Ressourcensparende Energiegewinnung aus erneuerbaren Energien ist eines der dominierenden Themen in Technologie und Forschung. Um Geld, Aufwand und Kosten zu sparen, werden kleinteiligste Prozesse auf ihr Energiegewinnungspotential hin untersucht – immer wieder mit überraschenden Durchbrüchen, wie diese drei ungewöhnlichen Beispiele zeigen:

Unterschiede erzeugen Reibung und Reibung ist Energie. Dies trifft auch auf Licht und Schatten zu, wie der Schattengenerator der Universität Singapur zeigt: Er macht sich erfolgreich den Beleuchtungskontrast zwischen Licht und Schatten zur Stromerzeugung zunutze. Konkret wird dabei mittels dafür konzipierter Zellen die Spanungsdifferenz zwischen Schatten und beleuchteten Bereichen zur Stromerzeugung genutzt. Bisher konnte schon das Betreiben einer Digitaluhr gewährleistet werden. Diese Nutzung von Umgebungsbedingungen bietet ein einzigartiges Potential zu platz- und ressourcensparender Stromerzeugung.

Dass Bakterien Löcher im Käse produzieren, ist hinlänglich bekannt – dass Mikroben Strom erzeugen, bisher eher weniger. Doch genau dieser Effekt wird u.a. vom Karlsruher Institut für Technologie untersucht: Bakterien namens Shewanella oneidensis besitzen die Fähigkeit, elementare Metalle aus Schwermetallverbindungen zu gewinnen. Die dabei entstehenden elektrochemischen Aktivitäten zeigten unter den geschaffenen Bedingungen einen nachweisbaren Stromfluss, dessen Anwendungsspektrum im Laufe der Weiterentwicklung erschlossen werden soll.

„Nichts als heiße Luft“ – jedoch nur solange, bis zwei Metalle ins Spiel kommen: Der Universität Tel Aviv ist gelungen, durch die Kombination von Luftfeuchtigkeit und Metallen Energie zu erzeugen. Kleinste Wassertröpfchen transportieren Ladung zwischen Metallen – diese Spannung konnte in Freilandtests bereits in Höhe von 1 Volt nachgewiesen werden. Neu und unbekannt ist dieser Effekt nicht, seine Nutzbarmachung ist es dennoch. Ebenso wie beim Schattengenerator werden hier Spannungsunterschiede genutzt – in diesem Fall die Kontraste ungleicher Metalle. Sobald höhere Spannungen erzeugt werden können, ist eine praktische Verwendung realistisch.

Sprache offenbart den Horizont des Denkens und Fühlens von Menschen. Im Falle der Piraha, einem kleinen Volk im brasilianischen Urwald, offenbart sich eine ganz eigene Welt. Die knapp 350 Menschen kommunizieren in einer Sprache, die mit nur drei Konsonanten und acht Vokalen auskommt und ihre Bedeutung vor allem durch Tonalität erhält. Ihr Sinngehalt offenbart eine einzigartige Lebenswelt:

Geschichte ist nicht existent und es gibt keine Überlieferung der Vergangenheit. Das Lebe reicht so weit zurück, wie der Sprechende sich selbst erinnert – eine „Davor“ gibt es nicht.

Auch Zahlen existieren so gut wie nicht, da Mengenangaben „eins“, „zwei“ und „viele“ benennen. Bemerkenswert ist, dass Berichte oder Behauptungen klar dahingehend unterschieden werden, ob der Erzählende es selbst gesehen hat oder nicht – diese Information wird den Sätzen angefügt. In ihrer Sprache zeigt sich, dass nur das unmittelbar Erlebte im Mittelpunkt steht. Genauso organisieren die Menschen ihr Leben: Pirahã legen keine Vorräte für die Zukunft an.

Frontalunterricht, Auswendiglernen oder zwangsverordnete Weiterbildung führen nicht nur zu mäßiger Begeisterung, auch der Lerneffekt ist gering. Wie erfolgreiches und nachhaltiges Lernen ein Leben wirklich gelingen kann, beschäftigt Wissenschaftler quer durch die Disziplinen.

Neurobiologe Gerald Hüther beschrieb den Mechanismus erfolgreichen Lernens wie folgt: Freude und Motivation sind der Schlüssel- Das persönliche Interesse macht hierbei den entscheidenden Unterschied: „Die Vorstellung, dass man etwas lernt, weil man es will. Das macht die Sache bedeutsam, dann geht es unter die Haut. So kommt es zur Aktivierung der emotionalen Zentren im Gehirn und dann wird das, was man lernt, sozusagen mit Dopamin gedüngt.“ (Podcast des Deutschlandfunk Kultur, 24.1.2020).

Bei jedem kleinen Fortschritt und Teilerfolg wird Dopamin ausgeschüttet – der Botenstoff, der das Belohnungssystem aktiviert und Glück empfinden lässt. Gleichzeitig setzen die Nervenzellen Wachstumsfaktoren frei und die sich ausbildenden Netzwerke werden dichter und funktionieren nachhaltig. Der Lerneffekt wird verfestigt und Lernen macht Spaß, denn Belohnungen steigern die Motivation.

Profitieren können von diesen Erkenntnissen nicht nur Bildungseinrichtungen – auch Unternehmen können Mitarbeiter vor diesem Hintergrund individuell fördern und das Know-How im Team stärken.