Schülerlabor der Materialwissenschaft – Auf der Suche nach Gold in alten Handys

Schülerinnen der Gemeinschaftsschule Kleinblittersdorf nehmen im Schülerlabor für Materialwissenschaft (SAM) Handys auseinander / Bildquelle: Oliver Dietze

Rund 100 Millionen gebrauchte Handys liegen in Deutschlands Schubladen. Jedes enthält Spuren von Gold und Silber, etliche Gramm Kupfer und seltene Erden. Warum diese Wertstoffe in den Produktkreislauf gehören, lernen Jugendliche im Schülerlabor der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der Universität des Saarlandes. Sie zerlegen dort ihre alten Handys und analysieren die Inhaltsstoffe mit Hilfe von Magneten, Mikroskopen und Röntgengeräten. Dabei erfahren sie mehr über Metalle, Kunststoffe und seltene Erden und verstehen, warum das Handyrecycling so aufwändig ist. Mit dem neuen Angebot für Schulklassen begleitet das Schülerlabor die „Handykampagne“ der Landesregierung.

Am Beispiel von gebrauchten Handys wird gezeigt, dass man wertvolle Ressourcen nicht vergeuden darf, sondern in den Kreislauf zurückführen sollte. Der Abfall ist hier kostbarer Rohstoff am falschen Ort, so Frank Mücklich, Professor für Funktionswerkstoffe der Universität des Saarlandes und Leiter des Schülerlabors Advanced Materials (SAM). Mit Schraubenzieher und Heißluftfön dürfen die Schüler im Labor ausgemusterte Handys in ihre Grundbausteine zerlegen. Sie lernen dabei, die einzelnen Bauteile zu benennen und können sich auch darin üben, das Gerät wieder zusammenzubauen. Mit Hilfe des Periodensystems der Elemente erfahren die Schüler mehr über die chemischen Inhaltsstoffe der Handys und bestimmen zum Beispiel, welche Metalle darin besonders wertvoll sind. Über einen Versuch mit verschiedenen Salzlösungen analysieren die Schüler zudem die im Handygehäuse verbauten Kunststoffe und erörtern, wie man diese recyceln kann.

Alle Elektrogeräte enthalten wertvolle Rohstoffe, die man nach der Nutzung über verschiedene Recyclingverfahren wiedergewinnen kann. Am Beispiel der Smartphones lässt sich außerdem aufzeigen, wie wichtig eine nachhaltige Produktentwicklung ist, damit zum Beispiel kostbare Edelmetalle erst gar nicht zum Einsatz kommen. Zum Vergleich: Eine Tonne Golderzgestein enthält so viel Gold, wie man zur Herstellung von nur 42 Handys benötigt. Mit den Experimenten rund um das Handy unterstützt das materialwissenschaftliche Schülerlabor der Saar-Uni die „Handykampagne“ der saarländischen Landesregierung. Diese will Schülerinnen und Schüler dazu motivieren, ihre gebrauchten Handys zum Recycling zu geben und sich im Unterricht etwa mit der Frage zu beschäftigen, wie sich ihr eigenes Konsumverhalten auf die Umwelt auswirkt. Dafür werden den Lehrern vielfältige Unterrichtsmaterialien zur Verfügung gestellt. Die Deutsche Telekom, die sich um das umweltgerechte Recycling von ausgedienten Handys kümmert, unterstützt die Kampagne mit so genannten Rohstoffboxen. Diese enthalten Proben der wichtigsten Rohstoffe, die in einem Handy enthalten sind. Sie kommen jetzt auch im Schülerlabor SAM auf dem Universitätscampus zum Einsatz.

Dort betreut Pia Kockler, Lehrerin der Gemeinschaftsschule Kleinblittersdorf, ganze Schulklassen. Jeden Donnerstag empfängt sie im Auftrag des Bildungsministeriums Schüler der Klassenstufen 5 bis 13 sowie Juniorstudenten und einzelne interessierte Schüler in den SAM-Kursen. Ihr steht dafür das gut ausgestattete Schülerlabor zur Verfügung, außerdem unterstützen sie mehrere wissenschaftliche Mitarbeiter von Professor Mücklich bei den Experimenten und Vorträgen. Für die Schüler ist es eine wichtige Erfahrung, aus dem gewohnten Schulumfeld heraus zu kommen und zu sehen, wie es an der Universität zugeht. So erhalten sie einen praktischen Bezug zur Theorie, die ihnen in der Schule vermittelt wird.

Mit dem Schülerlabor Advanced Materials will die Universität die Schülerinnen und Schüler möglichst frühzeitig für die Materialwissenschaft und Werkstofftechnik interessieren. In der Schule lernt man naturwissenschaftliche Fächer wie Physik und Chemie kennen, aber hat keine Vorstellung davon, wie die Materialforschung als faszinierende Kombination der verschiedenen Naturwissenschaften und als Brücke zu den Ingenieurwissenschaften aussieht. Neuartige Materialien mit maßgeschneiderten Kombinationen von Eigenschaften seien heute für viele Branchen entscheidend, um im weltweiten Wettbewerb zu bestehen, etwa in der Energieerzeugung, Medizintechnik, Automobilindustrie und im Maschinenbau.

http://www.schuelerlabor-sam.de