Der Kampf gegen den Klimawandel erreicht die Klassenzimmer

Die Wissenschaft warnt seit Jahrzehnten vor den Risiken des Klimawandels infolge der globalen Erwärmung. Doch nur die höchsten wissenschaftlichen Autoritäten verfügen über geeignete Modelle, um das Ausmaß einer Reihe von Phänomenen vollständig zu erfassen. Darüber hinaus bekämpfen sie derzeit Falschmeldungen und Fehlinformationen im Zusammenhang mit politischen Maßnahmen zur Eindämmung der globalen Erwärmung und zum Schutz der Regionen und Menschen, die voraussichtlich am stärksten vom Klimawandel betroffen sind.

Vor diesem Hintergrund entstand POWAR STEAM, ein Startup, das einen Klimasimulator für den Unterricht entwickelt hat, damit Schüler die Wechselfälle des Klimawandels besser verstehen können. Dieses Projekt war eines der Finalisten von SpinUOC 2025, dem Programm der UOC zur Förderung von Unternehmerprojekten. „Das Projekt basiert auf einem Klimasimulator für Landwirte, die das zukünftige Klima in verschiedenen Städten verstehen möchten, denn wie eine Studie der ETH Zürich nahelegt, könnten Barcelona und Madrid bis 2050 das Klima von Marrakesch haben. Ich dachte: Wie können wir Landwirten helfen, die Pflanzen der Zukunft schon heute in einem sich ändernden Klima zu testen?“, erklärt Pablo Zuloaga, Teilnehmer von EduTECH Emprèn und Gründer von POWAR STEAM, einem Projekt, dessen Schwerpunkt sich von der Bereitstellung von Werkzeugen für Landwirte hin zur Bereitstellung an Schulen verlagerte, damit sie experimentieren und Daten sammeln können, die in Zukunft auch für den Agrarsektor nützlich sein könnten“, fügt er hinzu.

Das Projekt schlägt einen STEAM-Ansatz vor – ein Akronym für Science, Technology, Engineering, Arts und Mathematics –, damit „die Schüler Probleme nicht nur verstehen und sich einprägen, sondern sich auch trauen, sie zu lösen. Sie können mithilfe von Daten und neuen Technologien echte Lösungen vorschlagen“, bemerkt er.

Um dies zu erreichen, besteht POWAR STEAM aus einem Klimasimulator und einem Umwelt-Minicomputer namens P-Bit. P-Bit ist eine mit dem Internet verbundene Pflanzenzuchtbox, die mit Sensoren und Aktoren ausgestattet ist, die Regen, Kälte oder Wärme erzeugen – klimatische Bedingungen, die über eine digitale Plattform konfiguriert werden können. Diese vergleicht das gewählte Klima mit den Bedingungen in der Box, um es zu reproduzieren und zu sehen, wie sich dies auf die darin angebauten Pflanzen auswirkt, erklärt Zuloaga. Sowohl Lehrkräfte als auch Schüler können die Region, deren Klima sie in der Box simulieren möchten, anhand einer interaktiven Karte auswählen, die in den Klassenzimmern verfügbar sein wird. „In einigen unserer Tests hatten die Schüler Spaß mit der Karte. So können sie auch das Verständnis von Breitengraden, tropischen Zonen oder der Tatsache, dass es Orte auf der Welt mit wenigen Stunden Tageslicht oder Nacht gibt, lernen, Klimaresilienz zu erreichen“, betont der Initiator dieses Projekts, das es Bildungszentren ermöglicht, Daten zu generieren, zu sammeln und mit anderen Schulen und Instituten weltweit zu teilen, die ebenfalls ihre Plattform nutzen.

Obwohl der Klimasimulator den Ausgangspunkt des Projekts bildete, konzentriert sich POWAR STEAM derzeit auf die Entwicklung und Implementierung des P-Bit, eines Mini-Umweltcomputers für den Unterricht. Dieses benutzerfreundliche, autonome Gerät mit integrierten Sensoren ermöglicht es Schülern, Variablen wie Temperatur, Bodenfeuchtigkeit, Luftqualität und Licht in Echtzeit zu messen. Es wird bereits in Pilotschulen als fächerübergreifendes Instrument zur Behandlung von Nachhaltigkeitsthemen in verschiedenen Fächern eingesetzt und entspricht einem spezifischen Lehrerwunsch: zugängliche, praktische und auf den Lehrplan abgestimmte Ressourcen.

Bisher wurde P-Bit in acht Bildungszentren getestet: fünf in Katalonien und drei in Kroatien. Mehr als 350 Schüler und 50 Lehrer nahmen daran teil. Ziel ist es, in den nächsten fünf Jahren 1.500 Schulen und 90.000 Schüler zu erreichen. „Wir entwickeln eine kollaborative Plattform, auf der Lehrer, Schüler und Familien Experimente austauschen, offene Daten generieren und eine Bildungsgemeinschaft zum Thema Nachhaltigkeit aufbauen können“, sagt Pablo Zuloaga.

Um diese Kapillarität zu erreichen, umfasst POWAR STEAM eine Reihe von Sensoren und Geräten, die die zu simulierenden Ereignisse und Situationen erzeugen können. Es ist aber auch mit Sensoren von Drittanbietern kompatibel, sodass jede Schule, jedes Fach und jeder Lehrer die Möglichkeiten optimal nutzen kann. Zuloaga erklärt, dass derzeit ein spezielles Modell künstlicher Intelligenz trainiert wird, damit Lehrer und Schüler die gewünschte Situation darstellen können. Der Algorithmus gibt ihnen dann Hinweise zur optimalen Klimacomputerkonfiguration, um die Situation zu simulieren.

POWAR STEAM, das als Finalist für SpinUOC 2025 ausgewählt wurde, das Programm der UOC zur Förderung unternehmerischer Projekte, ist laut seinem Erfinder eine innovative Ressource für Lehrer aller Fächer, die ihre Schüler in Prozesse einbeziehen möchten, die die Zukunft der Gesellschaft betreffen.

„Die Kinder haben großen Spaß daran; sie fühlen sich wie Wissenschaftler. Es ist kein Spielzeug, aber es fühlt sich an wie eines“, betont Zuloaga über ein Projekt, das die Neugier der Schüler weckt und sie zu „Akteuren des Wandels in der Zukunft“ macht. „Es hat keinen Sinn, Kindern zu sagen, dass der Klimawandel da ist, wenn wir sie nicht Lösungen vorschlagen lassen und ihnen zeigen, dass sie etwas tun können, um die Welt zu verändern“, schließt er.

Die UOC betreibt Forschung mit einem starken Fokus auf dem digitalen Bereich, um den Aufbau der Gesellschaft der Zukunft zu beeinflussen und zu den Transformationen beizutragen, die zur Bewältigung globaler Herausforderungen notwendig sind.

Die über 500 Forscher und über 50 Forschungsgruppen sind um fünf Forschungseinheiten herum organisiert, um fünf Missionen zu verfolgen: Kultur für eine kritische Gesellschaft, lebenslanges Lernen, digitale Gesundheit und planetarisches Wohlergehen, ethische und humane Technologie sowie digitaler Wandel und Nachhaltigkeit.

Darüber hinaus fördert die Universität über die Hubbik-Plattform den Wissenstransfer und das Unternehmertum innerhalb der UOC-Community.

Die Ziele der Agenda 2030 der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung und offenes Wissen sind strategische Säulen der Lehre, Forschung und Wissensvermittlung der UOC.