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Erneuerbare Energien in der Lehrerbildung verankern!

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Präsentation zum Thema: "Erneuerbare Energien in der Lehrerbildung verankern!"—  Präsentation transkript:

1 Erneuerbare Energien in der Lehrerbildung verankern!
Alternative Mobilität Projekt: Erneuerbare Energien in der Lehrerbildung verankern! Laufzeit: November 2011 bis Dezember 2014 Projektkoordination: Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V. (UfU), Berlin Partner: Solare Zukunft e.V., Freiburg und Ecologic Institut, Berlin Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Forschungsprogramms „Förderung von Querschnitts- und übergreifenden Untersuchungen im Rahmen der Gesamtstrategie zum weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien“, Förderkennzeichen: Das Projekt wurde als Projekt der UN-Dekade „Bildung für nachhaltige Entwicklung“ von der UNESCO-Kommission ausgezeichnet. Hinweise zum Skript Alle Literaturangaben finden sich in der Literaturliste: > Skripte und Material Für Verbesserungsvorschläge oder Ergänzungen zum Skript nutzen Sie bitte das Feedbackforum: > Feedback geben TN = Teilnehmerinnen und Teilnehmer EE = Erneuerbare Energien

2 Erneuerbare Energien dauerhaft in die Lehrerausbildung integrieren
Akteure im Lehr- und Lernprozess für Energiefragen der Zukunft qualifizieren Neue Ausbildungskonzepte und Kommunikations-instrumente entwickeln und testen Curriculum und Unterrichtspraxis verändern Projektbeschreibung Im Rahmen des Projekts werden verschiedene Wege zur dauerhaften Integration des Themas EE in der Ausbildung von Lehrerinnen und Lehrern erforscht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der zweiten Phase der Lehrerausbildung, dem Referendariat. Mit der Qualifizierung der Akteure im Lehr- und Lernprozess für Energiefragen der Zukunft wird das Ziel verfolgt, Veränderungen in Curriculum und Unterrichtspraxis zu bewirken. Das Forschungsprojekt will deshalb neue Ausbildungskonzepte für die Lehrerbildung in EE entwickeln: Zum einen werden auf Ebene der Lehrerausbildung Kommunikationsinstrumente für die Lehrerausbildung erstellt und erprobt, die es ermöglichen, eine langfristige Integration von EE in der Ausbildungspraxis zu etablieren – nicht nur in der schulpraktischen Ausbildung, sondern auch in der Lehrerbildung in der Hochschule und im Bereich der Lehrerfortbildung auf Länderebene. Zum anderen werden angehende Lehrkräfte in Seminarveranstaltungen für die oben genannten Zukunftsthemen sensibilisiert und aktiviert, diese an ihre Schulen und in den Unterricht zu tragen. Aktionen und Materialentwicklung 8 Seminarskripte und Ausbildungskoffer zu EE-Themen 80 Fachseminare an Studienseminaren bundesweit 16 Schulungen für Lehrende im Bereich Lehrerbildung – je Bundesland eine Online-Materialpool EE – sowohl für den schulischen Unterricht als auch für die Ausbildung von Lehrkräften Online-Beratungs- und Vernetzungsangebot zu EE in Schule und Ausbildung Fachtagung zur Lehrerbildung in EE

3 Ausbildungskonzepte www.ufu.de/lehrerbildung Bereit zur Wende?
(auch als Online-Kurs) Fächerübergreifende Projekte zu EE Experimente mit EE Energie sparen (an Schulen) Grüne Berufe Alternative Mobilität Nachhaltig bauen Zukunftsvisionen Frage an TN: Zu welchem Thema haben Sie schon im Unterricht gearbeitet? Download der Skripte und Materialien:

4 Ich fahr anders Ranking
Mit den TN wird der Videospot angeschaut und danach ein Ranking zum eigenen Mobilitätsverhalten durchgeführt. Dafür wird eine Skala mit Kreppband auf den Fußboden geklebt (mit einem + am einen und einem – am anderen Ende), auf der sich die TN zu den unten genannten Frage einordnen sollen . Nachdem alle Fragen durchgespielt sind, werden die TN gebeten, eigene Ideen für ein klimafreundliches bzw. CO2-armes Mobilitätsverhalten – soweit diese noch nicht Teil der Fragen waren – in den Raum zu werfen, zu denen sich die anderen positionieren sollen (kann ich mir vorstellen – vielleicht – kann ich mir nicht vorstellen). Das Ranking bietet die Möglichkeit für Nachfragen wie: Warum treffen Sie eine Entscheidung für ein bestimmtes Verkehrsmittel? Was steckt dahinter? Könnten Sie sich vorstellen, umzusteigen? Welche Vor- und Nachteile ergäben sich daraus für Sie? Was hindert Sie daran, anders zu handeln? Welche Bedingungen müssten geschaffen werden, damit Sie etwas verändern? Auswahl von Rankingfragen Fragen zum eigenen Mobilitätsverhalten (immer – oft – manchmal – selten – nie) und Nachfragen zu Motiven und möglichen Verhaltensänderungen (ja – vielleicht – nein) Ich fahre Auto. Nachfrage: Wofür nutzen Sie Ihr Auto? Welche Strecken legen bzw. legen sie nicht mit dem Auto zurück? Wie oft stehen Sie im Stau? Wie oft suchen Sie einen Parkplatz? Ist das Auto mehr als ein Transportmittel für Sie, was verbinden Sie damit noch? Ich nutze öffentliche Verkehrsmittel. Nachfrage: Was stört Sie daran? Was empfinden Sie als Vorteil? Würden Sie umsteigen, wenn der ÖPNV kostenlos wäre? Würden Sie ein Mobilitäts-App auf Ihrem Smartphone nutzen, dass Ihnen die beste Verbindung raussucht? Für Kurzstrecken nehme ich das Fahrrad. Nachfrage: Warum nicht, was hindert Sie daran? Welche Voraussetzungen müssten gegeben sein, damit Sie umsteigen? Haben Sie schon einmal ein Elektrobike ausgetestet? Reparieren Sie Ihr Fahrrad selber? Als Fußgänger/in fühle ich mich vom Verkehr belästigt. Was stört Sie genau (Lärm/Abgase/Gefahr…)? Was müsste sich ändern, damit Sie sich wohler fühlen? Ich fliege mit dem Flugzeug in den Urlaub. Nachfrage: Unter welchen Bedingungen würden Sie auf andere Verkehrsmittel umsteigen bzw. ein näheres Reiseziel wählen? Haben Sie schon einmal Ihre Klimabilanz über Atmosfair (www.atmosfair.de) ausgeglichen? Mobil sein ist alles – stimmen Sie dieser Aussage zu? Fazit (wenn Folie 6+7 weggelassen werden) Definition Mobilität: Beweglichkeit zur Befriedigung von Bedürfnissen (wie Wohnen, Arbeiten, Konsum, Freizeit/Erholung) durch Raumveränderung. Mobilität ist nicht gleich Verkehr. Ein bestimmtes Mobilitätsniveau kann mit viel oder wenig Verkehr erreicht werden. Die Erfahrung zeigt aber, je mehr die Verkehrsinfrastruktur ausgebaut wird, desto höher das Verkehrsaufkommen und desto mehr Staus sind zu erwarten. Die Zielerreichung ist mobilitätsbestimmend, nicht die Weglänge. Eine bessere Aufenthaltsqualität fördert die „Mobilität der kurzen Wege“ (Stichwort: Wohnen im Grünen). Zukunftsfähige Mobilitätskonzepte verbessern die Erreichbarkeit durch Angebotsverdichtung (Aufwertung des Raums, geringer Verkehrsaufwand etc.) → Stadtentwicklung! Potenzielle Mobilität (mobil sein) ist auch ein Maß für Lebensqualität. Videospot Motoquero (0:47 min), KMGNE 2010:

5 Was „bewegt“ Sie beim Thema?
Welche aktuellen Debatten rund um Mobilität und Verkehr haben Sie in letzter Zeit verfolgt? Warum hat Sie das interessiert? Warum halten Sie es für relevant? Mit den TN werden die o.g. Fragen diskutiert. Die Fragen sind Vorschläge, um den Austausch über und somit den Einstieg in das Thema zu erleichtern und es zu diskutieren. Nach der Diskussion kann man sagen, welche Teilthemen im Bereich Mobilität später noch näher angesprochen werden. Mögliche aufkommende Debatten Biokraftstoffe (dazu eine eigene Folie später unter „Alternative Antriebe“) Elektroautos (ebenso unter „Alternative Antriebe“) Carsharing (kurze Erwähnung später unter „Mobilitätskonzepte“) Junge Menschen wollen bzw. wollen nicht mehr eigenes Auto. Änderung von Einkaufsverhalten: Online Bestellungen, Phänomen Internet-Schuh-Handel: „Man bestellt kostenlos 10 Paar Schuhe und lässt 9 Paar wieder abholen.“) Eventuell auch „Trolley Trucks“ (Lkw, die mit Stromabnehmer – ähnlich Straßenbahnen – [zusätzliche, elektrische] Energie über Oberleitungen beziehen); eine Technologie, die Siemens zur Zeit erprobt. Fotolia © Yuri Arcurs

6 Mobilität ist nicht gleich Verkehr!
Beweglichkeit zur Befriedigung von Bedürfnissen durch Raumveränderung Verkehr Instrument, das man für die konkrete Umsetzung der Mobilität benötigt Umfasst Fahrzeuge, Infrastrukturen und die Verkehrsregeln Wichtige Info vorab, da die Begriffe oft verwechselt werden, zudem wird Verkehr oft synonym zu Autoverkehr verwandt, obwohl Verkehr mehrere Facetten hat (dazu später mehr). MiD 2008 (infas, DLR, im Auftrag des BMVBS)

7 Verkehr ist kein Selbstzweck!
Feststellung eines Mangels: Primärbedürfnis Lösungssuche: Lösung vor Ort verfügbar? Wenn nicht: Erforderliche Ortsveränderung selbst möglich? Verkehrsbedarf Diagramm in Anlehnung an: 2011 Verkehr ist kein Selbstzweck und wird nicht explizit nachgefragt, sondern dient der Befriedigung von Bedürfnissen. Verkehr ist kein Selbstzweck Die Abbildung verdeutlicht noch einmal Zusammenhänge zwischen dem Bedürfnis nach Mobilität und dem Verkehrsbedarf. Beispiel für Diagramm: Primärbedürfnis: Kühlschrank leer, daher Bedürfnis, einkaufen zu gehen Lösung vor Ort verfügbar: Nein, z.B. da kein Geschäft in unmittelbarer Umgebung Ortsveränderung selbst möglich: z.B. ob das Geschäft in Fußnähe liegt Wenn nein und Einkaufsmöglichkeit weiter entfernt: Verkehrsbedarf Zur Reduzierung bzw. Änderung des Verkehrs muss man immer auch die Grundbedürfnisse, die zu seiner Erzeugung führen, im Auge haben. Frage an TN: Ist Verkehrsminderung damit auch durch alternative Bedürfnisbefriedigung möglich? (Bsp.: Statussymbol Auto)

8 Gliederung Mobilität und Energiewende Besonderheit Verkehrssektor
„Ich glaube an das Pferd. Das Automobil ist eine vorübergehende Modeerscheinung.“ Friedrich Wilhelm II. Mobilität und Energiewende Besonderheit Verkehrssektor Personen- vs. Güterverkehr Lösungsansätze Alternative Antriebe: E-Motor und Brennstoffzelle Alternative Treibstoffe: Biotreibstoff und Gas Werkstatt: Alternative Antriebe Alternative Mobilitätskonzepte Politische Ziele und Stellschrauben Nachhaltige Mobilität in der Schule Projekt: E-Ei Ökologischer Fußabdruck des Schulwegs Zukunftswerkstatt: Mobil ohne CO2 CO2-neutrale Klassenfahrten Eigenen Unterricht gestalten Diskussion und Feedback Ziele und Erwartungen an die Veranstaltung Positives Denken nach vorne, gemeinsam neue Ideen entwickeln, Innovationen nicht feindlich gegenüberstehen wie Wilhelm II. (siehe Zitat), sondern diese bezüglich der Nachhaltigkeitsziele kritisch hinterfragen. Aber klar bleibt: Der Fortschritt war und ist eine Schnecke. Ziel für Sie als Lehrkräfte: Die Veranstaltungen soll Ihnen Impulse und konkrete Ideen für Unterrichtsprojekte zum Thema Alternative Mobilität liefern. Sie soll Potenziale für eine nachhaltige Entwicklung aufdecken und Umsetzungsmöglichkeiten zeigen, die tatsächliche Veränderungen bewirken - zu Hause wie in der Schule.

9 Mobilität und Energiewende
Die notwendige CO2-Reduktion um % bis 2050 verlangt auch dem Verkehrssektor große Einsparun-gen ab. Dies beeinflusst, auf welche Art und Weise wir unser Mobilitätsbedürfnis befriedigen. Mobilität und Energiewende Verweis auf den Klimawandel und die Notwendigkeit, die Erderwärmung auf maximal 2 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Um dieses Niveau zu erreichen ist es notwendig, dass wir unsere CO2-Emissionen bis 2050 um % reduzieren. Die kumulativen Emissionen sind entscheidend für das 2-Grad-Ziel, da die Treibhausgase lange Zeit in der Atmosphäre bleiben und sich dort anreichern. Bis 2050 steht uns noch ein Budget von 1150 Gigatonnen CO2 zur Verfügung, d.h. der Pro-Kopf-Ausstoß muss in Deutschland von 10 t im Jahr auf 1-2 t gesenkt werden. Das ist nur durch weitgreifende Veränderungen nicht nur im technischen Bereich (mehr Effizienz), sondern auch durch Verhaltensänderung, Änderung der Konsumbedürfnisse, weniger Verkehr etc. (Suffizienz) zu erreichen. Der Verkehr ist ein wichtiger Sektor: 2009 war der Verkehrssektor (Straßenverkehr/übriger Verkehr) für 18,3 % der CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich (UBA). Global hat der Transportsektor einen Anteil von etwa 13 %. Aber: Der Verkehr ist ein vernachlässigter Bereich. Auch in Deutschland besteht Nachholbedarf in Sachen Klimaschutz (ÖPNV-Potenziale ungenutzt, Kraftstoffverbrauch zu hoch, aber Erfolge bei der Luftqualität). CO2-Minderungsziele im Verkehrssektor der Bundesregierung: -40 % bis 2020, -80 % bis 2050. Problem: Klimaschutz im Transportsektor ist vergleichsweise teuer. Gewisse Änderungen im Modal Split (Verteilung des Transportaufkommens auf verschiedene Verkehrsmittel) sind bereits zu erkennen (z.B. mehr Carsharing). Zur Reduzierung des Verkehrs, muss man die Grundbedürfnisse, die zu seiner Erzeugung führen (Arbeit, Wetter, Erholung etc.) im Auge haben. Aktueller Trend beim Energieverbrauch in Deutschland Die Statistik der AG Energiebilanzen zeigt, dass der Primärenergieverbrauch in Deutschland im Jahr 2012 leicht gestiegen ist. Dies entspricht ungefähr einem Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Größten Einfluss auf diese Entwicklung hatte nach Aussage der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen die kühle Witterung. Die Steigerungen bei den fossilen Energieträgern Steinkohle mit 3,1 % und Braunkohle mit 5,3 % im Jahr 2012 liegen sogar leicht über dem gestiegenen Anteil der erneuerbaren Energien, was mit den Zielen der Energiewende nicht vereinbar ist. Weitere Informationen der AG Energiebilanzen: Trends beim CO2-Ausstoß in der EU In 2012 ist der CO2-Ausstoß in der EU um 2,1 % gesunken, 2011 konnte der Ausstoß noch um 4,1 % reduziert werden. Deutschland liegt mit 728 Mio. t CO2-Emissionen mit weitem Abstand an der Spitze der 27 EU-Länder hatte Deutschland einen Anstieg von 0,9 % zu verzeichnen. Die größten Emittenten nach Deutschland sind Großbritannien (472 Mio. t), Italien (366 Mio. t), Frankreich (332 Mio. t), Polen (297 Mio. t) und Spanien (258 Mio. t). Gemeinsam mit Deutschland sind diese Länder für 70 % der gesamten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Starke regionale Unterschiede: Rückgänge: Belgien und Finnland (-11,8 %), Schweden (-10,1 %), Dänemark (-9,4 %), Zypern (-8,5 %), Bulgarien (-6,9 %), Slowakei (-6,5 %). Zuwächse: Malta (+6,3 %), Großbritannien (+3,9 %), Litauen (+1,7 %), Deutschland (+0,9 %) Quelle: Eurostat (2013) GHD: Gewerbe, Handel, Dienstleistungen Deutsche Umwelthilfe,

10 Besonderheit des Transportsektors
Der Transportsektor ist anders als die Sektoren Wärme und Strom stark auf einen bestimmten fossile Energieträger angewiesen. Erdöl: 95 % Mit bestehenden Technologien ist die Substitution schwierig. Hinweis: Substitution ist v.a. bei Flugverkehr, Schiffsverkehr und Güterverkehr auf der Straße schwierig. Trends in Deutschland Verkehrsaufkommen in Deutschland nimmt weiter zu Flugverkehr: Verdreifachung der CO2-Emissionen seit 1990, keine Reduktion zu erwarten. Güterverkehr: CO2-Emissionen seit 1990 gestiegen. (Durch Effizienzsteigerungen im Nutzfahrzeugbereich stagnieren Emissionen momentan bzw. sinken leicht, Anmerkung des UfU auf Datengrundlage u.a. dena 2011, Güterverkehr/Zeitbild 2012.) PKW-Verkehr: Anteil von 55 % an den Verkehrsemissionen. Quelle: Ueckerdt, Falko: Wie fahren wir morgen? Mobilität im Zeichen der Energiewende (Powerpoint-Präsentation ), Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung Rama / Wiki Commons (Lizenz: CC BY-SA 2.0) UfU nach: AG Energiebilanzen

11 Verkehrsarten Personenverkehr 2011 Güterverkehr 2011
in Personenkilometer (Pkm) Güterverkehr 2011 in Tonnenkilometern (tkm) Frage an TN: Was ist die Hauptaussage dieser Kreisdiagramme? Personenverkehr und Güterverkehr Hauptaussage: Die Grafiken zeigen, dass sowohl beim Personen- als auch beim Güterverkehr der Großteil „auf der Straße“ abläuft. Daher ist es am wichtigsten, beim Straßenverkehr anzusetzen und diesen emissionsärmer zu gestalten. Güterverkehr: Nur innerhalb Deutschlands, d.h. es fehlt sämtlicher grenzüberschreitender Güterverkehr (Luftfahrt und Seeschifffahrt), der ebenfalls klimarelevant ist. Die in den Kreisdiagrammen dargestellten Anteile beziehen sich jeweils auf die Verkehrsleistung: Bemessung Personenverkehr: in Personenkilometern (Pkm) Bemessung Güterverkehr: in Tonnenkilometern (tkm) Die beiden Kreise sagt nichts über das Größenverhältnis von Personen- zu Güterverkehr aus. Nur für die Darstellung sind die Kreise gleich groß. Rohrleitungen = z.B. Rohöl, Gas Daten vom Statistischen Bundesamt: Individualverkehr und Personenverkehr: Nicht das gleiche! Individualverkehr: „Verkehrsart, bei der die Verkehrsmittel nur von einem einzelnen oder einem beschränkten Personenkreis eingesetzt werden und bei dem der oder die Benutzer völlig frei sind in der Bestimmung der Zeit, des Fahrweges und des Zieles der Fahrt.“ (Gabler Wirtschaftslexikon) Öffentlicher Personenverkehr: ÖPNV und Fernbusse, -züge Güterverkehr 2010 in Deutschland Binnenschifffahrt: 57 Mrd. tkm Eisenbahnverkehr: 104 Mrd. tkm Straßenverkehr (LKW): 453 Mrd. tkm Tendenz steigend in allen Bereichen Quelle: Güterverkehr. Wirtschaft und Nachhaltigkeit im Unterricht, Zeitbild Wissen 2012, S. 5 : Infrastruktur in Deutschland 2011 Straßennetz: km, beförderte Güter: 3,12 Mrd. t (1 LKW in Deutschland fährt im Jahresdurchschnitt km) Schienennetz: km, beförderte Güter: 356 Mio. t Wasserstraßen: km, beförderte Güter: 259 Mio. t Quelle: Güterverkehr (2012), S. 4 UfU nach Statistisches Bundesamt, DIW

12 Personenverkehr: CO2-Bilanz verschiedener Verkehrsmittel
Der Personenverkehr lässt sich unterteilen nach Transportmittel oder auch Individualverkehr vs. öffentlicher Personenverkehr. Lesehilfe Schaubild: Angegeben ist der spezifische CO2-Ausstoß des jeweiligen Transportmittels je zurückgelegtem Personen-Kilometer (1 Person, 1 km). Was in der Graphik nicht ersichtlich ist, ist dass Flugreisen zusätzlich zu ihrem hohen Treibhausgasausstoß in der Regel auch noch größere Strecken zurücklegen und damit noch umwelt- bzw. klimaschädlicher sind. Die CO2-Emissionen des deutschen Verkehrssektors gehen dabei zu 61 % auf Personenverkehr Straße, 25 % Güterverkehr Straße und 14 % (abgehender) Flugverkehr. (Quelle: BMU 2005) Deutschland 2012: 52 Millionen Kfz, davon 43 Millionen Pkw (Quelle: Sachverständigenrat für Umweltfragen 2012, Kraftfahrbundesamt 2012) Selbstverpflichtung der Autoindustrie, Neufahrzeuge auf 140 g CO2/km zu reduzieren wurde erst 2012, statt 2008 erreicht. CO2-basierte KFZ-Besteuerung in Deutschland: Pkw mit Erstzulassung ab dem unterliegen der neuen Kfz-Steuer. Bei dieser wird erstmalig auch die CO2-Emission berücksichtigt: Besteuerung von Benzin-Pkw mit 2 € je angefangene 100 cm³ Hubraum, Diesel-Pkw mit 9,50 € je angefangene 100 cm³ Hubraum. CO2-Freibetrag: Eine Basismasse von 120 g/km CO2-Emission bleibt bei Erstzulassung bis 2011 steuerfrei (110 g/km bei Erstzulassung ab 2012, 95 g/km bei Erstzulassung ab 2014). Jedes weitere g/km wird mit 2 € besteuert. (Quelle: Andere EU-Staaten haben bereits früher die CO2-basierte Fahrzeugbesteuerung eingeführt, z.B. Niederlande, Großbritannien, Portugal, Spanien und Finnland. CO2-Vergleiche (Quelle: Anteil der CO2-Emissionen durch das Pendeln zwischen der Wohnung und dem Arbeitsplatz für eine Pendelstrecke von 10 km vom Wohnort zum Arbeitsplatz Pkw: 3,5 kg CO2-Emissionen pro Tag und 770 kg CO2-Emissionen jährlich. Vollbesetzter Bus: 30 g CO2/Pkm ÖPNV (2/3) und Bahn (1/3): 350 kg CO2 (-87 %). Täglicher durchschnittlicher Arbeitsweg einer Person in Deutschland: 18 km Pkw: ca. 3,2 kg CO2 pro Tag Bus pro Tag und Fahrgast: 0,5 kg CO2 Durch das Vermeiden von Kurzstrecken mit dem Pkw könnten jährlich durchschnittlich 177 kg CO2 pro Person gespart werden. Außerdem kann der Kaltverschleiß des Pkw deutlich gemindert und Geld bei Reparaturen und Wartung gespart werden. Urlaubsfahrt von Aachen nach Rügen (1566 km) Pkw: ca. 280 kg CO2 Bahn: ca. 16 kg CO2 je Fahrgast und 64 Kg CO2 für eine Familie mit 2 Kindern CO2-Sparpotential: bis zu 94 % Ein Flug in die USA beispielsweise belastet das Klima ebenso stark wie ein Jahr Pkw fahren. Hin- und Rückflug nach Rom (2268 km): 470 kg CO2 je Fluggast Hin- und Rückflug nach Bangkok ( km): 3230 kg CO2 je Fluggast Vergleich Bahn und Flugzeug im Inland Bahn (ca. 650 km, Reisedauer 6:10h): 65 kg CO2 Flugzeug (ca. 560 km, Reisedauer 5:30h: 112 kg CO2 1 Flug Karibik hin und zurück = Jahres-CO2-Ausstoß von 80 Einwohnern in Tansania, 1 Jahr Autofahren = 1 Flug Teneriffa hin und zurück = kg CO2 (Quelle: Umwelthilfe) Online-Tools CO2-Vergleich von Flugzeug, PKW, Bus, Bahn: CO2-Jugendrechner „Check dein Klima“, Kategorie: Unterwegs, KlimAktiv: Weitere CO2-Rechner: siehe Literaturliste Ich und mein Auto: Spritsparcheck, PKW-Energiekostencheck u.v.m., dena: Umweltbundesamt **unter Berücksichtigung aller klimawirksamen Effekte des Flugverkehrs

13 Güterverkehr Unsinnige Transporte
„Die CO2-Emissionen des Straßengüterverkehrs sind eines der großen ungelösten Probleme der deutschen Klimapolitik.“ Sachverständigenrat für Umweltfragen 2012 Unsinnige Transporte Woher kommen die Nordseekrabben? Niemand schält frische Krabben so billig wie marokkanische Arbeiterinnen. Deshalb lohnt sich der LKW-Transport von Husum nach Nordafrika und zurück. Schwäbischer Erdbeerjoghurt? Die polnischen Erdbeeren werden in Aachen verarbeitet. In Bayern entstehen Etiketten aus niedersächsischem Papier und belgischem Leim. Milch und Zucker stammen zwar aus Schwaben, dafür werden Joghurtkulturen und Aluminiumdeckel aus jeweils über 800 Kilometer nach Stuttgart transportiert. Frage an TN: Was glauben Sie ist der Einfluss von Trends wie dem Internet auf den Verkehr? Phänomen Internet-Schuh-Handel: „Man bestellt kostenlos [!] 10 Paar Schuhe und lässt 9 Paar wieder abholen.“ Güterverkehr Entwicklung des Welthandels: um %, von 62 Mrd. US-Dollar auf 18,2 Billiarden US-Dollar (Quelle: WHO) Zunahme von CO2-Emissionen, Ressourcenverbrauch und Geräuschemissionen durch verstärktes Verkehrsaufkommen Beschäftigte in der Nutzfahrzeugindustrie in Deutschland 2010: Beschäftigte in der Produktion und 2,5 Mio. Beschäftigte in den Bereichen Wartung, Betrieb und Nutzung (Quelle: VDA) Ideen für den Unterricht Mit den Schüler/innen Transportwege verschiedener Güter nachzeichnen, z.B. Transportwege bei der Handyproduktion, siehe: Schulpaket CO2-frei zum Energiesparkonto für Schulen, S , > Bildungsmaterial > Sekundarstufe Unterrichtsmaterial: Güterverkehr. Wirtschaft und Nachhaltigkeit im Unterricht, Zeitbild Wissen 2012: Müll auf Tour: Abfall aus Baden-Württemberg geht zur Entsorgung ins schweizerische Graubünden, dafür liefert Italien frischen Müll nach Süddeutschland. Wahnsinn Güterverkehr (2006), VCD/BUND

14 Treiber für Verkehr Welche Treiber für (mehr) Autoverkehr gibt es?
Wohnen in die Peripherie Einkaufen „auf der grünen Wiese“, u.a. mit kostenlosen Parkplätzen Zunehmende Entfernungen zwischen Wohnort, Arbeitsplatz und den Orten der Grundversorgung Unattraktiver ÖPNV Höhere Freizeitmobilität Frage an TN: Welche Treiber für (mehr) Autoverkehr gibt es? Treiber für Autoverkehr Wird das Wohnen in die Peripherie verlagert, weil die Städte unwirtlicher und teurer werden, führt dies zu mehr Verkehr. Einkaufen „auf der grünen Wiese“ mit größerer Auswahl, niedrigeren Preisen und kostenlosen Parkplätzen und attraktiv gemacht durch geebnete Wege zwischen Randzonen und Zentren durch Auto- und Schnellbahnen Zunehmenden Entfernungen zwischen Wohnort, Arbeitsplatz und den Orten der Grundversorgung Unattraktiver ÖPNV (selten, teuer etc.) Höhere Freizeitmobilität sorgt für mehr und kleinteiligeren Verkehr. Herausforderungen im Stadtverkehr 80 % aller Europäer leben im urbanen Raum. Straßenverkehr in Städten trägt mit 40 % zu CO2-Emissionen des gesamten Straßenverkehrs bei. Fazit: Stadtentwicklung spielt eine wesentliche Rolle. MiD 2008 (infas, DLR, im Auftrag des BMVBS)

15 Lösungsansätze Welche Lösungsansätze gibt es?
Fallen Ihnen noch andere als die hier abgebildeten ein? Frage an die TN: Welche Lösungsansätze gibt es? Fotos Tankstelle Biodiesel Stromtankstelle Bahnfahren mit Solarenergie (PV-Anlage auf Bahnhofsdach) Strom aus Solarenergie tanken Brigitte Hiss / BMU, © Kurt F. Domnik / PIXELIO, BSW / Langrock, Silke Reents / SOLON

16 Technologie Infrastruktur Organisatorisch Verhalten
Lösungsansätze Lösungsansätze für einen nachhaltigeren Verkehr Alternativer Antrieb Elektromobilität Hybrid Batterie Brennstoff- zelle Alternative Treibstoffe Verbrennungsmotor: E10, Biogas, Erdgas etc. Neue Mobilitätskonzepte z.B. Carsharing Andere Technologie Infrastruktur Die Graphik dient als Überblick für die folgenden Folien, die sich intensiver beschäftigen mit: Alternativen Antrieben (hier: Elektromobilität, aber auch die Optimierung von Motoren-Effizienz und Gewicht bestehender Pkw-Konzepte kann viel bewirken) Alternativen Treibstoffen Neuen Mobilitätskonzepten Außerdem werden noch politische Ansätze kurz beleuchtet, die zur Lösungsfindung beitragen können. KLICK: Symbole für Verbrennungs- bzw. Elektromotor. Hinweis: Carsharing-Modelle etc. können mit oder ohne Elektromobilität betrieben werden. Elektromobilität bedeutet, dass die Fahrzeuge ganz oder teilweise mit elektrischer Energie angetrieben werden. Batterie- sowie wasserstoffelektrische Fahrzeuge werden gänzlich mit Elektroantrieb bewegt. Hybridfahrzeuge verfügen sowohl über einen Elektroantrieb als auch über einen Verbrennungsmotor. Stellschrauben Effizienz und Reichweite Umwelt- und Klimawirkungen (Emissionen) Kosten Nutzerverhalten Organisatorisch Verhalten = Verbrennungsmotor = Elektromotor

17 E-Mobilität: Elektroantrieb
Funktionsweise eines batteriebetriebenen E-Autos Die Abbildung zeigt die Funktionsweise eines batteriebetriebenen Elektroautos. Hybrid-E-Fahrzeuge sind eine Sonderform. Hybridantrieb bezeichnet allgemein die Kombination verschiedener Techniken für den Antrieb. Ein Hybridfahrzeug ist nach UNO-Definition ein Fahrzeug, in dem mindestens zwei Energieumwandler und zwei im Fahrzeug eingebaute Energiespeichersysteme vorhanden sind, um das Fahrzeug anzutreiben. Energiewandler sind beispielsweise Elektro-, Otto- und Dieselmotoren, Energiespeicher sind beispielsweise Antriebsbatterien oder Kraftstofftank (bei Hybridfahrrädern auch Muskelkraft und Elektroantrieb). Hybrid-Elektro-Fahrzeuge verfügen jeweils über einen Verbrennungs- und eine Elektromotor. Der Hybridakku wird während der Fahrt mit dem Benzinantrieb via Generator parallel geladen (und ggf. wird Bremsenergie zurückgewonnen), diese kann dann später genutzt werden. Der Plug-In („Steckdosen“-) Hybrid ist eine Variante. Einige heute erhältliche Elektrofahrzeuge (z.B. Toyota, GM [Opel]) sind Plug-In Hybride. Plug-In Hybrid Ein Plug-in-Hybrid (plug in: auf deutsch „etwas einstecken“) ist ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb, dessen Batterie zusätzlich über das Stromnetz extern geladen werden kann. Meist weist es eine größere Batterie auf als ein reiner Hybrid und stellt so eine Mischform zwischen letzterem und einem Elektroauto dar. Jedoch kann das Fahrzeug (im Unterschied zum reinen Elektroauto) auch einen Verbrennungsmotor zuschalten, der die Batterie wieder lädt und den Elektroantrieb mit Strom versorgt. So kann der Plug-In Hybrid bestimmte Strecken rein batterie-elektrisch zurücklegen (z.B. innerstädtisch), wogegen auf längeren Distanzen - oder wenn keine Aufladung an der Steckdose möglich ist - der Verbrennungsmotor mit unterstützt. Das Hybrid-Elektroauto versucht, die Vorteile von beiden Technologien zu vereinen und stellt eine weitere Entwicklungsstufe der Elektromobilität dar. VDI, unsere-autos.de

18 E-Mobilität: Batteriebetrieben
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten E-Bike, E-Roller, E-Auto Bereits Standard z.B. in Gabelstaplern Vielfach eingesetzt in Pedelecs, E-Bikes Knackpunkt Reichweite Heutige reine E-Autos: ca km Alternativen: Hybrid-Antriebe sowohl Elektro- als auch Verbrennungsmotor Elektromobilität in Deutschland Keine direkte Kauf-Subventionierung Tests in geförderten Modellprojekten bzw. -regionen, z.B. „Schaufenster E-Mobilität“ in Berlin/Brandenburg Klimafreundlich nur, wenn Strom auf Basis erneuerbarer Energien! Elektromobilität Elektro-Mobilität bedeutet, dass ein elektrischer Motor anstatt eines Verbrennungsmotors für den Antrieb des Fahrzeugs verantwortlich ist. In der aktuellen Diskussion in Presse und Politik ist mit Elektromobilität in der Regel der Batterie gespeiste Elektroantrieb gemeint. Es gibt ca. 1 Mio. E-Bikes in Deutschland. Jedes 3. E-Rad wird in Deutschland verkauft. (Quelle: VCD) 2020/23 könnten es 1 Mio. E-Autos in Deutschland geben. (Quelle: VCD) 2010 gab es 844 öffentliche Stromtankstellen bundesweit. E-Auto: 100 km = 15 kWh = 3,75 € (bei 0,25 ct/kWh) Benziner: 100 km = 7 l = 9,80 € (bei 1,40 €/l) Reichweiteneinschränkung beeinflusst durch Faktoren wie: Batteriekapazität geringe Reichweite: indirekt auch der Preis, denn technologisch neueste Akkus mit weiter Reichweite sind sehr teuer und damit für viele Kunden (im „Massenmarkt“) nicht interessant lange Ladedauer: i.d.R. mehr als 4 h, Schnellladung (80 % des Akkus) teilweise in 2 h, mindestens aber 30 min Für die Reichweite ist das hohe Fahrzeuggewicht insbesondere dann ein Problem, wenn Elektroautos nicht grundständig in Leichtbauweise neu entwickelt wurden, sondern lediglich der Antriebsstrang bei existierenden Pkw ausgewechselt wird. Klimabilanz Da am Fahrzeug selbst keine Abgase entstehen, spricht man davon, dass ein Elektroantrieb lokal emissionsfrei ist. Die elektrische Energie mit der die Batterie geladen wird, kann auch aus nicht erneuerbaren Energiequellen stammen (Kohle, Atom). Nur ein mit Ökostrom betriebenes E-Auto ist unter Umwelt- und Klimagesichtspunkten einem Auto mit Verbrennungsmotor überlegen. „Wird […] der derzeitige [d.h. 2012] deutsche Strommix herangezogen, so sind [Treibhausgas-] Einsparungen höchstens in geringem Umfang erzielbar. Hier macht sich dann auch der Umstand, dass Elektrofahrzeuge i.d.R. in der Herstellung Energie- und CO2-intensiver sind, deutlich bemerkbar.“ (IRES und Fraunhofer ISI 2012: In sog. intelligenten Stromnetzen könnten die Batterien von angeschlossene E-Autos eine Speicherfunktion für das ganze Stromnetz einnehmen. Greenpeace: E-Autos emittieren das 1,5-fache an CO2 wie konventionelle Fahrzeuge, wegen des heutigen Strommixes. Erst wenn die Hälfte des deutschen Stroms aus erneuerbaren Energien kommt, sind E-Autos klimafreundlicher. Vorteile Die Antriebsenergie ist billiger und wird effizienter genutzt. Eine schrittweise Einführung über Hybrid ist möglich. Nachteile Hohe Kosten Bedarf an CO2-armem Strom Niedrige Reichweite Lange Ladezeiten Die Energie für Elektromobilität kann an Bord des Autos aus verschiedenen Quellen kommen: Batterie (wie i.d.R. in heute erhältlichen Hybrid- und reinen Elektro-Autos) Brennstoffzelle (Energieträger Wasserstoff)  siehe nächste Folie Walter-Werke (Lizenz: CC BY-SA 2.0)

19 E-Mobilität: CO2-Emissionen
CO2-Emissionen von Elektroautos im Vergleich „Anders als bei einem normalen Auto kann man bei einem Elektroauto den CO2-Ausstoss durch die Wahl des Stromversorgers selber entscheidend beeinflussen. Wir haben versucht die Zusammenhänge in einer Grafik zu veranschaulichen. Die CO2-Emissionen pro Kilometer Fahrstrecke (y-Achse) sind bei Elektroautos abhängig vom CO2-Ausstoss des jeweiligen Stromversorgers (x-Achse). Je nach spezifischem Stromverbrauch pro 100 km (rote Linien) kann so der Ausstoß von CO2 für ein bestimmtes Elektroauto und einen bestimmten Stromversorger abgeschätzt werden. Die Grafik ist dabei wie folgt zu lesen. Auf der linken Seite ist entlang der Y-Achse der CO2-Emissionswert je Kilometer aufgetragen. Die Zielvorgabe der EU für das Jahr 2012 liegt bei 130 Gramm CO2 pro Kilometer. Für konventionelle Fahrzeuge, wie etwa einen VW Golf, ergibt sich je nach Treibstoff ein unterschiedlicher Ausstoß. Mit Erdgas kommt der Golf auf ca. 150 Gramm. Sobald wir mit verflüssigter Kohle fahren werden (CTL) beträgt die CO2-Emission für exakt den gleichen Golf bereits über 370 Gramm. Auch hier hat die Energiequelle also einen Einfluss. Bei Elektrofahrzeugen hängt der Ausstoß einerseits vom Stromverbrauch ab. Dies sind die roten Linien im Diagramm. Heutige Elektrofahrzeuge verbrauchen zwischen 10 und 20 kWh pro 100 Kilometer. Auf der anderen Seite spielt das jeweilige Kraftwerk eine entscheidende Rolle. Deren CO2-Ausstoß bezogen auf eine kWh Strom ist entlang der X-Achse abzulesen. Wenn man nun ein Fahrzeug mit 15 kWh Stromverbrauch annimmt, so kann man aus der Grafik entnehmen, dass der EU Grenzwert von 130 Gramm bereits mit Steinkohlestrom unterschritten werden kann. Mit Wärme-Kraft-Kopplungs-Strom aus Erdgaskraftwerken kann das gleiche Fahrzeug sogar mit lediglich 40 Gramm CO2 je Kilometer fahren.“ Quelle: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS): DGS, Stand 2007

20 Funktionsweise eines wasserstoffbetriebenen Elektro-Autos
Wasserstoffantrieb: Brennstoffzelle Funktionsweise eines wasserstoffbetriebenen Elektro-Autos Wasserstoffantrieb Die Energie wird an Bord in der Brennstoffzelle erzeugt. Hier reagieren Wasserstoff und Sauerstoff miteinander, ausgestoßen wird lediglich Wasserdampf. „In einer Brennstoffzelle reagieren Wasserstoff und Sauerstoff miteinander. Beide Gase tauschen über einen elektrischen Leiter Elektronen aus. So wird die Brennstoffzelle zu einer Stromquelle, die ein Auto antreiben kann. Das Brennstoffzellenfahrzeug ist daher eine Form der reinen Elektromobilität, die gänzlich ohne fossile Brennstoffe auskommt. Das Brennstoffzellenfahrzeug fährt emissionsfrei, kann seine Vorteile aber nur ausspielen, wenn der Wasserstoff regenerativ erzeugt wird.“ (Unsere-autos.de) Höchstgeschwindigkeit ca. 170 km/h, keine Schaltrucke wie beim Automatikauto, Pfeifen statt Knattern 1 kg Wasserstoff auf 100 km = 8 €; eine Tankfüllung kostet 32 € und reicht für 400 km, Ersparnis gegenüber 7-l-Benziner rund 7 €. 1838 meldete der Chemiker Christian Friedrich Schönbein das 1. Patent für Brennstoffzellen an. Energieumwandlung in der Brennstoffzelle „Wasserstoff und Sauerstoff werden von verschiedenen Seiten an die Membran [in der Brennstoffzelle] herangeführt. Nun würden die beiden Gase gerne zu Wasser reagieren, aber die Membran, eine hauchdünne Plastikfolie, verhindert das. Sie lässt nur Protonen durch, die Elektronen abgegeben haben. Der Wasserstoff muss sich daher an der Anode in seine Bestandteile, zwei Protonen und zwei Elektronen, aufspalten. Dabei sind kleine Katalysatorpartikel behilflich, die das H2-Molekül anstoßen, damit es sich später spaltet. Nun können die Protonen die Membran passieren, nicht aber die Elektronen. Sie fließen als Strom über ein äußeres Kabel zur Kathode. Auf diesem Weg können sie als elektrischer Strom genutzt werden. Auf der anderen Seite der Membran angekommen, reagieren die Wasserstoff-Protonen und -Elektronen an der Kathode mit dem Sauerstoff zu Wasser.“ Quelle: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg 2011: Power-Sandwich Brennstoffzelle, S. 4 Reaktionsgleichung 2H2 + O2 = 2H2O Wasserstoff (H2) wird an der Anode in 2 Protonen und 2 Elektronen aufgespalten (2H2 → 4H+ + 4e-); Anode (-) und Kathode (+) Erzeugung von Wasserstoff Der als Treibstoff dienende Wasserstoff ist, wie auch die elektrische Energie, keine Primärenergie, sondern muss aus Primärenergie (Kohle, erneuerbare Energien etc.) hergestellt werden. Ergo ist zu seiner Herstellung Energie erforderlich. Diese wird bei der chemischen Reaktion in einem Wasserstoffverbrennungsmotor oder in der Brennstoffzelle teilweise wieder freigesetzt. Wasserstoff kann entweder konventionell aus Kohlenwasserstoffen im Reformer oder aus Wasser mittel Elektrolyse hergestellt werden. Im sog. Reformer werden Kohlenwasserstoffe mit Dampf gemischt und Wasserstoff abgespalten. Dabei wird CO2 freigesetzt. Wasserstoffgas enthält mehr Energie pro Gewichtseinheit als jeder andere chemische Brennstoff. Die Abgase einer Brennstoffzelle bestehen aus reinem Wasserdampf. Wasserstoffgewinnung aus Methanol mithilfe eines neuartigen Katalysators Dieses besonders effiziente Verfahren wurde von Forschern des Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock entwickelt. Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass es mit einem sogenannten Ruthenium-Komplex als Katalysator möglich ist, schon bei Normaldruck und Temperaturen zwischen 65 und 95 Grad Celsius Wasserstoff effizient aus Methanol zu gewinnen, ohne dass dabei viel CO2 anfällt. Quelle: Fuel Cell = Brennstoffzelle VDI, unsere-autos.de

21 Wasserstoffantrieb: Brennstoffzelle
Neben der Batterie wird ein Wasserstoff (H2)-Tank und eine Brennstoffzelle zur Energieerzeugung mitgeführt. Vorteile Größere Reichweite als mit einem batteriebetriebenen Fahrzeug Betankung dauert nur wenige Minuten Nachteile Tankstellen-Infrastruktur existiert noch nicht H2-Lagerung und H2-Transport sind aufwendig Akzeptanzprobleme aufgrund von Sicherheits- bedenken, jedoch scheint es beherrschbar Vorteile Keine Luftverschmutzung vor Ort, da bei Verbrennung nur Wasserdampf entsteht Kompatibilität mit Antriebssträngen aktueller Fahrzeuge Doppelte Reichweite wie E-Autos (ca. 400 km) Tankvorgang dauert nur zwischen 3-5 min Hemmnisse Noch keine Wirtschaftlichkeit gegenüber fossilen Kraftstoffen. Wenn fossile Energie genutzt wird zur Herstellung des Wasserstoffes, auch nicht nachhaltig (Umweltauswirkungen nur räumlich verlagert). Größe des Wasserstofftanks problematisch. Mangelnde Infrastruktur für Wasserstofftankstellen, zurzeit nur 75 Tankstellen in Europa, 50 weitere sind geplant. Für ein flächendeckendes Netz wären aber Tankstellen nötig. Sehr hohe Kosten, Cash-Flow während des Infrastrukturausbaus müsste sichergestellt werden. Sicherheit H2-Druckbehälter ist stabiler als ein Benzintank. H2-Sensoren lösen Alarm aus, wenn Wasserstoff entweicht. Falls dies der Fall sein sollte, entzündet sich das Gas nicht ohne Brandquelle. Es steigt wegen seiner geringen Dichte nach oben und verflüchtigt sich schnell. Im schlimmsten Fall kommt es zu einer Verpuffung, aber nicht zu einer Explosion. Brennstoffzelle oder Batterie? Fazit: Je größer desto eher Brennstoffzelle (anstelle von rein batteriebetrieben). Dies lässt sich sowohl auf die Größe des Fahrzeugs als auch auf die Fahrstrecke beziehen. Ideal wäre ein Nebeneinander statt eine Konkurrenz der Technologien Batterie und Brennstoffzelle. Lesenswerter Artikel zum Thema Zukunftsmobilität und der Rivalität von Brennstoffzelle und Batterie innerhalb der Elektromobilität: Vergleich Effizienz H2 und Batterie Effizienz der Stromnutzung im BEV (batteriebetriebenen E-Auto): Strombereitstellung 153 % → Batterie, interne Stromverluste → E-Motor → Antriebsenergie 100 % Effizienz der Stromnutzung mittels Brennstoffzelle: Strombereitstellung 597 % → Elektrolyse, Kompression 304 % → Speicherung, Brennstoffzelle 153 % → Batterie, interner Bedarf, Verluste, E-Motor → Antriebsenergie 100 % Quelle: IFEU-Studie zu Wasserstoff- und Stromspeichern, 2009: IFCAR / Wikimedia Commons

22 Biotreibstoffe Einsatz von flüssigen oder gasförmigen Biotreibstoffen
in Autos (z.B. Biogas, Rapsöl, E-10) in Schiffen (Biodiesel) in Flugzeugen (Biokerosin) Verschiedene Technologien und Ausgangsstoffe 1. Generation: Basis Zucker, Stärke, Pflanzenöl (Konkurrenz Futter- und Nahrungsmittel) 2. Generation: Nutzung auch holzartiger Biomasse (Stroh, Holz etc.), Reststoffe 3. Generation: Algen oder speziell gezüchtete Pflanzen mit sehr hohen Biomasseerträgen pro Fläche BMU 1. Generation Die Biokraftstoffe der ersten Generation werden aus Pflanzenteilen hergestellt, die man auch für die Ernährung nutzen könnte (reines Pflanzenöl, Bioethanol, Biodiesel). Ausgangsstoff für die Synthese von Bioethanol ist zum Beispiel Stärke aus Mais und Roggenkörnern oder Zucker aus Zuckerrohr und Zuckerrübe. Biodiesel wird hingegen aus fetthaltigen Samen wie zum Beispiel Rapssamen gewonnen. 2. Generation Die Pflanze kann als Ganzes genutzt werden, der Ertrag, gemessen an der verwendeten Biomasse, ist also höher (besserer Flächenertrag = CO2-Bilanz). Der synthetische Biokraftstoff nach dem Prinzip „biomass to liquid“ (BTL, Biomasse zu Flüssigkeit) kann aus Holzresten, Stroh oder Molkereiabfällen gewonnen werden. Damit konkurriert er nicht um die Anbauflächen für Nahrungs- oder Futtermittel. Bislang laufen allerdings nur erste Pilotanlagen für BTL – bis zur Marktreife dürften noch einige Jahre vergehen. Die neuen Kraftstoffe sind in modernen Motoren problemlos nutzbar und können über das bestehende Tankstellennetz vertrieben werden. 3. Generation Kraftstoffe der dritten Generation bestehen aus Algen oder eigens für die Bioenergieproduktion gezüchteten Pflanzen mit hohen Biomasseerträgen pro Fläche. Algen wachsen sehr schnell, etwa 20-facher Biodieselertrag im Vergleich zu Raps. Sie bieten die Chance, die Biokraftstoffproduktion von der Flächennutzung zu entkoppeln. Zeitungsartikel Humorvolle Illustration, die zeigt, dass aus fast allem (jedem organischen Material) Bioenergie gewonnen werden kann, auch aus Tierkadavern. „Dr. Christian Koch (55) aus Kleinhartmannsdorf (Sachsen) stellt einen Liter Bio-Diesel für 23 Cent her! Seit 30 Jahren tüftelt der Erfinder an einer Möglichkeit, Alternativ-Sprit aus organischen Abfällen herzustellen. Der Erfinder könnte sein Auto auch mit Katzenkadavern oder anderen toten Tieren betreiben.“ „Lässt sich theoretisch exakt berechnen: Aus einem ausgewachsenen 13-Pfund-Kater könnten 2,5 Liter Sprit entstehen, vier Katzen würden für 100 Kilometer reichen, für eine Tankfüllung wären 20 tote Katzen erforderlich.“ Quellen: und auf Zahlen und Fakten Biokraftstoff kann auch aus Pilzen, Agaven, Kaffeesatz und Altfett („Frittenfett“) hergestellt werden. EU: Bis 2020 soll der Anteil an Biokraftstoffen 10 % betragen. In Deutschland lag der Anteil 2012 bei 5,5 %. 3,5 % des angebauten Getreides in Deutschland fließt in die Biokraftstoffproduktion (60 % wird als Futter verwendet). In Deutschland ist also keine Verknappung von Lebensmitteln zu erwarten, in anderen Ländern sieht das anders aus (siehe nächste Folie). Bild-Zeitung 2005

23 Biotreibstoffe: Energieerträge
Sachverständigenrat für Umweltfragen 2007 Nutzung als (flüssige) Biokraftstoffe ist nicht die umweltfreundlichste Nutzung! (hier in Hinsicht Energieertrag/ha) Abkürzungen EtOH = Ethanol KUP = Kurzumtriebsplantagen: schnell wachsende Bäume und Sträucher BtL = Biomass to Liquid, deutsch: Biomasseverflüssigung, gehört zu den synthetischen Kraftstoffen, die aus Biomasse gewonnen werden KWK = Kraft-Wärme-Kopplung: gleichzeitige Erzeugung von Wärme und Strom und damit höhere Energieeffizienz GJ/ha = Gigajoule pro Hektar, 1 GJ = ~ 278 kWh Flüssige Biokraftstoffe sind nicht am umweltfreundlichsten!

24 Biotreibstoffe: Nachhaltigkeit
Nachhaltigkeitskonflikte Nahrungsmittelkonkurrenz Nicht klimaneutral Umweltschäden möglich Lösungsansätze Nutzung von Biomasse mit höchster Energieeffizienz vorziehen Umweltfreundlicher: Nutzung von Reststoffen Alternative Ansätze für den Mobilitätssektor entwickeln Nachhaltigkeitszertifikate (bringen nur begrenzt Abhilfe) Nachhaltigkeitskonflikte Nahrungsmittelkonkurrenz bei Nutzung von Treibstoffen der 1. Generation (Tank oder Teller Diskussion) Nicht klimaneutral, da Energie für Produktion, Ernte etc. nötig ist Große Umweltschäden möglich, da global immer mehr Flächen für die Erzeugung von Energiepflanzen umgewandelt werden (Abholzung von Wäldern, Trockenlegung von Sümpfen etc.) Flächenbilanz, Klimabilanz, Ökobilanz, soziale Fragen, Gentechnik etc. müssen beachtet werden Hintergrund für die seit ca anhaltende Debatte um Biokraftstoffe: EU und USA haben sich hohe Biotreibstoffziele gesetzt, vor dem Hintergrund Alternativen im Transportsektor zu finden, die einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Ungefähr seit 2009 großer Bioenergieboom weltweit bei flüssigen Kraftstoffen. Parallel werden die Umweltauswirkungen und die Auswirkungen auf die Nahrungsmittelmärkte (Preisanstieg) deutlich, z.B.: Palmölplantagen auf ehemaligen Regenwaldflächen etc., zum Teil durch Brandrodung: Emission von weit mehr Klimagasen als über Jahrzehnte mit Bioenergie je eingespart werden könnte (Stichwort „payback time“) Zerstörung von Ökosystemen Verteuerung von Lebensmitteln Ist auch nicht „klimaneutral“, da für Aussaat, Düngung, Ernte, Transport etc. viel Energie eingesetzt werden muss Nachhaltigkeitsstandards und Zertifizierungssysteme wurden seitdem eingeführt, die aber nur begrenzt Abhilfe schaffen. Nachhaltigkeitszertifizierungen wie es sie durch EU-Regularien (Erneuerbare Energien Richtlinie von 2009) gibt und wie sie in Deutschland umgesetzt sind, bieten auch keinen umfassenden Schutz: Da sie viele Nachhaltigkeitskriterien nicht erfassen (soziale Auswirkungen z.B.) Weil sie strukturell keine Auswirkungen durch indirekte Flächennutzungsänderungen erfassen können (Bsp: Zuckerrohrplantage in Brasilien wird vorbildlich bewirtschaftet, damit die Plantage dort angepflanzt werden konnte, ist die bisherige Nutzung jedoch in den Regenwald „gedrängt“ worden (Bsp. Weidenutzung), mit entsprechenden Auswirkungen durch (Brand-) Rodung etc.) Weil sie nicht den ganzen Markt erfassen (Bsp. 95 % des Palmöls geht nicht in den Biokraftstoffsektor, sondern in die Produktion von Lebensmitteln und anderen Produkten) EU-Richtlinie 2010 zur Zertifizierung von Biokraftstoffen berücksichtigt nicht nur die CO2-Bilanz aus dem Auspuff, sondern die ganze Produktionskette. Biokraftstoff darf in Deutschland nur auf die Biokraftstoffquote angerechnet werden und erhält nur EE-Förderung, wenn: Keine Umwandlung von Wäldern für Energiepflanzen Mind. 35 % Treibhausgasreduktion gegenüber fossilen Energien Lösungsansätze: Es ist deshalb wichtig , zunächst die Energieeinsparpotentiale (z.B. im Verkehrs- und Mobilitätssektor) zu nutzen, die vorhandene Biomasse energetisch effizient zu nutzen (siehe nachfolgende Folie) und nachhaltige Ausgangsstoffe zu nutzen (Stichwort „Kaskadennutzung“) Um die Klima- und Umweltbilanz von Biokraftstoffen zu bestimmen, müssen folgende Fragen beantwortet werden: Wie weit wurde die Biomasse transportiert? Wie energieintensiv war die Umwandlung in Treibstoff? Wie hoch war der Einsatz landwirtschaftlicher Maschinen? Wie viel Dünger und Pflanzenschutzmittel wurden eingesetzt und welche? Wie viel musste bewässert werden? Wie wurde die Biomasse angebaut, auf welchen Flächen? © Roger Schmidt, Online-Kurs Bioenergie

25 Gasförmige Treibstoffe
Motor im Erdgasauto entspricht dem Otto Verbrennungsmotor, statt Benzin- Luft-Gemisch wird Gas-Luft-Mix verbrannt. I.d.R. können Erdgas-Fahrzeuge mit Gas und Benzin fahren Umrüstung von Pkw möglich, seit den 90er Jahren aber auch als Serienfahrzeuge Emissionsärmer als Benzinmotoren: bis zu 25 % weniger CO2 Auch in Biogasanlagen erzeugtes Biogas und sog. „EE-Gas“ kann genutzt werden. Hinweis: Erdgasautos, die herkömmliches Erdgas (engl. „natural gas“) nutzen, sind nicht mit Autos zu verwechseln, die Flüssiggas (LPG, manchmal auch „Autogas“ genannt) nutzen. Vorteile Infrastruktur bereits ausgebaut in Europa, 900 Erdgastankstellen allein in Deutschland 4-5 € pro 100 km Umrüstung relativ günstig: ca € Nachteile Nur begrenzte CO2-Emissionsreduktion Beispielprojekt „Windgas“ Die Speicherung der erneuerbaren Energien ist ein Problem. Ökostrom-Produzent Greenpeace-Energy will in Zukunft mit der Energie aus Windrädern regenerativen Wasserstoff erzeugen. Dem Methan im existierenden Erdgasnetz (welches im Unterschied zum existierenden Stromnetz eine wirkliche Speicherkapazität hat) kann zu einem bestimmten Prozentsatz Wasserstoff beigemischt werden. Methan mit Wasserstoffanteil kann in Gasmotoren verfeuert werden. (mit Animationsfilm) LPG – Liquefied Petroleum Gas Gemisch aus Propan und Butan Abfallprodukt bei der Benzinherstellung aus Erdöl Wird bei geringem Druck flüssig (10 bar), im Tank flüssig Hinweis: Mit LPG-Autos kann man kein Erdgas tanken! Geringfügig schlechtere Umweltbilanz als Erdgas, dafür ist Umrüstung billiger Gerfriedc / Wikimedia Commons (Lizenz: CC BY-SA 2.5) Beispielprojekt „Windgas“ von Greenpeace-Energy

26 Kite, Solarboote und -flugzeuge
Containerschiffe mit Segel: ca. 15 % Treibstoff-Einsparung Solarboote und Solarflugzeuge: in Erprobung © SkySails Containerschiffe mit Segel Hamburger Firma „SkySails“ Das Segel bzw. der Drachen ähnelt den Schirmen, die beim Kite-Surfen eingesetzt werden. Das Segel wird komplett automatisiert gesteuert. Heute marktreif und bereits im Einsatz. Pressemitteilung SkySails vom : SolarWaterWorld und SkySails entwickeln Zero-Emission-Yacht: Video SkySails: Solarboote und -flugzeuge Werden in enormer Leichtbauweise gebaut, was einmal mehr zeigt, dass neue Antriebs-Technologien, um effizient zu funktionieren, kein „Add-on“ zu existierenden Produkten sind, sondern ein komplettes Neu-Denken der Mobilität und gegebenenfalls der Fahrzeugkonstruktion bedürfen. Solarflugzeug: Vor allem die NASA erprobt dies, da ein nur aus stetig nachkommender Solarenergie gespeistes Fahrzeug energieautonom und somit besonders interessant für sehr lange Reisen im All ist. Geschafft: Solarflugzeug hat die USA überquert, derstandard.at : Solarboot: Im Mai 2012 vollendete das Solarboot „Planet Solar“ seine Weltumrundung, ausgestattet mit und nur betrieben durch 560 m² Solarzellen: Tipp für den Unterricht Teilnahme mit der Klasse am Stralsunder Solarbootrennen SolarImpulse

27 Werkstatt: Alternative Antriebe
Nun können Sie Unterrichtsmaterial ausprobieren! Stationen Solar-Racer Elektrofahrzeuge Solartankstelle Schiffsantriebe LEGO-Fahrzeug Brennstoffzellenauto Zukunftsmobil Ökologischer Fußabdruck des Schulwegs Transportwege beim Handy Philosophieren über Energie Die TN können in einer Werkstatt verschiedene Antriebe und andere Unterrichtsbeispiele experimentell austesten. Ablauf des Stationenlernens (60 min) Die TN durchlaufen die verschiedenen Stationen in 3er- oder 4er-Gruppen. Zu jeder Station gibt es Aktionskarten mit Aufgaben. Die Aktionskarten haben im Einleitungstext themenhinführende Informationen oder Fragestellungen. Die konkrete Aufgabe steht im grünen Kasten. Zum Teil sind die Aktionskarten doppelseitig bedruckt. Auf den Aktionskarten befinden sich außerdem Hinweise zur Klassenstufe (Grundschule/Sekundarstufe), in der die praktischen Übungen eingesetzt werden können. Die TN können frei wählen, welche Stationen und Aufgaben sie in 60 min bearbeiten wollen. Hinweis: Die Station Brennstoffzellenauto benötigt mindestens 30 min. Download der Aktionskarten: > Skripte und Material > Thema 6 LEGO Education / Solare Zukunft

28 Technologie, Infrastruktur
Verhalten und Technik Technologie, Infrastruktur Verhalten Verkehrsmittelwahl Bewusstseinswandel„Mobilität umdenken“ Alternative Antriebe Alternative Treibstoffe Bauweise (Effizienz, Fahrzeuggröße) Personen-verkehr Neue Mobilitäts-konzepte Frage an TN: Was bedeutet eine Verhaltensveränderung? Ist das immer negativ? Ist das notwendig? Warum? Warum nicht? Neue Mobilitätskonzepte – und besonders interessante Ansätze – entstehen an den Schnittstellen! Technologie nicht nur für Antriebstechnik Auch Internettechnologie etc. „Nutzen statt besitzen“ Intermodalität Klimaschutzoptionen im Transportsektor: Wir brauchen alle 3 Optionen: Verhaltensänderung, Effizienzmaßnahmen und alternative Treibstoffe (vgl. Falko Ueckerdt, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung: Wie fahren wir morgen? Mobilität im Zeichen der Energiewende, Powerpoint-Präsentation vom ) Verhaltensänderung Reduktion des Mobilitätsbedarfs (Raumplanung, Stärkung lokaler Strukturen) Modal Shift (Umstieg auf ÖPNV, Carsharing etc.) → günstig → Wertewandel nur langsam → starke politische Instrumente und Anreize notwendig Effizienzmaßnahmen Kleinere und langsamere Autos Start-Stopp-Automatik Zunehmende Hybridisierung → sofortige Wirkung → beschränktes Potenzial → ggf. Akzeptanzprobleme Alternative Treibstoffe Erdgas (kurzfristig) Biomasse E-Autos Wasserstoff → ökonomische und soziale Unsicherheiten → Durchdringung kommt vergleichsweise spät Bewusster Konsum: saisonal, regional, Secondhand, wenig Verpackung Alternative Antriebe Optimierte Verkehrsmittelwahl Alternative Treibstoffe Güter-verkehr

29 Alternative Mobilitätskonzepte
Charmbook / Wikipedia TN fragen, was sie sich unter alternativen Mobilitätskonzepten vorstellen. Foto links: Fahrradampel, die mit einem integrierten Regensensor ausgestattet ist. Die Ampel sorgt für freie Fahrraddurchfahrt bei Regen. Ampeln werden schneller grün. Eingeführt z.B. in Groningen, Holland, Umrüstung kostet ca €. Foto rechts: Fahrradstraße in Konstanz. Hier haben Radfahrer/innen Vorfahrt und können nebeneinander fahren. Hintergrundinformationen Kampagne „Kopf an: Motor aus. Für null CO2 auf Kurzstrecken.“, BMU Klimaschutzinitiative: Vorstellung alternativer Mobilitätskonzepte, Internetportal „kommunal mobil“, UBA: Weitere Beispiele, die im Folgenden nicht auftauchen: Postzustellung in Bonn wird CO2-neutral, PM Nr. 066/13, , BMU: Schwerin setzt auf Hybridantrieb. Mecklenburg-Vorpommerns Landesregierung möchte seine Fahrzeugflotte klimafreundlicher machen, klimaretter.info/wf : Draeger / UfU

30 Alternative Mobilitätskonzepte
Öffentlicher Fahrradverleih: flächendeckend und teils kostenlos, z.B. Stadtrad Hamburg Öffentlicher Fahrradverleih mit Stationen im gesamten Stadtgebiet In Deutschland z.B. durch DB betrieben: „Call-a-bike“, Abrechnung pro Minute in Hamburg: Sonderfall, wie „Call-a-bike“, allerdings erste 30 min kostenlos! (subventioniert von der Stadt) Preise „Call-a-bike“ , Deutsche Bahn Je Minute = 8 ct Tag (normal) = 15 EUR Tag (BahnCard-Kunde, Studierende) = 8 EUR MissyWegner / Wikimedia Commons

31 Alternative Mobilitätskonzepte
Carsharing: Car2Go (Daimler), drive now (BMW), Flinkster (DB) etc. Car Pooling: PKW teilen Dynamic Ridesharing: Mitfahrprojekt für Pendler Carsharing 2011 waren knapp Kunden bei Carsharing-Unternehmen registriert, 2012 waren es bereits Kunden. (Bundesverband Carsharing) Mittlerweile sind auch die „Big Player“ dabei  damit kann heute Geld verdient werden, es ist kein Nischenmarkt mehr! VW: Erprobungsprojekt in Hannover BMW: DriveNow in mehreren deutschen Großstädten (mit BMW-Kleinwagen und MINI) Daimler: Car2go z.B. in Ulm, Hamburg und Berlin (mit Pkw Smart) Deutsche Bahn: Flinkster (versch. Automodelle, teilw. Elektroautos) Bei Car2go und DriveNow: Spontan mieten, d.h. Auto nehmen, wo eins frei ist und am Wunschort im Stadtgebiet abstellen. Kombination mit Smartphone/Live-Ortung Nutzung von großstadttauglichen und verbrauchsarmen Kleinwagen (und weniger Flächennutzung dadurch, dass ein Pkw 95 % der Zeit herumsteht und ggf. weitere ökologische Vorteile wie eine geringe Anzahl produzierter Autos, somit Ressourceneinsparung) Aber: Fraglich, ob Kleinwagen ohne Transportraum wie Smart bei Car2go, die nur im Stadtgebiet genutzt werden können, ökologisch sinnvoll sind, da hier ÖPNV-Option besteht. Car2Go waren die ersten auf dem Markt, Start des Konzepts in Ulm sowie den USA (Austin, Texas) Car Pooling Mehrere Menschen teilen sich ein Auto, z.B. WG, Hausprojekt, Freunde und Bekannte Dynamic Ridesharing Z.B. NARZIS – Mitfahrsystem für Pendler: Freiheit, ohne eigenes Auto leben zu können. JuergenG / Wikipedia

32 Alternative Mobilitätskonzepte
Mitfahrgelegenheit.de Flinc: Smartphone-basiertes Spontan-Mitfahren Mitfahrgelegenheit.de Dürfte jede/r kennen… Flinc „Mitfahrgelegenheit 2.0“ gewissermaßen Als Studentenprojekt der Hochschule Darmstadt entstanden: „Mobilität war schon immer teuer – und trotzdem sitzen die Leute immer noch allein in ihren Autos“, wundert sich Kirschner. Aus dieser Verwunderung ist das Konzept „Flinc“ entstanden. Die Gründer Kirschner und sein Kollege Michael Hübl wollten ein soziales Mobilitätsnetzwerk aufbauen, bei dem sich Fahrer und Mitfahrer online verabreden. System optimiert für mobile Smartphones: Spontan-Mitfahren, digital organisiertes Per-Anhalter-Fahren Registrierte Fahrer/innen bekommen während ihrer Fahrt Anfragen von registrierten potenziellen Mitfahrer/innen Mitglieder in Deutschland Vorgegebene Preise, die entsprechend der Fahrtstrecke berechnet werden Vorteile des Flinc-Konzepts gegenüber Mitfahrgelegenheit.de: Spontanität durch Live-Anfragen Preis wird automatisch berechnet Nutzer/in sind registriert: Fahrer/in sieht vorher, wer anfragt, dadurch Sicherheit © Flinc

33 Alternative Mobilitätskonzepte
Intermodale Mobilität: z.B. Immermobil Projekt Traunstein (Chiemsee): öffentliche Verkehrsmittel werden gebündelt und mit unregelmäßigen Fahrten zusammengeführt Projekt „immermobil“ im Chiemgau Das Projekt „immermobil“ des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik versucht, öffentliche Verkehrsmittel zu bündeln und mit unregelmäßigen Fahrten zusammenzuführen, etwa von sozialen Fahrdiensten, Taxis oder Mitfahrgelegenheiten. Ziel: hohe Mobilität auch ohne eigenes Auto, effizienter Nahverkehr im ländlichen Raum Senioren der Gemeinde erhielten Smartphones (rund ein Drittel der Menschen, die in den Landkreisen Traunstein und Rosenheim am Chiemsee leben, sind Senioren). Spezieller Routenplaner auf Handy: Koordiniert Bedarfe/Anfragen und zeigt optimale Verbindung Bus, Taxi etc. BeMobility in Berlin-Potsdam Forschungsprojekt zur Erprobung innovativer Mobilitätslösungen Vision: Integration ÖPNV und Elektrofahrzeuge (E-Fahrrad, E-Carsharing, Fernreisen DB, ÖPNV) Gemeinsamer Tarif für alle Angebote Koordiniert durch Smartphone-App Seit 2010: 40 Elektrofahrzeuge dafür in Betrieb Effiziente Multimodalität durch: Smartphones Internet Neue Dienstleistungen → Frage: Welche Fahrzeuge brauchen wir wann? Immermobil.org, Zeitungsausschnitt: Die Welt

34 Alternative Mobilitätskonzepte
Shared Space: eine Straße für alle – Verzicht auf Schilder, Ampeln, Bürgersteige, Markierungen Konzept „Shared Space“ Entfernung sämtlicher Schilder und Ampeln, Einebnung von Fahrbahn und Gehwegen. Seit 2008 in erster deutscher Stadt: Niedersächsische Kleinstadt Bohmte in der Nähe von Osnabrück. Im Rahmen eines EU-Projekts wurden ebenso 6 weitere Städte in den Niederlanden, in Belgien, Dänemark und England gefördert. GEO Magazin: „Die abschließende wissenschaftliche Auswertung des Projekts sorgte für Erleichterung. […] Das Gefahrenpotential und die Unfallintensität haben eindeutig abgenommen, weil die Verkehrsteilnehmer jetzt zu mehr Aufmerksamkeit und Vorsicht praktisch gezwungen sind.“ Ökologische Vorteile: „Der Verkehr fließt nun zwar langsamer, aber dafür gleichmäßiger.“ (GEO) „Die Aufenthaltsqualität, wie die Forscher es nennen, ist im Shared-Space-Bereich deutlich gestiegen.“ (GEO) Bau einer Umgehungsstraße konnte vermieden werden (somit ebenso Baukosten, mit Bau verbundene Emissionen, Landschaftsversiegelung etc.) Verkehrsprojekt: Bohmte hat Deutschlands erstes Zentrum ohne Schilder: Imke Zimmermann, Spiegel online : Hintergrundinformationen Bohmte hat Deutschlands erstes Zentrum ohne Schilder. In: Imke Zimmermann, Spiegel online : Quisnovus / Flickr (Lizenz CC BY-NC 2.0)

35 Politische Ziele und Stellschrauben
Verkehrsminderung und Reduktion des Energieverbrauchs im Verkehrssektor durch: Investitionsprogramm zur Verdoppelung der Kapazität des deutschen Schienennetzes Investitionsprogramm zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des öffentlichen Nahverkehrs Verschärfung der CO2-Grenzwerte für Pkw Schaffung von LKW-CO2-Grenzwerten Erhöhung der LKW-Maut Erhöhung der Mineralölsteuer Umfassende Nachhaltigkeitsstandards für Biokraftstoffe Einführung eines Tempolimits von 120 km/h auf Autobahnen Modell Deutschland. Klimaschutz bis 2050 WWF, Öko-Institut, Prognos 2009 Hintergrundinformationen CO2-Minderung im Verkehr in Deutschland. Mögliche Maßnahmen und ihre Minderungspotenziale. Ein Sachstandsbericht des Umweltbundesamtes. Kurzfassung, UBA 2010: Plädoyer für eine zukunftsfähige Mobilität, UBA: Klimaschutz im Verkehr, WWF Deutschland: Modell Deutschland. Mobilität: Fahren unter Strom: Gedanken zur künftigen Mobilität. Der ganz normale Wahnsinn. W. Roth, sueddeutsche.de, : Aktuelle Informationen zum Verkehr in Deutschland, UBA: Daten zum Verkehr, UBA 2012:

36 Nachhaltige Mobilität in der Schule
KMK-Empfehlungen zur Mobilitäts- und Verkehrserziehung 2012 Auseinandersetzung mit den Anforderungen des heutigen Verkehrs, seinen Auswirkungen auf die Menschen und die Umwelt sowie mit der Entwicklung einer zukunftsfähigen Mobilität Leitbild der nachhaltigen Entwicklung mit dem Ziel, die ökologische Belastbarkeit der Erde nicht zu überfordern, den Klimaschutz zu verstärken und die negative Auswirkungen des Verkehrs auf das Leben der Menschen zu reduzieren Projekt: E-Ei Arbeitsgemeinschaft (freiwillig) Ökolog. Fußabdruck des Schulwegs Phy, Bio, Geo Zukunftswerkstatt: Mobil ohne CO2 SU, Pol/Soz, Nawi, Geo, AWT, Deu CO2-neutrale Klassenfahrten Außerschulische Lernorte Die nachfolgenden Unterrichtsbeispiele werden den TN anhand der Grafiken auf den folgenden Folien kurz erläutert. KMK-Empfehlungen zur Mobilitätserziehung 2012 Mobilitäts- und Verkehrserziehung ist eine übergreifende Bildungs- und Erziehungsaufgabe der Schule. Sie umfasst Aspekte von Sicherheitserziehung und Sozialerziehung sowie von Umweltbildung und Gesundheitsförderung für eine verantwortungsvolle Teilnahme am Straßenverkehr. Sie setzt sich zudem mit Fragen einer zukunftsfähigen Mobilität als Teil einer Bildung für nachhaltige Entwicklung auseinander. Mobilitäts- und Verkehrserziehung befähigt Schülerinnen und Schüler, sich mit den Anforderungen des heutigen Verkehrs, seinen Auswirkungen auf die Menschen und die Umwelt sowie mit der Entwicklung einer zukunftsfähigen Mobilität auseinanderzusetzen. Sie orientiert sich am Leitbild der nachhaltigen Entwicklung, die ökologische Belastbarkeit der Erde nicht zu überfordern, den Klimaschutz zu verstärken und negative Auswirkungen des Verkehrs auf das Leben der Menschen zu reduzieren. Quelle: Unterrichtsmaterial zum Thema Mobilität Umweltfreundlich mobil. Arbeitsheft Sekundarstufe, BMU: Nachhaltige Mobilitätserziehung in der Schule, UBA: Lehrmaterial zum Jahresthema Mobilität, zusammengestellt von der Deutschen UNESCO-Kommission: Mobilität #2052. Videos und Hörspiele zum Thema Mobilität, KMGNE: Güterverkehr. Wirtschaft und Nachhaltigkeit im Unterricht, Zeitbild Wissen 2012: Bildquellen: fairfuture.net, ©Rainer Sturm/pixelio.de, jorchr/Wikipedia

37 Projekt: E-Ei Leergewicht: 130 kg Reichweite: 60-150 km (je nach Akku)
Es geht beim E-Ei nicht darum, alte Konzepte mit neuen Motoren auszustatten, sondern mit den Jugendlichen grundlegend umweltfreundlichere Konzepte zu entwickeln. Klimaschutz, Effizienz, Produktoptimierung und Marketing sind Teil des Konzepts: „Das E-Ei verlagert die Emissionen nicht von der Straße ins Kraftwerk, sondern nutzt Solarstrom zum Laden der Batterie. Durch sein geringes Gewicht, benötigen es wenig Energie und diese wird regenerativ erzeugt.“ Das batteriebetriebene, einsitzige Elektrofahrzeug wurde von Schülerinnen und Schülern und dem Lehrer Peter Schürhoff an der Hauptschule Höhscheid in Solingen entwickelt und produziert. Die zum Bau verwendeten Materialien wurden durch Preisgelder und Sponsoren aus der Industrie finanziert. Die Fahrzeuge sollen als Versuchsträger für unterschiedliche Antriebs-, Akku- und Fahrwerkskonzepte dienen. Solarbedachte Schuldächer bzw. öffentliche Gebäude können als Ladestationen Wechselakkus laden. Projektinhalte: Fertigstellung verschiedener Prototypen (bis jetzt 3), Teilnahme an Wettbewerben (Focus-Wettbewerb, Deutscher Klimapreis, Ideenpark 2012), Sponsoring für Solarzellen und leichte Akkus Zukunftspläne: E-Ei-Zulassung (mit einem 45km/h Versicherungskennzeichen) Vernetzung von Schuldachladestationen („Schulen werden zu Akkuwechselstationen“) Entwickelung eines ein Sicherheitscockpits (aufgerollte Solarzellen werden in den Rohren des Sicherheitscockpits untergebracht) Mobiles Aufladen wird möglich Neigetechnik wird Modellwettbewerbsaufgabe („E-Ei wird James Bond Fahrzeug mit Neigetechnik“) GfK Hersteller bietet Serienherstellung an Autobahntauglichkeit wird erreicht Versicherungen empfehlen Jugendlichen das E-Ei als sichere Alternative zu Zweirädern Politiker diskutieren die Installation von Ladeschleifen zum mobilen Nachladen während der Fahrt Leergewicht: 130 kg Reichweite: km (je nach Akku) Geschwindigkeit: Städtetauglich (45 km/h) Elektromotor: 1. Prototyp 800 W; 3-6 kW sollen folgen Fahrwerk: 3 Räder, GfK Blattfederachse vorn Antrieb: Heckantrieb mit Nabenmotor Karosserie: Selbst tragende Faserverbund-Schale in Sandwichbauweise

38 E-Ei in Aktion E-Ei Augsburg 2010 (1:20 min):

39 Ökofuß des Schulwegs Rahmenlehrplanbezug Klasse 9-10
Physik: Energiebedarf und Verbrauch, Klimawandel und Treibhauseffekt, Energieträger und deren Emissionen Biologie: Naturfunktionen, Netto Primärproduktivität und Lebensgrundlage, Kohlenstoffkreisläufe, Tragfähigkeit von Ökosystemen Geografie: Flächennutzung des Menschen, Wege zur Nachhaltigkeit auf globaler und lokaler Ebene: nachhaltige Stadtnutzung Berechnung des Ökologischen Fußabdrucks Die Arbeitsmaterialien zur Berechnung des Ökologischen Fußabdrucks des Schulwegs entstammen dem Unterrichtsmaterial Fair Future – Der Ökologische Fußabdruck, Klasse 9-12, Multivision/UfU 2011, S Download: Unterrichtsaktionen und -materialien für Grundschule Projekt „Laufbus“ des VCD: Schulbus auf Füßen, 39

40 Ökofuß des Schulwegs Unterrichtsmaterial
Die Arbeitsmaterialien zur Berechnung des Ökologischen Fußabdrucks des Schulwegs entstammen dem Unterrichtsmaterial Fair Future – Der Ökologische Fußabdruck, Klasse 9-12, Multivision/UfU 2011, S Download: > Bildungsmaterialien > Sekundarstufe 40

41 Zukunftswerkstatt: Mobil ohne CO2
Rahmenlehrplanbezug Klasse 3-6 Sachunterricht 3/4: Wandel von Lebensverhältnissen darstellen, Technische Entwicklungen, Energie und Energiesparen, Erkunden der Umwelt und Umweltschutz Naturwissenschaften 5/6: Schutz von Lebensräumen, Nachhaltigkeit von Maßnahmen, Energieerzeugung und Energieumwandlung Geografie 5/6: Verkehrsgeografische Herausforderungen, Maßnahmen zur Reduktion des Verkehrsaufkommens, Zusammenhang Verkehrsaufkommen und Umweltbelastung Deutsch 3-6: Medienbeiträge selbst gestalten, Interesse an Gesprächen entwickeln, Sprechen und zuhören bewusst gestalten

42 Zukunftswerkstatt: Mobil ohne CO2
Phasen Aktivitäten für die Grundschule Kritik Kritische Betrachtung der schulischen Mobilität aus Sicht des Klimaschutzes und Reflektion negativer Mobilitätserfahrungen in Bezug auf Schulweg und Klassenfahrten Utopie Entwicklung von Visionen zum klimafreundlichen Schulweg und zu CO2-neutralen Klassenfahrten für die eigene Schule Realisierung Verknüpfung des Ist-Zustands mit der Vision zu einem schulischen CO2-Minderungskonzept im Bereich Mobilität. Ablauf der Zukunftswerkstatt „Mobil ohne CO2“ Einführung in die Methode Zukunftswerkstatt Nach der Einführung in das Thema wird den Schülerinnen und Schülern die Methode und Arbeitsweise der Zukunftswerkstatt erläutert. Die drei Phasen – Kritik-, Utopie- und Realisierungsphase – werden kurz skizziert und ggf. Regeln für die Zusammenarbeit an der Tafel festgehalten. Danach werden Arbeitsgruppen mit maximal 6 Personen gebildet und die Zukunftswerkstatt in Gruppenarbeit Schritt für Schritt durchgeführt. Jede Phase dauert mindestens 45 min. Für die Konzepterarbeitung am Schluss sollten weitere 45 min einkalkuliert werden. Kritikphase In der Kritikphase nehmen die Schülerinnen und Schüler in Gruppenarbeit eine Bestandsaufnahme der Gegenwart vor. Dabei werfen sie aktuelle Probleme der Mobilität in ihrer Schule auf und beziehen diese auf den Klimawandel: Wie kommt ihr zur Schule, wie eure Lehrer/innen? Welche Verkehrsmittel nutzt ihr? Mit welchen Problemen seid ihr dabei konfrontiert? Was stört euch im Einzelnen? Worüber reget ihr euch jeden Tag aufs Neue auf? Welche negativen Effekte hat eurer Mobilitätsverhalten – auch auf Klassenfahrten – auf das Klima? Utopiephase In der Utopiephase wird aus der negativen Kritik eine zustimmende, bejahende Sicht entwickelt. Es werden Visionen für einen klimafreundlichen Schulweg und CO2-neutrale Klassenfahrten entwickelt. Aus „Fahrrad ist immer kaputt“ wird eine „Reparaturwerkstatt an der Schule“, aus „gefährlicher Schulweg“ wird „gemeinsamer Laufbus – Laufen in Gruppen“ oder ein „selbstgemalter Zebrastreifen“, aus „faulen Eltern, die ihre Kinder mit dem Auto zur Schule bringen“ wird ein „Verbot, die Kinder mit dem Auto zur Schule zu bringen“. Aus „Klassenfahrt via Billigflieger nach Ibizza“ wird die „Kanutour in der Müritz“ etc. Hier sind Kreativität und utopisches Denken der Schülerinnen und Schüler gefragt. Utopien lassen sich oft leichter formulieren mit Satzanfängen wie: „Es wäre schön, wenn …“ oder „Mein Traum wäre…“, „Ich wünsche mir..." oder „Wenn ich drei Wünsche offen hätte, dann…“, „Ich stelle mir vor…" oder „Meine Vision ist…“ Kopiervorlagen dazu können unter > Skripte und Material > Thema 8 heruntergeladen werden. Die Schülerinnen und Schüler vervollständigen die Sätze und visualisieren ihre Visionen z.B. auf einem Plakat oder in einem Comic. Realisierungsphase In der Realisierungsphase verknüpfen die Gruppen den Ist-Zustand mit der formulierten Vision und diskutieren über die Umsetzbarkeit der verschiedenen Ideen. Letztendlich treffen die Arbeitsgruppen Entscheidungen dazu, was tatsächlich realisiert werden kann, was dafür gebraucht wird, welche Voraussetzungen geschaffen werden müssen, um das schulische Mobilitätsverhalten zu verändern und welches die ersten Schritte sein könnten. Ziel dieser Phase ist die Entwicklung eines CO2-Minderungskonzepts für den schulischen Mobilitätsbereich, welches (unter bestimmten Bedingungen) umsetzbar ist. Das Konzept muss nicht bis ins Detail ausgearbeitet sein, sollte aber wesentliche Rahmenbedingungen nachvollziehbar beschreiben. Jeweils ein Gruppenmitglied sollte den Diskussionsverlauf in Stichpunkten festhalten. Dazu gibt es ein Arbeitsblatt „Handlungsplan“ zum Download unter > Skripte und Material > Thema 8. Aus den Stichpunkten formulieren die Gruppen dann ihr Mobilitätskonzept. Neben der Verschriftlichung, z.B. in Form einer Powerpoint-Präsentation oder eines Flyers, kann das Konzept zusätzlich auf einem Plakat kreativ in Szene gesetzt und der Klasse vorgestellt werden.

43 Zukunftswerkstatt: Mobil ohne CO2
Rahmenlehrplanbezug Klasse 7-10 Politik/Sozialkunde: Eigene Zukunft, Verantwortungsübernahme im gesellschaftlichen Umfeld, Probleme lösen und eigene Positionen vertreten, Demokratie und Bürgerbeteiligung, Zivilgesellschaft, Wirtschaft und Demokratie, Ökologie und Ökonomie Geografie: Globale Zukunftsszenarien und Wege zur Nachhaltigkeit auf lokaler und globaler Ebene, Verknappung der Ressourcen, Einfluss des Menschen auf das Klima Arbeit-Wirtschaft-Technik: Technische Innovationen Naturwissenschaften: Energiebedarf und Verbrauch, Klimawandel und Treibhauseffekt, Energieträger und deren Emissionen Deutsch: In Alltags- und Arbeitssituationen sprachlich handeln (u.a. Informationen verknüpfen, fragen, diskutieren, informieren), Sprachliche Fähigkeiten fächerübergreifend und fächerverbindend verwenden (u.a. protokollieren, präsentieren, diskutieren), Medienbeiträge selbst gestalten

44 Zukunftswerkstatt: Mobil ohne CO2
Phasen Aktivitäten für die Sekundarstufe Kritik Kritische Betrachtung des kommunalen Verkehrssystems aus Sicht des Klimaschutzes und Reflektion negativer Mobilitätserfahrungen Utopie Entwicklung von Visionen zu klimafreundlichen, CO2- neutralen Mobilitätsformen und -konzepten für die eigene Kommune Realisierung Verknüpfung des Ist-Zustands mit der Vision zu einem kommunalen CO2-Minderungskonzept für den Mobilitätssektor. Ablauf der Zukunftswerkstatt „Mobil ohne CO2“ Einführung in die Methode Zukunftswerkstatt Nach der Einführung in das Thema wird den Schülerinnen und Schülern die Methode und Arbeitsweise der Zukunftswerkstatt erläutert. Die drei Phasen – Kritik-, Utopie- und Realisierungsphase – werden kurz skizziert und ggf. Regeln für die Zusammenarbeit an der Tafel festgehalten. Danach werden Arbeitsgruppen mit maximal 6 Personen gebildet und die Zukunftswerkstatt in Gruppenarbeit Schritt für Schritt durchgeführt. Jede Phase dauert mindestens 45 min. Für die Konzepterarbeitung am Schluss sollten weitere 45 min einkalkuliert werden. Kritikphase In der Kritikphase nehmen die Schülerinnen und Schüler in Gruppenarbeit eine Bestandsaufnahme der Gegenwart vor. Dabei werfen sie aktuelle Probleme der Mobilität in ihrer Kommune auf und beziehen diese auf den Klimawandel: Wie bewegt ihr euch in der Stadt bzw. im Landkreis? Welche Verkehrsmittel nutzt ihr wofür? Mit welchen Problemen seid ihr dabei konfrontiert? Was stört euch im Einzelnen? Worüber reget ihr euch jeden Tag aufs Neue auf? Welche negativen Effekte hat unser Mobilitätsverhalten auf das Klima? Utopiephase In der Utopiephase wird aus der negativen Kritik eine zustimmende, bejahende Sicht entwickelt. Es werden Visionen zu klimafreundlichen Mobilitätsformen und -konzepten entwickelt. Aus „gefährdeten Fußgängern“ werden „autofreie Straßen“, aus „zu viel Beton in der Stadt“ wird die „Pflicht zur Straßenbegrünung“ oder „Community-Beete statt Parkplätze“, aus dem „Schilderwald von Verboten“ wird das „Verbot von Verkehrsschildern“, aus „zu vielen Autos“ wird der „kostenlose Nahverkehr“ (Bsp. Murcia: Wer sein Auto abmeldet, darf lebenslang im Öffentlichen Nahverkehr gratis fahren), aus „stinkenden Benzinern an der Zapfsäule“ werden „Elektrofahrzeuge an Windtankstellen“, aus „Autobahnen verstopft mit LKWs“ wird der „ausschließliche Transport per Bahn“. Hier sind Kreativität und utopisches Denken der Schülerinnen und Schüler gefragt. Utopien lassen sich oft leichter formulieren mit Satzanfängen wie: „Es wäre schön, wenn …“ oder „Mein Traum wäre…“, „Ich wünsche mir..." oder „Wenn ich drei Wünsche offen hätte, dann…“, „Ich stelle mir vor…" oder „Meine Vision ist…“ Kopiervorlagen dazu können unter > Skripte und Material > Thema 8 heruntergeladen werden. Die Schülerinnen und Schüler vervollständigen die Sätze und visualisieren ihre Visionen z.B. auf einem Plakat oder in einem Comic. Realisierungsphase In der Realisierungsphase verknüpfen die Gruppen den Ist-Zustand mit der formulierten Vision und diskutieren über die Umsetzbarkeit der verschiedenen Ideen. Letztendlich treffen die Arbeitsgruppen Entscheidungen dazu, was tatsächlich realisiert werden kann, was dafür gebraucht wird, welche Voraussetzungen geschaffen werden müssen, um das Konzept umsetzen zu können und welches die ersten Schritte sein könnten. Ziel dieser Phase ist die Entwicklung eines CO2-Minderungskonzepts für den Mobilitätssektor, welches (unter bestimmten Bedingungen) umsetzbar ist. Das Konzept muss nicht bis ins Detail ausgearbeitet sein, sollte aber wesentliche Rahmenbedingungen nachvollziehbar beschreiben. Jeweils ein Gruppenmitglied sollte den Diskussionsverlauf in Stichpunkten festhalten. Dazu gibt es ein Arbeitsblatt „Handlungsplan“ zum Download unter > Skripte und Material > Thema 8. Aus den Stichpunkten formulieren die Gruppen dann ihr Mobilitätskonzept. Neben der Verschriftlichung, z.B. in Form einer Powerpoint-Präsentation oder eines Flyers, kann das Konzept zusätzlich auf einem Plakat kreativ in Szene gesetzt und der Klasse vorgestellt werden.

45 CO2-neutrale Klassenfahrten
Klassenfahrten mit Rad und Kanu, Grüne Liga Klassenfahrten zur Uni im Grünen Wir machen Klima, Wochenprogramm zu Klimawandel und Klimaschutz für Klasse 7-9, NABU Umweltolympiade Prima-Klima-Klassenfahrten, Jugendherbergen Jorchr / Wikipedia Planungstipps Planungshilfe Nachhaltige Klassenfahrten CO2-Rechner für Klassenfahrten CO2-freies Reisen mit der Deutschen Bahn CO2-neutrale Klassenfahrten Klassenfahrten mit Rad und Kanu, Grüne Liga: Klassenfahrten zur Uni im Grünen: Wir machen Klima, Wochenprogramm zu Klimawandel und Klimaschutz für Klasse 7-9, NABU Umweltolympiade: Prima-Klima-Klassenfahrten der Jugendherbergen, z.B. Prima-Klima Klassenfahrt, Mirow: Watt für'n Klima, Otterndorf: Expedition Klima, Worbswede: Wasser-Klima-Erlebniswoche, Pullach: Wetter und Klima, Torfhaus: Klassenfahrten natürlich für die Umwelt, Jugendherbergen: Weitere Tipps Plant eine nachhaltige Klassenfahrt!, Arbeitsblatt aus: Umweltfreundlich mobil. Arbeitsheft für die Sekundarstufe, BMU 2012, S. 37. Das Heft ist als Klassensatz bestellbar: Planungshilfe Nachhaltige Klassenfahrten, VCD: CO2-Rechner für Klassenfahrten, A&O: CO2-freies Reisen mit der Deutschen Bahn: Klimaschutz bei der Klassenfahrt: Umwelt-Jugendherbergen: © Albert E. Arnold / PIXELIO

46 Eigenen Unterricht gestalten
Wie würden Sie das Thema „Mobilität“ im Unterricht integrieren? Inhaltliche Schwerpunkte und Lernziele Fächer und Rahmenlehrplanbezug Modell bzw. Aufgabenstellung aus der Werkstatt integrieren Kriterien: Faszination Technik vs. ernstzunehmende Alternative für Energiewende, Lebensweltbezug, KMK-Leitbild Nachhaltige Entwicklung Veröffentlichen Sie eigene Unterrichtsentwürfe > Unterrichtsmaterial austauschen Dokument ins Forum hochladen Die TN sollen in 20 min erste Überlegungen anstellen, wie sie das Thema „Alternative Mobilität“ in Ihren Unterricht integrieren können: Neben dem Fächer- und Rahmenlehrplanbezug halten sie in Stichpunkten fest, welche Schwerpunkte sie in der Unterrichtseinheit (UE) setzen, welche Lernziele sie damit verfolgen und welche Modelle aus der Werkstatt sie einbeziehen würden. Die o.g. Kriterien sollen bei der Planung der UE berücksichtigt werden. Exemplarisch stellen einzelne TN oder Gruppen ihre Ergebnisse vor, die dann gemeinsam im Plenum diskutiert und ergänzt werden (10 min).

47 Infos und Tipps Lehrerbildung EE Materialpool, Beratung, Vernetzung UfU-Bildungsmaterialien Broschüren, Filme, Online-Kurse Experimentiermaterial Solarsets, Stirlingmotoren, Zubehör Materialkompass Unterrichtmaterial Verbraucherbildung Umwelt im Unterricht 2-wöchig neue Unterrichtsmaterialien zu aktuellen Umweltthemen © Christoph Rossmeissl / PIXELIO Klimaschutzschulenatlas Vernetzung der Schulen, Ö-Arbeit Junge Reporter für die Umwelt Wettbewerb und Material soko klima Beteiligung von Schulen an kommu- nalen Planungen zum Klimaschutz BMUB-Bildungsservice Download von Bildungsmaterialien

48 Diskussion und Feedback
5-Finger-Methode Daumen: Was war gut? Was hat mir gut gefallen? Zeigefinger: Welchen Hinweis möchte ich noch geben? Mittelfinger: Was war blöd? Was hat mir nicht gefallen? Ringfinger: Was nehme ich mit? Kleiner Finger: Was ist zu kurz gekommen? Vielen Dank! © Stephanie Hofschlaeger / PIXELIO


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