MI(N)Treden - die Online-Fortbildungsreihe

In Zeiten der Corona-Pandemie sind Präsenzveranstaltungen schwierig geworden. Daher haben die Chemieverbände Rheinland-Pfalz zusammen mit weiteren Akteuren aus dem Bildungsbereich eine neue Fortbildungsreihe konzipiert, die rein online stattfindet.

Hier finden Sie alle Informationen zur neuen Online-Fortbildungsreihe "MI(N)Treden":

  • Die Fortbildungen stellen einmal im Monat Themen, die alle betreffen, in den Fokus.
  • Sie stehen allen interessierten Lehrer:innen der weiterführenden Schulen offen; es sei denn es ist anders vermerkt
  • Die Dauer beträgt eine Stunde, jeweils am Nachmittag.
  • Die Fortbildungen sind kostenfrei. Sie benötigen lediglich einen PC o.ä. mit Internetverbindung. Ein Headset ist empfehlenswert.

MINT-Bildung ist in unserer technisch orientierten Industrie- und Dienstleistungsgesellschaft unentbehrlich. Sie ermöglicht Mitsprache und Mitwirkung für den Wirtschafts- und Forschungsstandort Deutschland.

In dieser Fortbildungsreihe erfahren Sie, wo MINT-Wissen in unserer Gesellschaft ganz konkret einen wichtigen Unterschied macht. Sie erfahren aus erster Hand Informationen zu aktuellen, gesellschaftlich relevanten Themen wie Impfstoffentwicklung, Wasserstofftechnologie oder Klimawandel.

Die Themen werden didaktisch aufbereitet, um den Lehrkräften eine schnelle Einbindung in den Unterricht zu ermöglichen.


Stoffmasken, OP-Masken, FFP-Masken – Wie gut wirken sie und warum?

Bereits kurz nach Beginn der COVID-19 Pandemie wurde die Bevölkerung aufgerufen, zum Schutz vor Virenübertragung Gesichtsmasken zu tragen. Zunächst einfache Stoffmasken, später OP- und FFP2-Masken. Aber wie gut wirken diese und was beeinflusst ihre Filterleistung?

Um die Eigenschaften verschiedener Gesichtsmasken genauer zu untersuchen, hat die Arbeitsgruppe um Dr. Frank Drewnick die Filtrationseffizienz unterschiedlicher Stoffe, mehrerer OP-Masken und FFP2-Masken gemessen und die Abhängigkeit dieser Effizienz von diversen Einflüssen betrachtet. In der Veranstaltung wird diskutiert, welche Stoffe sich besonders gut eignen, wie gut Stoffmasken und medizinische Masken Partikel aus der Atemluft filtern und welchen Einfluss elektrostatische Ladung der Partikel und Lecks in den Masken auf ihre Wirkung haben. Darüber hinaus werden die physikalischen Effekte, die zur Abscheidung von Partikeln in Stoffen oder Filtermaterialien führen, betrachtet und hiermit die Beobachtungen aus den Messungen erklärt.

Dr. Frank Drewnick ist Gruppenleiter in der Abteilung Partikelchemie, einer gemeinsamen Einrichtung des Max-Planck-Instituts für Chemie und des Instituts für Physik der Atmosphäre der Johannes-Gutenberg Universität Mainz.

Anmeldung

1. Juli 2021, 15:30 – 16:45 Uhr

PL-Nummer: 21KOV17017

Anmeldung über das Pädagogische Landesinstitut Rheinland-Pfalz


Weitere Themen bei MI(N)Treden

  • Ernährung, Lebensmittelforschung und Nachhaltiger Umgang mit Nahrungsmittel mit Prof. Dr. Nina Langen aus Berlin, voraussichtlich am 22. September 2021

     


Gemeinsames Angebot

Hinter der Online-Fortbildungsreihe stehen:

  • die Chemieverbände Rheinland-Pfalz,
  • das rheinland-pfälzische Bildungsministerium,
  • das Pädagogische Landesinstitut Rheinland-Pfalz,
  • das ILF (Katholisches Insitut für Lehrerfortbildung).

Vergangene Themen bei "MI(N)Treden"

Antibiotikaresistenzen – Was kann man dagegen tun?

Antibiotika heilen nicht nur bakterielle Infektionskrankheiten; sie schützen Patienten auch bei Operationen oder während intensiver Krebs-Chemotherapien. Daher sind Antibiotikaresistenzen eine ernste Bedrohung und inzwischen eine globale Herausforderung.

  • Wie entstehen sie?
  • Wie schlimm ist das Problem?
  • Was wird zur Vermeidung und Überwindung von Antibiotikaresistenzen getan – und was kann jeder Einzelne tun?

Antworten auf diese Fragen vermittelt diese Fortbildung.  

Die Berater:innen für Unterrichtsentwicklung Naturwissenschaften stellen im Anschluss an den Vortrag die Bezüge zum Unterricht und möglichen Umsetzungen her.

Referent ist Dr. Siegfried Throm, Geschäftsführer Forschung/Entwicklung/Innovation im Verband Forschender Arzneimittelhersteller e.V.

Kekse, Cookies, Springerle. Physik zwischen harter, plastischer und weicher Materie

Ein spannender und vergnüglicher Vortrag von Prof. D. Thomas Vilgis des MPI für Polymerforschung Mainz

Wer denkt, Weihnachtsplätzchen und anderes Gebäck dienen lediglich zum Geschmacksvergnügen, irrt.

Anhand dieser Köstlichkeiten lassen sich fundamentale Prinzipien der Physik der Kondensierten Materie erkennen und verstehen, etwa das Kleben von granularen Materialien, der Glasübergänge in Eiweißschichten oder thermodynamische Konkurrenzsituation mit physikalischer Frustration.

Das Zubereiten, Backen und „orale Prozessieren“ von Weihnachtsplätzchen und anderen Keksen gestattet uns tiefe Einblicke in das physikalische und chemische Verhalten von Proteinen, Stärken, Zuckern und Fetten. Zucker ist nicht nur süß, sondern stellt das erforderliche Fließverhalten ein, Proteine entwickeln eine erstaunliche physikalische Funktionalität zwischen Fetten und Wasser - und definieren erst dadurch den perfekten Genuss.

Prof. Dr. Thomas Vilgis ist seit 1985 ist er Arbeitsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz. Dort werden viele spannende Themen untersucht, die von der optimalen Zusammensetzung von Autoreifen, Projekten zu Temperaturen in Bienenstöcken, Wasser an Grenzflächen und molekularer Milch-Mayonaise bis zur Nanomaterialien in der Medizin reichen.

Prof. Vilgis betreibt physikalische Grundlagenforschung auf vielen eng miteinander verwandten Gebieten und versucht, Materialeigenschaften durch theoretische Modelle möglichst genau zu beschreiben. Er forscht am Max-Planck-Institut für Polymerforschung auf dem Gebiet der molekularen Lebensmittelwissenschaften mit experimentellen Methoden der Physik und Chemie der weichen Materie. Darunter fällt z. B. das Fließverhalten von Teigen, die Struktur und Eigenschaften von Fettspeicherpartikeln oder das physikalische Verhalten von Hydrokolloiden

Klimawandel und das Pariser Klimaabkommen

Der Klimawandel spielt in den Lehrplänen der naturwissenschaftlichen Fächer eine Rolle, z. B. in der Biologie in den Themenfeldern 5 und 11 sowie in der Physik in den Themenfeldern 8 und 12, aber auch in Erdkunde, Philosophie, Ethik und Religion finden sich Anknüpfungspunkte.

Als Referenten konnten wir Prof. Dr. Mark Lawrence, wissenschaftlicher Direktor am IASS Potsdam, gewinnen. Er befasst sich mit den Herausforderungen des Anthropozän und verfolgt dabei einen interdisziplinären Ansatz. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite des Pädagogischen Landesinstituts (s.u.).

Im Vortrag wird es um die wissenschaftlichen Hintergründe zum Pariser Klimaabkommen gehen. Themen sind:

  • Wie beeinflussen Kohlenstoffdioxid und andere klimawirksame Gase und Aerosolpartikel den Strahlungsenergiehaushalt der Atmosphäre und dadurch das Klima?
  • Wie schnell und wie stark müssten Kohlenstoffdioxid -Emissionen noch eingeschränkt werden, um die Ziele des Pariser Abkommens einzuhalten?
  • Welche Rolle (wenn überhaupt) werden sogenannte Klima Geoengineering-Techniken spielen?
  • Was können Einzelne zum Klimaschutz beitragen?

Impfstoffentwicklung im Wettlauf mit der Pandemie

„Viel hängt davon ab, dass es Unternehmen gelingt, schnell verlässliche Impfstoffe zu liefern.“Dr. Rolf Hömke

Das Thema der ersten Fortbildung der Reihe "MI(N)T reden" behandelt das wichtige und höchst aktuelle Thema der Impfstoffentwicklung. Forscherinnen und Forscher in Unternehmen und Instituten versuchen etwas zu schaffen, das bis vor kurzem unmöglich schien: neue Impfstoffe in unter anderthalb Jahren. Dafür stützen sie sich auf Medizin, Biotechnologie, Chemie und internationale Kooperationen.

Forschungseinrichtungen und Pharmaunternehmen arbeiten unter großem Zeitdruck an diesem gemeinsamen Ziel. „Das ist gewissermaßen MINT United gegen das Virus," sagt Dr. Rolf Hömke. Den Senior Referenten Kommunikation Forschung und Medizin des vfa (Verband der forschenden Pharma-Unternehmen) konnten wir als Referenten gewinnen.

Die Entwicklung von Impfstoffen ist nicht nur ein aktuelles Thema für interessierte Lehrkräfte aller Fächer und zeigt auch, wie viele Berufsgruppen an einem solchen Impfstoff mitarbeiten. Es gibt Bezüge zum Rheinland-Pfälzischen Lehrplan Biologie in der Mittelstufe (Themenfelder 9 und 10) und zum Oberstufenlehrplan.

Batterien der nächsten Generation - Einblicke in die Forschung

Deutschland soll flächendeckend mit Ladestationen ausgestattet und damit der Trend zu E-Autos beschleunigt werden. Die Anforderungen an heutige und zukünftige Energiespeicher sind (nicht nur im Auto) ebenso vielfältig wie ihre zahlreichen Anwendungen. Gerade im Hinblick auf mobile Anwendungen sind für die Zukunft auch neue Konzepte gefragt.

Dabei sind vor allem Energiedichte, Leistung, Effizienz, Umweltfreundlichkeit, Lebensdauer und Kosten von Batterien zu betrachten. Vor allem die Verwendung des begrenzt vorhandenen Rohstoffs Kobalt, der seit jeher wegen seiner Toxizität und der damit einhergehenden Umwelt- und Gesundheitsbedenken in der Kritik steht, soll in Zukunft vermieden werden.
Forschungseinrichtungen, Universitäten und Autoindustrie forschen deshalb intensiv nach anderen Lösungen oder Verbesserungen der Batterietechnik.

Dr. Torsten Brezesinski, Gruppenleiter am Institut für Nanotechnologie am KIT Karlsruhe Karlsruher Institut für Technologie erläutert in seinem Vortrag die Funktionsweise der Lithiumionenbatterie sowie die gängigen Materialien und Elektrolyte. Aufgrund der Herausforderungen, die an zukünftige Batterietechnik gestellt werden, zeigt er die Trends in Forschung und Industrie an verschiedenen Beispielen auf. Experimentelle Daten zu Kathoden-/Anoden-Materialien und deren Charakterisierung geben aktuelle Einblicke in eigene Forschungsprojekte.

  • Kann das Potenzial von zukünftigen Speicherkonzepten, wie Festkörper- und Lithium-Schwefel-Batterien, die möglicherweise über höhere Energiedichten als konventionelle Lithiumionenbatterien verfügen, genutzt werden?
  • Welche möglichen Nachteile hätten diese Konzepte?

Die Entwicklung von Batterien ist ein aktuelles Thema für interessierte Lehrkräfte der Chemie für die Oberstufe sowie für die Sekundarstufe I, denn das 12. Themenfeld in Chemie behandelt schon in der Mittelstufe dieses Thema. In der MSS werden die Themen in der Chemie weitergeführt, wieder aufgegriffen und stärker unter fachlichen Aspekten vertieft. Die Beraterinnen und Berater für Unterrichtsentwicklung Naturwissenschaften stellen im Anschluss an den Vortrag die Bezüge zum Unterricht und möglichen Umsetzungen her.

Innovative Werkzeuge: Genome Editing in Medizin, Pflanzenzüchtung und industrieller Biotechnologie

Genome-Editing zählt zu einer der größten Innovationen der Biotechnologie seit zwei Jahrzehnten. Es umfasst ein Bündel an Methoden, mit denen Genome so schnell wie noch nie erforscht und einzelne DNA-Bausteine so präzise wie noch nie bearbeitet werden können. Ein Beispiel hierfür ist die CRISPR/Cas-Methode.

  • Wie funktioniert Genome-Editing?
  • Welche Vorteile bietet es in Forschung und Entwicklung?
  • Wo wird Genome-Editing eingesetzt?
  • Welche potenziellen Risken Risiken gibt es?
  • Welche ethischen Aspekte müssen bedacht werden?

Genom-Editing ist aktuelles Thema für interessierte Lehrkräfte aller Fächer und hat auch Bezüge zum Rheinland-Pfälzischen Lehrplan Biologie in der Mittelstufe „Biowissenschaften und Gesellschaft“ (Themenfeld 11). Mit der Molekulargenetik sind natürlich auch Bezüge zum Oberstufenlehrplan gegeben.

Dr. Matthias Braun ist Mitglied der Geschäftsführung der Sanofi-Aventis Deutschland GmbH mit Verantwortung für die Pharmazeutische Produktion und Fertigung. Er ist im Landesvorstand des Verbands der Chemischen Industrie (VCI) aktiv und ist Vorsitzender des Vorstandes der Deutschen Industrievereinigung Biotechnologie (DIB). Darüber hinaus engagiert er sich im Produktionsausschuss des Verbands Forschender Arzneimittelhersteller (VFA).

Wenn Sie etwas zum Thema Biotechnologie, Genome Editing und CRISPR/Cas erfahren möchten, lohnt sich ein Blick in den BioTech Brief Genome Editing des DIB (PDF).

Rohstoffleasing, Re-furbish, Re-Commerce und Repair-Design - Innovative Pfade der modernen Kreislaufwirtschaft

Im globalen Durchschnitt werden nur 8,6 % der Rohstoffe recycelt. Auch wenn Deutschland ein Meister des Recyclings ist, bestehen in der modernen Konsumgesellschaft also dennoch große Stoffkreislauflücken. Der nach wie vor global ansteigende Ressourcenverbrauch bedroht die Rohstoffsicherheit nachfolgender Generationen. Vor allem kritische Rohstoffe aus der Gruppe der Metalloide und Metalle werden für die Digitalisierung benötigt. Erdölbasierte Rohstoffe stehen nur noch begrenzt zur Verfügung.

Der Vortrag widmet sich den innovativen Pfaden der Kreislaufwirtschaft, Rohstoffe in Kaskaden immer wieder zu nutzen sowie Produkte in Zukunft so zu gestalten, dass die Reparatur, das Leasing oder Re-furbishing zum Business Case werden. Nicht zuletzt von intelligenten Rohstoffkreisläufen wie beispielsweise das Recycling von Autobatterien für Elektroautos wird es abhängen, ob uns die Rohstoffwende gelingt und die zirkuläre Wertschöpfung integraler Bestandteil nachhaltigen Wirtschaftens ist.

Das Thema Rohstoffe, deren Vorkommen, Eigenschaften, Verarbeitung und Einsatz wird in vielen MINT-Fächern aber auch fachübergreifend behandelt. Für interessierte Lehrkräfte werden nach dem Vortrag Bezüge zu den Lehrplänen und Hinweise zu möglichen Unterrichtsmaterialien vorgestellt.

Referentin ist Prof. Dr.-Ing. Susanne Hartard, Professorin für industrielle Ökologie am Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier. Prof. Hartard steht nach dem Vortrag für Fragen aus dem Chat zur Verfügung.

Landwirtschaft und Biodiversität – ein Gegensatz?

Das Thema ist kontrovers, weil zwei Behauptungen immer wieder auftauchen, wenn es um Landwirtschaft und Biodiversität geht: „Immer mehr Tier- und Pflanzenarten sterben aus“ und „Intensive Landwirtschaft verhindert Biodiversität".

Ist das wirklich so? In der Wissenschaft sind Studien, die diesen Zusammenhang aufstellen, umstritten:

  • Wie misst man Biodiversität?
  • Wann war der Idealzustand gegeben, mit dem man vergleicht?
  • Ab wann fließen neu hinzugekommene Arten in die Berechnung der Artenvielfalt ein?

Biologische Vielfalt zu fördern ist eine Aufgabe, die alle angeht. Bewirtschafter von Flächen, die privaten und öffentlichen Eigentümer sowie die öffentliche Hand, aber auch jeder Einzelne tragen eine gemeinsame Verantwortung.  

Bezüge zum Lehrplänen werden von den ReferentInnen des Pädagogischen Landesinstituts und den Beraterinnen und Beratern für Unterrichtsentwicklung im Anschluss an den Vortrag hergestellt.

Der Referent Dr. Friedrich Dechet vom Industrieverband Agrar e. V ist u. a. Mitglied in der Arbeitsgruppe zum Nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln „Pflanzenschutz und Biodiversität“ des Forums NAP, Mitglied im ExpertenDialog Biodiversität und Landwirtschaft, Mitglied des wissenschaftlichen Beirats bei Alplanta (Institut für Pflanzenforschung) und Ansprechpartner bei der Deutschen Industrievereinigung Biotechnologie (DIB) für biologischen Pflanzenschutz.