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Energieerlebnisräder für Kinder

Seit vielen Jahren sensibilisiert der gemeinnützige Verein Solare Zukunft e.V. Kinder und Erwachsene mit Projekttagen, pädagogischen Fortbildungen oder Bastelaktionen für den Klima- und Umweltschutz. Zu den Angeboten des Vereins gehören auch Energiefahrräder, also umgebaute Heimtrainer, auf denen mit Muskelkraft kleine Elektrogeräte angetrieben werden können. Unterstützt vom Innovationsfonds kommen unter dem Titel „Fahrradkino“ zehn Energiefahrräder seit 2012 auf verschiedenen Veranstaltungen zum Einsatz.

Für Kinder aber sind diese Erwachsenengeräte zu groß und lassen somit eine wichtige Zielgruppe außen vor. Im aktuellen Projekt entwickelt der Verein deshalb speziell zwei Energieerlebnisräder für Kindergarten- und Grundschulkinder. Dafür bauen Mitarbeiter einen Gleichstromgenerator und Wechselrichter in einen Heimtrainer für Kinder und einen Rollentrainer ein und testen, welches Konzept sicherer und praktischer ist. Erste Einsätze in Kitas und Veranstaltungen ergänzen den Praxistest.

Die Energiefahrräder sind ein besonders anschauliches Instrument, um Kindern den Zusammenhang zwischen Energieerzeugung und -verbrauch anschaulich zu machen. Indem sie Lampen, Ventilatoren, Radios, Küchengeräte und andere alltägliche Elektrogeräte selbst antreiben, entwickeln die Kinder Verständnis für den Wert von Energie. Wie bei allen Projekten von Solare Zukunft entwickeln die Mitarbeiter auch hier pädagogische Begleitmaterialien, so dass nach Projektende auch andere Einrichtungen die Fahrräder für Unterricht und Projekttage ausleihen können. Außerdem bietet Solare Zukunft anderen Institutionen ihre Konstruktionspläne für den Nachbau von Kinderenergierädern an.

Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt

  • Kinder-Energie-Fahrräder sind derzeit auf dem Markt nicht erhältlich. Deshalb stoßt unser Modell auf großes Interesse. Andere Bildungsinstitutionen sind schon auf das Kinder-Energie-Fahrrad aufmerksam geworden und möchten es ausleihen.
  • Eine realistische Zeitplanung ist bei innovativen Projekten eine große Herausforderung, weil sich die Dauer der Entwicklungsfasen nicht genau vorher sagen lässt und unvorhergesehene Aufgaben die Regel sind. Dies ist allerdings auch einer der Reize an Innovation
  • Mit dem Kinder-Energie-Fahrrad ist es uns gelungen, dass 4-jährige in der Lage sind, damit elektrische Verbraucher wie z.B. Eisenbahn oder Kassenabspielgerät zu betreiben und den Zusammenhang der Energieumwandlung spielerisch zu erfassen.

Projektdaten

Projektnummer 2015-07
Projektart Forschung und Studien
Projektträger Solare Zukunft e.V.
Laufzeit Mai 2015 bis Juli 2016
Zuschuss 9.950

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Wertbildung zu Leistungen nachhaltigen Wirtschaftens der Landwirtschaft in der Region im Dialog mit der Gesellschaft
Eichstetten

Dialog mit der Gesellschaft zu nachhaltiger Landwirtschaft

Für nachhaltiges Wirtschaften werden landwirtschaftliche Betriebe bisher kaum honoriert. Die Regionalwert AG Freiburg sorgt mit ihrem Leistungsrechner dafür, dass der Mehraufwand für Umweltleistungen finanziell vergütet werden kann und möchte mit diesem Projekt die Wertsetzung der Gesellschaft stärker in die Berechnung einfließen lassen. Die Landwirtschaft soll nach dem Willen der Gesellschaft nachhaltiger wirtschaften: Umfragen zeigen, dass eine Mehrheit der Bundesbürger*innen bereit wäre, einen höheren Preis für ihre Lebensmittel zu bezahlen, wenn dafür Leistungen für die Umwelt und das Tierwohl erbracht würden. Mitte Oktober 2020 hat die EU-Agrarministerkonferenz eine Öffnung der GAP (Gemeinsame Agrarpolitik) für mehr leistungsorientierte Ausgleichszahlungen beschlossen. Diese Ausgangslage soll genutzt werden, um Methoden und Instrumente für den gesellschaftlichen Aushandlungsprozess über Wertigkeiten landwirtschaftlicher Leistungen für Umwelt, Gesellschaft und regionale Resistenz zu entwickeln und praktisch zu erproben. Die Regionalwert AG Freiburg hat in Zusammenarbeit mit dem Agronauten e.V. in ihrem Projekt „Richtig rechnen in der Landwirtschaft“, das vom badenova Innovationsfonds gefördert wurde, eine Methodik zur Erfassung und Bewertung landwirtschaftlicher Leistungen in den Kategorien Soziales, Ökologie und Regionalwirtschaft ausgearbeitet. Anhand von ca. 150 Leistungsfaktoren werden die Anstrengungen für mehr Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft in einem definierten Prozess einzeln bewertet. Das Bewertungsschema ist unterteilt in die vier Einflussgrößen a) wissenschaftliche Kennzahlen von Schadenssummen und Vermeidungskosten, b) empirische Werte wie Benchmarks, c) Angaben von landwirtschaftlichen Praktiken und d) gesellschaftliche Wertsetzungen. In einem Folgeprojekt will nun die Regionalwert AG Freiburg die spezielle Einflussgröße d) gesellschaftliche Wertsetzung für eine größere Zahl von Menschen aus unterschiedlichen Gesellschaftsgruppen zugänglich machen und ihr Werturteil in die Leistungsberechnung einbeziehen. Dazu werden digitale Instrumente ausgewählt und eingesetzt. Durch das Projekt soll auch herausgearbeitet werden, welchen Einfluss Wissen über Landwirtschaft und Umwelt, Alter und geografische Verortung (Stadt oder Land) auf die Wertsetzungen haben. Die Proband*innen werden in drei Gruppen à 200 votierenden Personen aufgeteilt: a) kein Wissenstransfer vor der Umfrage, b) einfache Erläuterung in Online-Seminaren und c) Workshops mit Dialog mit den Proband*innen. Das Projekt wird in 2021 durchgeführt werden. Der Agronauten e.V., der Ernährungsrat Freiburg und die Bio-Musterregion werden als Projektpartner einbezogen. Die Ergebnisse werden im Regionalwert-Leistungsrechner verwendet. Der Regionalwert-Leistungsrechner wird 2021 in verschiedenen Regionen Deutschlands und der Schweiz eingesetzt und dabei wissenschaftlich begleitet. Das Projekt dient auf mehrfache Weise dem Klima- und Wasserschutz: die Bevölkerung erhält Wissen über die komplexen Zusammenhänge zwischen landwirtschaftlicher Arbeit und Umwelt, durch die Wertsetzung wird Bewusstsein über den Wert dieser Arbeit geschaffen, und letztlich wird durch die Monetarisierung der Werte die Voraussetzung für eine finanzielle Vergütung von Nachhaltigkeitsleistungen der Landwirtschaft geschaffen. +++ Ab sofort dürfen sich Proband*innen, die bei der Erhebung mitmachen wollen, bei der Projektleiterin Frau Dr. Jenny Lay-Kumar melden. Grundsätzlich kann sich jeder melden. Bei den Teilnehmenden wird darauf geachtet, um ein breites Meinungsbild zu bekommen, dass diese möglichst vielfältige Hintergründe haben. Die Anmeldung zur Teilnahme der Umfrage unter wertbildung@regionalwert-ag.de +++

Gärrestaufbereitung nach ARTOR-Verfahren
Offenburg

Kombinierte Gärresttrocknung und Abgasreinigung bei Biogasanlagen

Beim Vergären von Substrat in einer Biogasanlage bleibt der sogenannte Gärrest übrig, also eine Masse, die zwar energetisch ausgelaugt aber noch voller Nährstoffe ist. Deshalb ist der Gärrest ein wertvoller Dünger, den der Anlagenbetreiber jedoch zuerst platzaufwändig in Silos lagern muss. In vielen Biogasanlagen verbrennen Blockheizkraftwerke (BHKW) das Biogas, um so Strom und Wärme zu produzieren. Um mit ihren Abgasen die Grenzwerte für Luftschadstoffe einzuhalten, benötigen die BHKW oft teure Filter und Katalysatoren, die zudem häufig ausgetauscht werden müssen. Für beides hat die Firma Artor eine innovative Lösung entwickelt. Aus dem Gärrest wird ohne vorgeschalteter Fest-Flüssig-Trennung ein flüssiges Stickstoffkonzentrat mit geringem Volumen und ein mineralienreicher Feststoffdünger gewonnen. Die Anlage besteht aus zwei Einzelkomponenten. Die Erste entfernt das Ammoniak aus dem Gärrest und konzentriert es in einem Kondensat. Dieser Flüssigdünger erwies sich in ersten Feldversuchen als sehr pflanzenverträglich und wachstumsfördernd. In der zweiten Anlagenkomponente strömt das BHKW-Abgas durch den Gärrest. Dabei reichern sich das Formaldehyd und die Stickstoffoxide aus dem Abgas im Gärrest an. Während Stickstoff und Formaldehyd in der Luft zu den Schadstoffen zählen, dienen sie im Boden den Pflanzen als Nährstoff. Das Verfahren bietet noch einen weiteren Vorteil: Durch die Hitze aus dem Abgas verdunstet das in der Masse vorhandene Wasser. Das Ergebnis ist ein kompakterer, leichterer und mit pflanzenverfügbarer Stickstoffverbindung (Dünger) angereicherter Gärrest. Damit reichen kleinere Lagersilos aus und die Landwirte sparen beim Ausbringen auf die Felder Zeit und Kraftstoff. Nach ersten erfolgreichen Laborversuchen an der HS Offenburg entwickelte Artor eine Pilotanlage, optimierte die einzelnen Komponenten und entwickelte einen markttauglichen Prototypen. Für die Betreiber der etwa 8.000 Biogasanlagen in Deutschland bietet das Artorverfahren eine innovative Option um die Kombination Biogasanlage – BHKW – Düngung weiter zu optimieren. Das Konzept ist flexibel: Benötigen die Landwirte rund um eine Biogasanlage den Gärrest nicht als Dünger, kann ihn die Anlage auch zu einem festen Brennstoff für Heizkraftwerke trocknen. Drei wesentliche Projektergebnisse: Die Entstickung des Gärrestes verringert den Stickstoffeintrag in die Umwelt. Der gewonnen Flüssigdünger erwies sich in ersten Feldversuchen als sehr pflanzenverträglich und wachstumsfördernd. Durch die Kombination von Biogasanlage und Gärrestaufbereitung zu Dünger entsteht eine regionale Wertschöpfungskette mit nachhaltigem Nährstoffmanagement und flexibler Nutzung.

Studie zu den Abwasserwärmepotenzialen in Freiburg
Freiburg

Energie aus warmem Abwasser

Warmes Abwasser aus Industrie und Haushalten in die Kanalisation zu leiten verschwendet Energie. Außerdem trägt es dazu bei, das Grundwasser zu erwärmen, was für die Ökosysteme problematisch ist. Deshalb ist es sinnvoll, die restliche Wärme energetisch zu nutzen. In Kombination mit einer gasbetriebenen Wärmepumpe kann ein in die Rohre eingebauter Wärmetauscher die Energie zurückgewinnen, beispielsweise um Gebäude mit Grundwärme zu versorgen. Die Energie ins Fernwärmenetz einzuspeisen oder zum Kühlen zu nutzen sind weitere Optionen. Für Freiburg untersuchte Badenova wie effizient dieses ‚energetische Recycling’ ist. Dafür werteten sie die Daten des Freiburger Kanalnetzes aus. In Freiburg sind demnach 31 Kilometer Kanal gut und weitere 33 Kilometer eingeschränkt nutzbar. Kanalwärme eignet sich am besten für Systeme, deren Heiztemperatur nah am Wärmeangebot liegt wie beispielsweise bei Fußbodenheizungen. Weil dann viel Wärme anfällt, wenn auch der Verbrauch groß ist, liefert das Konzept kontinuierlich Energie. Gerade für Kommunen, die ohnehin erwägen, ihre Kanäle zu sanieren, lohnt es sich Wärmetauscher miteinzurechnen. Auch sonst, so das Ergebnis der Studie, müssen viele Faktoren zusammenkommen, damit es sich im Vergleich zu anderen regenerativen Energiequellen lohnt, Kanalwärme zu nutzen. Als problematisch stellte sich heraus, dass sich im Laufe der Zeit ein isolierender Biofilm auf den Wärmetauschern ablagerte. Die jährliche Kanalreinigung entfernte ihn aber effizient. Auch rechtliche Fragen kamen auf: Als Entsorger sind die Gemeinden Eigentümer des Abwassers und der darin enthaltenen Wärme. Auch deshalb empfiehlt die Freiburger Studie Wärmetauscher bei Kläranlagen zu nutzen. Ergänzt durch ein Projekt zum Kanalwärmepotential in Offenburg, erstellten die Experten ein Informationssystem zum Freiburger Potential.