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Zeitschrift Staunen, was die Zukunft
und Technik Heft 3/2003 Hrsg.: LpB |
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Staunen, was die Zukunft bringtBeiträge der Technik zu einer nachhaltigen Entwicklung |
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Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) warnt angesichts der wachsenden Weltbevölkerung in regelmäßigen Abständen vor einem drastischen Absinken der Umweltqualität. Die vom früheren deutschen Umweltminister Klaus Töpfer geleitete Einrichtung mit Sitz in Nairobi prophezeit, dass durch die zunehmende Umweltbelastung immer mehr Menschen immer häufiger von Naturkatastrophen und Lebensmittelkrisen heimgesucht, soziale Gegensätze verschärft und internationale Konflikte ausgelöst werden könnten.
Bestandsaufnahme Eine für die UN-Weltkonferenz in Johannesburg 2002 gefertigte Bestandsaufnahme klingt - trotz erkennbarer Erfolge in Teilbereichen internationaler Bemühungen - alles andere als beruhigend: Der weltweite Verlust an Tier- und Pflanzenarten schreitet fort, Bodenzerstörung und Wüstenbildung nehmen zu, die Emission klimaschädlicher Gase steigt, Infektionskrankheiten breiten sich in der ganzen Welt aus. Die wirtschaftliche Kluft zwischen industriell geprägten Ländern und den Entwicklungsländern hat sich noch vertieft. Der Energiekonsum ist extrem ungleich verteilt, die Welternährungslage ist kritisch. Für rund 800 Millionen Menschen ist es heute noch ein unerreichbarer Luxus, sich satt zu essen. Die reichen Industrienationen sind weit von dem Ziel entfernt, 0,7 Prozent ihres Bruttosozialprodukts für Entwicklungspolitik aufzuwenden. Bewaffnete Konflikte um Land, Rohstoffe, Wasser und Nahrung nehmen zu. 15 Prozent der Weltbevölkerung verbrauchen 56 Prozent des gesamten Weltkonsums, während die ärmsten 40 Prozent der Weltbevölkerung sich zehn Prozent der Konsummenge teilen (Global Environment Outlook - GEO 3, hrsg. v. UNEP, Nairobi, 2002). Bereits die Konferenz für Umwelt und Entwicklung hat im Jahr 1992 in Rio de Janeiro eine Agenda 21 formuliert: eine Zielvereinbarung für eine nachhaltige Entwicklung, die weit über das bisherige Selbstverständnis des Umwelt- und Naturschutzes hinausgeht. 178 Staaten der Erde verständigten sich auf das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung, bei dem Ressourcen sparsam und effizient genutzt werden sollen, damit die natürlichen Lebensgrundlagen - auch für kommende Generationen - erhalten bleiben. Die Bezeichnung "Nachhaltigkeit" bringt zusammen, was eigentlich inhaltliche und politische Fliehkraft hat und zwischen Umwelt-, Sozial- und Wirtschaftspolitik ausgehandelt und austariert werden muss.
Technologien für morgen Grundlegende Literatur und unterrichtspraktische Publikationen (so auch Politik & Unterricht, 4/1999: Agenda 21, mit CD-ROM) zum Thema der nachhaltigen Entwicklung sind inzwischen vielfältig vorhanden. Kongresse, Schulforen und konkrete Agenda-Projekte vor Ort zeigen, dass das Thema inzwischen im Alltag angekommen ist, sodass hier nicht noch ein weiteres Unterrichtsmodell in dieser Richtung entworfen werden muss. Im Anschluss an die große Jubiläumsausstellung Erde 2.0 - Baden-Württemberg zeigt Technologien für morgen -, die 2002 auf sehr großes Interesse gerade aus dem schulischen Bereich gestoßen ist, soll es in dieser Ausgabe von Politik & Unterricht um den Beitrag der Technologien zu einer nachhaltigen Entwicklung und um die Einstellung gegenüber der Zukunft gehen, um das also, was Zukunftsfähigkeit genannt wird.
Bei einer "nachhaltigen Entwicklung" geht es um ...
Ziele im Unterricht Die im Unterricht noch nicht so häufig behandelte Fragestellung dieses Heftes bietet die Chance, eine Reihe von übergeordneten Lernzielen zu erreichen:
Dass Technik nicht blind eingesetzt und nicht für alles verwendet werden darf, was machbar ist, versteht sich von selbst. In der Unterrichtspraxis werden sich an vielen Stellen Möglichkeiten für grundlegende Diskussionen in diese Richtung finden lassen. Wer danach fragt, wie wir in Zukunft leben werden, sollte immer auch danach fragen, wie wir in Zukunft leben wollen.
Didaktische Überlegungen zur Rolle von Technologien Technologien sind im Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung immer ambivalent. Einerseits können sie Ursache für zahlreiche Umweltprobleme sein, denen wir uns heute gegenüber sehen. Andererseits werden uns Technologien für morgen helfen, bestehende Umweltprobleme durch innovative Ansätze zu lösen und künftige ganz zu vermeiden. (Vgl. dazu: Harald Hiessl, Frauenhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung [ISI], Karlsruhe, Technologie und Nachhaltigkeit; in: Erde 2.0. Ausstellungsführer, hrsg. Ministerium für Umwelt und Verkehr des Landes Baden-Württemberg, 2002, S. 232 ff.) Viele Beispiele zeigen, dass innovative Technologien das angestrebte Wachstum der Wirtschaft von der Belastung der Umwelt und dem Verbrauch natürlicher Ressourcen entkoppeln können. Diese Forderung gilt es zu erfüllen, wenn möglichst viele Menschen einen akzeptablen Lebensstandard erreichen sollen - auch bei der Zunahme der Weltbevölkerung. Mit den derzeit in den Industrieländern angewandten Technologien ist diese Entkopplung allerdings noch kaum möglich. Deutlich macht das der so genannte "ökologische Fußabdruck". Darunter wird die Fläche an nutzbarem Land und Wasser verstanden, die notwendig ist, um der Bevölkerung einer Stadt oder eines Landes mit einem vorgegebenen Lebensstandard die benötigten Ressourcen bereitzustellen und die erzeugten Abfälle aufzunehmen. Nachhaltig ist eine Lebens- und Wirtschaftsweise dann, wenn die Fläche des jeweiligen ökologischen Fußabdrucks der Bevölkerung nicht größer ist als der diesen Menschen tatsächlich zur Verfügung stehende Teil der Erdoberfläche. Wollte man mit der bei uns üblichen Technologie allen heute lebenden sechs Milliarden Menschen unseren Lebensstandard zur Verfügung stellen, so wäre dazu eine Fläche nötig, die doppelt so groß wie unsere Erde ist. Bei den für das Jahr 2050 zu erwartenden neun bis zwölf Milliarden Menschen müsste unsere Erde 2,5- bis 3,5-mal so groß sein. Dies zeigt, dass die Entwicklung neuer Technologien, die verfügbare Ressourcen effektiver und effizienter nutzen, existenziell wichtig für das Überleben der Menschheit ist.
Ökoeffizienz Für unseren Lebensstil und zur Befriedigung unserer Bedürfnisse sind eine Vielzahl von Technologien nötig. In unserer arbeitsteiligen Wirtschaft sind diese Technologien und die dazugehörigen Akteure in komplexen Prozess- oder Wertketten miteinander vernetzt. Ein Beispiel ist das Erdöl: Zunächst wird Rohöl gewonnen, zur Raffinerie transportiert und dort zu Benzin, Diesel, Heiz- und Schweröl verarbeitet. Diese Produkte werden zur Weiterverarbeitung oder Nutzung weitertransportiert, Benzin und Diesel an Tankstellen verkauft. In Fahrzeugen wird der Kraftstoff in Bewegungsenergie, Wärme und Abgas umgewandelt. Auf jeder Stufe der Wertkette gibt es einen Vielzahl technologischer Prozesse: Technologien zum Finden von Lagerstätten, Bohr- und Fördertechnologien, Techniken zum Transport, zur Verladung, für Tankschiffe, Pipelines, zur Raffinierung, für Motoren etc. Ein technologischer Prozess umfasst die Erzeugung eines Produkts oder einer Dienstleistung und er verbraucht Rohstoffe und Energie. Bei jedem Produkt entstehen neben dem gewünschten Produkt auch unerwünschte Produkte, wie Abfälle, Abwärme, Abwasser, Abgase oder Lärm. Diese bringen nicht nur keinen Erlös, sondern verursachen Entsorgungskosten und belasten die Umwelt. Der Betreiber eines Prozesses hat daher ein prinzipielles Interesse, möglichst wenig unerwünschte Produkte zu erzeugen. Das Konzept der Ökoeffizienz will ökonomische und ökologische Effizienz in die praktische Nutzung integrieren. Ökoeffizienz ist definiert als das Verhältnis des Wertes eines Produktes zu dem materiellen und energetischen Aufwand bei seiner Herstellung, Nutzung und Entsorgung. Generelles Ziel ist es natürlich, möglichst viel Wert oder Nutzen mit möglichst wenig Aufwand zu erreichen.
Erfolgversprechende Ansätze Hier werden drei Ansätze genannt, die sich bewährt haben und ihre zentrale Bedeutung für eine nachhaltige Entwicklung haben.
Die Themen dieses Heftes Das Aktionsfeld Produktion gibt einen Einblick in neue, nachhaltige und vor allem ressourcenschonende Verfahren in Industrie und Landwirtschaft. Hier haben sich Arbeitsweisen und Herstellungsverfahren in jüngster Vergangenheit grundlegend gewandelt. Neue Verfahren unterstützen das Ziel, ökologisch und ökonomisch mit Rohstoffen, Werkstoffen, Energie und Zeit umzugehen. So ist die Nahrungsmittelerzeugung in besonderem Maße auf eine intakte Ökologie unserer Erde angewiesen. Um die Welternährung in Zukunft zu sichern, reicht eine ökologische Produktion in einer Nische nicht aus. Auch im Bereich der industriellen Produktion wird es immer mehr auf Prinzipien der Nachhaltigkeit ankommen. Produkte müssen in ihrem gesamten Lebenszyklus gesehen und die Verwertung von Abfallstoffen von Anfang an in die Produktplanung einbezogen werden. Individuelle Mobilität, Transport und weltweiter Warenverkehr gehören heute unverzichtbar zu unserem Alltag. Die Zahl der in Baden-Württemberg zugelassenen Personenkraftwagen hat sich seit 1952 von etwa 150 000 auf heute fast sechs Millionen erhöht. Belastungen durch Emissionen, Lärm und Staus machen inzwischen die Grenzen des Individualverkehrs deutlich. Daher wird intensiv an der Entwicklung neuer, emissionsreduzierter Antriebstechniken und an der Senkung des Energie- und Kraftstoffverbrauchs gearbeitet. Darüber hinaus sind die Verwendung neuer wiederverwertbarer Materialien sowie die Verbesserung der Verkehrssicherheit Schwerpunkte der Mobilitätsforschung. Die bessere Vernetzung von öffentlichem und privatem Verkehr ermöglicht ein flexibles Mobilitätsverhalten und ein bequemes Wechseln zwischen unterschiedlichen Verkehrsmitteln. Auf diese Weise sollen Probleme bei der Abwicklung unserer Mobilitätswünsche reduziert oder weitgehend vermieden werden. Der Lebensbereich Bauen und Wohnen setzt sich mit der technischen und materiellen Ausstattung privater, öffentlicher und gewerblich genutzter Gebäude - einschließlich ihrer Ver- und Entsorgung - auseinander. Energie und Wasser werden täglich in allen Gebäuden verbraucht. Neue Technologien nutzen zur Wärme- und Energieversorgung umweltschonende Solarenergie- und Brennstoffzellentechnik. Verfahren zum effektiven Einsatz vorhandener Energiequellen sorgen für einen sparsamen Verbrauch und die Schonung der natürlichen Ressourcen. Bereits heute verbrauchen Niedrigenergiehäuser nur noch ein Zehntel der Energie von Gebäuden konventioneller Bauart. Im "intelligenten und smarten" Haus der Zukunft sorgen vernetzte Geräte für eine automatische und ökonomische Steuerung der gesamten Infrastruktur des Hauses. Sie bringen nicht nur ein energiesparendes Gebäudemanagement, sondern ermöglichen auch eine Verbindung zur Außenwelt. Biotechnologie wird zunehmend in Industrieprozessen eingesetzt, da sie meist schonender und umweltfreundlicher ist als herkömmliche Verfahren. Vor allem in besonders emissions- und energieintensiven Branchen wie Lebensmittel-, Papier- und Textilindustrie gibt es vielfältige Anwendungsbeispiele. Neue Anwendungsgebiete werden durch technisch nutzbare Enzyme, Biokatalysatoren oder durch hochsensitive Biosensoren zur Messung zahlreicher umweltrelevanter Daten erschlossen. Die Biotechnologie wird das menschliche Leben in Zukunft stark beeinflussen und verändern.
Zukunft und Nachhaltigkeit in der Schule In Kapitel 36 der Rio-Agenda wird eine "Neuausrichtung der Bildung auf eine nachhaltige Entwicklung" gefordert. Menschen sollen befähigt werden, ihre Anliegen in Bezug auf eine nachhaltige Entwicklung abzuschätzen und anzugehen sowie sich an den notwendigen Entscheidungsprozessen zu beteiligen. Nicht Drohungen und Appelle an das schlechte Gewissen - wie viele Jahre in der herkömmlichen Umweltbildung - sind jetzt die Antriebskräfte, sondern vielmehr die Vision einer globalen Entwicklung der sozialen Gerechtigkeit, der ökonomischen Prosperität und der dauerhaften Umweltverträglichkeit. Konstruktives Denken, Handlungsfähigkeit und - bei allem Idealismus - auch ein gewisses Maß an Pragmatik sind gefragt, wenn der neue Ansatz erfolgreich sein soll. Eine veränderte Politik setzt die Zustimmung der Bürger voraus. Und mitmachen kann man nur, wenn man mit den Herausforderungen der nachhaltigen Entwicklung, mit neuen Lebensstilen und Lebensformen sowie anderen mentalen Einstellungen überhaupt vertraut gemacht wurde. Insofern ist Bildung die zentrale Bedingung der Möglichkeit von Nachhaltigkeit. In ihr bündelt sich das "Lernziel Zukunft" (Gerhard de Haan: Lernziel Zukunft - ein neues Profil für die Umweltbildung; in: Leitbilder einer nachhaltigen Entwicklung 4, S. 19 ff. hrsg. vom Ministerium für Umwelt und Verkehr BW 2002). Wenn Technikgeschichte genutzt wird, um in längeren Zeiträumen zu verdeutlichen, wie sich Errungenschaften langsam und als Keimzelle für Neues durchgesetzt haben, kann das ein Beitrag sein, der Zukunft etwas zuzutrauen und auf qualitatives Wachstum zu setzen. Dabei gilt es, an Beispielen deutlich zu machen, dass technische Entwicklungen auch ambivalent sein können. Sie können einerseits zu mehr Wohlstand, Annehmlichkeit und Lebensqualität, andererseits aber auch zu Konsequenzen führen, die möglicherweise unter nicht überschaubaren Konstellationen auch nicht mehr beherrschbar sind. Bei aller Faszination gegenüber den Technologien für morgen kommt natürlich nach wie vor dem individuellen Verhalten eine ganz entscheidende Bedeutung zu. Wenn die Menschen, wir alle, nicht bereit sind, unsere Lebensstile und die damit verbundenen Verhaltensweisen zu überdenken und gegebenenfalls zu ändern, werden die Herausforderungen der Zukunft kaum zu bestehen und eine nachhaltige Entwicklung kaum einzuleiten sein. In der antiken Philosophie galt das Sich-Wundern, das Staunen als Ausgangspunkt für eine positive Neugier des Menschen, die immer wieder über den eigenen Tellerrand, den eigenen Kirchturm hinaus Innovationen entdecken und auf neue Horizonte blicken ließ. Hinter diesen Horizonten ging es mit Sicherheit weiter. Horst Neumann
Die Liste enthält ausgewählte Begriffe, die wir aus heutiger Sicht für die Zukunft kennen sollten. Kursive Begriffe verweisen auf andere Stichwörter. Stand: 28. Mai 2003. Vermutlich werden künftig auch noch andere Begriffe eine wichtige Rolle spielen, die es zurzeit noch gar nicht gibt. Diese Liste ist also fortlaufend zu aktualisieren.
Alternative Energiequellen: siehe erneuerbare Energien. Androide: menschenähnlicher Roboter. Ein Androide kann auch aus anderen Materialien als Metall bestehen. Artensterben: Eine Art gilt als ausgestorben, wenn kein Lebewesen einer Art mehr existiert. Das Artensterben wird heute größtenteils durch den Menschen verursacht. Bevölkerungsexplosion: Die Bevölkerung wächst in einem Gebiet oder weltweit schnell und unkontrolliert. Bioenergie und Biobrennstoff: Brennstoff aus lebenden Organismen (zum Beispiel Holz, Raps, Gülle oder Mist). Biologische Vielfalt: auch Artenvielfalt, die durch Artensterben bedroht ist. Ein gesundes Ökosystem besteht aus einem Netz verschiedener Arten. Bioprotein: Nahrung für Mensch und Tier, die ohne Erde und Sonnenlicht erzeugt wird. Bioproteine lassen sich aus Bakterien, Algen und Hefepilzen herstellen. Biotechnologie: Technologie, die Organismen so verändert, dass sie unseren Bedürfnissen entsprechen. Die Biotechnologie wird seit mehreren hundert Jahren eingesetzt; heute können wir mit der Gentechnik große Veränderungen bewirken. Brennstoffzelle: Eine Stromquelle der Zukunft, bei der durch Direktumwandlung aus chemischer Energie umweltfreundlich elektrische Energie gewonnen wird (so genannte "kalte" Verbrennung). Cyberanzug: ein Anzug, der die Bewegung verschiedener Körperteile registriert. Auf diese Weise lassen sich Computerpuppen in einer virtuellen Welt steuern. Cyberhandschuh: ein Handschuh, der die Bewegungen von Finger und Hand registriert und die Informationen an einen Computer weiterleitet. Digitalisierung: Umwandeln von Texten, Tönen, Bildern oder Filmen in Zahlen, die von Computern verarbeitet werden können. Die Digitalisierung kann teuer und aufwändig sein. Da es aber einfach ist, digitale Informationen zu speichern, nimmt dieser Prozess stark zu. 3-D-Brille: Eine Brille, auf deren Gläsern sich innen Computerbildschirme befinden, die den Eindruck der Größe und Weite erwecken. 3-D-Brillen gehören zur Technik der virtuellen Welt. Elektronisches Geld: Geld, das nicht wirklich, sondern nur in Form von digitalen Informationen vorliegt. Lässt sich auf Plastikkarten speichern und elektronisch verschicken. Erneuerbare Energien: Energiequellen, die nicht auf Ressourcen zurückgreifen, die zur Neige gehen. Beispiele: Windenergie, Sonnenenergie oder Bioenergie. Fusionsenergie: Dabei verschmelzen Wasserstoffkerne zu Heliumkernen. Fusionskraftwerke ahmen im Prinzip die Prozesse im Sonneninneren nach. Generationenraumschiff: Die Weltraum-Arche hat Menschen und Tiere an Bord, die über Jahrhunderte und Jahrtausende darin leben können. Damit wird die Besiedlung neuer Planeten möglich. Gentechnologie: verändert das Erbgut lebender Organismen. Gene können aus dem Erbgut eines Lebewesens herausgenommen und in ein anderes Lebewesen eingepflanzt werden. So lassen sich Eigenschaften eines Organismus auf einen anderen übertragen. Globalisierung: Arbeitskräfte, Kapital, Waren und Dienstleistungen werden weltweit ausgetauscht, ohne von Landesgrenzen behindert zu werden. Intelligente Häuser: Gebäude mit eingebauten Computern, die viele Vorgänge im Haus kontrollieren. Die Computer können viele Aufgaben übernehmen, die heute noch von Menschen ausgeführt werden, zum Beispiel einkaufen oder putzen. KI: Abkürzung für "Kommunikationsinstrument", eine Kombination aus Computer und Mobiltelefon, die es ermöglicht, weltweit an alle Informationen zu gelangen. Klimaflüchtling: ein Mensch, der vor Klimaveränderungen und deren Auswirkungen fliehen muss. Klon: ein Organismus, der eine genetische Kopie eines anderen Organismus ist. Mithilfe der Gentechnologie ist es auch möglich, künstliche Menschen zu erzeugen, die eine Kopie eines anderen Menschen sind. Künstliche Intelligenz: Computer, die selber denken und möglicherweise einem Menschen überlegen sein können. Mikroroboter: wird in Zentimeter und Gramm gemessen. Unterscheidet sich von einer Nanomaschine dadurch, dass er mit den heutigen Mitteln schon gebaut werden kann. Nachhaltige Entwicklung: Eine dauerhaft umweltverträgliche Lebens- und Wirtschaftsweise soll nicht mehr Ressourcen verbrauchen als wieder nachwachsen können, damit auch künftige Generationen in Frieden und Freiheit so leben können, wie wir es tun. Nanomaschine: Von Menschen hergestellte Maschine in der Größe einer Bakterie oder eines Virus. Niedrigenergiehaus: Solche Häuser verbrauchen nur noch ein Zehntel der Energie von heutigen Gebäuden. Null-Heizenergiehaus: Technisch möglich sind heute so genannte Null-Heizenergiehäuser oder vollkommen energieautarke Wohnanlagen. Ökosteuer: Wer die Umwelt belastet, soll dafür zahlen. Durch eine Ökosteuer werden manche Produkte und Verhaltensweisen teurer als andere, welche die Umwelt nicht so stark belasten. Recycling: siehe Wiederverwertung. Replikator: Maschine, die eine Kopie von sich erstellen kann. Innerhalb kürzester Zeit kann sich ein Replikator vermehren und Arbeiten für den Menschen übernehmen. Ressourcenkrieg: Kriegerische Auseinandersetzung um Wasser, fruchtbares Land oder andere lebenswichtige Ressourcen. Solarzelle: Die meisten Solarzellen werden aus Silicium hergestellt, das im Sand enthalten ist. Wenn Licht auf die Solarzelle trifft, wird elektrischer Strom erzeugt. Telearbeitsplatz: Arbeitsplatz zu Hause, der durch Telefon oder Internet mit dem Arbeitgeber verbunden ist. Treibhauseffekt: Bestimmte Gase halten einen Teil der Wärme auf der Erde zurück. Das hat zur Folge, dass die Temperatur steigt. Kohlendioxid und Methan sind sehr starke Treibhausgase. Überalterung: starke Zunahme des Anteils älterer Menschen mit einschneidenden Folgen für die Gesellschaft und deren Zusammenleben. Umweltkatastrophen: Zu den häufigsten Umweltkatastrophen gehören Orkane mit Fluten, die durch Klimaveränderungen verursacht werden, Erdrutsche, die durch Erosion entstehen, und Waldbrände, die von Menschen angefacht werden. Universalmaschine: eine Maschine, die alles Mögliche herstellen kann, wenn sie die erforderlichen Atome und einen genauen Bauplan zur Verfügung hat, der beschreibt, wie die Atome zusammenzusetzen sind. Virtuelle Welt: Innovative Techniken zielen darauf ab, eine andere Welt zu erzeugen und erleben zu lassen als die, in der wir leben. Wiederverwertung: Ein Gegenstand wird nicht weggeworfen, sondern ganz oder in Teilen nochmals verwertet (auch: Recycling). Zweites Gehirn: Ein Computer, der wie eine Art "Verlängerung" unseres Gehirns funktioniert, zum Beispiel als Teil des Gedächtnisses. Ein fortschrittliches "zweites Gehirn" lässt sich direkt an unser Gehirn anschließen.
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