University of Luxembourg

Dieses kurze Video beschreibt, wie die Energy 4 life-Website Dir bei der Berechnung Deines täglichen Energieverbrauchs hilft.

Ein Energiebilanz-Workshop war eine der Aktivitäten, an denen Schüler und die Öffentlichkeit beim Science Festival im vergangenen November in Luxemburg-Grund teilnehmen konnten.

In dem Workshop konnten die Besucher selber „fühlen“ wie viel Energie für verschiedene Aktivitäten nötig sind und ihren persönlichen Energie-Fußabdruck messen. Anschließend konnten sie herausfinden, ob dieser Verbrauch durch erneuerbare Technologien in Luxemburg gedeckt werden könnte und/oder ob es Möglichkeiten gibt, ihn zu reduzieren.

Der Workshop wurde ursprünglich von Physikern, Chemikern und Informatikern der Universität Luxemburg für Schüler der der Sekundarstufe konzipiert.

Heizen erfordert eine Menge Energie

Der Workshop führt die Schüler bzw. Besucher zunächst auf ein spezielles Fahrrad zur Stromerzeugung, das "Human Bike". Indem sie selbst pedalieren, lernen sie wie viel Kraft sie aufwenden müssen, um eine Glühbirne zum Leuchten zu bringen. Und wie viel mehr sie in die Pedale treten müssen, um das Licht am Brennen zu halten, wenn gleichzeitig ein Ventilator oder ein Haartrockner eingeschaltet ist.

Das Ergebnis ist verblüffend: Der Betrieb eines Ventilators erfordert nicht so viel zusätzliche Pedalkraft, um das Licht am Brennen zu halten, aber es ist fast unmöglich, weiter in die Pedale zu treten, wenn der Haartrockner eingeschaltet ist – das Licht geht aus. Eine wichtige Erkenntnis aus dieser Erfahrung ist also: Heizen erfordert viel Energie. 

"Das menschliche Fahrrad ist besonders aufschlussreich, da die Teilnehmer die Energie, die sie erzeugen und die Grenzen des menschlichen Körpers direkt spüren können. Es zeigt die Unbeständigkeit der Energieversorgung und wie viel Glück wir haben, dass der Strom bei uns 24 Stunden am Tag aus der Steckdose kommt", sagt Michele Melchiorre, Forscher an der Universität Luxemburg, der den Workshop mitentwickelt hat.

Student auf dem "Human Bike" (links) und Besucher des Science Festival-Workshops (rechts)

Ist es möglich in Luxemburg auf 100 % erneuerbare Energien umzusteigen?

An einer anderen Station konnten die Besucher mit Hilfe von Waagen, Gewichten und einer Karte von Luxemburg ihren Energie-Fußabdruck visualisieren und sehen, wie viel Landfläche in Luxemburg mit Photovoltaik-Paneelen bedeckt werden müsste, wenn JEDER in Luxemburg ständig den gleichen Energiebedarf hätte wie sie.

Der Energie-Fußabdruck einer Person ist die Energie, die verbraucht wird, damit die Person so leben kann, wie sie es gewohnt ist. Er wird ermittelt, indem man jemanden bittet, seine Gewohnheiten anzugeben (Wohnung, Ernährung, tägliche Fortbewegung, Urlaub usw.). Anhand der gesammelten Fakten und wissenschaftlich fundierter Daten lässt sich der Gesamtenergiebedarf einer Person berechnen. Du kannst auch Deinen eigenen Energie-Fußabdruck auf der Website des Projekts berechnen: https://e4l.uni.lu/

"Durch die Gegenüberstellung des Energiebedarfs und der Fläche, die zur Erzeugung dieser Energie benötigt wird, können die Besucher erkennen, ob es möglich ist, zu 100 % auf erneuerbare Energien umzusteigen oder nicht. Dies führt auch zu der Erkenntnis, dass die für die Energieerzeugung benötigte Fläche in direktem Zusammenhang mit unseren Energiegewohnheiten steht. Wenn wir zum Beispiel das Auto oder den Zug nehmen, hat das direkte Auswirkungen auf die Energiemenge, die wir erzeugen müssen, und damit auch auf den Flächen- und Gerätebedarf", erklärt Michele.

Ein paar konkrete Beispiele

Wenn jeder Luxemburger in einem Einfamilienhaus leben würde, eine Katze hätte, Omnivore wäre, mit dem Auto allein 30 km ins Büro fahren würde, mit dem Auto (zweimal im Jahr) oder dem Flugzeug (einmal im Jahr) Geschäfts- oder Freizeitreisen in Europa unternähme und häufig neue Dinge kaufen würde, müssten 9,3 % der Fläche Luxemburgs (240,3 km2) mit Solarzellen bedeckt werden, um 100 % erneuerbar zu sein. Ein solcher Energieverbrauch entspräche einem persönlichen Energieverbrauchswert von 193 kWh pro Tag, was dem durchschnittlichen Energieverbrauchswert Luxemburgs (203 kWh/Tag) nahe kommt.

Wenn jeder in einer Doppelhaushälfte lebte, sich vegetarisch ernährte, mit dem Bus 30 km zum Büro fuhr, mit dem Auto Geschäfts- oder Freizeitreisen nach Europa unternahm (zweimal pro Jahr) und in mäßiger Häufigkeit neue Dinge kaufte, müssten 5,7 % der Fläche Luxemburgs (148,2 km2) mit Solarzellen bedeckt werden, damit Luxemburg zu 100 % auf erneuerbare Energien umsteigen könnte. Dieser Energieverbrauch würde einen persönlichen Energieverbrauchswert von 119 kWh/Tag ergeben. Der geografische europäische Durchschnittswert liegt bei 102 kWh/Tag, der weltweite Durchschnittswert bei 62 kWh/Tag.

Zur Info: Im Jahr 2019 waren laut STATEC 10,1% der Fläche Luxemburgs bebaut; 84,8% wurden für land- und forstwirtschaftliche Zwecke genutzt; 4,5% wurden von Strassen, Schienen, etc. bedeckt.

Michele fügt hinzu: "Mit diesem Spiel können die Leute eine unmittelbare Konsequenz ihres Handelns sehen, und zwar auf eine Weise, die sofort greifbar ist. Das Problem ist, dass Energie unsichtbar ist, und hier haben wir es geschafft, sie durch die Verwendung von Form, Höhe und Masse sichtbar zu machen. Das Spiel ermöglicht es den Leuten, die Folgen ihres Handelns direkt zu sehen. Diejenigen, die mit dem Spiel wirklich etwas anfangen konnten, begannen sofort damit, Was-wäre-wenn-Szenarien zu spielen, z. B. wenn ich aufhöre, das Auto zu benutzen, würde ich weniger Energie benötigen und müsste daher weniger Fläche mit Solarzellen bedecken. Aus Sicht eines Pädagogen war es eine große Genugtuung, den Schlüssel zur Erklärung eines sehr schwierigen Konzepts gefunden zu haben; wenn man sieht, wie das Licht in den Augen der Menschen aufleuchtet, ist das die schönste Erfahrung, die man machen kann."

Den Energie-Fußabdruck messen

"Die Berechnung des Energie-Fußabdrucks ist nur ein Teil des Problems, denn es ist immer noch schwierig zu verstehen, ob ein solcher Fußabdruck klein oder groß ist, ob er unter- oder überdurchschnittlich ist und - was vielleicht noch wichtiger ist - ob es möglich ist, diese Energie in Luxemburg zu 100 % erneuerbar zu erzeugen", erklärt Prof. Phillip Dale, Leiter des Laboratory for Energy Materials an der Universität Luxemburg, der mit seinem Team das Spiel und die Website konzipiert hat. "Da die EU das Ziel hat, bis 2050 keine Kohlenstoffemissionen mehr zu verursachen, sollten wir einen Weg finden, unseren Energiebedarf ausschließlich mit erneuerbaren Energietechnologien zu decken".

"Ein weiteres Problem, auf das wir gestoßen sind, ist, dass wir nicht wirklich ein gutes Gefühl dafür haben, was mit Energie oder Strom gemeint ist, da sie die meiste Zeit unsichtbar sind. Wir nehmen es nur war, wenn Strom oder die Heizung des Gebäudes abgestellt wird. Noch schlimmer ist, dass wir keine Vorstellung von Energiemengen haben. Ein Beispiel: Der tägliche Energieverbrauch einer Person beträgt 150 kWh pro Tag. Was bedeutet das? Wie können wir uns diese Menge an Energie vorstellen? Angesichts dieser Probleme haben wir den Workshop Energiebilanz ins Leben gerufen, um sie zu überwinden", fährt Phil fort.

Phillip Dale (links) und Michele Melchiorre (rechts) der Universität Luxemburg

Das Projekt „Energy Balance“

Der Workshop ist Teil des Projekts „Energy Balance“, das vom Fonds National de la Recherche (FNR) im Rahmen des Programms "Promoting Science to the Public" (PSP-Classic) finanziert wird. Physiker (Phillip Dale, Michele Melchiorre, Conrad Spindler), Informatiker (Alfredo Capozucca) und Lernforscher (Robert Reuter) haben zusammen gearbeitet, um eine IT-gestützte Lösung zu entwickeln, die Schülern und auch anderen Leuten bei der Berechnung ihres Energie-Fußabdrucks hilft.

Diese Lösung wurde in Form der Webanwendung realisiert, die die Durchführung des Workshops unterstützt und es Schülern und einem jedem ermöglicht, seinen Energie-Fußabdruck zu messen und zu wissen, wo er im Vergleich zu den anderen Teilnehmern des Workshops oder Nutzern der Webanwendung steht.

"Mit Hilfe des Scienteens Lab haben 346 Schüler der Sekundarstufe an dem Workshop teilgenommen. Das Projekt ist nun zu Ende, aber das Interesse der Schulen ist so groß, dass wir es weiterführen. Deshalb haben wir für das Science Festival 2021 eine kleinere Version des Workshops entwickelt und bieten den Lehrern der Schulen fünf Termine pro Jahr an, an denen wir die vollständige Version wiederholen werden", sagt Phil Dale und schließt ab: "Ich möchte mich bei allen Personen und Freiwilligen bedanken, die an diesem Projekt beteiligt waren, es war eine echte Teamleistung!"

Autor: Universität Luxemurg
Redaktion: Michèle Weber (FNR)
Photos: Universität Luxemburg

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