Die Ernte und die Freude teilen
Haben Sie Obstbäume oder -sträucher angepflanzt? Dann kennen Sie wahrscheinlich das Glücksgefühl, welches sich bei der Ernte eigener, schmackhafter Früchte einstellt. Fällt der Ertrag besonders üppig aus, kann sich allerdings auch ein gewisses Unbehagen breitmachen, weil nicht alles Obst rechtzeitig verzehrt oder eingeweckt werden kann. Schade, wenn es dadurch sogar verdirbt. Die Zeiten, in denen echte Großfamilien Normalität waren und sich die Ernte schnell unter allen Kinder und Verwandten aufteilen ließ, sind vorbei.
Aber wo eine Tür zufällt, geht eine andere auf. Neue Ideen entstehen, etwa die des gelben Bandes. So kann jeder, der von seiner Ernte etwas an andere Menschen abgeben möchte, seinen Baum oder Strauch entsprechend markieren und die Früchte daran für alle freigeben, die gerade vorbeikommen.
Ebenso interessant sind die sogenannten Stadtteil-Gärten, in denen gleich mehrere Menschen zusammen einen großen Garten bewirtschaften. Arbeit und Ertrag werden geteilt. Dort finden die unterschiedlichsten Menschen aus verschiedenen Kulturkreisen zusammen. Meist werden durch das gemeinsame Arbeiten nicht nur Früchte angebaut, sondern auch Vorurteile abgebaut.
Eine andere schöne Idee hat das rheinland-pfälzische Andernach mit der „Essbaren Stadt“realisiert, indem auf öffentlichen Grünflächen Kartoffeln, Zucchini, Beeren und vieles mehr angepflanzt wird – und jeder Bürger sich von der Ernte bedienen darf. Ein Konzept, das seit vielen Jahren gut funktioniert, weil das Interesse der Menschen groß ist und der Umgang mit den Beeten sorgsam stattfindet.
Ich denke, es gibt auch noch andere Initiativen, wo sinnvolles Teilen das zentrale Anliegen ist. Vielleicht möchten Sie sich ja dort engagieren oder setzen gleich eine eigene Idee um. Gemeinsames Gärtnern verbindet eben.
Tina Balke ist Pflanzenärztin. Garten- und Zimmerpflanzenbesitzer wenden sich ebenso an sie wie Profigärtner, die Probleme mit erkrankten oder schädlingsbefallenen Pflanzen haben und wissen wollen, wie sie diese loswerden. Die Diplom-Agraringenieurin und promovierte Phytomedizinerin bietet Pflanzensprechstunden online, Vorträge und in der Region Bodensee-Oberschwaben Gartenberatungen vor Ort an: www.die-pflanzenaerztin.de
Wenn winzige Sensoren den Blutzucker im Körper eines Diabetes-Patienten messen, den Inhalt eines Pakets kontrollieren oder einem Bauern den Nährstoffgehalt in seinem Acker melden, wird die Energieversorgung leicht zum Pferdefuß: Meist kommt der Strom für diese Mikrogeräte aus noch kleineren Batterien, deren Herstellung, Recycling und Entsorgung die Umwelt sehr stark belasten, weil riesige Mengen solcher kleinen Stromspeicher für das Internet der Dinge und viele andere alltäglich gewordene Anwendungen benötigt werden.
Bereits im laufenden Jahr 2021 sollen weltweit 27 Milliarden solcher Sensoren im Einsatz sein. Gustav Nyström und Xavier Aeby von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) im schweizerischen Dübendorf wollen dieses Problem mit einem SuperKondensator lösen, den sie in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“vorstellen: Sie stellen mit einem 3-D-Drucker im Labor aus einfachen Materialien einen winzigen Stromspeicher her, der nach Gebrauch kompostiert werden kann.
„Das funktioniert natürlich nicht mit den in Batterien verwendeten Metallen“, erklärt Gustav Nyström, der die Empa-Abteilung für Zellulose und Holzmaterialien leitet. Stattdessen nimmt sein Doktorand Xavier Aeby aus Pflanzen gewonnene Nanofasern und Nano-Kristallstrukturen aus Zellulose, sowie Ruß, Grafit und Aktivkohle. Mit Glycerin, das zum Beispiel bei der Herstellung von Biodiesel als Nebenprodukt entsteht, Wasser und Alkoholen werden diese festen Substanzen in flüssige Tinten verwandelt, die ein 3-D-Drucker zu einem Super-Kondensator spritzen kann. In diesem zieht der fließende Strom in einer Elektrode elektrisch positiv geladene Natrium-Ionen aus einer Prise Kochsalz an, die sich an die Oberfläche anlagern, während negativ geladene Chlorid-Ionen zur anderen Elektrode fließen.
In der Theorie klingt das einfach. In der Praxis aber musste Xavier Aeby
Viele Diabetiker nutzen ein Messgerät und einen Sensor am Arm, um die Blutzuckerwerte zu ermitteln. Solche Mikrogeräte brauchen MiniStromspeicher, meist in Form von Batterien.
in langen Versuchen die richtigen Mischungen für die Tinten finden, mit denen sich die vier Lagen eines solchen Super-Kondensators spritzen lassen. Grundlage ist eine flexible Folie aus einem papierähnlichen Material oder ein anderer herkömmlicher Träger, auf den der 3-D-Drucker eine dünne Schicht aufträgt, die elektrischen Strom leitet. Darauf kommt die Elektrode aus Grafit und Aktivkohle und zum Abschluss ein Elektrolyt aus Graphit und Ruß, in dem ein elektromagnetisches Feld die positiven und negativen Ionen gezielt bewegen und so den Kondensator aufladen kann.
Einen festen Stromanschluss benötigt der Stromspeicher dabei nicht, das Ganze funktioniert berührungslos. „Beim Scannen eines mit einem zusätzlichen Schaltkreis versehenen maschinell lesbaren Etiketts auf einem Paket könnte in Zukunft das elektromagnetische Feld so zum
Beispiel gleichzeitig den Super-Kondensator aufladen“, erklärt Gustav Nyström. Ganz ähnlich könnten auch die Energiespeicher für Blutzucker-Sensoren unter der Haut eines Diabetes-Patienten oder Mikro-Messgeräte für die Nährstoffversorgung im Acker oder andere Umweltwerte einfach und kontaktlos mit Energie versorgt werden.
„Allerdings eignen sich diese Super-Kondensatoren nicht für Energiegroßverbraucher wie Handys oder Elektroautos, sondern für Low-Power-Anwendungen“, nennt Gustav Nyström mögliche Einsatzbereiche. Im Labor speichern diese Geräte den Strom bereits sehr gut, nach einer Woche waren noch 30 Prozent der ursprünglichen Kapazität vorhanden. Obendrein speichert ein Gramm des aktiven Kohlenstoffs in einem solchen SuperKondensator 25,6 Farad und hat damit bei einer Spannung von 1,2 Volt mehr als die zehnfache Kapazität vergleichbarer Speicher.
Der größte Vorteil aber ist die Nachhaltigkeit des Materials: Der Super-Kondensator kann nicht nur aus Biomaterialien mit einem 3-D-Drucker in einem sehr einfachen Prozess hergestellt werden, sondern ist auch biologisch abbaubar: Wenn er nach einigen Tausend Zyklen von Laden
Gustav Nyström, schwedischer Forscher und Entladen seinen Dienst getan hat, kann er auf den Kompost geworfen werden und verrottet. Als die beiden Empa-Forscher ihren Superkondensator in normaler Erde vergruben, buddelten sie nach zwei Monaten nur noch ein paar völlig harmlose Kohlenstoffpartikel aus.
Allerdings gilt das nur für die eine Hälfte eines solchen Mikrogeräts, während sich mit herkömmlichen Sensoren der andere Teil in der Natur nicht zersetzt. „Wir arbeiten daher bereits an Sensoren, die wir mit ähnlichen Prozessen und Materialien herstellen und die zusammen mit dem Super-Kondensator ebenfalls kompostiert werden können“, erläutert Gustav Nyström den nächsten Schritt zu einem nachhaltigeren Internet der Dinge. „Bis die ersten Mikrogeräte auf den Markt kommen, dürften jedoch noch einige Jahre vergehen“, erklärt der aus Schweden stammende Forscher weiter.