Lebende Materialien sind besondere Stoffe, die lebende Zellen oder biologische Organismen enthalten und dadurch ganz besondere, eben „lebende“ Eigenschaften haben. Sie können wachsen, sich selbst reparieren, auf ihre Umwelt reagieren oder sich anpassen. Das klingt schwer vorstellbar, oder? Diese Materialien vereinen die Geheimnisse der Biologie, Chemie und Materialwissenschaft und werden in vielen Bereichen erforscht – von der Medizin bis hin zu umweltfreundlichen Technologien.

Faszinierende Beispiele aus der Forschung

Damit du dir besser vorstellen kannst, was lebende Materialien eigentlich sind, haben wir ein paar spannende Beispiele für dich herausgesucht: Biokomposite sind Materialien, die winzige Mikroorganismen wie Bakterien oder Algen enthalten. Diese kleinen Lebewesen kann man nur unter dem Mikroskop sehen, aber sie haben eine große Wirkung! Sie helfen dem Material, auf Veränderungen in der Umwelt zu reagieren, zum Beispiel auf Veränderungen der Luftqualität oder der Temperatur. Ein besonders beeindruckendes Beispiel sind 3D-gedruckte lebende Materialien. Hier werden lebende Zellen direkt in Strukturen eingebaut, wodurch Materialien entstehen, die sogar wachsen können! Und dann gibt es noch die selbstheilenden Materialien: Diese enthalten lebende Zellen, die Schäden erkennen und sich von selbst reparieren können, wie eine Art Superkraft! Das Ziel all dieser Forschungen ist es, Materialien zu entwickeln, die nicht nur langlebiger und nachhaltiger sind, sondern uns auch in Zukunft das Leben erleichtern könnten.

Mikroorganismen wie Bakterien, Algen, Pilze oder Hefe sollen Materialien zum Leben erwecken – Adobe Stock // Daco

Erste Schritte und große Visionen für die Zukunft

Lebende Materialien sind im Alltag noch nicht angekommen, weil die Forschung noch ganz am Anfang steht. Aber schon jetzt haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler große Ideen, was diese Materialien in der Zukunft alles leisten könnten! Zum Beispiel werden in der Umwelttechnik lebende Materialien verwendet, um Abwasser zu reinigen oder schmutzige Böden wieder sauber zu machen. Mit Hilfe von Bakterien können diese Materialien schädliche Stoffe abbauen und so der Umwelt helfen. Auch in der Bauindustrie gibt es richtig coole Ideen: Lebender Beton, der mit Mikroorganismen gemischt wird. Wenn dieser Beton Risse bekommt, reparieren die kleinen Lebewesen die Risse von selbst! Das bedeutet, dass Häuser, Brücken und Straßen in Zukunft viel länger halten könnten, ohne dass ständig repariert werden muss. In der Modewelt geht es genauso spannend weiter: Dort werden Stoffe ausprobiert, die Algen oder Bakterien enthalten. Stell dir vor, du hättest ein T-Shirt, das sich selbst reinigt oder umweltfreundlich zerfällt, wenn du es nicht mehr brauchst. Das wäre nicht nur praktisch, sondern würde auch der Natur helfen! Im Bereich Energie könnten die „magischen“ Materialien auch zum Einsatz kommen: Lebende Solarzellen könnten eines Tages mit Hilfe von Algen Strom erzeugen – das wäre eine tolle, umweltfreundliche Energiequelle. Wie du siehst, bieten lebende Materialien unglaubliche Chancen für die Zukunft!

Können sich Risse in der Straße künftig selbst reparieren? – Adobe Stock // Animaflora PicsStock

3D-gedruckte Organe – Träumerei oder medizinisches Wunder?

Ein neues Herz, eine Niere oder sogar eine Leber mit einem Knopf einfach drucken – das könnte eine Szene aus einem Kinofilm sein. Doch auch das wird tatsächlich bereits von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern weltweit erforscht. Mit Hilfe von speziellen 3D-Druckern und Bio-Tinte, die lebende Zellen enthält, werden erste funktionsfähige Mini-Organe geschaffen. Diese gedruckten Gewebe könnten in Zukunft Patientinnen und Patienten helfen, die auf eine Transplantation warten. Auch wenn es noch ein langer Weg ist, bis wir menschliche Organe vollständig nachbauen können, sind die Fortschritte in der Forschung beeindruckend. Der Traum, Organe nach Bedarf zu drucken, könnte eines Tages Realität werden – ein medizinisches Wunder, das Leben retten könnte!

Können 3D-Drucker wirklich zu Organspendern werden? – Adobe Stock // Scrudje

Was kommt als Nächstes?

Die Forschung an lebenden Materialien steht zwar noch am Anfang, doch die Zukunft sieht aufregend aus! Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten daran, noch stabilere, intelligentere und umweltfreundlichere Materialien zu entwickeln. 

In den nächsten Jahren könnten wir vielleicht lebende Häuser sehen, die sich selbst reparieren, Kleidung, die auf das Wetter reagiert, oder sogar lebende Roboter, die sich an ihre Umgebung anpassen – fallen dir noch mehr faszinierende Beispiele ein?
Bisher werden Gegenstände gebaut und sind für uns „einfach da“. Doch die Wissenschaft arbeitet an Materialien, die mitdenken, wachsen und sich verändern können. Die Möglichkeiten sind nahezu endlos. Vielleicht wirst auch du eines Tages mit lebenden Materialien arbeiten und die Welt verändern!

 

Beitragsbild: Adobe Stock // annebel146

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: September 2024

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Technik für die Umwelt“:

Wer im Internet surft und dort persönliche Daten angibt, setzt sich der Gefahr aus, dass diese Daten gestohlen werden können. Damit das nicht passiert, gibt es einige Möglichkeiten, um sicher im Internet unterwegs zu sein. Stell dir das Internet wie einen riesigen Ozean vor: Der große Ozean kann gefährlich sein, wenn du an den falschen Stellen schwimmst. Aber wenn du die Schwimmregeln beachtest und nur an sicheren Orten ins Wasser gehst, kannst du entspannt baden gehen. Genauso ist es beim Surfen im Internet: Wenn du die Tipps aus diesem Artikel befolgst, sind deine Daten besser geschützt.

Wie Bösewichte versuchen, an deine Daten zu gelangen

In der digitalen Welt gibt es einige Gefahren für die Sicherheit unserer persönlichen Daten, da Kriminelle versuchen, damit Geld zu verdienen. Eine dieser Methoden nennt man „Social Engineering“. Dabei wird versucht, uns zu täuschen und uns dazu zu bringen, freiwillig unsere geheimen Informationen herauszugeben. Stell dir vor, jemand ruft dich an und gibt sich als deine Lehrerin aus, um herauszufinden, wie dein Computerpasswort lautet. Das wäre sehr unüblich und würde deine Lehrerin niemals machen. Eine andere Methode ist „Phishing“. Dabei senden Betrügerinnen oder Betrüger Nachrichten, die wie von einer vertrauenswürdigen Quelle aussehen, zum Beispiel von deiner Schule oder einem Freund. In der Nachricht steht dann, dass du auf einen Link klicken oder deine Daten eingeben sollst, weil es ein Problem gibt. Doch der Link führt dich auf eine falsche Webseite, die dazu da ist, deine Informationen zu stehlen. Wenn dich also jemand zum Beispiel am Telefon oder per E-Mail auffordert, sensible Daten, wie ein Passwort oder einen PIN mitzuteilen, mach das nicht und gib deinen Eltern Bescheid. Eine andere Methode ist Malware. Diese Betrugsmasche kannst du dir so vorstellen: Nehmen wir an, dein Computer wäre wie ein menschlicher Körper. Genau wie du von einem Virus krank werden kannst, zum Beispiel durch schlechtes Essen, kann auch dein Computer von Malware krank werden, indem du eine schlechte Datei herunterlädst. Malware kann deinen Computer langsamer machen, wichtige Dateien kaputt machen oder deine persönlichen Informationen stehlen. Lade nur vertrauenswürdige Dateien herunter und benutze ein gutes Antivirenprogramm, um deinen Computer gesund zu halten – so wie du gesund isst, um nicht krank zu werden. Auch unsichere Netzwerke und schwache Passwörter bieten Angriffspunkte auf deine Daten.

Hacker haben verschiedene Taktiken, damit sie ohne Erlaubnis an deine Daten gelangen – Adobe Stock: ryanking999

KI und Cybersicherheit

Beim Thema Sicherheit im Internet spielt auch die Künstliche Intelligenz (KI) eine wichtige Rolle. Was du dir darunter vorstellen kannst und welche Fähigkeiten sie hat, weißt du vielleicht schon aus unserem Blogartikel. Wenn nicht, kannst du es hier gleich nachlesen! Die Künstliche Intelligenz hilft uns, im Internet sicher zu bleiben, indem sie viele wichtige Aufgaben übernimmt. Sie kann riesige Mengen an Daten schnell durchsuchen und sofort erkennen, wenn etwas Gefährliches passiert. Zum Beispiel, wenn jemand anderes versucht, sich in dein Konto einzuloggen. Sie kann auch Ungewöhnliches bemerken, wie verdächtige Links oder Nachrichten und sofort Alarm schlagen, um dich davor zu schützen. Die KI ist auch eine große Hilfe bei der Erstellung starker Passwörter. Sie erkennt schwache Passwörter und schlägt dir stärkere Alternativen vor, um deine Konten sicher zu halten. Außerdem kann die KI deinen Computer nach Viren scannen, um gefährliche Dateien frühzeitig zu erkennen und zu entfernen. Was wir dabei aber bedenken müssen: Die KI bringt auch Risiken mit sich. Um zu funktionieren, benötigt sie unvorstellbar viele Daten. Anders könnte sie sich ja nicht so gut auskennen und uns bei so vielen Dingen unterstützen. Dafür werden aber unter anderem auch persönliche Daten gesammelt und verarbeitet. Auch deshalb solltest du darauf achten, welche Daten du von dir im Internet angibst oder veröffentlichst. Wie bei vielen anderen Dingen ist es auch bei KI-Programmen so, dass sie auch von Personen genutzt werden können, die kriminelle Absichten haben. So könnten zum Beispiel mithilfe von spezieller KI gefälschte Nachrichten oder Werbung erstellt werden, die uns täuschen sollen. So kann die KI für Angriffe auf unsere persönlichen oder geheimen Daten verwendet werden. Obwohl KI dazu beiträgt, dass deine Daten sicherer sind, ist es also wichtig, immer aufmerksam zu bleiben. 

Die KI spielt bereits eine wesentliche Rolle für den Schutz deiner Daten – Adobe Stock: suldev

So schützt du deine Daten

Hier sind einige Tipps, wie du deine persönlichen Informationen sicher halten kannst:

  1. Verwende immer starke Passwörter. Benutze für jedes Konto ein anderes Passwort und ändere sie regelmäßig.
  2. Sei vorsichtig mit persönlichen Informationen. Vermeide es, deine Adresse, Telefonnummer oder dein Geburtsdatum leicht zugänglich zu teilen. Denke gut darüber nach, bevor du solche Informationen auf Social Media oder unbekannten Websites preisgibst.
  3. Halte deine Geräte aktuell. Installiere regelmäßig Updates für dein Betriebssystem, deine Apps und Antivirus-Programme. Diese Updates enthalten oft wichtige Verbesserungen der Sicherheit.
  4. Nutze sichere Internetverbindungen. Vermeide öffentliche WLAN-Netzwerke, besonders wenn du auf wichtige Daten zugreifst, wie beispielsweise dein E-Mail-Konto. Manchmal kann man auch sogenannte virtuelle private Netzwerke (VPN) verwenden, um seine Verbindung zu verschlüsseln.
  5. Sei vorsichtig bei E-Mails und Nachrichten von unbekannten Absendern. Öffne keine Anhänge und klicke nicht auf Links in verdächtigen E-Mails, da sie Phishing-Angriffe oder Malware enthalten könnten.
Bleib immer wachsam, wenn es um deine Daten geht – Adobe Stock: pisan thailand

Und wie sieht es auf Social Media aus?

Nutzt du schon Social-Media-Kanäle wie TikTok oder Instagram? Dann ist es wichtig zu wissen, dass es auch hier Gefahren für deine persönlichen Daten gibt. Um die Plattformen sicher zu nutzen, kannst du einige Dinge beachten. Eine besondere Rolle pielen die Privatsphäre-Einstellungen für dein Profil. Schau sie dir genau an! Oft kannst du hier Einschränkungen vornehmen, die den Schutz deiner Daten erhöhen. Zum Beispiel kannst du dort angeben, wer dir Nachrichten senden oder dein Profil ansehen kann. Am besten überprüfst du diese Einstellungen zusammen mit deinen Eltern, damit sie dir helfen können, sie passend einzurichten. Sei vorsichtig mit der Veröffentlichung von Fotos von dir. Denn auf Fotos im Internet haben auch andere Personen Zugriff darauf und können sie verwenden. Wenn du ein Foto teilen möchtest, stelle sicher, dass es nur Personen sehen können, denen du vertraust. Auch Freundschaftsanfragen solltest du nur von Personen annehmen, die du persönlich kennst. Für zusätzliche Sicherheit bieten manche Social-Media-Plattformen die sogenannte Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA) an. Diese Methode stellt sicher, dass nur du auf dein Konto zugreifen kannst. Bei der Zwei-Faktor-Authentifizierung musst du neben deinem Passwort einen zweiten Nachweis eingeben, wie zum Beispiel einen Code, den du auf deinem Handy erhältst. Sei auch auf Social Media misstrauisch gegenüber Nachrichten und Links, die von unbekannten Absendern kommen. Denn auch diese könnten Phishing oder Malware enthalten. Indem du diese einfachen Schritte befolgst und wachsam bleibst, kannst du deine Daten auf Social Media sicherer halten und deine Privatsphäre schützen.

Sei auch vorsichtig mit deinen Daten auf Social Media – Adobe Stock: Looker_Studio

Zum Abschluss dieses Artikels passt die Redewendung „Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser!“ perfekt. Wenn du einen Anhang zum Herunterladen oder einen Link erhältst, frage dich immer, ob der Absender vertrauenswürdig ist. Ist er das nicht, klicke niemals auf die Links oder lade die Dateien herunter. Selbst wenn der Absender vertrauenswürdig erscheint, überlege genau, ob es wirklich notwendig ist, auf den Link zu klicken oder die Datei herunterzuladen. Mit der richtigen und vorsichtigen Vorgehensweise bleibst du sicher im Netz!

P.S.: Teste mal deine Eltern, ob sie wissen, wie man sicher im Internet surft. Die Tipps gelten nämlich auch für Erwachsene!

 

Beitragsbild // Adobe Stock: ImageFlow

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juli 2024

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Sicherheit“:

Die Generative KI hat die Welt im Sturm erobert. Das sind Programme, die innerhalb von Sekunden Texte, Bilder und sogar Videos erstellen können. Das besondere daran ist, dass diese Inhalte völlig neu sind. Dazu musst du dem Programm nur deinen Wunsch mitteilen. Das Ziel der Generativen KI ist es, dir maßgeschneiderte Ausgaben von dem zu liefern, was du möchtest. Mithilfe der Unmengen an verfügbaren Daten, die sie bereits hat, analysiert sie deine Anfrage und generiert vollständig neue Inhalte.

Die Entstehung von Generativer KI

Vor einigen Jahren haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Computerprogramme entwickelt, die Bilder erkennen können, zum Beispiel von Hunden oder Katzen. Dazu wurden den Programmen sehr viele Bilder von Hunden und Katzen „gezeigt“, damit sie die Daten vergleichen konnten. Das nennt man Maschinelles Lernen (auf Englisch „Machine Learning“). Diese Programme konnten eher einfache Dinge lernen. Dann haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausgefunden, wie Computer noch besser lernen können. Sie haben ihnen beigebracht, aus Fehlern zu lernen, ähnlich wie wir Menschen es auch tun. Wenn das Programm etwas falsch gemacht hat, konnte es die Aufgabe beim nächsten Mal besser lösen. Mit der Zeit haben die Computer immer mehr gelernt. Sie haben angefangen, viele Schichten von Informationen zu benutzen, wie wenn man immer dickere Bücher liest, um wirklich schwierige Dinge zu verstehen. Das nennt man Tiefes Lernen (auf Englisch „Deep Learning“). Wenn du mehr darüber erfahren möchtest, wie Künstliche Intelligenz funktioniert, kannst du es in diesem Artikel nachlesen.

Durch diese Grundbausteine der Künstlichen Intelligenz haben die Forscherinnen und Forscher schließlich herausgefunden, wie sie Computer so trainieren können, sodass sie ganz neue Inhalte erschaffen können. Sie haben den Computern ganz viele Daten wie Bilder, Geschichten, Musik und vieles mehr gezeigt. Dadurch haben die Computer gelernt, eigene Werke zu erschaffen, die vorher noch nie jemand gesehen oder gehört hat. Generative KI ist also wie ein super kreativer Computer, der neue Sachen erfindet, indem er sich ganz viel anschaut, was es schon gibt, und dann eigene, neue Ideen formt!

Es gibt verschiedene Formen der Künstlichen Intelligenz. Foto: Adobe Stock // Summit Art Creations

Wie funktioniert das? Sitzt da jemand am anderen Ende?

Generative KI funktioniert, indem sie mit vielen Daten gefüttert wird – ähnlich wie eine Schülerin oder ein Schüler, der ganz fleißig lernt. Die Künstliche Intelligenz ist aber kein Mensch, der in einem Computer sitzt und deine Fragen beantwortet oder Aufgaben erledigt, die du ihm stellst. Stattdessen verwenden die Computer Programme, die man als neuronale Netzwerke bezeichnet. Diese sind ähnlich wie das menschliche Gehirn aufgebaut und lernen, Muster in den Daten zu erkennen und neue Inhalte zu erstellen, die diesen Mustern ähnlich sind. Um der KI zu sagen, was sie machen soll, gibt man ihr eine Anweisung. Diese nennt man „Prompt“. Zum Beispiel kann ein solcher Computer lernen, wie Bilder von Tieren aussehen, indem er viele Fotos von Tieren betrachtet. Wenn du ihm dann den Prompt „Zeige mir bitte ein Bild von einem Hund“ gibst, kann er selbst neue, realistisch aussehende Bilder von Hunden erstellen, die vorher noch nie existiert
haben. Alles geschieht durch Mathematik und spezielle Befehle, die den Computern beibringen, kreativ zu sein.

Viele Daten und Berechnungen machen Generative KI kreativ. Foto: Adobe Stock // NicoElNino

Welche Arten von Generativer KI gibt es aktuell?

Es gibt verschiedene Arten von Generativer KI, die unterschiedliche Dinge können. Die bekannteste Art, von der du wahrscheinlich auch schon gehört hast, sind die Transformer-Modelle wie ChatGPT (Generative Pre-trained Transformer). Diese sind besonders gut darin, Texte zu schreiben, Geschichten zu erzählen und sogar Gedichte zu verfassen. Dann gibt es die sogenannten Generative Adversarial Networks (GANs), die beeindruckende, kreative und künstlerische Bilder erstellen können, vergleichbar mit Gemälden einer Künstlerin oder eines Künstlers. Außerdem gibt es die Variational Autoencoders (VAEs), die verwendet werden, um realistische Bilder und 3D-Modelle herzustellen, die wie echte Fotos aussehen. Es gibt auch generative Anwendungen, die
Musikstücke komponieren können oder Videos erstellen, indem sie eine Serie von Bildern erzeugen, die zusammen eine flüssige Bewegung ergeben. Jede dieser Arten von Generativer KI hat also ganz besondere Fähigkeiten!

Texte, Bilder, Videos und vieles mehr kann Generative KI erzeugen. Foto: Adobe Stock // Elena

Was könnte uns in Zukunft erwarten?

In der Zukunft könnte Generative KI noch erstaunlichere Dinge für uns tun. Wir könnten noch realistischere und genauere Bilder, Musikstücke, Videos und vieles mehr erleben. Es ist möglich, dass KIs vollständige Designs für Gebäude oder Kleidung entwerfen oder sogar neue Rezepte erfinden. In der Schule könnten sie spezielle Lernmaterialien erstellen, die genau zu jeder Schülerin und jedem Schüler passen. Auch in der Medizin könnten sie helfen, neue Medikamente zu finden oder genauere Diagnosen zu stellen. Das sind nur ein paar der vielen Möglichkeiten, wie sich die Generative KI weiterentwickeln könnte. Es könnte auch ganz anders kommen, das lässt sich nicht genau voraussagen! Wie du siehst, sind die Möglichkeiten vielfältig. Wir stehen erst am Anfang dessen, was Generative KI alles erreichen kann.

Welche spannenden Möglichkeiten hält die Zukunft bereit? Foto: Adobe Stock // Photocreo Bednarek

Generative KI ist eine spannende Technologie, die uns hilft, viele kreative und nützliche Dinge zu machen. Es ist aber auch wichtig, immer genau zu überlegen, woher die Daten kommen und was sie bewirken können. Wir sollten neugierig bleiben und die tollen Möglichkeiten von Generativer KI nutzen, aber auch daran denken, dass wir damit verantwortungsvoll umgehen müssen. Eine Herausforderung ist, dass manche Menschen Generative KI benutzen, um anderen zu schaden. Zum Beispiel erstellen sie Videos oder Bilder, auf denen Menschen Dinge tun oder sagen, die sie in Wirklichkeit nie getan haben. Deshalb müssen wir vorsichtig sein und die Gefahren kennen, die mit dieser Technologie verbunden sind. Das funktioniert am besten, indem wir uns mit ihr vertraut machen und neue Dinge ausprobieren.

 

Beitragsbild // Adobe Stock: Supatman

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juni 2024

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Künstliche Intelligenz“:

  • Von Rechnern zu Denkern: Wie funktioniert die Künstliche Intelligenz?
  • Wo Künstliche Intelligenz deinen Alltag bestimmt: Wo du KI überall finden kannst, was ihre Vor- und Nachteile sind und wie Autos damit zusammenhängen, das erfährst du hier.
  • Metaverse: Den Begriff Metaverse hört man inzwischen überall – kennst du ihn auch schon? Es geht dabei um eine virtuelle Welt, ähnlich wie bei Videospielen.

Über Geräte wie Computer, Smartphones, Tablets und sogar Uhren bist du immer mit deinen Freundinnen und Freunden verbunden. Das Internet ermöglicht es dir, ständig mit ihnen in Kontakt zu bleiben und noch vieles mehr! Du kannst Videos anschauen, Informationen suchen, Spiele spielen oder einfach nur chatten – und das alles bequem von fast überall aus. Aber all diese lustigen Dinge, Informationen und die ständige Verbindung haben auch einen Preis: Sie produzieren CO2 – ein schädliches Gas für unsere Umwelt. Sehen wir uns mal genauer an, was dahinter steckt und wie der Ausstoß von CO2 durch das Internet reduziert werden kann.

Wie entsteht der ökologische Fußabdruck des Internets?

Damit all die coolen Geräte, die mit dem Internet verbunden sind, funktionieren, brauchen sie Energie – ähnlich wie du Essen brauchst, um stark zu sein! Auch wenn du zum Beispiel deinen Browser oder eine App öffnest, werden Ressourcen verbraucht. Aber wusstest du, dass die meisten Energiequellen, die das Internet antreiben, wie Kohle, Erdgas und Öl, Stoffe erzeugen, die der Umwelt schaden?

In einem Rechenzentrum, eine Art riesige Bibliothek voller Computer, werden Informationen gespeichert und an andere Geräte geschickt. Diese Computer werden Server genannt und sorgen dafür, dass alle anderen Geräte im Internet die Daten bekommen, die sie brauchen. Diese Server müssen gekühlt werden, damit sie nicht zu heiß werden – und das alles verbraucht eine Menge Energie! Jedes Mal, wenn Daten im Internet verschickt werden, wird Energie benötigt – ob beim Surfen, Streamen von Videos oder Versenden von Nachrichten. Auch die Technik, die die Daten überträgt, wie Kabel und Router, verbraucht Energie für ihren Betrieb und ihre Wartung.

Energie, Energie, Energie! Wie du siehst, braucht das Internet jede Menge davon. Dieser hohe Verbrauch führt dazu, dass viel CO2 ausgestoßen wird.

Wie groß ist der ökologische Fußabdruck des Internets? Foto: Adobe Stock // Mareen Vandelay

Ideen für ein grüneres Internet

Nun fragst du dich bestimmt, was für ein umweltfreundlicheres Internet notwendig ist. Diese Frage haben sich auch schon viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gestellt und suchen nach möglichen Lösungen. Es gibt bereits erste Ansätze, um die Energiegewinnung und den Energieverbrauch zu verbessern, um das Klima zu schonen. Damit das Internet umweltfreundlicher werden kann, müssen Rechenzentren so angepasst werden, dass sie weniger Ressourcen verbrauchen, aber weiterhin genauso gut funktionieren. Das bedeutet, dass alle Geräte in einem Rechenzentrum, wie Server, Speichergeräte oder Netzwerkgeräte zum Beispiel so entwickelt werden müssen, dass sie weniger Strom benötigen. Eine weitere Idee ist es, dass diese Geräte mit erneuerbaren Energien angetrieben werden, wie zum Beispiel die Energie von Sonne, Wind oder von fließendem Wasser. Windräder, Solaranlagen und Wasserkraftwerke erzeugen sogenannte saubere Energie, die dabei hilft, das Klima zu schützen.

Sagt dir der Begriff Edge Computing etwas? Nein? Keine Sorge, wir erklären es dir. Stell dir vor, du hast eine Kiste voller Spielzeug, aber du musst jedes Mal einen weiten Weg von deinem Zimmer zur Kiste laufen, um ein Spielzeug zu holen. So ähnlich ist das, wenn sich dein Computer die Informationen für eine Internetseite von einem weit entfernten Server holen muss. Edge Computing bedeutet, dass der Server sich näher an dem Ort befindet, wo die Informationen benötigt werden. Die Spielzeugkiste wird also direkt in dein Zimmer geschoben und du kommst viel einfacher und schneller an das Spielzeug heran. So wird weniger Wartezeit und weniger Energie benötigt, um dein Spielzeug bzw. die Informationen zu erhalten. Weitere coole Ideen, um unserer Erde zu helfen, sind Green Computing oder Green IT, Green Coding und die Nutzung von Abwärme. Green Computing bzw. Green IT bedeutet zusammengefasst, dass digitale Geräte so energiesparend wie möglich hergestellt, verwendet und auch entsorgt werden. Beim Green Coding geht es darum, dass auch Computerprogramme (also Software) so entwickelt werden, dass sie nicht so viel Strom brauchen. Das bedeutet, dass sie so geschrieben sind, dass sie keine unnötigen Arbeitsschritte durchlaufen oder Berechnungen durchführen. Wie du schon gelernt hast, brauchen Rechenzentren viel Energie und dabei entsteht auch viel Wärme. Die Idee der Nutzung von Abwärme ist, diese Wärme noch weiter zu verwenden. Zum Beispiel, um Wohnungen zu heizen. Genau so, wie wenn es in eurer Küche beim Plätzchenbacken durch die Wärme des Ofens schön warm wird. So wird die entstandene Wärme noch weiter genutzt, anstatt sie einfach verloren gehen zu lassen.

Es gibt eine Menge Ansätze für ein grüneres Internet. Foto: Adobe Stock // Juergen Baur

Umweltbewusst im Netz – So geht’s

Es gibt verschiedene Dinge, auf die auch wir achten können, um umweltbewusster zu surfen. Zum Beispiel gibt es spezielle Suchmaschinen, die umweltfreundlicher sind als andere. Sie nutzen unter anderem Energie aus erneuerbaren Energiequellen, brauchen keine Kühlung für ihre Server, oder unterstützen Projekte für mehr Nachhaltigkeit. Auch beim Ansehen von Videos kannst du etwas für die Umwelt tun. Wenn du Videos in guter Qualität streamst, verbraucht das viel Energie. Merke dir einfach, je höher die ausgewählte Qualität des Videos ist, umso mehr Daten werden übertragen. Einige Musik- und Streamingdienste bieten ihren Nutzerinnen und Nutzern an, die Inhalte herunterzuladen. Dadurch kannst du die Inhalte in der besten Qualität genießen, ohne wiederholt die Daten über das Internet zu streamen. Außerdem ist es wichtig, dass wir Geräte wie unseren Computer ausschalten, wenn wir sie nicht benutzen. Das hat nicht direkt etwas mit dem Internet zu tun, aber mit den Geräten, mit denen wir online gehen. So können wir Strom und damit Energie sparen. Indem wir uns umweltbewusst verhalten, können wir unserer Erde helfen und sie schonen.

Wenn wir alle zusammen halten, kann viel bewirkt werden. Foto: Adobe Stock // Rido

Trotz der zahlreichen Vorteile des Internets ist es also wichtig, sich bewusst zu machen, wie das World Wide Web die Umwelt und das Klima beeinflusst. Das Internet und seine zahlreichen Möglichkeiten werden auch in Zukunft eine wichtige Rolle in unserem Alltag spielen – und genauso werden weitere Wege erforscht, um unseren ökologischen Fußabdruck zu verringern. 

 

Beitragsbild // Adobe Stock: Areerat

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: April 2024

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Technik für die Umwelt“:

Die Blockchain ist eine Technologie, die deine Daten sicher speichert und zwar so, dass sie niemand verändern kann. Wie das funktioniert und welche Rolle dabei Begriffe wie “Miner” oder “Nonce” spielen, kannst du in unserem letzten Artikel nochmal nachlesen. Dabei haben wir schon erfahren, dass es zahlreiche Bereiche gibt, in welchen die Technologie angewendet werden kann. Doch von welchen Bereichen sprechen wir hier genau und wie können wir uns das vorstellen? Lass uns gemeinsam herausfinden, ob die Blockchain dir bereits heute manchmal in deinem Alltag begegnet.

Wo findet die Blockchain schon heute ihren Einsatz?

  • Kryptowährungen: Als die Blockchain-Technologie 2008 entwickelt wurde, wurde sie vor allem als Grundlage für Kryptowährungen benutzt. Kryptowährungen, z. B. Bitcoin, sind digitales Geld, mit dem wir im Internet bezahlen können. Die Blockchain ist deshalb so wichtig für die Zahlungen mit Bitcoin, weil sie wie ein sicheres digitales Buch ist, in dem alle Bitcoin-Zahlungen gespeichert sind. Weil jede und jeder sehen kann, was gezahlt wurde und die Zahlungen nicht verändert werden können, brauchen wir hier keine Bank, die dafür sorgt, dass alles mit rechten Dingen zugeht.
  • Vertragssicherung: Stell dir vor, du spielst ein Spiel mit einem Freund, bei dem der Gewinner einen Preis bekommt. Du gewinnst das Spiel, aber dein Freund hat es sich anders überlegt und will dir den Preis nicht geben. Es wäre doch eigentlich toll, wenn du die Sicherheit hättest, dass du deinen Preis automatisch bekommst, sobald du gewinnst und nicht darauf warten musst, dass dein Freund ihn dir gibt. So funktioniert die Funktion „Smart Contracts“. Das sind Verträge, die auf der Blockchain geschrieben und automatisch ausgeführt werden, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Das heißt: Sobald du gewinnst, bekommst du auch deinen Preis.
  • Lieferkettenmanagement: Angenommen, du kaufst dir einen leckeren Schokoriegel im Supermarkt. Bevor er in deinen Händen landet, muss er viele Abenteuer erleben. Zuerst wird er hergestellt und dann auf eine Reise ins Warenlager geschickt. Hier kommt die Blockchain ins Spiel – wie ein magischer Wegweiser für den Schokoriegel! Die Blockchain sorgt dafür, dass auf dieser Reise alles sicher ist. Manchmal kann es passieren, dass Dinge verloren gehen oder sich verspäten. Aber die Blockchain hilft uns, den ganzen Weg des Schokoriegels von der Herstellung bis zum Laden zu sehen. So können Verkäuferinnen und Verkäufer ganz leicht überprüfen, wo ihre Waren sind. Und du selbst kannst entdecken, welche Zutaten für den Riegel verwendet wurden und wo sie herkommen.

Du siehst also, die Blockchain kann ganz unterschiedlich genutzt werden, um digitale Sicherheit herzustellen.

Blockchain im täglichen Leben

Wahrscheinlich fragst du dich jetzt, wie die Blockchain in Zukunft dein Leben verändern wird? Machen wir eine kleine Reise in die Zukunft: Du hast gerade deine Ausbildung oder dein Studium abgeschlossen. Dafür hast du viele Prüfungen bestanden und erhältst dein Abschlusszeugnis. Es gibt manche Menschen, die ihr Abschlusszeugnis fälschen wollen, zum Beispiel um bestimmte Berufsmöglichkeiten zu haben. Das Fälschen eines Zeugnisses ist natürlich auch heute nicht so einfach, aber durch den Einsatz der Blockchain wird es unmöglich sein, ein Zeugnis zu fälschen. Denn es kann ganz leicht geprüft werden, ob das Zeugnis manipuliert ist.

Nun bist du noch etwas älter und willst ein Haus kaufen. Eine Maklerin macht dir ein gutes Angebot für ein Haus und du sagst zu. Jetzt bräuchtest du eine dritte unabhängige Person, die den Vertrag festhält und sicherstellt, dass du und die Maklerin euch daran haltet, was ihr versprochen habt. Die Blockchain kann durch einen digitalen Vertrag oder Smart Contract alles einfach festhalten und dafür sorgen, dass das Haus nur verkauft wird, wenn sich alle an die Abmachungen halten.

Wird der Hauskauf mit Blockchain in Zukunft so sein, wie wir es kennen? Foto: Adobe Stock // LeitnerR

Die Zukunft für Bezahlungen mit Kryptowährungen (z.B. dem Bitcoin) für alltägliche Käufe wie eine Tasse Tee, ist noch nicht abzusehen. Einige Unternehmen haben bereits Versuche mit Kryptowährungen als Zahlungsmittel durchgeführt. Da es hier jedoch zu vielen Herausforderungen kam, wurden die Versuche wieder eingestellt. Ein Problem sind die Kursschwankungen, vielleicht hast du davon schonmal gehört. Der Wert eines Bitcoins kann nämlich sogar innerhalb eines Tages stark schwanken. Dadurch würde sich auch der Preis von Produkten sehr schnell ändern. Das macht es ganz schön kompliziert und auch riskant, wenn du im Café eine Tasse Tee bezahlst. Angenommen, du bezahlst 2 Bitcoins für deinen Tee. Anschließend sinkt der Wert des Bitcoins, sodass der Tee nun 4 Bitcoins wert ist. Damit hat die Verkäuferin bzw. der Verkäufer einen Verlust bei dem Geschäft gemacht. Für alltägliche Zahlungen sind Kryptowährungen daher aktuell nicht gut geeignet.

Wird es irgendwann möglich sein, in allen Cafés mit Bitcoin zu bezahlen? Foto: Adobe Stock // molenira

Was wird uns noch erwarten?

In der Welt der Videospiele spielt die Blockchain bereits eine Rolle. Sie stellt sicher, dass virtuelle Gegenstände wirklich dir gehören – und nicht nur auf dem Server des Spieleherstellers existieren. Es könnte sein, dass du ein einzigartiges Schwert in einem Spiel erwirbst. Dank der Blockchain wird dieses Schwert aufgezeichnet und festgehalten, sodass es wirklich in deiner virtuellen Sammlung bleibt. Dein Spielcharakter hat das Schwert also nicht nur “in den Händen”, es ist auch dein unveränderbares digitales Eigentum. Zudem findet die Blockchain im Metaverse Anwendung, wodurch eine neue Dimension der digitalen Interaktion und Wirtschaft entstehen werden. Wie du im Artikel zur Blockchain Teil 1 erfahren hast, sind Blockchains oft umweltbelastend. Daher arbeiten Forscherinnen und Forscher an umweltfreundlichen Projekten, wie die finanzielle Unterstützung von Maßnahmen zum Schutz des Waldes und des Klimas. Die Blockchain verbessert auch die Nachverfolgung von Lieferketten, fördert nachhaltige Produkte und den Einsatz umweltfreundlicher Materialien. Damit spielt die Blockchain eine wichtige Rolle bei aktuellen Umweltthemen.

Die Zukunft der Blockchain können wir nur erahnen… Foto: Adobe Stock // JulMay

Ob und wie die Blockchain unsere Zukunft verändern wird, können wir natürlich nicht genau wissen. Trotzdem ist die Blockchain heute schon in vielen Bereichen unseres Lebens ein wichtiges Thema – vom Hauskauf bis hin zum Klimaschutz oder Gaming. Kein Wunder, dass manche Forscherinnen und Forscher vermuten, dass die Blockchain unseren Alltag noch mehr verändern könnte als das Internet. Natürlich könnte es aber auch sein, dass eine bessere und schnellere Technologie kommt und die Blockchain in Vergessenheit gerät. Was denkst du? Wird die Blockchain bestehende Technologien ersetzen oder die Kreditkarte sogar ganz ablösen?

 

Beitragsbild // Adobe Stock: Who is Danny

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: März 2024

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Technologie“:

Falls ihr die Folge verpasst habt, könnt ihr sie hier nachsehen. Wir haben viele Bereiche erkundet und interessante Einblicke gewonnen, doch plötzlich tauchte eine unerwartete Situation auf: Ein Notfall! Die Feuerwehr ruft nach unserer Unterstützung. Also, volle Kraft voraus!

Jetzt muss es schnell gehen

In der letzten Folge hat uns der Pager von Feuerwehrfrau Celine auf einen Notfall im Werksgelände aufmerksam gemacht. Schnell in das Feuerwehrauto, Sirene an und los geht’s! Vince und ich haben unsere super coolen Feuerwehranzüge an und rasen mit Celine  zum Einsatzort. Schon entdecken wir den Brand! Also, nichts wie ran: Feuerwehrschlauch ausrollen, wie wir es geübt haben, anschließen und Wasser marsch. Bei der Bekämpfung des Brands fühlen wir uns wie Superheldin und Superheld. Genau wie in unseren Lieblingsserien. Was für ein Gefühl!

Ob wir das Feuer gelöscht und die Situation gerettet haben? Das könnt ihr im Video sehen! Dort zeigen wir euch auch, wie echte Profis das machen – eine richtige Feuerwehrübung!

Kein Weg ist zu hoch

Nach den spannenden Löschübungen geht es direkt weiter mit dem nächsten Highlight. Auf dem Hof der Feuerwache II steht ein riesengroßes Spezialauto der Feuerwehr!  Es ist Celines Lieblingsauto, erklärt sie uns. Ihr habt es bestimmt schon mal gesehen – damit können Lebewesen zum Beispiel von hohen Fenstern gerettet werden. Ihr werdet staunen, wie hoch es fahren kann. Eins steht fest: Wir haben jetzt einen super Blick auf das ganze Gelände und entdecken von dort sogar das Gebäude, in dem  der Hackathon stattgefunden hat! Wisst ihr auch noch, wo das war?

Unsere Entscheidung steht fest

Was für ein Tag! Wir durften selbst einen Brand löschen, eine echte Einsatzübung miterleben und das gesamte Gelände von oben sehen. Wir können es kaum erwarten zu erfahren, ob wir die Ausbildung zur Feuerwehrfrau und -mann nun endlich bestanden haben! Was denkt ihr?

Nach den vielen aufregenden Momenten in der Werkfeuerwehr Sindelfingen haben wir uns ein wenig Entspannung verdient. Celine, Vince und ich machen es uns im knallroten Oldtimer bequem, mit dem wir zum Abschluss eine Runde durch das Werk drehen dürfen. Vince und ich sind uns auf jeden Fall einig: Wir wollen Teil der Jugendfeuerwehr werden!

Wir sagen Dankeschön an alle Feuerwehrfrauen und Feuerwehrmänner, für die tolle und wichtige Arbeit, die sie tagtäglich leisten. Und Danke an euch, dass ihr eingeschaltet habt zu unserer Serie „So werden Brände gelöscht: Die Genius Kinderreporter bei der Werkfeuerwehr“. Bis zum nächsten Mal!

Hier geht’s zum Video:

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Alle Fotos: Mercedes-Benz Group AG

Diesmal dreht sich alles um das Thema Sicherheit im Werk. Dazu durften wir die Werkfeuerwehr in Sindelfingen besuchen. Freut euch auf echtes Insiderwissen, knifflige Challenges und jede Menge mehr. Ob wir die Ausbildung zur Feuerwehrfrau und Feuerwehrmann erfolgreich gemeistert haben, erfahrt ihr jetzt. Also, bleibt dran!

Immer einsatzbereit

Angekommen bei der Werkfeuerwehr in Sindelfingen lernen wir Celine kennen. Sie ist Feuerwehrfrau bei Mercedes-Benz und allzeit bereit, bei Notrufen in ihre Uniform zu schlüpfen und zu den Einsatzgebieten zu fahren. Aber wo kommen denn die ganzen Notrufe eigentlich an? Diese und viele weitere Fragen kann uns Celine leicht beantworten. Und wenn wir schon bei der Frage „Wo“ sind: Kennt ihr die fünf W-Fragen, die bei einem Notruf wichtig sind?

Feuerwehrfrau Celine im Interview.

Feuerschutz von Kopf bis Fuß

Als nächstes zeigt uns Celine, wie sich Feuerwehrfrauen und -männer vor der Hitze des Feuers schützen. Dazu müssen sie in einige Kleidungsstücke schlüpfen, sobald ein Notruf eingeht – das dauert doch bestimmt total lange, oder? Als uns Celine sagt, wie schnell ein Profi die gesamte Ausrüstung anzieht und einsatzbereit ist, sind wir baff!

Der Gegenstand, den uns Celine abschließend zeigt, ist ein echter Lebensretter. Es ist eine Wärmebildkamera. Mit dieser Kamera kann man sehen, wo sich Menschen oder andere Lebewesen mit Körperwärme befinden. Wenn es mal brennt und alles voller Rauch ist, kann man damit ermitteln, wo sich vielleicht Verletzte befinden und diese dann retten.

Die Wärmebildkamera kann auch bei Dunkelheit sehen.

Alle Neune –  Jetzt wird’s sportlich!

Nun werden Nele und ich auf die Probe gestellt. Celine hat nämlich eine Überraschung vorbereitet, damit wir einen Einblick bekommen, wie Feuerwehrfrauen und -männer ausgebildet werden. Eine Challenge, bei der wir wie die Jugendfeuerwehr trainieren dürfen. Doch, hoppla! Im Hof angekommen sind wir ganz schön überrascht! Sind wir hier etwa in einem Bowlingcenter gelandet? Vor uns stehen bunte Holzblöcke aufgestellt wie Kegel auf der Kegelbahn. Was es damit auf sich hat? Celine erklärt uns die Übung, die schon in jungen Jahren das handwerkliche Geschick der angehenden Feuerwehrfrauen und -männer fördert – das Schlauchkegeln. Wir schnappen uns die Feuerwehrschläuche und los gehts! Das ist gar nicht so leicht, wie es aussieht. Nele und ich haben uns ganz schön ins Zeug gelegt, um eine gute Performance für euch abzuliefern!

Die Kinderreporter räumen beim Schlauchkegeln ab.

Ein Notfall! Jetzt zählt jede Sekunde

Nach der aufregenden Challenge gibt es erst mal eine kleine Verschnaufpause für uns. Doch was ist das? Irgendwas klingelt hier! Gespannt schauen wir auf Celines Pager – das kleine Gerät zeigt an, dass es einen Notfall auf dem Gelände gibt. Die Werkfeuerwehr benötigt unsere Hilfe! Ob alles gut ausgeht und wie es mit unserer Ausbildung bei der Feuerwehr weitergeht? All das erfahrt ihr im nächsten Teil unserer Serie „So werden Brände gelöscht: Die Kinderreporter bei der Werkfeuerwehr“.

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Alle Fotos: Mercedes-Benz Group AG

Die Blockchain ist eine magische Technologie, die Geheimnisse auf sichere Weise speichert. Wir erklären dir, wie die Blockchain funktioniert und warum sie so spannend ist. Bereit, die Schatzkiste der Zukunft zu öffnen?

Die Blockchain – Eine Kette aus Daten und Codes

Stell dir vor, du und deine Freundinnen und Freunde haben ein geheimes Tagebuch. Alle besitzen eine Kopie und schreiben darin auf, was passiert. Wenn jemand versucht, etwas heimlich zu ändern, würdet ihr es sofort merken, weil alle Kopien genau gleich sind. Das bedeutet, dass niemand mogeln kann und euer Tagebuch sicher ist. So funktioniert auch die Blockchain: Sie hilft uns, Dinge geschützt abzuspeichern und sicherzustellen, dass niemand schummelt. Die Blockchain ist wie ein digitales Tagebuch, das aus speziellen Abschnitten besteht, die wir „Blöcke“ nennen. Diese Blöcke sind wie Seiten in einem Buch. Wenn jemand etwas in der Blockchain ändern möchte, merken es alle anderen Blöcke sofort. Jeder Block hat einen digitalen Fingerabdruck namens „Hash“. Das ist wie ein Geheimcode, der alles schützt, was im Block steht. Die Blöcke sind wie eine Kette miteinander verbunden, deshalb nennen wir sie „Blockchain“. Denn „chain“ heißt auf Englisch Kette. Wie der Hash die Daten in der Blockchain sichert? Wenn er einmal zerstört ist, kann er nie mehr hergestellt werden und die Kette bricht an dieser Stelle auseinander! „Zerstört” wird der Hash, wenn die Daten in einem der Blöcke geändert werden, denn dann ändert sich automatisch der Geheimcode.

In der Blockchain sind viele Blöcke miteinander verbunden – Bild: Adobe Stock // elenabsl

Was genau passiert in der Blockchain?

Die Blockchain-Technologie wirkt auf den ersten Blick ganz schön kompliziert. Um besser zu verstehen, was dort passiert, kannst du dir die Blockchain als Spiel vorstellen. Das Besondere an diesem Spiel ist, dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer sich ihre Spielzüge durch Leistung oder Einsatz erkämpfen müssen. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Spiels nennt man „Miner”. Das kann eine Person oder Gruppe sein, die versucht, einen Block für sich zu gewinnen. Dafür müssen die Miner sehr komplizierte Zahlenrätsel lösen, um sich ihren Spielzug – ihren Platz in der Blockchain – zu verdienen. Die Miner nutzen dabei eine lange Zufallszahl, um das Zahlenrätsel zu lösen. Wird das Rätsel gelöst, werden neue Blöcke in die Blockchain hinzugefügt. Aber Achtung: Jede Zahlenfolge kann nur einmal verwendet werden! Deswegen heißt die Zufallszahl auch „Nonce”: Number used Once, oder auf Deutsch: „einmalig verwendete Zahl”.

Miner knacken komplizierte Zahlenrätsel, um neue Blöcke der Blockchain hinzuzufügen – Bild: Adobe Stock // Musashi_Collection

Damit alle fair spielen, braucht unser Spiel eine Anleitung. Das Spiel kann auf zwei unterschiedliche Weisen gespielt werden: Man unterscheidet hier zwischen dem „Proof-of-Work-Mechanismus” und dem „Proof-of-Stake-Mechanismus”. Beim Proof-of-Work-Mechanismus musst du dir deinen Spielzug verdienen, indem du ein Zahlenrätsel löst. Wenn du das Rätsel gelöst hast, bist du an der Reihe und darfst eine eigene Regel aufstellen. Proof-of-Work heißt „Beweis der Arbeit”, denn hier verdienst du dir deinen Spielzug damit, dass du dein Geschick unter Beweis stellst. Proof-of-Stake bedeutet dagegen „Beweis des Einsatzes”: Stell dir vor, du bist schon länger im Spiel und hast dich schon mehr eingebracht und dir schon einige Punkte verdient. Der Proof-of-Stake-Mechanismus belohnt dich für diesen Einsatz. Du darfst also mehr über die Regeln entscheiden als diejenigen Spielerinnen und Spieler, die ganz neu angefangen haben und sich noch kaum eingebracht haben. Eine weitere Regel im Spiel ist die „Dezentralisierung”. Das bedeutet, dass es keine Anführerin bzw. keinen Anführer im Spiel gibt. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Blockchain sind wie eine Freundesgruppe, die nicht erst Lehrkräfte oder Eltern fragen muss, um Entscheidungen zu treffen. Wenn du ein Spiel mit deiner Freundesgruppe spielst, ist es aber auch wichtig, dass niemand anderes auf das Spiel zugreifen und sich einmischen kann. Deshalb werden Daten in der Blockchain mit einem geheimen Code verschlüsselt. Vielleicht hast du selbst auch eine Geheimsprache, um deinen Freundinnen und Freunden etwas zu sagen, was außer euch keiner wissen soll? Zusammengefasst kannst du dir die Blockchain als sicheren Spielraum vorstellen, in dem die Spielerinnen und Spieler sich ihren Platz entweder durch das Lösen von Zahlenrätseln oder Beweis ihres Einsatzes erkämpfen.

Entstehung der Blockchain-Technologie

Bestimmt fragst du dich, wie und wann die Blockchain überhaupt entstanden ist! Die Blockchain-Technologie gibt es seit den 90er Jahren. Damals fanden erste Forschungen an verschlüsselten Blockketten statt. 2008 stellte jemand unter der geheimen Identität Satoshi Nakamoto dann die erste Kryptowährung Bitcoin vor. Kryptowährungen sind digitales Geld, mit dem man Dinge online kaufen oder Geld an andere Menschen senden kann. Das digitale Geld basiert auf einer Blockchain, die alle Informationen darüber enthält, wer Bitcoins an wen gegeben hat.

Bitcoin ist digitales Geld – Bild: Adobe Stock // AdriaVidal

Neben der Blockchain entstanden damals auch Blockchain-Explorer. Damit konnten die Vorgänge in der Blockchain überprüft werden und dadurch wurde das Vertrauen in die Blockchain gestärkt. Nachdem die Blockchain-Technologie immer bekannter wurde, begannen Entwicklerinnen und Entwickler damit, sie auch in anderen Bereichen anzuwenden. Zum Beispiel wird die Blockchain dazu genutzt, um dafür zu sorgen, dass Verträge automatisiert eingehalten werden.

Vorteile und Herausforderungen der Blockchain

Die Blockchain-Technologie schafft Sichtbarkeit und Vertrauen im Internet: Denn durch sie können Vorgänge genau überprüft werden. Da die Daten in einer Blockchain verschlüsselt sind, ist es sehr schwierig sie zu manipulieren oder zu fälschen, was für zusätzliche Sicherheit sorgt. Eine Blockchain-Kette kann außerdem nicht beliebig verändert werden, sondern Zugänge müssen erst freigegeben werden. Trotzdem gibt es noch einige Herausforderungen bei der Arbeit mit der Blockchain! Öffentliche Blockchains, zum Beispiel die von Bitcoin, sind oft noch langsam, wenn viele Vorgänge gleichzeitig verarbeitet werden. Diese Prozesse benötigen viel Energie in Form von Strom, was schädliche Auswirkungen auf die Umwelt hat. Deshalb werden in neueren Blockchains oft Proof-of-Stake-Technologien eingesetzt. Das spart Energie und ist umweltfreundlicher.

Die Blockchain ist wie eine digitale Schatzkiste, in der Daten sicher verschlüsselt werden – Bild: Adobe Stock // Musashi_Collection

Blockchains sind wie digitale Schatzkisten, die Geheimnisse sicher aufbewahren. Aber manchmal passiert es, dass diese Schatzkiste so sicher ist, dass wir das Schloss selbst gar nicht mehr aufbekommen. Auch die Blockchain ist manchmal so sicher, dass Menschen die Kontrolle über sie verlieren und die Blockchain zu viel Macht hat. Aber es gibt andererseits auch Leute, die versuchen, die Blockchain zu überlisten – wie wenn jemand versucht, bei einem Spiel zu schummeln. Und manchmal schaffen sie es sogar. Ein anderer Nachteil von Blockchains ist, dass es in jedem Land unterschiedliche Gesetze gibt, die die Arbeit mit Blockchain bestimmen. Und das ist sehr kompliziert! Die Blockchain kann andererseits aber auch die Einhaltung von Gesetzen erleichtern, da Vorgänge hier transparent und nachvollziehbar sind. Wie du siehst, ist die Sache mit unserer super sicheren Schatzkiste nicht ganz so einfach!

Wie sieht die Zukunft der Blockchain aus?

Die Blockchain ist eine neue Technologie, die in vielen Punkten noch mehr erforscht und optimiert werden muss. Trotzdem bietet sie viele Vorteile für die Datensicherheit und wird mittlerweile in ganz unterschiedlichen Bereichen verwendet. In welchen genau und was die Zukunft für Blockchain bereithalten könnte – das erfährst du im zweiten Teil unserer Blockchain-Reihe!

 

Beitragsbild // Adobe Stock: ImageFlow

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Oktober 2023

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Technologie“:

  • Von Rechnern zu Denkern: Wie funktioniert die Künstliche Intelligenz?
  • Metaverse: Den Begriff Metaverse hört man inzwischen überall – kennst du ihn
    auch schon? Es geht dabei um eine virtuelle Welt, ähnlich wie bei Videospielen.
  • Was ist eigentlich das Internet of Things?: Das Internet verbindet nicht nur
    Menschen – durch das sogenannte „Internet of Things“ können auch Maschinen miteinander kommunizieren.

 

Vince und ich haben ein gemeinsames Hobby: Videospiele spielen! Das machen wir oft zusammen nach der Schule. Letztes Mal haben wir beim Spielen überlegt, wie cool es wäre, wenn wir unsere ganz eigenen Levels entwickeln könnten. Was dann passiert ist, war absolut verrückt… das müsst ihr euch im Video ansehen!

Wer gewinnt das Rennen? – Vince und ich beim Videospielen

Der Traum eines jeden Kindes – ein eigenes Videospiel programmieren

Wie von Zauberhand stehen wir plötzlich im Mercedes-Benz Werk in Sindelfingen. Ich bekomme eine Nachricht auf mein Smartphone: Heute findet der Low Code Hackathon statt. Hacka..was? Vielleicht hat es ja mit unserem Ziel zu tun, ein eigenes Videospiel zu entwickeln! Im Gebäude nimmt uns Thilo Frankenhauser in Empfang. Er ist  Strategieentwickler für Digitale Transformation bei Mercedes-Benz und Veranstalter des Hackathons. Er erklärt uns, was ein Hackathon überhaupt ist. Anschließend führt er  uns in den Veranstaltungsraum. Unser Ziel ist, zum Greifen nah… Also nichts wie los, auf zum Hackathon!

Was bedeutet eigentlich Programmieren?

Im Raum angekommen staunen Vince und ich nicht schlecht. So viele Computer und noch mehr Menschen vor den Computern! Was sie dort wohl tun, etwa eigene Videospiele entwickeln? Die Teams haben einen Ansprechpartner, der dafür sorgt, dass beim Programmieren alles reibungslos abläuft – Softwareentwickler Peter Sprenger. Er erklärt uns unter anderem, was Programmieren überhaupt bedeutet. Die Antwort findet ihr im Video!

Softwareentwickler Peter Sprenger steht den Teilnehmenden mit Rat und Tat zur Seite

Genius fühlt den Teilnehmenden auf den Zahn

So wirklich wissen wir aber immer noch nicht, was die Teilnehmenden auf dem Hackathon machen. Deswegen gehen Vince und ich direkt auf sie zu, um zu erfahren, was sie da genau programmieren. Beim Blick auf den Computerbildschirm fällt mir auf, dass ich etwas anderes erwartet hatte. Ich kann gar keine komplizierten Codes sehen! Das kommt daher, dass die Teilnehmenden hier mit sogenanntem Low Code arbeiten. Was Low Code bedeutet, das erklärt uns die Teilnehmerin Julia Siegwardt im Video.

Bei unserer nächsten Station finden wir sie dann doch, die vielen komplizierten Wörter in einer Zeile. Von diesen Wörtern werden Vince und ich nicht wirklich schlau, aber zum Glück erklärt uns Teilnehmerin Lara Geisler, was es mit den Codezeilen auf sich hat. An welchen Projekten die Teilnehmenden genau arbeiten und welche Ziele sie verfolgen, erfahrt ihr im Video!

Teilnehmerin Julia Siegwardt erklärt die Low Code Programmierung

Endlich ist es soweit – unsere erste eigene App

Wir sind noch im Gespräch mit Lara vertieft, als Thilo dazu kommt. Er fragt uns, ob wir bereit sind, etwas ganz eigenes zu programmieren. Was für eine Frage! Dazu dürfen wir in einen extra Nebenraum gehen und uns an dem dort vorbereiteten Laptop ausprobieren. Thilo und sein Team haben sich für uns eine besonders spannende Aufgabe überlegt… Und die ist gar nicht so leicht! Thilo zeigt uns, wie die Anwendung funktioniert und dann schlüpfen wir in die Rollen von Programmentwicklerin Nele und Programmentwickler Vince. Ob wir am Ende erfolgreich waren? Seht im Video nach!

App-Entwicklerin Nele und App-Entwickler Vince beim Programmieren

Und so endet unser erster Dreh als Genius Kinderreporter. Wir konnten tolle Einblicke in einen echten Hackathon ergattern und wissen jetzt, dass Programmieren gar nicht so schwierig ist, wie es auf den ersten Blick wirkt. Vince und ich wollen unbedingt noch mehr darüber lernen. Danke, dass ihr eingeschaltet habt und wir sehen uns schon bald wieder! Eure Kinderreporter Vince und Nele.

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Alle Fotos: Mercedes-Benz Group AG

Die Arten von KI, die du vielleicht aus Science-Fiction-Filmen kennst, haben mit unserer Realität nichts gemeinsam. Stattdessen werden Computerprogramme geschaffen, die sich am menschlichen Gehirn orientieren. Die „Künstliche Intelligenz“ ist also in der Lage, sich selbstständig weiterzuentwickeln und zu lernen – wie auch das menschliche Gehirn.

Science-Fiction oder Realität?

Auf den ersten Blick kann sich das alles ein bisschen unheimlich anhören: Eine Maschine, die so funktioniert wie wir Menschen. Tatsächlich hat KI aber nichts mit den schlimmen Szenarien zu tun, die dir gerade vielleicht in den Sinn kommen. Stattdessen kann sie sogar ganz schön nützlich sein – auch für dich. KI ist inzwischen fest in unserem Alltag verankert. Egal, ob du gerne Musik hörst, Sachen bestellst oder mit einem Sprachassistent-System sprichst, an vielen Stellen kommst du bereits mit KI in Berührung.

KI ist noch weit von Science-Fiction entfernt // Adobe Stock:

Bilder, Texte, Stimmen – Was Computerprogramme bereits möglich machen

Die faszinierende Welt der künstlichen Intelligenz hat bereits eine Vielzahl von Anwendungen hervorgebracht, die sich nahtlos in unseren Alltag integriert haben. KI-Bots sind zu wahren Meistern der Kreativität geworden, indem sie beeindruckende Fähigkeiten demonstrieren, um Bilder, Texte und sogar Stimmen zu erschaffen. Von interaktiven Chatbots, die auf komplexe Fragen die passende Antwort liefern, über Computerprogramme, die aus einfachen Textbeschreibungen lebendige Bilder generieren, bis hin zu KI-Systemen, die menschliche Stimmen perfekt imitieren können – die KI hat uns in erstaunliche Dimensionen kreativer Möglichkeiten katapultiert.

Ist dir etwas aufgefallen? Dieser Absatz wurde vollständig von einer KI geschrieben. Faszinierend findest du nicht auch?

Computerprogramme helfen dir dabei, deinen Alltag zu erleichtern // Adobe Stock:

KI und Autos

Ein weiteres Anwendungsfeld von KI ist die Automobilbranche. Du hörst im Auto immer gerne dein Lieblingslied? Die KI kann sich das merken, dich im Auto beispielsweise anhand deiner Atmung oder deiner Hände erkennen und dann automatisch dein Lieblingslied abspielen – ganz ohne, dass du irgendeinen Knopf drücken musst! Super praktisch. Und auch deine Eltern sind bestimmt froh über Einparkhilfen, Navigationsgeräte und automatische Sitzeinstellungen, oder?

Autofahren ohne Fahrerin oder Fahrer

Doch mehr Komfort für Passagiere ist nicht das Einzige, was KI in Autos erreichen soll. Schon seit Jahren wird erprobt, ob sich Autos auch ganz ohne Fahrerinnen oder Fahrer, nur durch eine KI, steuern lassen könnten. Praktisch wäre das durchaus. Man setzt sich einfach ins Auto und wird hingefahren, wo auch immer man mag. 

Hier gilt es jedoch, noch ganz viel zu forschen und zu entwickeln, denn natürlich kann diese Art des Fahrens sehr gefährlich werden. Bereits jetzt sorgen verschiedene intelligente Assistenzsysteme für mehr Sicherheit im Straßenverkehr. Und auch wenn komplett fahrerloses Fahren in naher Zukunft unwahrscheinlich ist, so gibt es doch immer wieder verschiedene Tests in diese Richtung. Für all diese Entwicklungen sind Algorithmen und die Weiterentwicklung der „Künstlichen Intelligenz“ von großer Bedeutung.

Assistenzsysteme behalten die Umgebung im Auge // Adobe Stock:

Natürlich bringt die Nutzung von KI trotzdem ein paar Risiken mit sich. Doch um diese zu verringern, werden nicht nur Fachleute aus der Forschung, der Mathematik und dem Programmieren mit der Erschaffung von KI, sondern auch so genannte Geisteswissenschaftlerinnen und Geisteswissenschaftler beauftragt. Das sind zum Beispiel Expertinnen und Experten für Ethik, Moral und Kommunikation. So wird gewährleistet, dass KI technisch einwandfrei funktioniert, aber nicht zur Gefahr für den Menschen werden kann.

Das oberste Ziel von KI ist nämlich nicht, stärker als wir Menschen zu werden, sondern unser Leben zu erleichtern. Deshalb ist es wichtig, sich ihrer Auswirkungen bewusst zu sein und verantwortungsbewusst mit ihr umzugehen.

Beitragsbild // Adobe Stock: VRVIRUS

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: August 2023

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Künstliche Intelligenz“:

  • Von Rechnern zu Denkern: Wie funktioniert die Künstliche Intelligenz?
  • Der Unterschied der virtuellen Welten: Augmented Reality und Virtual Reality öffnen Türen zu völlig neuen Realitäten.
  • Metaverse: Den Begriff Metaverse hört man inzwischen überall – kennst du ihn auch schon? Es geht dabei um eine virtuelle Welt, ähnlich wie bei Videospielen.