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Chemie

26. Nov. 2025

2.549

12 Seiten

Haber-Bosch-Verfahren: Ammoniaksynthese erklärt

J

Josh Heitmann @joshheitmann_frcw

Das Haber-Bosch-Verfahren ist eine der wichtigsten chemischen Reaktionen der Welt - ohne sie gäbe es keinen modernen Dünger... Mehr anzeigen

# Das Haber-Bosch-Verfahren

H

Von Josh

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H

H # Gliederung

*   Allgemeine Fakten Haber-Bosch-Verfahren
*   Herstellung der Edukt

Das Haber-Bosch-Verfahren

Stell dir vor, du könntest Luft in Dünger verwandeln - genau das macht das Haber-Bosch-Verfahren! Es ist die industrielle Herstellung von Ammoniak (NH₃), das hauptsächlich für Stickstoffdünger verwendet wird.

Die Reaktionsgleichung ist eigentlich simpel N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃. Stickstoff aus der Luft reagiert mit Wasserstoff zu Ammoniak - klingt easy, ist aber technisch ziemlich knifflig.

Ohne dieses Verfahren könnten wir heute nur etwa die Hälfte der Weltbevölkerung ernähren. Ziemlich krass, dass eine chemische Reaktion so einen großen Einfluss auf unser Leben hat!

Wusstest du schon? Das Haber-Bosch-Verfahren wird oft als die wichtigste Erfindung des 20. Jahrhunderts bezeichnet, weil es die moderne Landwirtschaft erst möglich gemacht hat.

# Das Haber-Bosch-Verfahren

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Von Josh

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H # Gliederung

*   Allgemeine Fakten Haber-Bosch-Verfahren
*   Herstellung der Edukt

Herstellung der Edukte

Bevor die eigentliche Reaktion starten kann, musst du erstmal reinen Wasserstoff und reinen Stickstoff bekommen. Das ist nicht so trivial, wie es klingt.

Wasserstoff wird im Primärreformer bei 800°C aus Wasser und Methan gewonnen. Stickstoff kommt im Sekundärreformer bei 1000°C aus der Luft - da wird praktisch alles andere rausgefiltert.

Nach der Gewinnung bleiben noch ein paar störende Reste wie CO und CO₂ übrig, die auch noch entfernt werden müssen. Sonst würden sie später die Reaktion stören.

Tipp für die Klausur Merke dir die Temperaturen - 800°C für Wasserstoff, 1000°C für Stickstoff. Das kommt gerne in Aufgaben vor!

# Das Haber-Bosch-Verfahren

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H # Gliederung

*   Allgemeine Fakten Haber-Bosch-Verfahren
*   Herstellung der Edukt

Das eigentliche Haber-Bosch-Verfahren

Jetzt wird's richtig interessant! Das Verfahren läuft bei 500°C und 300 bar Druck ab - das sind extreme Bedingungen. Stell dir vor, das ist etwa 300-mal mehr Druck als in deinen Fahrradreifen!

Die Gase werden in einen Kontaktofen gepumpt, wo ein Katalysator die Reaktion beschleunigt. Das entstandene Ammoniak wird dann in einem Kühler verflüssigt und abgetrennt.

Das Clevere daran Die nicht reagierten Gase werden einfach wieder zurück in den Kreislauf gepumpt. So geht nichts verloren und die Ausbeute wird maximiert.

Merke dir 500°C, 300 bar, Katalysator - diese drei Faktoren machen das Verfahren erst wirtschaftlich möglich!

# Das Haber-Bosch-Verfahren

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Von Josh

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H # Gliederung

*   Allgemeine Fakten Haber-Bosch-Verfahren
*   Herstellung der Edukt

Konzentrationsänderung

Hier kommt das chemische Gleichgewicht ins Spiel! Um mehr Ammoniak zu bekommen, kannst du an den Konzentrationen drehen.

Trick 1 Stickstoff und Wasserstoff im Überschuss verwenden. Mehr Edukte bedeuten mehr Produkt - logisch, oder?

Trick 2 Das entstandene Ammoniak ständig abscheiden (durch Verflüssigung). Wenn weniger Produkt da ist, produziert die Reaktion automatisch nach.

Die Gleichgewichtskonstante Kc zeigt dir mathematisch, wie das Verhältnis der Konzentrationen aussehen sollte. Das ist pure Le Chatelier-Prinzip in Aktion!

Praxistipp In der Klausur fragst du dich einfach "Was passiert, wenn ich mehr von X dazugebe?" - das Gleichgewicht verschiebt sich weg von X!

# Das Haber-Bosch-Verfahren

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*   Allgemeine Fakten Haber-Bosch-Verfahren
*   Herstellung der Edukt

Druckänderung

Druck ist dein bester Freund beim Haber-Bosch-Verfahren! Hier gilt eine einfache Regel Höherer Druck = mehr Ammoniak.

Schau dir die Reaktion an Links hast du 4 Gasvolumenanteile 1N2+3H21 N₂ + 3 H₂, rechts nur 2 (2 NH₃). Das System will das Volumen verkleinern, also begünstigt hoher Druck die Ammoniakbildung.

Deshalb arbeitet man mit den extremen 300 bar. Das ist technisch aufwendig und teuer, aber es lohnt sich für die höhere Ausbeute.

Diese Druckregel gilt übrigens nur für Gase - bei Flüssigkeiten und Feststoffen kannst du den Druck meist ignorieren.

Eselsbrücke Mehr Druck drückt das Gleichgewicht zur Seite mit weniger Gasteilchen - also zu NH₃!

# Das Haber-Bosch-Verfahren

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*   Allgemeine Fakten Haber-Bosch-Verfahren
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Temperaturänderung

Hier wird's tricky! Die Temperatur ist ein echter Balanceakt zwischen zwei gegensätzlichen Effekten.

Problem 1 Niedrige Temperatur gibt mehr Ammoniak (Le Chatelier), aber die Reaktion wird sau langsam RGTRegelRGT-Regel. Problem 2 Hohe Temperatur macht die Reaktion schnell, aber du bekommst weniger Ammoniak.

Die 500°C sind ein cleverer Kompromiss! Du bekommst noch genug Ammoniak, aber die Reaktion läuft schnell genug, dass es wirtschaftlich sinnvoll ist.

Ohne diesen Kompromiss wärst du entweder ewig am Warten oder hättest eine miserable Ausbeute.

Für die Klausur 500°C = wirtschaftlicher Kompromiss zwischen Ausbeute (Le Chatelier) und Geschwindigkeit RGTRegelRGT-Regel!

# Das Haber-Bosch-Verfahren

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*   Herstellung der Edukt

Heterogene Katalyse

Der Katalysator ist der heimliche Star des Verfahrens! Ohne ihn würde die Reaktion praktisch gar nicht ablaufen, weil Stickstoff extrem reaktionsträge ist.

Der Prozess läuft in drei Schritten ab 1. Adsorption (Gase lagern sich an der Oberfläche an), 2. Oberflächenreaktion (die eigentliche Reaktion), 3. Desorption (NH₃ verlässt die Oberfläche).

Der kritischste Schritt ist die dissoziative Adsorption von Stickstoff - hier wird die super stabile N≡N-Bindung aufgebrochen. Das kostet richtig viel Energie!

Der Katalysator senkt diese Aktivierungsenergie drastisch und macht das ganze Verfahren erst möglich.

Wichtig Der Katalysator ändert nur die Geschwindigkeit, nicht die Lage des Gleichgewichts!

# Das Haber-Bosch-Verfahren

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*   Allgemeine Fakten Haber-Bosch-Verfahren
*   Herstellung der Edukt

Zusammenfassung

Das Prinzip des kleinsten Zwangs (Le Chatelier) erklärt alles! "Übst du auf ein Gleichgewicht einen Zwang aus, reagiert es so, dass die Wirkung minimal wird."

Konzentration Mehr Edukte oder weniger Produkte → mehr NH₃. Druck Höher → mehr NH₃ (weniger Gasteilchen). Temperatur Niedriger → mehr NH₃, aber langsamer.

Der Katalysator beschleunigt die Einstellung des Gleichgewichts, ohne es zu verschieben. Alle Faktoren zusammen ergeben die optimalen Bedingungen 500°C, 300 bar, Eisenkatalysator.

Das Haber-Bosch-Verfahren zeigt perfekt, wie Theorie und Praxis zusammenspielen müssen, um ein wirtschaftlich sinnvolles Verfahren zu entwickeln.

Alles klar? Wenn du Le Chatelier verstanden hast, verstehst du das ganze Haber-Bosch-Verfahren!

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Timo S

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Julia S

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Marcus B

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Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Haber-Bosch-Verfahren: Ammoniaksynthese erklärt

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Josh Heitmann

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Das Haber-Bosch-Verfahren ist eine der wichtigsten chemischen Reaktionen der Welt - ohne sie gäbe es keinen modernen Dünger und damit viel weniger Nahrung auf der Erde. Dieses Verfahren wandelt Stickstoff und Wasserstoff in Ammoniak um, was ziemlich kompliziert klingt, aber... Mehr anzeigen

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Das Haber-Bosch-Verfahren

Stell dir vor, du könntest Luft in Dünger verwandeln - genau das macht das Haber-Bosch-Verfahren! Es ist die industrielle Herstellung von Ammoniak (NH₃), das hauptsächlich für Stickstoffdünger verwendet wird.

Die Reaktionsgleichung ist eigentlich simpel: N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃. Stickstoff aus der Luft reagiert mit Wasserstoff zu Ammoniak - klingt easy, ist aber technisch ziemlich knifflig.

Ohne dieses Verfahren könnten wir heute nur etwa die Hälfte der Weltbevölkerung ernähren. Ziemlich krass, dass eine chemische Reaktion so einen großen Einfluss auf unser Leben hat!

Wusstest du schon? Das Haber-Bosch-Verfahren wird oft als die wichtigste Erfindung des 20. Jahrhunderts bezeichnet, weil es die moderne Landwirtschaft erst möglich gemacht hat.

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Herstellung der Edukte

Bevor die eigentliche Reaktion starten kann, musst du erstmal reinen Wasserstoff und reinen Stickstoff bekommen. Das ist nicht so trivial, wie es klingt.

Wasserstoff wird im Primärreformer bei 800°C aus Wasser und Methan gewonnen. Stickstoff kommt im Sekundärreformer bei 1000°C aus der Luft - da wird praktisch alles andere rausgefiltert.

Nach der Gewinnung bleiben noch ein paar störende Reste wie CO und CO₂ übrig, die auch noch entfernt werden müssen. Sonst würden sie später die Reaktion stören.

Tipp für die Klausur: Merke dir die Temperaturen - 800°C für Wasserstoff, 1000°C für Stickstoff. Das kommt gerne in Aufgaben vor!

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Die Gase werden in einen Kontaktofen gepumpt, wo ein Katalysator die Reaktion beschleunigt. Das entstandene Ammoniak wird dann in einem Kühler verflüssigt und abgetrennt.

Das Clevere daran: Die nicht reagierten Gase werden einfach wieder zurück in den Kreislauf gepumpt. So geht nichts verloren und die Ausbeute wird maximiert.

Merke dir: 500°C, 300 bar, Katalysator - diese drei Faktoren machen das Verfahren erst wirtschaftlich möglich!

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Konzentrationsänderung

Hier kommt das chemische Gleichgewicht ins Spiel! Um mehr Ammoniak zu bekommen, kannst du an den Konzentrationen drehen.

Trick 1: Stickstoff und Wasserstoff im Überschuss verwenden. Mehr Edukte bedeuten mehr Produkt - logisch, oder?

Trick 2: Das entstandene Ammoniak ständig abscheiden (durch Verflüssigung). Wenn weniger Produkt da ist, produziert die Reaktion automatisch nach.

Die Gleichgewichtskonstante Kc zeigt dir mathematisch, wie das Verhältnis der Konzentrationen aussehen sollte. Das ist pure Le Chatelier-Prinzip in Aktion!

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Druck ist dein bester Freund beim Haber-Bosch-Verfahren! Hier gilt eine einfache Regel: Höherer Druck = mehr Ammoniak.

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Problem 1: Niedrige Temperatur gibt mehr Ammoniak (Le Chatelier), aber die Reaktion wird sau langsam RGTRegelRGT-Regel. Problem 2: Hohe Temperatur macht die Reaktion schnell, aber du bekommst weniger Ammoniak.

Die 500°C sind ein cleverer Kompromiss! Du bekommst noch genug Ammoniak, aber die Reaktion läuft schnell genug, dass es wirtschaftlich sinnvoll ist.

Ohne diesen Kompromiss wärst du entweder ewig am Warten oder hättest eine miserable Ausbeute.

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Der kritischste Schritt ist die dissoziative Adsorption von Stickstoff - hier wird die super stabile N≡N-Bindung aufgebrochen. Das kostet richtig viel Energie!

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Wichtig: Der Katalysator ändert nur die Geschwindigkeit, nicht die Lage des Gleichgewichts!

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Konzentration: Mehr Edukte oder weniger Produkte → mehr NH₃. Druck: Höher → mehr NH₃ (weniger Gasteilchen). Temperatur: Niedriger → mehr NH₃, aber langsamer.

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Kupfergewinnung: Verfahren & Eigenschaften

Erfahren Sie alles über die Gewinnung von Kupfer, einschließlich der Vorkommen, Eigenschaften und Anwendungen. Dieser Überblick behandelt die Schritte der Rohkupfergewinnung, wie Flotation, Abrösten und Elektrolyseverfahren, sowie die Bedeutung von Anodenschlamm. Ideal für Studierende der Chemie und Geowissenschaften.

ChemieChemie
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4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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