Institution: Technische Universität Hamburg

Die Projektleiterin der ersten Stunde, Dr. Ruth Schaldach, entwickelte mit ihrem großen, internationalen Team aus studentischen und wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen das bis heute umfangreichste Lernangebot der HOOU: RUVIVAL. In unserem Gespräch blicken wir zurück auf 10 Jahre produktive Zusammenarbeit.

Seit Oktober 2018 begeistert der „Podcast 42“ seine Zuhörer*innen mit spannenden und unterhaltsamen Episoden, die Antworten auf (fast) alle Fragen liefern. Ursprünglich als Trio gestartet, sind heute Dorothee Schielein und Stephan Dublasky die Köpfe und Stimmen hinter dem Wissenschaftspodcast. In „Podcast 42“ erhalten die Hörer*innen nicht nur spannende Einblicke in die Projekte der Hamburg Open Online University (HOOU), sondern lernen auch die faszinierenden Lebensgeschichten der Gäste kennen. Zu Beginn jeder Folge stellt ein mitgebrachtes Geräusch einen ersten Bezug zur Arbeit der eingeladenen Person her, was sofort Neugierde weckt und zum Mitraten einlädt. In der exklusiven Jubiläumsfolge anlässlich des 10-jährigen Bestehens der HOOU an der TU Hamburg haben wir das Format auf den Kopf gestellt: Dr. Jana Panke, Teamleiterin und Projektkoordinatorin der HOOU@TUHH, übernimmt die Rolle der Gastgeberin und interviewt Dorothee Schielein und Stephan Dublasky. In dieser besonderen Episode geht es um nicht-lineare Lebensläufe, typische Geräusche und natürlich die Geschichte und Hintergründe des Podcast 42.

SHORT TRACK

Organic residues are bioresources and managing them well provides many challenges. In this podcast, Phillipp Lüssenhop introduced the bioresource information tool (BRIT) and talks about how it can contribute to exploiting untapped potentials.

Axel Dürkop inverviewt Phillipp Lüssenhop

Research Group:

Bioresource Management

Weiterführende Links:

– Bioresource Information Tool (BRIT): https://brit.bioresource-tools.net
– BRIT-Quests: https://learn.hoou.de/course/view.php?id=695
– CLOSECYCLE Projekt: https://www.closecycle.eu

SHORT TRACK

In this exciting, bite-sized podcast, the core concepts of Ethics by Design are broken down in a way that’s easy to understand and thought-provoking. AI-generated with Notebook LM and carefully edited, it’s the perfect listen to understand the future of ethical tech in just a few minutes!

Autor*innen:
Maximilian Kiener, Valentin Weber

Institut:
Institute for Ethics in Technology
TU Hamburg

The Learning offer is coming soon!

Heute ist World Cleanup Day. Weltweit beteiligen sich Millionen von Menschen, um Müll zu sammeln und ein Zeichen gegen Umweltverschmutzung zu setzen. Im Jahr 2023 haben über 19 Millionen Menschen in mehr als 190 Ländern an diesem Tag ihre Stadt und Umgebung „aufgeräumt“. In Deutschland waren es 438.000 Menschen, die über 1.900 Tonnen Müll gesammelt haben. Eine beeindruckende Zahl, die aber auch das Ausmaß unserer Wegwerfgesellschaft verdeutlicht.

Besonders unsere Ozeane sind davon betroffen: Schätzungen gehen davon aus, dass sich mittlerweile zwischen 100 und 142 Millionen Tonnen Müll in den Meeren befinden. Jährlich kommen laut Umweltbundesamt von 2017 bis zu 10 Millionen Tonnen hinzu.

Vor allem Plastikmüll ist ein großes Problem: Wie die Umweltorganisation WWF Deutschland erklärt, bestehen drei Viertel des Mülls im Meer aus Plastik, „konkret gelangen jedes Jahr 4,8 bis 12,7 Millionen Tonnen Plastik in die Meere“, heißt es weiter. Das bedroht nicht nur die Ozeane, sondern auch Tiere und Umwelt massiv.

Veränderung nötig

Die Beseitigung von Müll am World Cleanup Day, der 2024 am 20. September stattfinden wird, ist eine wichtige Sofortmaßnahme, aber eine langfristige Veränderung erfordert eine tiefgreifende Anpassung unseres Wirtschaftens. Hier kommt die Kreislaufwirtschaft ins Spiel – ein Schlüsselkonzept für eine nachhaltige Zukunft, das auch im Mittelpunkt der Mehrweg-Challenge steht, einem neuen Lernangebot der TU Hamburg.

Circular Economy: Ressourcen lange im Kreislauf halten

Die Kreislaufwirtschaft (Circular Economy) zielt darauf ab, Ressourcen lange im Nutzungskreislauf zu halten und den Ressourcenverbrauch zu minimieren. Sie folgt dem Prinzip „Vermeiden, Wiederverwenden und Recyceln“. Dies beginnt bei der Produktgestaltung, bei der die spätere Nutzung des Produktes und seine nachhaltige Herstellung, idealerweise mit erneuerbaren Energien, berücksichtigt werden.

Bei der Produktgestaltung wird auf Wiederverwendbarkeit und Recyclingfähigkeit geachtet, um die Umweltbelastungen am Ende des Produktlebenszyklus gering zu halten und die Recyclingkosten zu minimieren. Geschlossene Materialkreisläufe werden angestrebt. Wiederverwendung und Reparatur spielen dabei eine zentrale Rolle.

Mehrwegplanspiel für Schülerinnen und Schüler

Die Mehrweg-Challenge bringt dieses Konzept direkt ins Klassenzimmer. In einem Planspiel entwickeln Schülerinnen und Schüler der 5. bis 7. Klasse in Teams ein eigenes Mehrwegsystem, das auf den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft basiert.

Das Planspiel soll helfen, die Herausforderungen und Vorteile eines nachhaltigen Mehrwegsystems in einem städtischen Umfeld zu verstehen und zu entwickeln. In Gruppen werden verschiedene Szenarien und Systeme entwickelt und präsentiert. Das Ausgangsszenario: Zu viel Müll in der Stadt – das soll sich ändern!

Ihr seid Lehrerinnen und Lehrer? Dann ist dieses Planspiel perfekt für euren Unterricht. Ihr seid Schüler:innen? Dann schlagt das Spiel eurer Lehrkraft vor!

Lasst uns gemeinsam an einer Welt mit weniger Müll arbeiten. Mach mit beim World Cleanup Day, bei der Mehrweg-Challenge und darüber hinaus.

Anlässlich der bundesweiten „Woche des Wasserstoffs“ beschäftigen wir uns mit der Energiewende. Denn Wasserstoff bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten auf dem Weg zu mehr Klimaneutralität. In unserem Lernangebot „Green Hydrogen“ der TU Hamburg erfahrt ihr, was Wasserstoff eigentlich ist. Außerdem erklären wir euch, welche Rolle Wasserstoff für eine nachhaltige und zukunftsfähige Energieversorgung spielen kann.

In ganz Deutschland öffnen Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen in dieser Woche vom 15. bis 23. Juni ihre Türen, um Einblicke in aktuelle Projekte und Entwicklungen rund um das Thema Wasserstoff zu geben. Besucherinnen und Besucher können an Fachvorträgen, Workshops und Probefahrten mit wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen teilnehmen.

Die Veranstaltungen richten sich an Fachleute, Studierende und natürlich alle interessierten Bürgerinnen und Bürger, die mehr über die Potenziale und Herausforderungen der Wasserstofftechnologie erfahren möchten.

Stadtrundfahrt in Hamburg: Auge in Auge mit der Zukunft

Auch in Hamburg beschäftigen sich Expertinnen und Experten mit dem Thema Wasserstoff und möchten ihr Wissen weitergeben. So unterstützen die Norddeutsche Wasserstoffstrategie und das Branchennetzwerk Erneuerbare Energien Hamburg (EEHH) im Rahmen der Wasserstoffwoche die neue Stadtrundfahrt „Auge in Auge mit der Zukunft“ – oder auch HH-Energie-Bus-Tour genannt. Sie erläutert hautnah im Hamburger Hafengebiet alles rund um das Thema Erneuerbare Energien und Wasserstoff. Anmeldungen sind noch möglich!

Green Hydrogen für eine nachhaltige Energieversorgung

Grüner Wasserstoff gilt als großer Hoffnungsträger für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende und die vollständige Abkehr von fossilen Energieträgern. Politik, Wissenschaft und Industrie sind sich weitgehend einig, dass Wasserstoff in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann – und zum Teil auch muss, um ehrgeizige Klimaschutzziele zu erreichen. Im Fokus steht dabei insbesondere der klimaneutral hergestellte grüne Wasserstoff.

Bevor wir uns in dem Lernangebot „Green Hydrogen“ von der TU Hamburg mit den Details der Herstellung und Nutzung von Wasserstoff beschäftigen, diskutieren wir, warum Wasserstoff so wichtig für die Zukunft ist. Wir beginnen mit den Grundlagen:

• Wie genau beeinflussen wir Menschen und unser Handeln das Klima?
• Welche Folgen hat der menschengemachte Klimawandel?
• Warum ist es so wichtig, etwas dagegen zu tun?

Warum ist Wasserstoff der Energieträger der Zukunft?

Dann werfen wir einen Blick auf die Energiewende: Wie weit sind wir gekommen? Welche Herausforderungen liegen noch vor uns? Und vor allem: Welche Rolle kann Wasserstoff dabei spielen? Das Lernangebot „Green Hydrogen“ bietet eine spannende Reise durch die Welt des Wasserstoffs und zeigt, warum er der Energieträger der Zukunft sein könnte.

Vielseitig einsetzbar: Von der energetischen Nutzung bis zu E-Fuels

Ein Kapitel des Lernangebots beschäftigt sich mit den verschiedenen Anwendungen von Wasserstoff, wobei der Schwerpunkt auf der energetischen und stofflichen Nutzung liegt.

• Stoffliche Nutzung: Hier werden die chemischen Eigenschaften des Wasserstoffs genutzt, um mit anderen Elementen zu reagieren und neue Verbindungen zu bilden oder bestehende zu verändern. Wasserstoff wird häufig in der chemischen Industrie und bei der Raffination von Rohöl eingesetzt. Zukünftige Anwendungen könnten in der Stahl- und Kunststoffproduktion liegen.
• Energetische Nutzung: Wasserstoff kann auch zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt werden, indem seine chemisch gebundene Energie umgewandelt wird.
• E-Fuels: Eine interessante Anwendung von Wasserstoff ist die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen, den so genannten E-Fuels. Diese werden aus grünem Wasserstoff und Kohlendioxid hergestellt und können ähnlich wie herkömmliche fossile Kraftstoffe zum Beispiel in Flugzeug- oder Lkw-Motoren eingesetzt werden. Während der Wasserstoff zunächst als Ausgangsstoff für die Synthese von E-Fuels dient, wird seine Energie letztlich bei der Verbrennung freigesetzt. Wer mehr über E-Fuels erfahren möchte, kann sich das Lernangebot Advanced Fuels ansehen oder den Podcast MobilCast der TU Hamburg anhören.

Wasserstoffanwendungen im Mobilitätssektor

Wasserstoffbetriebene Fahrzeuge können in nahezu allen Bereichen des Verkehrssektors eingesetzt werden. Elektroautos mit wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen sind eine Möglichkeit, den Individualverkehr auf der Straße ohne den Ausstoß von Treibhausgasen und anderen Luftschadstoffen zu ermöglichen. Diese wasserstoffbetriebenen Fahrzeuge werden seit mehreren Jahrzehnten entwickelt, unterscheiden sich heute in Funktionalität und Komfort kaum noch von fossil betriebenen Fahrzeugen und können auch von Privatpersonen erworben werden.

Wasserstoff in der Industrie

In der Industrie sind fossile Rohstoffe nicht nur Energieträger, sondern auch wichtige Grundstoffe. So werden zum Beispiel Kunststoffe aus Erdöl und Düngemittel aus Erdgas hergestellt. Grüner Wasserstoff könnte hier eine klimafreundliche Alternative bieten.

Eines der wichtigsten Einsatzgebiete für Wasserstoff ist die Stahlproduktion. Normalerweise wird Stahl aus Eisenerz hergestellt, das chemisch mit Sauerstoff verbunden ist. Um den Sauerstoff zu entfernen, wird Koks (aus Kohle) verwendet. Dadurch ist die Stahlproduktion ein großer Verursacher von Treibhausgasen – allein in Deutschland sind es etwa 6 Prozent der Gesamtemissionen. Umweltfreundlicher ist die Direktreduktion mit grünem Wasserstoff.

Wasserstoff für Strom und Wärme

Strom und Wärme verursachen mehr als die Hälfte der gesamten CO2-Emissionen in Deutschland. Wasserstoff bietet eine klimafreundliche Alternative, diese Emissionen zu reduzieren.

Mit grünem Wasserstoff kann auf zwei Arten Energie erzeugt werden:

• durch direkte Verbrennung
• durch Brennstoffzellen

Bei der direkten Verbrennung wird der Wasserstoff einfach verbrannt, um Wärme zu erzeugen. Brennstoffzellen hingegen wandeln die chemische Energie des Wasserstoffs in Strom und Wärme um – und das ohne CO2-Emissionen, wenn grüner Wasserstoff verwendet wird.

Wasserstoff in der Lebensmittelverarbeitung und im Maschinenbau

Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist die Prozesswärme. Das ist die Wärme, die bei der Herstellung oder Weiterverarbeitung von Produkten benötigt wird. Fast alle Produkte, die wir täglich verwenden, benötigen an irgendeiner Stelle ihrer Herstellung hohe Temperaturen.

Einige Industriezweige, wie die Lebensmittelverarbeitung oder der Maschinenbau, benötigen moderate Temperaturen unter 500 °C. Andere, wie die Glas- und Keramikherstellung, benötigen sehr hohe Temperaturen von bis zu 3000 °C. Der Großteil dieser Prozesswärme wird derzeit mit fossilen Brennstoffen erzeugt. Grüner Wasserstoff kann hier eine klimaneutrale Alternative bieten.

Informiere dich in unserem Lernangebot, wie die Prozesse genau funktionieren!

Johanna Peters spricht mit uns über ihre Leidenschaft für Mechanik und die Kunst zu lehren.

Das Faszinierende an der Mechanik ist für die Ingenieurin Dr. Johanna Peters die Alltäglichkeit der Themen. In ihrem HOOU-Projekt schreibt sie: „Du machst einen Schritt. Du montierst deinen neuen Schrank. Du fährst Fahrrad und das vielleicht manchmal auch freihändig? – Dann bist du wirklich gut in Mechanik! – „Wie bitte?!?“, wirst Du jetzt vermutlich fragen? Das ist doch für mich alles völlig normal. Was hat das denn bitte mit Mechanik zu tun?“ 

Für ihr Lernangebot „Mechanik hautnah“ erhält sie 2021 den Lehrpreis der Technischen Universität Hamburg. Das Besondere daran ist, dass dieser von den Studentinnen und Studenten gewählt wird.

Wir sprechen mit Ann-Kathrin Watolla zum einen über die Schwierigkeit, den passenden Beruf zu finden, und zum anderen über ihre Dissertation. Darin beschäftigt sie sich mit dem Thema Lehrerbildung, das eng mit der Digitalisierung verknüpft ist, denn digitale Kompetenzen sind für Lehrerinnen und Lehrer heute unerlässlich. Dazu gehört nicht nur die Beherrschung der digitalen Werkzeuge, sondern auch die Fähigkeit, diese sinnvoll im Unterricht einzusetzen und den Schülerinnen und Schülern Medienkompetenz zu vermitteln. Eine kontinuierliche Fortbildung und Unterstützung der Lehrkräfte in diesem Bereich ist für eine zeitgemäße Bildung unerlässlich.

Lebensmittelabfälle sind wertvoll. Wieso? Sie sind ein wichtiger Baustein des „BioCycle“, also dem Kreislauf von Lebensmitteln zu Lebensmittelabfällen und wieder zu Lebensmitteln. Wie? Durch richtiges sortieren im Haushalt, angepasste Sammelsysteme und eine wertschöpfende Aufbereitung hin zu Biogas und Kompost. Während ersteres ein wichtiger Baustein in der nachhaltigen und erneuerbaren Energieautarkie darstellt, dient Kompost als wertvoller Bodenverbesserer für die Landwirtschaft und schließt somit den BioCycle zur Lebensmittelproduktion. Vielleicht fragst du dich wie diese Schritte zusammenhängen, oder wie viele Lebensmittelabfälle wir eigentlich produzieren oder wie sie sich zusammensetzen? Am besten findest du das heraus, wenn du mit diesem Lernangebot beginnst. Du wirst nicht nur vieles über den BioCycle lernen, sondern auch selbst erfahren können, was du persönlich machen kannst, um diesen effizient zu schließen.

Shownotes:

Hier geht es zum Lernangebot:
https://lernen.hoou-tuhh.de/overview/biocycle

Modellanlage in Hamburg-Willhelmsburg
http://zinnwerke.de/zinnwerke/biogasanlage

Kreativität und Künstliche Intelligenz

Gast der dritten Folge unserer Reihe ist Werner Bogula. Er versteht sich als Digital Enabler, der andere unterstützt, Zugang zu aktuellen digitalen Technologien zu erlangen. Der Schwerpunkt seiner Arbeit ist Kreativität und Künstliche Intelligenz, die er z. B. mit dem KISS-Projekt Schüler*innen und Studierenden näherbringen möchte. Im Juni 2022 hat er für das Artificial Intelligence Center Hamburg (ARIC) das Creative-AI-Symposium in Hamburg veranstaltet.

Werner Bogula ist Musiker und spielt die Laute, für die er mit Unterstützung einer KI neue Stücke komponiert hat. Tonbeispiele gibt’s im Podcast sowie viel Inspiration zum Quereinstieg in das Thema.

Aufnahmedatum: 28. Juni 2021
Moderation: Axel Dürkop
Gast: Werner Bogula

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Lernanregungen

Hast du Lust bekommen, noch tiefer einzusteigen? Wir haben ein paar Vorschläge für dich zusammengestellt:

Grundlagen

Was sind Linguistik und Natural Language Processing (NLP)?

Sprachanalyse und Textgenerierung sind gegenwärtig spannende und stark anwendungsorientierte Forschungsfelder im Bereich Künstlicher Intelligenz. Der Fachbegriff, unter dem im Netz Informationen zu finden sind, lautet Natural Language Processing (NLP), was auf Deutsch häufig mit Computerlinguistik übersetzt wird. Zum Einstieg in das Thema haben wir für dich einige Links und Informationen ausgewählt:

• Wikipedia-Eintrag “Computerlinguistik”; lesenswert auch die englische Version des Eintrags, die noch weiterführende Informationen enthält.
• YouTube-Kanal “Linguistik – einfach einfach. Der Linguistik Ralf Methling erklärt in kurzen Videos Grundlagen und Spezialthemen der Sprachwissenschaft und hilft damit, moderne Konzepte und Modelle von Künstlicher Intelligenz besser zu verstehen.
• Das Leben und Werk von Noam Chomsky. Werner Bogula erwähnt ihn im Interview als einflussreichen Linguisten, der eine Diskussion über Sprache und Sprachverständnis angestoßen hat, die bis heute nachwirkt. Die Liste seiner Veröffentlichungen findet sich auf seiner Website am MIT.

OER zum Thema

Welche Bildungsmaterialien und Tools gibt es, um selbst in die Materie einzusteigen?

Werner Bogula hat sich mit offenen Bildungsmaterialien (engl.: Open Educational Resources (OER)) im Selbststudium für aktuelle Technologien weitergebildet. Wir haben für euch einige zusammengestellt:

• Andrew Ng, “AI For Everyone”
• Andrew Ng, “Supervised Machine Learning: Regression and Classification”
• Jupyter Notebook ist eine freie Software, mit der viele Wissenschaftler*innen Machine Learning auf dem eigenen Rechner betreiben.
• Google Colab ist eine Online-Plattform, auf der Interessierte sofort mit eigenen KI-Experimenten loslegen können.
• Neben vielen Videos auf YouTube ist dieser Python-Kurs in deutscher Sprache ein guter Einstieg in die Grundlagen der mächtigen und vielseitigen Skriptsprache.
• Google Magenta – Make Music and Art Using Machine Learning. Das im Podcast erwähnte Modell für Musik und Kunst ist frei im Web zugänglich. Die Demo-Seite zeigt, was damit möglich ist.

Was ist KISS?

KISS heißt “KI für Schüler*innen und Studierende” und ist ein Projekt, das Werner Bogula für die HOOU zusammen mit der HAW Hamburg entwickelt hat.

Musik und Kunst

Wo kann ich mehr Musik von Werner Bogula hören?

Werner Bogula hat die Kompositionen für die Laute auf Soundcloud veröffentlicht. Auf YouTube erläutert er in seinem Vortrag AI and Music Generation, wie diese Musik entsteht.

Zudem hat Werner Bogula einen zweiteiligen Blogpost veröffentlicht, indem er weiteres Material aus seiner Arbeit zeigt.

Was ist Aleatorik?

Neben anderen Komponisten hat Wolfgang Amadeus Mozart ein musikalisches Würfelspiel entwickelt.

• Wikipedia-Eintrag “Musikalisches Würfelspiel”
• Musical Dice – Interaktive akustische Umsetzung von Mozarts Spiel im Browser

Wie sieht die Kunst aus, die in der Zusammenarbeit von Peezmo, Werner Bogula und einer KI entstanden ist?

• Ein Einblick in die Arbeit von Peezmo findet sich auf der Website des Künstlers.
• Die gemeinsame Arbeit ist auf der kommerziellen NFT-Plattform OpenSea zu sehen.

Credits

Musik: Fat Caps von Jason Shaw auf Free Music Archive, CC BY 3.0 United States License

Jingle: Game Sound Intro To Game von Bertrof auf freesound, CC BY 3.0; Stimmen generiert mit Scratch

Feedback

Feedback, Fragen und Vorschläge unter meinwegzuki.hoou@tuhh.de