Schlagwort: nachhaltig

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“:

Unsere Städte werden intelligenter. Das liegt daran, dass neue Technologien entstehen, die ziemlich viel drauf haben. Aber was bedeutet intelligente Technik eigentlich? Es bedeutet, dass technische Geräte so programmiert werden, dass sie mitdenken – fast wie ein Mensch. Vielleicht hast du schon mal vom Internet der Dinge gehört oder unseren Blogbeitrag dazu gelesen. Das Internet der Dinge verbindet die reale mit der digitalen Welt – also der Technik. Intelligente Technik vernetzt Geräte miteinander und lässt sie untereinander kommunizieren. Die intelligenten Geräte können perfekt auf ihre Umwelt reagieren und sind uns eine große Hilfe.

Lichter, die mitdenken

Eine Technologie, an der fleißig geforscht und weiterentwickelt wird, sind intelligente Straßenlampen. Die Lampen sind so klug, dass sie nur dann angehen, wenn du daran vorbei läufst, mit dem Fahrrad darunter entlang fährst oder deine Eltern mit dem Auto daran vorbeifahren. Das ist doch irgendwie magisch, oder? Sie reagieren also auf Bewegung. Aber wie können die Lampen wissen, dass gerade jemand vorbeikommt? Vielleicht erinnerst du dich an unseren Beitrag zum autonomen Fahren – denn genau wie beim Auto kommen auch bei den Straßenlampen Sensoren zum Einsatz. Diese Sensoren funktionieren für die Technik wie die Sinne für den Menschen. Sie helfen dabei, die Umgebung genau wahrzunehmen. Mithilfe von Sensoren nehmen die Lampen also Bewegungen um sie herum wahr und passen ihre Helligkeit entsprechend an. Und wenn sich niemand in der Nähe befindet, leuchten sie nur schwach. Der Einsatz von intelligenten Lampen ist wichtig, denn wenn wir unsere Straßen hell beleuchtet lassen, obwohl niemand draußen ist, verursacht das unnötige Kosten.

Straßenlaternen leuchten dort, wo wir sie brauchen. Foto: Freepik

Vorteile für Mensch und Tier

Bestimmt sagen deine Eltern auch manchmal, dass du nicht vergessen solltest, das Licht aus zu machen, wenn du einen Raum verlässt. Strom ist nämlich teuer. Das versuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit diesen neuen Technologien zu ändern. Die Straßenlampen werden mit sogenannten Leuchtdioden, oder kurz LED´s, ausgestattet. Das sind winzig kleine Lämpchen, die sich leicht mit digitaler Technik verbinden lassen und länger funktionieren als normale Lampen. Wenn eine Lampe nämlich so intelligent ist und sich selbst ausschaltet, wenn sie nicht benötigt wird, dann spart das Geld.

Aber noch wichtiger als die Kosten ist deine Sicherheit. Viele Menschen trauen sich nicht, alleine nach draußen zu gehen, wenn es etwas dunkler ist. Vielleicht geht es dir genau so? Doch keine Sorge: Die intelligenten Straßenlampen sollen Plätze wie zum Beispiel Parks zu bestimmten Uhrzeiten stärker beleuchten. So brauchst du abends auch zukünftig keine Angst zu haben. 

Aber nicht nur für die Menschen, sondern auch für die Umwelt bringt die intelligente Straßenbeleuchtung Vorteile mit sich. Dauerhafte Beleuchtung bei Nacht lässt Zugvögel die Orientierung verlieren, nachtaktive Tiere wie Fledermäuse sind verwirrt und Insekten, die sich von hellem Licht angezogen fühlen, können an der heißen Lichtquelle verbrennen. Die Reduzierung dieser Lichtverschmutzung hilft also, Tiere zu schützen und dafür zu sorgen, dass weniger Insekten sterben. 

Die Lampe als Multitalent

Bis die intelligenten Straßenbeleuchtungen in jeder Stadt installiert werden, dauert es wohl noch eine Weile, aber es ist ein riesiger Schritt in der Wissenschaft. Einige deutsche Städte, zum Beispiel Brilon oder Göppingen, haben bereits Testprojekte mit intelligenten Straßenlaternen gestartet. Solche sogenannten Pilotprojekte sind wichtig, um die Auswirkungen neuer Technologien genau zu beobachten.

Neben ihrer Leuchtkraft hat die Straßenlaterne sogar noch mehr Talente auf Lager! So gibt es bereits smarte Straßenlampen, die als WLAN Hotspot genutzt werden, sodass man in ihrer Nähe ganz einfach im Internet surfen kann. Als Notrufsäule kann die Lampe sogar dabei helfen, Menschen zu retten. Außerdem bieten einige der Laternen die Möglichkeit, E-Autos an ihrem Mast zu laden. Super praktisch, oder?

Strom für Autos aus der Straßenlaterne. Foto: Adobe Stock // Stephen

Beitragsfoto: Adobe Stock  / / Petair

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: November 2022

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Intelligente Technik“

 

Batterien und Akkus gibt es ganz viele verschiedene und alle sind sie dafür da, Geräte mit elektrischem Strom zu versorgen und funktionsfähig zu machen. Doch was ist eigentlich der Unterschied zwischen Batterien und Akkus? Ganz einfach: Die Batterie ist im Gegensatz zum Akku nicht aufladbar. Das kennst du zum Beispiel von deinem Wecker oder deinem Taschenrechner. Wenn die Batterie einmal leer ist, musst du sie entsorgen. Einen Handyakku oder den Akku einer Digitalkamera kann man dagegen immer wieder aufladen. Er ist praktisch eine wiederaufladbare Batterie. Doch auch die hält nicht ewig: Mit der Zeit muss man sie immer öfter aufladen, bis sie schließlich zu schwach für das Gerät wird. Auch der Akku muss dann entsorgt werden – oder?

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Ein Akku ist eine wiederaufladbare Batterie.

Umweltfreundlich

Eines steht auf jeden Fall fest: Da du Akkus nicht sofort entsorgen musst, sondern immer wieder aufladen kannst, sind sie ein wenig umweltfreundlicher als Batterien. Sie produzieren schlichtweg nicht so viel Müll. Doch auch bei Akkus gibt es Vor- und Nachteile. Um diese zu erklären, machen wir einen kleinen Ausflug in die Chemie.

Es gibt Nickel-Kadmium-Akkus, Nickel-Metallhydrid-Akkus, Lithium-Ionen-Akkus und Lithium-Ion-Polymer-Akkus. Das hört sich sehr kompliziert an, diese Typen lassen sich aber schnell in zwei verschiedene Gruppen einteilen. Die beiden Akku-Varianten mit Nickel entladen sich sehr schnell selbst. Das bedeutet, wenn du sie auflädst und einfach unbenutzt liegen lässt, ist beim nächsten Benutzen der Akku bereits zu einem Teil leer. Auch die Lithium-Ionen-Akkus entladen sich selbst, allerdings nicht so schnell. Ein Vorteil ist hier auch, dass die Akkus genauso groß sind wie die Nickel-Akkus und trotzdem mehr Energie speichern können. Außerdem haben sie eine längere Lebenszeit. Das sind ein paar der Gründe, warum Lithium-Ionen-Akkus häufig zum Einsatz kommen. Du findest solche Akkus zum Beispiel in Handys und Laptops, aber auch die Batterie in einem Elektrofahrzeug funktioniert wie ein Lithium-Ionen-Akku.

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Vor allem in tragbaren Geräten und Elektroautos findest du Lithium-Ionen-Akkus. — Bild: Mercedes-Benz Group AG

Alterung durch Oxidation

Ein Lithium-Ionen-Akku besteht aus vielen Zellen, die wiederum jeweils aus einer positiven und einer negativen Elektrode bestehen. Bei der Aufladung wandern die Ionen von der positiven zur negativen Elektrode und lagern sich dort ein. Bei der Entladung ist es andersherum. Mit der Zeit allerdings oxidieren die beiden Elektroden in einer Zelle. Das bedeutet, sie geben Elektronen ab. Die Folge davon ist, dass sie keine Lithium-Ionen mehr speichern können. Das Auf- und Entladen des Akkus funktioniert immer weniger.

Du fragst dich nun sicher: Warum oxidieren die Elektroden in den Zellen überhaupt? Das hängt vor allem von Temperatur und Ladezustand des Akkus ab. Wenn der Akku zum Beispiel in einer sehr warmen Umgebung aufbewahrt wird und zudem noch vollgeladen ist, altert er sehr schnell.

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Ein Stromspeicher aus alten Batterien von Elektroautos — Bild: Mercedes-Benz Group AG

Das zweite Leben der Elektroauto-Batterie

Die Lithium-Ionen-Akkus in den Elektroautos der Mercedes-Benz Group AG haben eine Lebensdauer von circa zehn Jahren. Dann muss man sie auswechseln, weil die Reichweite der Autos nicht mehr ausreicht. Sind Elektroautos also wirklich so umweltfreundlich, wenn ihre Akkus alle zehn Jahre entsorgt werden müssen?

Die Mercedes-Benz Group AG möchte, dass der Lebenszyklus einer solchen Batterie dann noch nicht endet. Deshalb hat der Autobauer die Batterien von 1000 smart-Elektrofahrzeugen zu einem großen Stromspeicher zusammengeschlossen. Wie ein stationärer Energiespeicher soll er zum Beispiel Sonnen- oder Windenergie speichern und dann verfügbar machen, wenn man diese Energie braucht.

Die Akkus der Elektroautos werden damit nicht nur weitere zehn Jahre verwendet, die Energieanbieter könnten so auch ein weiteres großes Problem lösen. Momentan kommt unser Strom noch aus umweltschädlichen Kraftwerken. Deshalb ist das Ziel, langfristig auf erneuerbare Energien, also Energie aus Windrädern oder Energie durch Solarzellen, umzustellen. Auf diese Energie kann man sich aber nicht verlassen, denn die Sonne scheint nicht immer dort, wo Menschen Strom brauchen, und auch der Wind weht dort nicht immer. Es muss deshalb sogenannte Primärreserven geben. Das sind Energiespeicher, auf die sofort zurückgegriffen werden kann, wenn der Strom mal fehlt. Ein Stromspeicher aus ganz vielen alten Elektro-Akkus kann überschüssige Energie aus Sonne und Wind speichern und in solchen Fällen zum Einsatz kommen.

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So stellt sich die Mercedes-Benz Group AG (ehemals Daimler AG) den Lebenszyklus der Batterien aus Elektroautos vor. — Bild: Mercedes-Benz Group AG

Der Stromspeicher der Mercedes-Benz Group AG soll noch dieses Jahr bei den deutschen Energieanbietern in Betrieb gehen und vollautomatisch funktionieren. Nach zehn Jahren eignen sich die Batterien auch dafür nicht mehr. Dann sollen sie recycelt und für den Bau neuer Batterien für Elektroautos verwendet werden.

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 2017