändern: Genau deshalb gibt es Klo-Testimonials und ständige Gespräche darüber in TV und Radio. Im nächsten Jahr soll dann, gemeinsam mit Google, eine Suche in 11 Städten angeboten werden, die zeigt, wo die nächstgelegenen öffentlichen Toiletten zu finden sind.

Bill Gates war in Indien und hat dazu ein 360-Grad-Video erstellt, wo er den bisherigen Zustand erläutert, die Fortschritte aufzeigt und Innovationen beschreibt:


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public Domain, 383961, Pixabay

#176 2 Milliarden Plastiktaschen weniger in Deutschland

In Deutschland wanderten im Jahr 2016 3,6 Milliarden Plastiktaschen über die Ladentheke. In Minus von rund 2 Milliarden gegenüber dem Vorjahr

Im Jahr 2015 verbrauchte der bzw. die Durschnittsdeutsche noch 68 Plastiktaschen pro Jahr. Ein Jahr später sind ist der Pro-Kopf-Verbrauch auf 45 Taschen pro Jahr gesunken. Laut aktuellen Zahlen der Gesellschaft für Verpackungsforschung sank der Verbrauch von 5,6 Milliarden Taschen pro Jahr auf 3,6 Milliarden – ein Rückgang von einem Drittel.

Die Gründe dafür sind vielfältig: Modeketten wie H&M oder C&A haben 2016 begonnen, Gebühren für die Einkaufstaschen zu verlangen – allein damit sank die Ausgabe von Taschen um 50 Prozent. Supermärkte wie Real, Penny, Lidl oder Rewe haben Plastiktaschen komplett aus ihren Geschäften verbannt. Insgesamt verlangen seit Juli 2016 über 350 Unternehmen Geld für jede ausgegebene Plastiktasche.

Eine Alternative, die Papiertaschen, sind zwar gut recyclebar, werden sie aber nur ein- oder zweimal genutzt, schneiden sie auch hier in der Ökobilanz schlecht ab. Ihr Herstellung verbraucht nämlich viel Wasser und Energie. (Wobei sie natürlich grundsätzlich viel ökologischer sind als ihre Plastikpendants.) Perfekt hingegen sind Stoffbeutel. Sie sind extra für eine häufige Nutzung ausgelegt und können einen über Monate oder gar Jahre hinweg begleiten.


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Bildquelle: CC0 Public Domain, geralt, Pixabay

#106 Neues solar-betriebenes Gerät gewinnt Trinkwasser aus der Luft

ForscherInnen der UC Berkeley und des MIT haben einen Prototypen entwickelt, welcher Trinkwasser aus der Atmosphäre ziehen kann – und das selbst an Orten mit nur rund 20 % Luftfeuchtigkeit, wie z.B. die Sahara-Wüste.

ForscherInnen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der University of California (UC), Berkeley haben ein kompaktes Gerät entwickelt, welches mit der Wärme der Sonne und der in der Luft befindlichen Feuchtigkeit Trinkwasser herstellen kann.

Der Journalist Robert Czepel hat die Funktionsweise in seinem Beitrag auf science.orf.at sehr gut erklärt:

Herzstück der Maschine ist eine metallorganische Verbindung, kurz „MOF“ genannt, die so ähnlich wie ein Schwamm funktioniert: Sie nimmt Wasser aus der Luft auf und lagert es an ihrer Oberfläche an. Arbeitsschritt zwei erledigt die Sonne. Ihre Wärme sorgt dafür, dass das Wasser den metallorganischen Schwamm als Dampf verlässt und sich schließlich an einer Kondensatoroberfläche sammelt, von wo es in einen Behälter rinnen kann. (science.orf.at)

Die ForscherInnen aus Berkeley sind für die Entwicklung der MOF zuständig, die ForscherInnen am MIT machten daraus den „Luftentfeuchter“. Wasser aus der Atmosphäre zu gewinnen ist keine neue Entwicklung: Doch oftmals brauchten die Prozesse das Vorhandensein von 100 Prozent relativer Luftfeuchte und jede Menge Energie. Das ist hier anders: Selbst in Wüsten wie der Sahara, Gobi oder Kalahari, welche oftmals nur eine Luftfeuchtigkeit von rund 20 Prozent aufweisen, würde dieses Gerät funktionieren. Die einzige Energiequelle, die benötigt wird, ist die Sonne. Mit dem aktuellen Prototypen gelingt es, innerhalb von 12 Stunden 2,8 Liter aus der Luft zu gewinnen – benötigt dafür wird etwas unter 1 Kilogramm des MOF.

In diesem Video erklärt Professor Omar Yaghi die Funktionsweise des Geräts:

Der im Journal Science vorgestellte Prototyp arbeitet mit einer MOF-Variante, welche 20 % ihres Gewichts an Wasser aufnehmen kann – in Zukunft sollen das aber 40 % oder mehr sein. Damit diese Entwicklung mehr und mehr Menschen (vor allem in Bereichen der Welt, wo der Zugang zu sauberem Trinkwasser nicht vorhanden ist) erreicht, braucht es jetzt die Industrie, die diesen Prototypen weiterentwickelt und schließlich produziert. Das deutsche Chemieunternehmen BASF ist bereits an Bord, die ersten Geräte könnten bereits in ein paar Jahren auf den Markt kommen.

Sowohl Omar Yaghi von der UC Berkeley als auch Evelyn Wang vom MIT sind überzeugt, dass sie mit ihrem Prototypen nur zu einem kleinen Teil das Potential dieses Konzepts erschlossen haben.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public Domain, PublicDomainPictures, Pixabay

#60 Mr. Trash Wheel schützt den Hafen von Baltimore vor Müll

Eine freundliche Maschine namens Mr. Trash Wheel sammelt den Müll des Jones Falls Flusses, bevor er in den Hafen Baltimores gelangt – und ist sehr erfolgreich damit.

Müll, der durch den Zufluss in einen Hafen angeschwemmt wird, sieht einerseits definitiv nicht schön aus und man hat andererseits große Mühen, den Hafen wieder davon zu bereinigen. Aus diesem Grund gibt es in Baltimore (Maryland, USA) seit Mai 2014 ein Vorrichtung, welche sich um den an der Wasseroberfläche schwimmenden Müll kümmert, bevor er den Hafen erreicht. Und weil offenbar irgendjemand weiß, wie man so etwas perfekt bewirbt, gab man dem Gerät einen wunderbaren Namen und ein freundlichem Aussehen.

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Mr. Trash Wheel beobachtet mit seinen großen Augen die auf ihn zuschwimmenden Wassermengen des Jones Falls Flusses,  bevor der schwimmende Müll über ein Förderband in seinem großen Mund verschwinden.

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Auf der Website der baltimorewaterfront wird sorgfältig mitgezählt

Seit 2014 schützte er den Hafen damit vor rund 492 Tonnen Müll. Darunter rund 368.000 Plastikflaschen, 8.9 Millionen Zigarettenstummel (!) und rund 338.000 Chips-Verpackungen. Angetrieben wird Mr. Wheel dabei einerseits vom Fließen des Wassers und von Sonnenenergie. Der eingesammelte Müll wird übrigens entweder recycelt oder zur energiegewinnenden Verbrennung zugeführt.

Die von der Waterfront Partnership of Baltimore gestartete „Healthy Harbor Initiative for a swimmable and fishable Baltimore Harbor“ hat zum Ziel, dass der Hafen bis 2020 wieder zum Fischen und Schwimmen freigegeben werden kann. Und man ist zufrieden mit der Arbeit des freundlichen Müllschluckers; deshalb stellte man ihm mit Professor Trash Wheel eine weibliche Kollegin zur Seite. Seit Ende 2016 verrichtet sie ihre Arbeit an einer anderen Stelle des Hafens.

Wer sich nun von der wunderbaren Arbeit der beiden Trash Wheels überzeugen will, kann den beiden übrigens auf Facebook und Twitter folgen und „ihnen“ auch Fragen stellen. Wer gerade wirklich nichts zu tun hat, der kann sich natürlich auch den Livestream ansehen.

Mr. Trash Wheel Prof. Trash Wheel
Twitter @MrTrashWheel @ProfTrashWheel
Facebook Mr. Trash Wheel Professor Trash Wheel
Website Trash Wheel Project
Livestream Link

Aber um die Funktionsweise von der Familie Trash Wheel zu verstehen ist dieses Video wichtig: Hier sieht man, dass Menschen benötigt sind, um den möglichst durchgängigen Ablauf zu garantieren. Bei Minute 2:05 sieht man zudem, wie der müll-auffangende Container rasch ausgewechselt wird.

Ob Mr. und Professor Trash Wheel in irgendeiner Form mit Boaty McBoatface verwandt sind, konnte übrigens bis heute nicht wirklich geklärt werden.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: Bilder von der Facebook-Seite von Mr. Trash Wheel (1 und 2) und Screenshot der Website (kleines Bild seitlich rechts)

#38 Schüler findet kosteneffektiven Weg um Trinkwasser aus Salzwasser zu gewinnen

Chaitanya Karamchedu, ein Schüler aus Portland, Oregon (USA) geht zwar noch zur High School, beeindruckt mit seiner Forschung aber bereits Unternehmen wie Intel und Universitäten wie das MIT.

Auf der Erde gibt es insgesamt 1,38 Mrd. km³ Wasser. Davon sind 97,4 % Salzwasser und 2,6% sind Süßwasser. Im Jahr 2015 hatten 783 Millionen Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Wenn man also das Salzwasser der Meere und Ozeane entsalzen könnte, könnte man der Lösung dieses Problems näher kommen. Und diese Möglichkeiten der Entsalzung gibt es schon: Das Prinzip dabei ist stets gleich: Das Wasser muss erhitzt werden und der dabei entstehende Wasserdampf abgefangen werden.

Chaitanya Karamchedu (Spitzname: Chai), ein Schüler aus Portland, Oregon (USA) hat nun einen Weg gefunden, kosteneffektiv das Salz vom Wasser zu trennen. Dazu benutzt er ein Polymer (Definition: Ein Polymer ist eine chemische Verbindung, die aus Ketten- oder verzweigten Molekülen (Makromolekül) besteht, die aus gleichen oder gleichartigen Einheiten (den sogenannten Monomeren) bestehen. chemie.de), dass sich nicht mit den Wassermolekülen, sondern nur mit den Salzmolekülen verbindet. Damit sammelt sich das Salz, das trinkbare Wasser bleibt dann übrig.

Für ihn war die Erkenntnis wichtig, dass Wasser nicht vollkommen mit Salz durchsetzt ist. Er sagt, nur 10 Prozent des Wassers ist mit Salz verbunden, die restlichen 90 Prozent nicht. Seine Herangehensweise erklärt er so:

„People were concentrated on that 10 percent of water that’s bonded to the salt in the sea and no one looked at the 90 percent that was free. Chai just looked at it and said if 10 percent is bonded and 90 percent is free, then why are we so focused on this 10 percent, let’s ignore it and focus on the 90.“ kptv.com

Mit seiner Erfindung gewann er bereits den mit 10.000 Dollar dotierten Preis der „US Agency for International Global Development“ auf der „International Science Fair“ des Unternehmens Intel und wurde Zweiter auf der TechCon Conference am Massachusetts Institute of Technology (MIT). Damit hat er weiteres Geld für seine Forschung erhalten – und forscht nun mit Intels und MITs Investments.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public Domain, bykst, Pixabay