Siegerehrung des BUW in Kiel - St. Nikolaus-Schule

BUW-Preisverleihung
BundesUmweltWettbewerb
2008/2009
Vom Wissen
zum nachhaltigen Handeln
Kultur • Wirtschaft und Konsum • Technik • Naturschutz
und Ökologie • Politik • Gesundheit
Die Umwelt im Blick –
von Feinstäuben über Signalkrebse
bis zum Ozean der Zukunft
Nr. 19

Inhalt
4 Grußwort
5 Preisverleihung 2008/2009:
Geistesblitze und großes Engagement im Umweltbereich
7 Festvortrag:
Der Ozean der Zukunft – zu warm, zu hoch, zu sauer?
Die Hauptpreisarbeiten
12 Bestandserfassung der Libellen im Wachendorfer
Zipfel – Pflegemaßnahmen zur Erhaltung des
Lebensraumes der Hochmoor-Mosaikjungfer
14 Möglichkeiten zur Verbesserung der Abwassersituation
beim Unternehmen „friesland foods“
16 Modellversuche zur Verbesserung der Wasserqualität
der Cloer durch EM und Durchführung von Umwelt-
maßnahmen
18 Mehlschwalben: Interessant, nützlich, schützenswert!
26 Reisebericht INEPO 2009
28 JahresSonderpreisträger/-innen 2009 „Ozean der Zukunft“
30 Ausschreibung JahresSonderpreis 2009/2010 „Zukunftsfähiges Deutschland“
32 Preiskategorien und Sponsoren
33 Die Preisträger/-innen der 19. Wettbewerbsrunde
41 Förderer des BUW
42 BUW kompakt
Impressum
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20 Der Signalkrebs im Biberbach und seine Auswirkungen
auf die Flussperlmuschel
22 BDA-Brake Dust Absorption –
Ein innovatives System zur Bremsstaubabsorption
24 Fledermäuse – Wunderwesen der Nacht
.
Herausgeber: BUW (BundesUmweltWettbewerb) Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel (IPN)
Olshausenstraße 62 24098 Kiel Telefon: 04 31/54 97 00 Fax: 04 31/880-31 42 E-Mail: buw@ipn.uni-kiel.de
Internet: www.bundesumweltwettbewerb.de Redaktion: Mark Müller-Geers (verantwortlich), Ulf Evert und Birgit Thomsen
© 2010 BundesUmweltWettbewerb
Durch die Mitwirkung am BundesUmweltwettbewerb werden alle Urheberrechte an Bildern und Texten der Teilnehmer auf den Veranstalter übertragen.

Grußwort
Liebe Leserinnen und Leser,
die 19. Runde des BundesUmweltWettbewerbs stand ganz im Zeichen der Meereswissenschaften. Durch eine Kooperation
mit dem Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft“ der Kieler Meereswissenschaften wurden neue Wege beschritten.
Mit dem ersten JahresSonderpreis wurde zusätzlich zum
grund sätzlichen BUW-Motto „Vom Wissen zum nachhaltigen
Handeln“ ein thematischer Akzent gesetzt. Mit diesem
und mit zukünftigen JahresSonderpreisen sollen aktuelle
und hinsichtlich ihrer Umweltbrisanz höchst relevante
Themenfelder in den Blickpunkt junger Umweltforscher
und Umweltschützer gerückt werden.
Jahr für Jahr beweisen junge Talente zwischen 13 und 21
Jahren mit ihren Projekten beim BUW ihr großes Engagement
für die Umwelt. Gegenüber dem Vorjahr war erneut
eine Steigerung der Anzahl der eingereichten Arbeiten sowie
der Teilnehmerinnen und Teilnehmer zu verzeichnen. Zur
19. Runde des BundesUmweltWettbewerbs wurden 118 Projektarbeiten
von insgesamt 329 engagierten jungen Umweltschüt
zern eingereicht.
54 Projekte sind beim BUW I (von 13- bis 16-Jährigen) und
64 Projekte beim BUW II (von 17- bis 21-Jäh rigen) eingereicht
worden. Die Aufgabe der Teil nehmerinnen und Teilnehmer
bestand darin, die Ursachen eines selbst gewählten Umweltproblems
aus dem eigenen Lebensumfeld zu untersuchen,
dessen Zusammenhänge darzustellen sowie Lösungswege zu
entwickeln und umzusetzen. Besonders wichtig für ein erfolgreiches
Abschneiden beim BUW ist die Verbindung zwischen
Wissen und nachhaltigem Handeln, Theorie und Praxis, Plan
und Realität. Je nach Problemstellung und Lösungsansatz
können die Wettbewerbsbeiträge beim BUW ihren Handlungsschwerpunkt
in allen für Umweltschutz und Umweltbildung
relevanten Bereichen haben. Dazu zählen unter anderem
Naturschutz und Ökologie, Technik, Wirtschaft und Konsum,
Politik, Gesundheit sowie Kultur.
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Ein traditionell oft behandeltes Themenfeld beim BUW
ist der Arten- und Naturschutz, zu dem auch in der 19. Wettbewerbs
runde viele Projektbeiträge eingegangen sind. Die
intensive gesellschaftliche Diskussion zu Klimawandel, CO2- Emissionen und Möglichkeiten der Energieeinsparung
spiegelt sich ebenfalls in den eingereichten Arbeiten wider.
Weiterhin gab es Beiträge zur Prozessoptimierung von Produktionsabläufen,
zu technischen Lösungsansätzen von
Umweltproblemen, Beiträge über erneuerbare Energiegewinnung
und gemäß der Ausschreibung zum JahresSonderpreis
verschiedene Arbeiten im Kontext der Meereswissenschaften.
Einen Überblick über die Vielzahl guter BUW-Ideen
und interessanter Projektumsetzungen bietet seit 2009
die interaktive Online-Poster-Galerie (zu finden unter
www.bundesumweltwettbewerb.de), die zum Stöbern durch
Gewinner-Arbeiten der bisherigen 19 Wettbewerbsrunden
einlädt. Die besten Arbeiten der 19. Wettbewerbsrunde
werden in dieser Zeitschrift ausführlich vorgestellt.
Viel Spaß bei der Lektüre wünscht das Team des BUW.
„Leinen los!“ hieß es für die BUW-Gewinnerinnen und
-Gewinner bei der Preisverleihung zur Wettbewerbsrunde
2008/2009 am 18.09.2010 in Kiel.
www.
bundesumweltwettbewerb.de

BUW-Preisverleihung
Geistesblitze und großes Engagement im Umweltbereich
19. Preisverleihung des BundesUmweltWettbewerbs im Audimax der Universität Kiel
Die pfiffigsten und engagiertesten Nachwuchstalente aus Umweltforschung
und Umweltbildung wurden am 18.09.2009
im Audimax der Universität Kiel für ihre Leistungen beim
BundesUmwelt-Wettbewerb 2008/2009 geehrt. „Der Bundes-
UmweltWettbewerb ist der traditionsreichste UmweltProjekt-
Wettbewerb für Schülerinnen, Schüler und junge Erwachsene
in ganz Deutschland.“, erklärt im Vorfeld Prof. Dr. Ute Harms,
Leiterin der Abteilung Didaktik der Biologie am IPN (Leibniz-Institut
für die Pädagogik der Naturwissenschaften und
Mathematik an der Universität Kiel). Seit 1990 wird der BUW
jährlich bundesweit ausgeschrieben und zeichnet insbesondere
Umweltprojekte aus, die entsprechend dem Motto
„Vom Wissen zum nachhaltigen Handeln“ eine ausgeprägte
Handlungskomponente aufweisen. Im Beisein des Kieler
Oberbürgermeister Torsten Albig und vieler Sponsoren
wurden die diesjährigen Preise unter anderem überreicht
von Ministerialrätin Petra Hohnholz (BMBF), von Prof. Dr.
Martin Visbeck (Kieler Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft“)
und den Vorsitzenden der beiden BUW Jurys: Prof. Dr.
Gunnar Friege (Universität Hannover) und Prof. Dr. Gerrit
Schüürmann (Umweltforschungszentrum Halle/Leipzig).
Zum ersten Mal wurden mit der Wettbewerbsrunde 2008/2009
– zusätzlich zu den etablierten Haupt- und Sonderpreisen –
auch JahresSonderpreise vergeben.Der Kieler Exzellenzcluster
„Ozean der Zukunft“ stellte das Thema: „Ozean der Zukunft:
zu warm, zu hoch, zu sauer?“. Denn der Klimawandel wird
große Veränderungen für Ozeane und Küsten verursachen.
Gute Stimmung bei der
19. Preisverleihung des BUW
Erfrischendes Grußwort
von Torsten Albig
Festvortrag zum Thema „Ozean der Zukunft“
von Prof. Dr. Martin Visbeck
5
Vom Wissen zum
nachhaltigen Handeln
Der Sonderpreis sollte daher junge Menschen motivieren,
sich mit der Zukunft der Weltmeere auseinanderzusetzen.
Nach erfrischenden Grußworten von Torsten Albig, Martin
Visbeck und Petra Hohnholz, führte Prof. Visbeck mit seinem
Festvortrag dann auch gleich in diese Thematik ein. Er erläuterte
unter anderem, dass die Weltmeere auf ganz verschiedene
Weise auf den Klimawandel reagieren. Zum Beispiel ändert
sich die Zusammensetzung der Arten in den Lebensgemeinschaften
der Meere, der Ozean versauert mit Folgen für die
Kalkschalen von Organismen wie Schnecken, Muscheln oder
Seeigeln und der Meeresspiegel steigt kontinuierlich. Bei aller
Bedrohlichkeit dieser großen und weltweiten Probleme wurde
auch deutlich, dass bereits kleine Schritte zur Lösung von
Umweltproblemen im Bereich der Meereswissenschaften beitragen
können.
Aber nicht nur der Festvortrag stand bei der diesjährigen
Preis verleihung ganz unter maritimen Einfluss. Als kultu reller
Beitrag im Rahmenprogramm begeisterte der Chor des Ernst-
Barlach-Gymnasiums Kiel unter der Chorleitung von Henning
Steffen die Anwesenden mit Variationen verschiedener Lieder
im Kontext Meer. Nach der Preisübergabe zeigte der Kieler
Umweltfilmemacher Daniel Opitz seinen Film „Das Geheimnis
der Buckelwale“ und stimmte damit auf den ebenfalls
maritimen Abschluss des Preisverleihungsevents ein.
Bei schönstem Kieler Spätsommerwetter konnten sich die
Gewinnerinnen und Gewinner der 19. Wettbewerbsrunde
bei einer Bootsfahrt auf der Kieler Förde untereinander austauschen,
den Tag Revue passieren lassen und ihren Erfolg
genießen.
Chor des Ernst-Barlach-Gymnasiums Kiel

Die Haupt- und JahresSonderpreise im Überblick
Im BUW I (gerichtet an 13- bis 16-Jährige) wurden vier
Hauptpreise verliehen. Mit einem Hauptpreis des BMBF in
Höhe von 750 EUR wurden Andrea Overhoff, Vera Jaeger,
Linda Kramer, Charlotte Reisch, Niklas Albers und Stefan
Dust für ihre Naturschutzarbeit zur „Bestandserfassung der
Libellen im Wachendorfer Zipfel – Pflegemaßnahmen zur
Erhaltung des Lebensraumes von Aeshna subarctica“ aus
Lingen in Niedersachsen ausgezeichnet. Für die technisch
sehr gut herausgearbeiteten „Möglichkeiten zur Verbesserung
der Abwassersituation beim Unternehmen friesland foods“
erhielten Dominik Naß, Dennis Arntz, Lukas Mölders von
der St.-Nikolaus-Schule in Kalkar in Nordrhein-Westfalen
ebenfalls einen Hauptpreis des BMBF in Höhe von 750 EUR.
Die jüngste Hauptpreisträgerin der 19. Wettbewerbsrunde
heißt Lenka Stepanek. Sie hat sich den Hauptpreis in Höhe
von 500 EUR – bereitgestellt von der RÜTGERS Stiftung –
mit ihrer Arbeit über „Mehlschwalben: Interessant, nützlich,
schützenswert“ durch großen Einsatz für den Artenschutz in
ihrer Heimatstadt Scheinfeld in Bayern erarbeitet. Den vierten
Hauptpreis in Höhe von 500 EUR – auch zur Verfügung
gestellt von der RÜTGERS Stiftung – erhielten Niklas Leven
und Christoph Scheinert aus Willich in Nordrhein-Westfalen
für ihre exzellenten „Modellversuche zur Verbesserung der
Wasserqualität durch Effektive Mikroorganismen und
Umweltmaßnahmen an der Chloer.“
Im BUW II (gerichtet an 17- bis 21-Jährige) gab es drei Hauptpreise
zu vergeben. Den Hauptpreis des BMBF in Höhe von
1.500 EUR erhielten Alibhe Schopper und Nora Krieger aus
Frankfurt (Oder) in Brandenburg für ihren herausragenden
Umweltbildungsbeitrag über „Fledermäuse – Wunderwesen
der Nacht“. Stefanie Landgraf aus Cham in Bayern reichte
Gruppenfoto aller Haupt- und Sonderpreisgewinner/innen der Wettbewerbsrunde
2008/2009 des BundesUmweltWettbewerbs bei der Preisverleihung am 18.09.2009
im Audimax der Universität Kiel
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eine Naturschutzarbeit mit exzellenten wissenschaftlichen
Untersuchungen zum Thema „Der Signalkrebs ‚Pacifastacus
leniusculus‘ im Biberbach und seine Auswirkungen auf die
Flussperlmuschel ‚Margaritifera margaritifera‘“ ein und verdiente
sich damit ein Preisgeld in Höhe von 1.250 EUR,
anteilig finanziert mit 1.000 EUR von der DeutschenUmwelthilfe
und mit 250 EUR vom BMBF. Mit dem dritten Hauptpreis
im BUW II wurden Matthias Oberbauer und Mathias
Fromberger aus Waldkraiburg in Bayern für ihren technisch
ausgeklügelten Wettbewerbsbeitrag „BDA – Brake Dust
Absorption. Entwicklung eines innovativen Systems zur
Bremsstaubabsorption“ ausgezeichnet. Das Preisgeld wurde
in Höhe von 1.250 EUR von der RÜTGERS Stiftung bereitgestellt.
Der JahresSonderpreis „Ozean der Zukunft“ in der Altersklasse
BUW I wurde auf zwei Arbeiten aufgeteilt: Sowohl
Juliane Lenz aus Berlin von der Georg-Herwegh-Oberschule
– mit dem Thema „Einfluss der Klimaerwärmung auf den
Golfstrom“ – als auch Kai Dehlwes, Martin Hinz und Christoph
Seifert aus Erlangen – mit dem Projekt „Entwicklung
eines neuartigen Wellenkraftwerks mit zugehörigem Modell“
– können sich über die Auszeichnung ihrer Arbeiten mit dem
JahresSonderpreis „Ozean der Zukunft“ und einen Geldpreis
(als Förderpreis) in Höhe von 450 EUR pro Projekt freuen.
Den JahresSonderpreis „Ozean der Zukunft“ im BUW II mit
einem Preisgeld in Höhe von 1.100 EUR hat sich Philipp
Griehl aus Halle mit seiner Umsetzung des Themas „Mikroalgen:
CO2-Killer und Energieträger der Zukunft?“ verdient.
Einen herzlichen Glückwunsch an alle Preisträgerinnen und
Preisträger!
oben: Dominik Naß und Lukas Mölders erhielten
von Prof. Dr. Gunnar Friege und Petra Hohnholz
einen Hauptpreis beim BUW I.
unten: BUWII-Hauptpreisträger Matthias Oberbauer
und Mathias Fromberger bei der Preisübergabe
durch Annik Thomsen von der RUETGERS
Stiftung

Hauptpreis BUW I
Möglichkeiten zur Verbesserung der Abwassersituation
beim Unternehmen „friesland foods“
l Die drei Schüler der St.-Nikolaus-Schule erkannten
im Rahmen eines Praktikums beim Molkereiunternehmen
„friesland foods“ zwei direkt zusammenhängende Problembereiche
mit Optimierungspotenzial: Den hohen Verbrauch
an Reinigungslösung zur Milchtanksäuberung und die Belastung
des Abwassers durch organische Verunreinigungen: Die
Milchtanks der Molkerei müssen nach dem Leerfahren mit
Wasser und verdünnter Natronlauge gereinigt werden. Am
Ende des Reinigungsvorganges der Tanks wäre jedoch der
pH-Wert der Lauge noch hoch genug, um für weitere Reinigungsvorgänge
verwendet werden zu können. Es gibt nur
ein Problem: Die organische Verschmutzung der Lauge, hier
gemessen mit dem chemischen Sauerstoffbedarf (CSB), ist
dafür zu hoch und sie steigt noch dazu mit jedem Umlauf
weiter an. Letztendlich schlägt sich die starke organische
Belastung der resultierenden Abwässer in hohen Abwassergebühren
nieder und belastet die kommunale Kläranlage.
l Obwohl also die Reinigungslösung nach der Reinigung
der Milchtanks noch genügend Reinigungskraft hat, muss
sie ausgetauscht werden, denn die Lösung wird hygienisch
bedenk lich, wenn ein CSB-Wert von 2000 mg/l überschritten
wird. Im Originalverfahren wird der CSB-Wert nach einem
Rohmilchtanks (li) und Steriltanks (re)
Industrieabwässer stellen oft ein enormes Belastungspotenzial für kom mu nale
Kläranlagen dar. Dennis Arntz, Lukas Mölders und Dominik Naß (alle Jg. 1993)
widmeten sich mit ihrer sehr anwendungsnahen Projektarbeit dieser Pro ble matik in
ihrer Heimatregion. In enger Zusammenarbeit mit dem Unternehmen „friesland
foods“ suchten sie nach Möglichkeiten, wie das Unternehmen seine Abwasserproblematik
durch den Einsatz von Fil trationstechniken und einen veränderten Prozessablauf
umweltbewusst verbessern könne. Wie lässt sich die organische Verschmutzung
des Abwas sers verringern? Kann beispielsweise mit einem innerbetrieblichen
Vorklärbecken die organische Belastung gesenkt werden?
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Betreuerin:
Anneliese Feuls,
St.-Nikolaus-Schule Kalkar/Nordrhein-Westfalen
Reinigungsgang wieder reduziert, indem ca. 30 bis 40 % der
Lösung verworfen und in den Kanal abgelassen werden. Vor
dem Einleiten in das Kanalsystem wird die Lösung mit Rauchgas
neutralisiert. Anschließend wird der übrig gebliebenen
Lösung erneut Wasser und Natronlauge hinzugefügt und
diese dann auf 80° C für erneute Reinigungsdurchläufe
erhitzt. Die Preisträger haben daher Überlegungen angestellt,
ob die organischen Bestandteile durch Filtration entfernt und
die Flüssigkeit so mit einem ausreichend niedrigem CSB-Wert
erneut als Reinigungslösung für weitere Tankreinigungen verwendet
werden kann. Als direkte Folge würden die Abwasserbelas
tung sinken, Kosten für das Unternehmen eingespart,
Energie und Rohstoffe geschont werden.
l In einem ersten Schritt haben Dennis Arntz, Lukas Mölders
und Dominik Naß verschiedene Filter getestet, um den
geeignetsten für ihr Projekt herauszufinden. Filter aus Nylon
mit einer Porengröße von 0,45 μm in Verbindung mit einer
Duran Filternutsche haben in den Tests am besten abgeschnitten.
Eine kleinere Porengröße verstopfte zu schnell und
bei der Verwendung von Aktivkohlerohren lief die Flüssigkeit
zu schnell durch. Außerdem haben sie sich Gedanken über
eine entsprechende Anlage zur Filtration der Reinigungslösung
gemacht und recherchiert, wie die Reststoffe weiterverarbeitet
werden könnten. Der anfallende Filtrierrück stand ließe sich
demzufolge als Viehfutter verwenden. Dafür müsste die
Anlieferung regelmäßig erfolgen, damit der nährstoffreiche
Rückstand mit anderen Futtermitteln gemischt werden kann.
Denn der alkalische pH-Wert der Milchrückstände müsste bei
der Fütterung ausgeglichen werden. Bei einer Realisation der
Anlage wäre der hohe Platzbedarf zu berücksichtigen, denn
es muss sichergestellt werden, dass eine gewisse Geschwindigkeit
bei der Filtration erreicht und der Druck konstant
gehalten wird.

links: Planung des Vorklärbeckens
rechts: Prozessablauf mit Filtrationsanlage
l Das betriebliche Abwasser der Molkerei hat eine hohe
Belastung durch organische Verunreinigung. Bevor dieses
Abwasser geklärt werden kann, muss es im Klärwerk Hönnepel
(Kreis Kalkar, Nordrhein-Westfalen) zunächst in einem
Flotationsbecken vorgereinigt werden. Die dadurch zusätzlich
entstehenden Kosten werden als sogenanntes Beiwerk den
normalen Abwassergebühren zugerechnet. In einem weiteren
Projektabschnitt haben die drei Schüler der St.-Nikolaus-
Hauptschule daher die Idee verfolgt, ob mit einem innerbetrieblichen
Vorklärbecken die organische Belastung des
Abwassers weiter verringert werden könnte. Die letztendliche
Klärung im Klärwerk sollte somit einfacher und kostengünstiger
werden. Allerdings müsste diese Vorreinigung so kostengünstig
sein, dass sie sich für das Unternehmen auch rechnet.
Experimentelle Filtration im Schullabor
Funktionsmodell
des Vorklärbeckens
mit Klärschlammzusatz
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l Dennis, Lukas und Dominik haben zu diesem Zweck eine
Pilotanlage im Labormaßstab entworfen, konstruiert und
erfolgreich getestet. Im Großmaßstab realisiert, würde das
System den Wasserverbrauch des Unternehmens senken,
somit Abwassergebühren einsparen und zu einer spürbaren
Entlastung des kommunalen Klärwerkes beitragen. Im Labor
haben die jungen Hauptpreisträger anhand ihrer Pilotanlage
verschiedene Bedingungen zum optimalen Verlauf einer Vorklärung
untersucht. Sie variierten beispielsweise die Verweildauer
im Becken oder brachten Klärschlamm für einen ausreichenden
Anteil an Bakterien ein. Dabei hat sich unter
anderem gezeigt, dass ein möglichst neutraler pH-Wert entscheidend
für eine optimale Vorreinigung des Abwassers ist.
Ferner sollte für ausreichende Belüftung gesorgt werden.
l Insgesamt konnten die drei Schüler aus Kalkar mit ihrer
Projektarbeit aufzeigen, dass das Unternehmen seine Abwasserproblematik
durch den Einsatz von Filtrationstechniken und
einem veränderten Prozessablauf umweltbewusst verbessern
könnte. Zwar konnten im Rahmen ihres Projekts keine genauen
Aussagen über die Kosten einer Umsetzung im Realmaßstab
getroffen werden, aber die jungen Umwelttechniker sind der
Überzeugung, dass ihre Verbesserungsvorschläge bei genauer
Prüfung auch aus wirtschaftlicher Sicht gute Chancen hätten,
umgesetzt zu werden.
l Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) ist ein Maß für
die Summe aller Stoffe im Wasser, die unter bestimmten Bedingungen
oxidierbar sind. Es gibt die Menge an Sauerstoff
(in mg/l) an, die zu ihrer Oxidation benötigt würde, wenn
Sauerstoff das Oxidationsmittel wäre. Vor allem zur Überwachung
des CSB in Kläranlagen und anderen wassertechnischen
Anlagen, in denen kein Labor vorhanden ist, erfolgt
die Messung mit einem Küvetten-Schnelltest. Das zugehörige
Photometer zeigt das Ergebnis gleich umgerechnet als Sauerstoff
in mg/l an. Ein Liter Milch hat beispielsweise einen CSB-
Wert von 183000 mg/l. Für Milchbetriebe ist der CSB-Wert
besonders wichtig, da er bei der Reinigung Aussagen über den
Grad der organischen Verschmutzung der Reinigungslauge
durch Fett, Eiweiße und Laktose anzeigt.