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Ressource Wasser nachhaltig nutzen und schützen

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Geographie in den Klassen 7–8 thematisiert den verantwortungsvollen Umgang mit der Ressource Wasser. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit den Ursachen und Folgen von Wasserknappheit auseinander, reflektieren ihr individuelles Konsumverhalten und erörtern Möglichkeiten zur Ressourcenschonung. So werden Nachhaltigkeit und Generationenverantwortung praxisnah erfahrbar gemacht. Wasser bedeutet die Grundlage des Lebens. Es wird nicht nur direkt, also in Form von Trinkwasser verbraucht, sondern auch indirekt, zum Beispiel für die Herstellung von Kleidung und die Bewässerung von Obst und Gemüse. Der rücksichts- und verantwortungsvolle Verbrauch von Ressourcen wie Wasser ist insbesondere im Jahr 2022 aufgrund steigender Energiekosten und anhaltender Hitze in den Sommermonaten in den Fokus vieler Menschen gerückt. Darüber hinaus wird Wasser frequent im Rahmen der Diskussionen um den Klimawandel thematisiert. In gleich mehreren Fächern werden Themen rund um Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit und daraus resultierende Partizipationsmöglichkeiten und Generationenverantwortung behandelt. Es handelt sich hierbei ebenso um eine Thematik, anhand welcher sich sowohl individuelles als auch kollektives Verantwortungs- und Umweltbewusstsein ableiten und fördern lässt. Diese Unterrichtseinheit bietet sich für den fächerübergreifenden Unterricht an und besteht aus drei Arbeitsblättern mit Lösungsvorschlägen, in welchen Schülerinnen und Schüler für den Wasserverbrauch in der Schule, zuhause und in Deutschland sensibilisiert werden und über mögliche Wassereinsparungstechniken reflektieren sollen. Ein wesentliches Ziel der Unterrichtseinheit ist das Reflektieren des eigenen alltäglichen Umgangs mit Wasser. Darüber hinaus werden durch die Lerneinheit neue Impulse zur Energieeinsparung vermittelt. Verantwortungsvoller Umgang mit Ressourcen, in diesem Fall mit (Warm-)Wasser, ist zugleich in mehreren Fächern Lehrplaninhalt, sodass sich diese Unterrichtseinheit auch zum fächerübergreifenden Unterricht eignet. So zielt der Sozialkunde-, Politik- und Wirtschaftsunterricht der Sekundarstufe I im Inhaltsfeld Gesellschaft und Natur unter anderem auch auf die Themen der nachhaltigen Entwicklung ab, mit welcher aktuelle und künftige Bedürfnisse in sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Bereichen gesichert werden können. Dabei geht es auch um Partizipationsmöglichkeiten, um Generationenverantwortung und um den eigenen regionalen, überregionalen und internationalen Lebensweltbezug. Doch auch im Ethik-Unterricht der Mittelstufe stehen Mensch, Natur und Technik zur Disposition, wobei ebenfalls die Konsequenzen des eigenen Handelns und Unterlassens thematisiert werden. Die Unterrichtseinheit startet mit einer Initialfrage, die den Lebensweltbezug herstellt, indem die Schülerinnen und Schüler ihre eigene Wassernutzung des Tages reflektieren und die Wasserverbrauchsanlässe in einer Mindmap an der Tafel / auf dem Smartboard visualisieren. In einem Informationstext auf dem ersten Arbeitsblatt erarbeiten sie Hintergrundinformationen zum täglichen Pro-Kopf-Wasserverbrauch, zur lokalen/regionalen Wasserknappheit und Wassereinsparmethoden in Deutschland. Je nach Lerngruppe bieten sich bei der Bearbeitung verschiedene Sozialformen an. Im nächsten Schritt ermitteln die Schülerinnen und Schüler per Lückentext auf dem zweiten Arbeitsblatt Wassereinspartechniken durch Luftsprudler, Wassermengenregler und Ähnlichem. Schnelle Lernende können im Sinne der Binnendifferenzierung ergänzend ein Video dazu sehen und dessen Aspekte sowie mögliche eigene Ideen der Klasse präsentieren. Ein Wortgitter enthält weitere ressourcensparende Techniken im Umgang mit Wasser, welche weiterhin in einer Internetrecherche konkretisiert und in der Klasse präsentiert werden sollen. Den Abschluss bildet das handlungsorientierte dritte Arbeitsblatt . Die Schülerinnen und Schüler suchen mögliche Orte in der Schule, an denen Wasser genutzt und verbraucht wird, auf und reflektieren deren Wasserverbrauch sowie mögliche Einsparmaßnahmen für ihre Schule. Um die daraus gewonnenen Erkenntnisse auf den eigenen häuslichen Alltag zu übertragen, führen die Schülerinnen und Schüler im Anschluss daran ein Wassertagebuch, in dem sie notieren, womit sie wann und wie viel Wasser im Alltag verbrauchen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen Richtwerte des aktuellen täglichen Pro-Kopf-Wasserverbrauchs und bekannter Sanitärvorrichtungen und -tätigkeiten sowie Gründe regionaler Wasserknappheiten in Deutschland. können Vor- und Nachteile von Wassereinsparungen benennen und wissen, warum vor allem die Warmwassereinsparung hinsichtlich Umwelt-, Ressourcen- und "Geldbeutel"-Schutz bedeutsam ist. reflektieren und entwickeln Ideen, wie sie (Warm-)Wasser in der Schule und zuhause einsparen können. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbstständig zu Energiespartechniken beziehungsweise -vorrichtungen im Internet. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler reflektieren eigene tägliche Verhaltensweisen. kooperieren in (Klein-)gruppen.

  • Politik / SoWi
  • Sekundarstufe I

Kreislauf, Nutzung und Schutz der Ressource Wasser

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Geographie der Klassen 8–10 sensibilisiert Schülerinnen und Schüler für die Bedeutung von sauberem Wasser als lebenswichtige Ressource und für einen verantwortungsvollen Umgang damit. Sie lernen wie Wasser gewonnen, aufbereitet und verteilt wird. Dabei wird die Bedeutung des Handwerks Sanitär-Heizung-Klima für den Erhalt des urbanen Wasserkreislaufs thematisiert. Außerdem setzen sich die Lernenden sich mit globaler Wasserknappheit und Umweltbelastungen auseinander. Die folgenden Fragen bilden zentrale Inhalte dieser Unterrichtseinheit: Wie kommt dieses saubere Wasser überhaupt zu uns? Was passiert damit, bevor es aus der Dusche oder dem Wasserhahn kommen kann? Wie viel Wasser nutzen wir täglich und was können wir tun, um Wasser zu sparen und unser sauberes Wasser zu erhalten? Welche Rolle spielt dabei das Handwerk Sanitär Heizung Klima? Hintergrund dazu ist: Sauberes Wasser zu haben ist in unserer Gesellschaft etwas Selbstverständliches. Wir müssen nur den Wasserhahn aufdrehen und schon fließt Wasser heraus, das wir trinken und zum Waschen und Baden nutzen können. Wir haben ein Zuhause mit einem eigenen Bad mit einer Toilette, einem Waschbecken und einer Dusche und/oder Badewanne. Unser schmutziges Wasser fließt ganz automatisch ab und wird über die Abwasserleitung entsorgt. Millionen Menschen haben diesen Luxus jedoch nicht. Sie müssen täglich weit laufen, um einen Brunnen mit sauberem Wasser zu erreichen und das Wasser dann mühsam nach Hause tragen. Dabei ist sauberes Wasser für uns Menschen ebenso wie für alle Lebewesen, für Tiere und Pflanzen lebenswichtig. Ohne Wasser würden wir austrocknen und verdursten. Dabei ist das Wasser jedoch auf der Erde sehr ungleich verteilt. Einige Regionen leiden unter zu viel Wasser und Überschwemmungen, andere unter zu wenig und Dürre. Obwohl Wasser so knapp und so lebensnotwendig ist, gehen viele Menschen sehr sorglos damit um. Bäche und Flüsse werden durch Schmutz und Abfall verunreinigt. Zahlreiche Gifte belasten unsere Umwelt, so auch Bäche, Flüsse, Seen und Meere. Wir verbrauchen immer mehr Wasser weltweit, was an vielen Orten schon zu einem Absinken des Grundwasserspiegels geführt hat. Jedoch sind wir uns in unserer Gesellschaft der Selbstverständlichkeit unseres sauberen Wassers, das stehts ausreichend verfügbar ist, oftmals gar nicht bewusst. Die Unterrichtseinheit "Wie kommt das Wasser aus der Dusche" vermittelt ein Bewusstsein darüber, dass sauberes Wasser immer knapper und es daher immer dringender für uns wird, dieses saubere Wasser zu schützen und zu erhalten. Dabei sind wir uns über die Selbstverständlichkeit unseres Wasserzugangs oft gar nicht bewusst und wir kennen oftmals die Abläufe gar nicht genau, die zu sauberem Wasser führen und dazu, dass dieses Wasser für uns verfügbar ist, indem es aus unseren Wasserhähnen und unserer Dusche fließt. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich in dieser Unterrichtseinheit daher zunächst anhand verschiedener Medien (Text, Internet, Film) ein Grundwissen über den urbanen Wasserkreislauf, die Wassergewinnung und die Wassernutzung und diskutieren Möglichkeiten, Wasser zu sparen sowie sauberes Wasser zu schützen und zu erhalten. Ebenso erarbeiten sie sich anhand verschiedener Medien (Text, Internet, Film) ein Grundwissen über das Handwerk "Sanitär, Heizung, Klima" und lernen die zentralen Berufe kennen, die unter dieses Handwerk gefasst werden. Vorkenntnisse benötigt diese Unterrichtseinheit keine außer den Beobachtungen, die wir bei unserer täglichen Wassernutzung machen können. Bereits vorhandenes Wissen zum urbanen Wasserkreislauf, zur Wassergewinnung und zum Handwerk "Sanitär, Heizung, Klima" kann zur Grundlage für die Vertiefung, Ergänzung und Ausweitung dieses Wissens genutzt werden, muss aber nicht zwingend vorhanden sein. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen in Grundzügen den urbanen Wasserkreislauf. kennen Fakten zu Trinkwassergewinnung, Regenwassernutzung, Wassererwärmung durch Solarenergie, Wassersparmethoden und Wasser allgemein sowie zum SHK-Handwerk und smarten Bädern. wissen, wie das Wasser aus der Dusche und den Wasserhahn kommt. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben sich im eigenständigen Beschaffen, Strukturieren und Interpretieren von Informationen, die sie im Internet und auf Arbeitsblättern recherchiert haben. nutzen aktiv verschiedene Medien und erkennen deren Vor- und Nachteile im Rahmen der Informationsaufbereitung. trainieren das verständliche und zielgruppenadäquate Zusammenfassen längerer Informationstexte und das verständliche Präsentieren zentraler Informationen und Inhalte. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler trainieren im Rahmen der Paar- und Gruppenarbeit Zusammenarbeit mit anderen Personen. lernen, Diskussionen argumentativ und rational zu führen. schulen im Rahmen von Diskussionen und Präsentationen die eigene Ausdrucksfähigkeit und aktives Zuhören.

  • Geographie
  • Sekundarstufe I

Nachhaltigkeit braucht Handwerk – Perspektiven im SHK-Berufsfeld

Fachartikel

Der Fachartikel beleuchtet, welche Rolle das Handwerk bei der Bewältigung aktueller Gesellschaftsaufgaben wie Energiewende, Klimaschutz und demografischem Wandel spielt. Am Beispiel des Sanitär-Heizung-Klima-Handwerks (SHK) werden Themen wie CO2-Reduktion, nachhaltige Gebäudetechnik und barrierefreie Sanitärlösungen behandelt. Der Fachartikel eignet sich für den fächerübergreifenden Unterricht und verbindet technische mit gesellschaftlichen Perspektiven auf Zukunftsthemen. Schülerinnen und Schüler kennen dies, denn alle, die schon einmal einen langen Spaziergang im Winter gemacht haben, wissen: Irgendwann hilft auch der wärmste Wintermantel nicht mehr, man fröstelt und freut sich auf ein geheiztes Zuhause. Kaum vorstellbar, wie ungemütlich es wäre, wenn man plötzlich in eine kalte Wohnung käme. Die Heizung ist ausgefallen und man hat auch kein warmes Wasser mehr. Genau hier kommen dann die Fachkräfte wie Anlagenmechaniker/-innen für SHK, Ofen- und Luftheizungsbauer/-innen ins Spiel. Sie gehören alle der sogenannten SHK-Branche an und sind im Falle einer kaputten Heizung der Ansprechpartner der Wahl. Serviceorientierung ist dabei wie in vielen anderen Berufen innerhalb und außerhalb des Handwerks auch im SHK-Handwerk essenziell. Man stelle sich nur einmal vor, man müsste bei einer defekten Heizung in einer kalten Wohnung sitzen oder kein warmes Wasser käme aus der Leitung. Aber nicht nur für ein warmes Zuhause im Winter sind diese Fachkräfte von hoher Bedeutung. Sie leisten ebenso einen großen Beitrag zur deutschlandweiten Energiewende, indem sie beispielsweise private Heizanlagen auf- beziehungsweise umrüsten mit nachhaltigeren, klimafreundlicheren Anlagen. Denn eine zeitnahe Umstellung auf eine nachhaltige Wärmeversorgung ist besonders wichtig, um die Ziele der energetischen Umstrukturierung zu erreichen. Für Schülerinnen und Schüler, die sich besonders für ein nachhaltiges Leben auf unserem Planeten interessieren, kann dieser Beruf attraktiv sein, können sie doch aktiv die Energiewende mitgestalten und sich für mehr Nachhaltigkeit einsetzen. Noch heute gehören fossile Energiequellen wie Braun- oder Steinkohle, Erdgas oder Erdöl zu den am meisten verwendeten Energieträgern. Sie dienen nicht nur der Nutzung von Fahrzeugen, sondern sind auch Quellen für Strom- und Heizenergie. Vermehrt sollen diese durch erneuerbare Energien aus Photovoltaikanlagen und Windrädern, Wasserkraft oder Biomasse ersetzt werden. Diese sind im Vergleich zu den fossilen Brennstoffen regenerativ. Das heißt, sie stehen in einem unendlichen Maß zur Verfügung oder wachsen in verhältnismäßig kurzer Zeit nach. Allerdings sieht es in der Realität leider noch ganz anders aus. Von insgesamt etwa 21 Millionen privater Heizungen, die die deutsche Bevölkerung mit Wärme und Warmwasser versorgen, sind 12 Millionen Heizkessel wahre "Energieschleudern" (Zentralverband Sanitär Heizung Klima 2020:5). In diesem Fall werden fossile Brennstoffe wie Heizöl, Kohle und Erdgas, genutzt, um Heizwärme zu erzeugen. Problematisch ist hier nicht nur ein ineffizienter Verbrauch an Energie, sondern auch ein erhöhter Ausstoß an Kohlenstoffdioxid.

  • Politik / SoWi

Handwerk liegt in der Natur des Menschen

Fachartikel

Dieser Fachartikel zeigt, wie lehrplanrelevante Themen mit lebensweltnahen Bezügen zum Handwerk verbunden werden können. Von der Berechnung des Energiebedarfs für warmes Wasser über den Dreisatz beim Gerüstbau bis zur Biologie der Haare – handwerkliche Kontexte bieten vielfältige Anknüpfungspunkte für den fächerübergreifenden Unterricht. Zudem werden der Wirtschaftszweig Handwerk, die Vielfalt der Ausbildungsberufe und Karrierewege beleuchtet. Handwerk in meinem Unterricht?! Ich bin doch Deutsch-Lehrkraft! Unterricht individuell auszurichten gestaltet sich nicht immer leicht, denn die Zeitfenster in den dichten Fachcurricula zeigen sich gewohnt eng. Aber wie ist es möglich, trotzdem auch zeitaktuelle, außer-curriculare Inhalte weiterhin einzubinden, die für die eigene Klasse, für die Region und gar Bundesländer von tragender Bedeutung sind? Kann man als Lehrkraft aus dem eigenen Unterrichtsgeschehen heraus tatsächlich einen Wandel mitgestalten, eine neue Perspektive eröffnen, an gesellschaftlichen Entwicklungen teilhaben? Lehrkräfte wissen, dass das möglich ist, denn sie greifen Impulse der Zeit auf, nehmen sie in ihren Unterricht und öffnen damit Augen und Ohren der Lernenden zu Belangen unserer Zeit. Und dies kann ganz unterschiedliche Themengebiete betreffen. Blickt man beispielsweise auf das Handwerk, so stellt man seit Jahren einen deutlichen Rückgang an Auszubildenden sowie eine kongruente Zunahme an unbesetzten Ausbildungs- und Lehrstellen fest (ZDH. Online). Überall fehlt es an qualifizierten Fachkräften; Handwerkerinnen und Handwerker sind daher begehrter denn je. In allen Bereichen des alltäglichen Lebens werden sie gebraucht und geschätzt, ihre beruflichen und finanziellen Erfolgsaussichten sind mithin äußerst gut. Erlerntes setzen sie dabei konkret um und sehen das eigens Geschaffene als Resultat ihres Werkens. Kann und sollte man als Lehrkraft dazu beitragen, den Schülerinnen und Schülern allgemeinbildender Schulen Handwerk näher zu bringen und wie kann dies geschehen? Ja, indem für Lernende interessante Themen mit Lebensweltbezug im Unterricht behandelt werden, die indirekt auch eine Schnittstelle zur Welt des Handwerks und zugleich zum Curriculum des jeweiligen Faches bilden. Das können Themen sein wie das Warmwasser , mit dem man sich morgens duscht – der Energiebedarf zur Erwärmung des Wassers lässt sich im Physikunterricht berechnen und seine Nachhaltigkeitspotenziale in gesellschaftswissenschaftlichen Fächern diskutieren. Themen wie der Dreisatz , den jeder und jede in den vielfältigsten Lebenssituationen anwenden kann, daher lehrplanrelevant im Fach Mathematik ist und darüber hinaus auch von Gerüstbauerinnen und Gerüstbauern genutzt wird. Oder einer der wichtigsten Identitätsfaktoren, vor allem im Jugendalter – die Haare – ist biologisch betrachtet eine wahre Wunderwelt, in der sich besonders Friseurinnen und Friseure galant bewegen. Handwerk steckt in mehr Themen als man denkt – und auch in mehr Regionen. Warum also nicht auch im Sinne außerschulischen Lernens den Satz des Pythagoras am frisch errichteten Gerüst um die Ecke visualisieren oder die Warmwasseraufbereitung in der Schule vor Ort erfahren? Sie sehen: Genau hier können Lehrkräfte ansetzen. Was ist Handwerk? Das Handwerk bezeichnet sich selbst als "die Wirtschaftsmacht von nebenan". In Deutschland hat die Branche über fünf Millionen Beschäftigte, eine Million Betriebe und erzielt einen Jahresumsatz von 650 Milliarden Euro (ZDH. Online). Das handwerkliche Gewerbe wird in Deutschland verbindlich durch das Gesetz zur Ordnung des Handwerks (Handwerksordnung) festgelegt und geregelt (HwO. Online). In fast allen Lebensbereichen werden die Fertigkeiten und das Know-how von Handwerkerinnen und Handwerkern gebraucht. "Die handwerkliche Tätigkeit, die von der industriellen Massenproduktion abzugrenzen ist, ist eine selbständige Erwerbstätigkeit auf dem Gebiet der Be- und Verarbeitung von Stoffen sowie im Reparatur- und Dienstleistungsbereich" (Gabler Wirtschaftslexikon. Online). Wolfgang Herzog, selbst erfahrener Handwerker, macht darauf aufmerksam, dass der Begriff "Handwerk" sich aus den beiden Wörtern "Hand" und "Werk" formt und dabei bereits das Wesentliche eines Handwerksberufs zusammenfasst: Nämlich mit den eigenen Händen etwas herzustellen, was einen Nutzen hat (Herzog 2012: 13). Dabei stehen den Händen heute vielfach hochinnovative, häufig digitale Werkzeuge zur Seite. Entscheidend ist und bleibt aber die individuelle Leistung oder Problemlösung des Handwerks im Gegensatz zur Massenproduktion.

  • Fächerübergreifend

Haarwaschmittel chemisch erforschen

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 10 vermittelt zentrale Kenntnisse zu Lösungen, Löslichkeit und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Die Schülerinnen und Schüler lernen die chemische Struktur und Wirkung von Haarwaschmittel kennen, analysieren deren reinigungswirkung und stellen ein eigenes Haarshampoo her. Dabei wird das Konzept der Wasserstoffbrückenbindungen anschaulich vermittelt und handlungsorientiert erfahrbar. Diese Unterrichtseinheit kann in den Rahmenlehrplan der Sekundarstufe I eingeordnet werden. Thematisch orientiert sie sich dabei an einem sehr alltagsbezogenen Thema, das aus keinem Haushalt wegzudenken ist: den Tensiden. Besonderes Augenmerk wird auf die chemische Struktur und die damit verbundenen Eigenschaften gelegt, wodurch die Schülerinnen und Schüler die Anwendung des Struktur-Eigenschafts-Konzepts kennenlernen. Die Herabsetzung der Oberflächenspannung durch waschaktive Substanzen wird dabei ebenfalls im Detail untersucht. In Bezug auf die chemische Praxis wird ein Haarshampoo selbst hergestellt. Vor allem spielen hier die Zusammensetzung und die Haltbarkeit eines Shampoos eine wichtige Rolle. Bei Bedarf kann an dieser Stelle auch die Parallele zur Seifenlösung gezogen werden und ein Vergleich der Eigenschaften hinsichtlich der Vor- und Nachteile stattfinden. Zuletzt wird in einer weiterführenden, fächerübergreifenden Aufgabenstellung die Vermarktung eines solchen eigenen Shampoos bearbeitet und innerhalb der Klasse diskutiert. Dabei wird auf die Grundlagen des Marketings eingegangen und das Zusammenarbeiten in einer Gruppe sowie die Verteilung der Aufgaben geübt. In einigen Aufgabenstellungen wird die eigene Recherchefähigkeit entwickelt und verbessert, aber auch die Fähigkeit zur reflektierten Recherche im Internet geschult. Das Thema Tenside ist vor allem daher relevant, da sie neben der Nutzung in der Kosmetikindustrie ein breit gefächertes Anwendungsspektrum aufweisen und aus dem Alltag eines jeden Menschen nicht mehr wegzudenken sind. Diese Thematik sollte in den Schulunterricht eingebunden werden, um einen Alltagsbezug herzustellen und somit das Interesse der Schülerinnen und Schüler zu wecken. Die Unterrichtseinheit ist ideal für den Chemie-Unterricht der Sekundarstufe I geeignet. Sie kann im Anschluss an das Themengebiet "Ester – Vielfalt der Produkte aus Alkoholen und Säuren" behandelt werden und bezieht sich dabei vor allem auf die Rahmenlehrpläne der Länder Berlin, Brandenburg und Nordrhein-Westfalen. Die Einheit bietet ebenso fächerübergreifende Aspekte und könnte teilweise als Exkurs im Fach Wirtschaft eingesetzt werden. Das Themengebiet Säuren und Laugen sollten die Schülerinnen und Schüler zuvor bereits kennengelernt haben. Außerdem sollte für die Bearbeitung der Aufgaben ein gewisses chemisches Basiswissen vorhanden sein sowie die grundlegende Fähigkeit vorliegen, themenbezogen in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Weiterhin sind keine Vorkenntnisse notwendig. In der ersten Doppelstunde wird zunächst über das Thema der Tenside gesprochen. Wahlweise kann hier mittels einer kleinen Experimentier-Einheit die Grenzflächenspannung im Detail besprochen und diese dabei veranschaulicht werden. Im weiteren Verlauf wird auf die Herstellung von Shampoos näher eingegangen und in Paararbeit ein eigenes Shampoo hergestellt. Im Anschluss kann dann – in einem fächerübergreifenden Exkurs – auf die Vermarktung eines eigenen Shampoos eingegangen und so die Grundlagen für das Marketing besprochen werden. Die Unterrichtseinheit besitzt ausreichend Möglichkeiten, zwischen darbietendem Unterricht und der aktiven Mitgestaltung durch Schülerinnen und Schüler zu variieren. Sie bietet grundlegendes chemisches Wissen in naher Anlehnung an den Alltag. Mögliche Differenzierung: Mit den Arbeitsaufträgen kann flexibel umgegangen werden. Der Exkurs bezüglich der Vermarktung eines eigenen Shampoos kann unterschiedlich intensiv behandelt werden. Eine schriftliche Ausarbeitung mit anschließendem Gruppenvortrag ist ebenso möglich wie eine Darstellung erster Ideen in einer Mindmap. Ergänzendes Arbeitsblatt Zur weiteren Vertiefung mit der Unterrichtseinheit steht das Arbeitsblatt " Unternehmerisches Handeln: Entwickeln eines Shampoo-Etiketts " zum Download bereit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich ein detailliertes Wissen über Tenside und ihre Waschwirkung. lernen die Herstellung eines Shampoos in der Praxis kennen. lernen das Struktur-Eigenschafts-Konzept kennen und schließen von der Struktur auf die Eigenschaften der Stoffe. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Informationen aus einem Text entnehmen und wiedergeben. können in verschiedenen Quellen zu einem naturwissenschaftlichen Sachverhalt recherchieren und verbessern dabei auch die Fähigkeit zur reflektierten Recherche im Internet. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können kritisch hinterfragen. können kooperativ wie autonom arbeiten.

  • Chemie
  • Sekundarstufe I

Gewinnung und Verarbeitung von Eisen zu Stahl

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 11 vermittelt Grundlagenwissen über die Gewinnung und Verarbeitung von Eisen zu Stahl. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Redoxreaktionen im Hochofen, beschreiben die Umwandlung von Roheisen zu Stahl und erörtern chemische Prozesse im Kontext von Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit. So werden sowohl Reaktionsprinzipien als auch stoffliche Eigenschaften praxisnah erarbeitet. Diese Unterrichtseinheit kann in den Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II eingeordnet werden. Thematisch orientiert sie sich dabei an einem Werkstoff, der nicht nur in der Industrie, sondern auch im Alltag eine ganz entscheidende Rolle spielt: Stahl. Er lässt sich in jeglichen Branchen wiederfinden und ist als Werkstoff nicht wegzudenken. Im Fokus dieser Unterrichtseinheit steht die Gewinnung von Eisen sowie die Weiterverarbeitung zu Stahl. Dabei wird zunächst der Abbau von Metalle rzen im Detail betrachtet. Besonderes Augenmerk wird dann auf den Hochofenprozess und die dabei ablaufenden chemischen Reaktionen gelegt, wodurch die Schülerinnen und Schüler das Thema der Redoxgleichungen wiederholen und lernen es anzuwenden. Neben der Herstellung von Eisen wird auch die Umwandlung von Roheisen zu Stahl näher betrachtet, wobei hier vor allem das Linz-Donawitz-Verfahren eine wichtige Rolle spielt. Außerdem kann in einer fächerübergreifenden Aufgabenstellung die Stahlherstellung in Bezug auf Ressourcenschonung und Umweltfreundlichkeit zunächst in Gruppen und dann innerhalb der Klasse diskutiert werden. Dabei werden das kritische Hinterfragen und das Zusammenarbeiten in einer Gruppe sowie die Verteilung der Aufgaben geübt. In einigen Aufgabenstellungen dieser Unterrichtseinheit wird die eigene Recherchefähigkeit entwickelt und geschult. Abschließend beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema Stahl als Werkstoff. Hierbei wird vor allem auf die enorme Vielfältigkeit an Anwendungsgebieten sowie verschiedenen Legierungsmöglichkeiten hingewiesen. Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen groben Überblick über die Einteilung der Stähle nach ihrer chemischen Zusammensetzung und erkennen Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften der Stahllegierungen und den zugesetzten Elementen. Stahl ist einer der am häufigsten verwendeten Werkstoffe der Welt . Er begegnet uns überall im Alltag, ob am Frühstückstisch, auf dem Weg zur Schule oder in der Freizeit am Computer. Doch nicht nur im Alltag besitzt er größte Relevanz, auch als Werkstoff für die Bauindustrie, in Werkzeugen oder Maschinen ist er nicht mehr wegzudenken. Daher ist diese Thematik von höchster Bedeutung für den schulischen Unterricht. Die Unterrichtseinheit ist ideal für den Chemie- und Geografieunterricht der Sekundarstufe II geeignet. Sie kann im Anschluss an das Themengebiet "Energie und chemische Reaktionen" als möglicher Kontext in Bezug auf die "Metallgewinnung" sowie einem "Nachhaltigen Umgang mit Stoffen und Energie" behandelt werden und bezieht sich dabei vor allem auf die Rahmenlehrpläne der Länder Berlin, Brandenburg und Nordrhein-Westfalen. Die Einheit bietet ebenso fächerübergreifende Aspekte und könnte teilweise als vertiefendes Modul im Fach Geografie für das Themengebiet "ökonomisch relevante Bodenschätze" beziehungsweise "Überblick über Arten und Verteilung von Bodenschätzen" eingesetzt werden. Außerdem kann diese Einheit in verringertem Umfang als ergänzendes und weiterführendes Material für die Sekundarstufe I während der Thematik "Metalle – Schätze der Erde" verwendet werden. Grundlegende chemische Kenntnisse werden für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt. Die Aufstellung von Reaktionsgleichungen und insbesondere von Redoxgleichungen sollte zuvor mit den Schülerinnen und Schülern besprochen worden sein. Außerdem sollte die grundlegende Fähigkeit vorliegen, themenbezogen in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Weiterhin sind keine Vorkenntnisse notwendig. In der ersten Doppelstunde wird zunächst über das Thema der Metalle rze gesprochen. Als zentraler Punkt bei der Stahlherstellung wird auch hier besonderes Augenmerk auf den Hochofenprozess gelegt. Wahlweise kann hier eine klimafreundlichere Alternative zum Hochofenprozess – die wasserstoffbasierte Stahlerzeugung – thematisiert und so auf die Wichtigkeit einer nachhaltigen Großindustrie eingegangen werden. Im Anschluss werden der Werkstoff Stahl und seine Eigenschaften näher betrachtet. Im Verlauf der Unterrichtseinheit kann zwischen darbietendem Unterricht und der aktiven Mitgestaltung durch Schülerinnen und Schüler immer wieder variiert werden, was eine abwechslungsreiche Unterrichtsgestaltung erlaubt. Die Einheit bietet vertiefendes chemisches Wissen in Anlehnung an den Alltag mit breit gefächerten, binnendifferenzierbaren Aufgabenstellungen in verschiedenen Schwierigkeitsstufen. Diese können je nach Wissensstand, Grund- oder Leistungskurs flexibel ausgetauscht oder ergänzt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich detailliiertes Wissen über Metallerze und deren Abbau. erläutern die chemischen Vorgänge im Hochofen. kennen das Linz-Donawitz-Verfahren. können verschiedene Stähle grob einteilen und sie an Gerüsten in ihrer Umgebung kennenlernen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Informationen aus einem Text entnehmen und wiedergeben. können in verschiedenen Quellen zu einem naturwissenschaftlichen Sachverhalt recherchieren und verbessern dabei auch die Fähigkeit zur reflektierten Recherche im Internet. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen kritisch zu hinterfragen. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. bewerten und diskutieren in einer Gruppe.

  • Chemie
  • Sekundarstufe II

Nachhaltigkeit im Kfz-Gewerbe – Vom Rohstoff bis zum Recycling

Fachartikel

Dieser Fachartikel vermittelt anhand des Kraftfahrzeug-Gewerbes, wie Nachhaltigkeit konkret umgesetzt werden kann. Am Beispiel des Produktlebenszyklus eines Fahrzeugs – von der Rohstoffgewinnung über Produktion und Nutzung bis zum Recycling – werden Aspekte wie verantwortungsvolle Materialbeschaffung, Kreislaufwirtschaft und ressourcenschonende Instandhaltung beleuchtet. Dabei werden auch aktuelle Entwicklungen wie Elektromobilität und der „grüne Kreislauf“ in Kfz-Werkstätten thematisiert. Rohstoffgewinnung und Materialeinkauf Die Herstellung eines Kraftfahrzeugs erfordert diverse Materialien und Werkstoffe: Neben Glas, Kunststoffen, Lacken und Klebstoffen sind dies vor allem die Metalle Eisen, Aluminium, Stahl und Zink (autoberufe.de: Chemie am Auto) sowie Kupfer und Nickel (umweltbundesamt.de: Umweltrisiken und - auswirkungen). Werden Rohstoffe abgebaut, können sich (negative) Effekte auf die Umwelt ergeben wie Rodungen von Urwäldern und Verunreinigung des Wassers. Damit einher gehen auch der Verlust des Lebensraumes sowie die Beeinträchtigung der Gesundheit von Menschen, Tieren und Pflanzen. Energie- und emissionsintensive Metallerzeugung und -verarbeitung können Luftverschmutzungen, sauren Regen, Wasser- und Vegetationsschädigungen bedingen. Verseuchungen von Böden können eine Konsequenz von Schwermetallemissionen sein (umweltbundesamt.de: Umweltrisiken und - auswirkungen). Bei der Materialbeschaffung für die Produktion von Kraftfahrzeugen verpflichten sich Automobilhersteller aber seit 2021 durch das deutsche Lieferkettengesetz vermehrt dazu, neben den Kosten insbesondere auch die Einhaltung der Menschenrechte sowie soziale Mindeststandards (e-mobil.de: Zukunftsfähige Lieferketten) und ökologische Faktoren wie CO 2 -Neutralität zu berücksichtigen. Fahrzeugproduktion Auch wenn in der Kraftfahrzeugproduktion Emissionsreduktion und der Einsatz erneuerbarer Energien eine deutlich größere Rolle als in der Vergangenheit spielen, so können Umwelt- und Gesundheitsbelastungen dennoch entstehen, wenn Produktionsschritte in Entwicklungs- oder Schwellenländer verlagert werden, in denen andere gesetzliche, technische sowie ökologische Standards herrschen (gruene-bundestag.de: Klimafreundliche Produktion in der Automobilindustrie). Ein weiteres Problem sind die im Zuge der Fahrzeugproduktion und -entsorgung entstehenden Abfälle (gruene-bundestag.de: Klimafreundliche Produktion in der Automobilindustrie). Ferner erzeugen der Transport von Werkstoffen und einzelnen Produktkomponenten sowie der Vertrieb, die Nutzung und Entsorgung der fertigen Kraftfahrzeuge weitere Umweltbelastungen (gruene-bundestag.de: Klimafreundliche Produktion in der Automobilindustrie). Recycling und Wiederverwertung Seit 2002 besteht für Hersteller und Importeure von Fahrzeugen die Verpflichtung, ausgediente Fahrzeuge zurückzunehmen und zu verwerten; noch strengere Richtlinien existieren seit 2015. Werkstoffe können wieder- oder weiterverwendet werden, nachdem sie die Prozesse des stofflichen, rohstofflichen oder thermischen Recyclings durchlaufen haben. Prinzipiell muss ein Anteil von mindestens 95 Prozent des Altfahrzeug-Durchschnittsgewichts wieder zum Einsatz kommen, 85 Prozent mittels einer der beiden erstgenannten Wiederaufbereitungsprozesse oder einer unmittelbaren Wiederverwendung. Selbst PVC-haltige Restbestandteile können heutzutage wieder gebrauchsfertig aufbereitet werden (autoberufe.de: Altfahrzeug-Recycling). Instandhaltung und Reparatur "Das Handwerk ist die erste Adresse, wenn es um Nachhaltigkeit, Klimaschutz und Energiewende geht. [...] Handwerkerinnen und Handwerker arbeiten jeden Tag ganz praktisch daran, dass unser Leben nachhaltiger und klimafreundlicher wird" (handwerk.de: Klimaschutz). Im Kfz-Gewerbe geschieht dies vor allem bei der Instandhaltung und Reparatur von Fahrzeugen: Ein/-e Kfz-Mechatroniker/-in zum Beispiel wartet Fahrzeuge, setzt sie instand, analysiert ihre Fehler, rüstet sie nach und kontrolliert die Abgaswerte. Damit sorgt er oder sie für eine möglichst lange Lebensdauer und einen emissionsarmen Betrieb der Automobile und trägt einen Teil zur Ressourcenschonung sowie zu weniger Luftverunreinigung bei (youtube.com: Nachhaltigkeit im Kfz-Gewerbe). Gleiches gilt für Karosserie- und Fahrzeugbaumechaniker/-innen: Sie sorgen durch Reparatur, Wartung und Überprüfung der Fahrzeuge in technischer Hinsicht für deren Funktionstüchtigkeit (handwerk.de: Karosserie- und Fahrzeugbaumechaniker/-in). Auch im Elektromobilitätsbereich sind Kfz-Mechatroniker/-innen und Karosserie- und Fahrzeugbaumechaniker/-innen tätig (arbeitsagentur.de: Kraftfahrzeugmechatroniker/-in). Kfz-Mechatroniker/-innen prüfen die fahrzeugtechnischen Systeme von Hybrid- und Elektrofahrzeugen und natürlich Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, führen Reparaturen durch und rüsten Fahrzeuge mit Zusatz-, Sonder- und Zubehörausstattungen aus. Der Bereich Elektromobilität ist in den Kernlehrplänen der Kfz-Mechatroniker/-innen integriert. Die Auszubildenden lernen die Grundlagen der Hochvolttechnik und das sichere Arbeiten am Elektroauto. Neben den Grundkenntnissen besteht die Möglichkeit, sich im Laufe der Ausbildung auf den Schwerpunkt System- und Hochvolttechnik zu spezialisieren (wasmitautos.com: Ausbildung zum Kfz-Mechatroniker). Das Berufsbild heißt dann "Kfz-Mechatroniker/-in für System- und Hochvolttechnik". Kfz-Mechatroniker/-innen werden in 5 Schwerpunkten ausgebildet: Pkw-, Nutzfahrzeug-, Motorrad- und Karosserietechnik sowie System- und HV-Technik. Der grüne Kreislauf in den Werkstätten Umweltbewusstsein ist im Kfz-Gewerbe ein wichtiges Thema, denn es betrifft alle Bereiche: Die Devise der Kfz-Betriebe, instandzusetzen anstatt zu erneuern, spiegelt sich im sogenannten "grünen Kreislauf" wider: Verschiedene Restwertbörsen bieten mehr als 4,2 Millionen zertifizierte gebrauchte beziehungsweise Ersatzteile. Zur Effektivitätssteigerung werden hier inzwischen auch Kfz-Versicherungen in den Dialog mit Autoverwertern gebracht, indem Erstere Unfallfahrzeuge liefern, die Letztere sachgerecht zerlegen (autohaus.de: Autoverwertung 2.0). Angestrebt wird, das Zusammenspiel der verschiedenen Partner weiter auszubauen. Ein weiterer großer Bereich ist das Recycling der Batterien von Elektroautos (autohaus.de: Autoverwertung 2.0). Zudem wird für die Instandsetzungsbranche ein Nachhaltigkeitssiegel auf den Weg gebracht (autohaus.de: Kfz-Handwerk startet Initiative). Mittels eines Nachhaltigkeitsberichts ist es Betrieben ferner möglich, Kunden und Auftraggeber sowie öffentliche Einrichtungen oder Finanzdienstleister über ihr Engagement für Nachhaltigkeit zu informieren (kfzgewerbe.de: Nachhaltigkeitsbericht und Selbstcheck). Ressourcenschonung und Energieeffizienz im Autohaus und in der Kfz-Werkstatt Nachhaltigkeit ist auch in Autohäusern und Kfz-Werkstätten sowohl auf betrieblicher als auch auf Kundenseite eines der wichtigsten Themen: nachhaltige Mobilität durch umweltschonende Antriebe, wie zum Beispiel Elektro- und Hybridfahrzeuge oder E-Fuels, Nutzung erneuerbarer Energien bei gleichzeitiger Reduktion des Energieverbrauchs. Außerdem werden der Strom- und Wasserverbrauch minimiert, Raumtemperaturen gesenkt, LED-Leuchtmittel und Bewegungsmeldersysteme für die Belichtung verwendet (autohaus.de: Know-how-Serie). Weiteres Energieeinsparpotenzial zeigt sich in Kfz-Werkstätten auch durch die Reparatur von Druckluftanalagen oder deren Austausch mit Akkuwerkzeugen (kfzgewerbe.de: ZDK-Veranstaltung zur Nachhaltigkeit). Aktuelle Herausforderungen in Kfz- Gewerbe und Automobilindustrie Neuzulassungen sollen ab 2035 deutschland- und europaweit lokal lediglich noch für Fahrzeuge ohne Emissionen erlaubt sein (Clausen, Grimm und Pfaff 2022: 5). "Unser Ziel ist die Sicherstellung eines umweltverträglichen Kraftverkehrs durch Elektromobilität [...]" (kfzgewerbe.de: ZDK-Vorstand zur Nachhaltigkeit). Aber auch das Umweltprofil des Elektroautos gilt es zu optimieren, durch "neue, umweltschonende und sozial verträgliche Batterietechnologien und eine[n] zunehmend höheren Anteil an Erneuerbaren im Ladestrom" (Clausen, Grimm und Pfaff 2022: 12). In der Instandsetzungsbranche werden "[d]er verantwortungsvolle Umgang mit Ressourcen und Kreislaufwirtschaft [...] zu absoluten Schlüsselaufgaben werden" (autohaus.de: Autoverwertung 2.0). Ein weiteres Ziel ist die "Fachkräftesicherung [...] im Kfz-Gewerbe" (kfzgewerbe.de: ZDK-Vorstand zur Nachhaltigkeit), denn Fachkräfte werden vermehrt benötigt, beispielsweise zur Installation der Ladestationen für Elektroautos (handwerk.de: Klimaschutz und Nachhaltigkeit im Handwerk). Neben dem Klimawandel bietet auch die Digitalisierung neue Herausforderungen im Sinne der Produktionsmodernisierung (Clausen, Grimm und Pfaff 2022: 10) und Integration neuer Geschäftsmodelle wie etwa Mobilitätsdienstleistungen (Clausen, Grimm und Pfaff 2022: 15). Fazit Der Produktlebenszyklus eines Automobils erstreckt sich über die Phasen Rohstoffgewinnung, Herstellung, Vertrieb, Nutzung und Instandhaltung sowie Recycling, jeweils mit gewissem Input (Rohstoffe und Energie) und Output (zum Beispiel Abfälle, Abwasser oder Emissionen) (Koplin 2006: 189f.). Produkte, Materialeinkauf und Arbeitsschritte zu optimieren, hilft dabei, die Umwelteffekte zu reduzieren. Vor allem die Einführung des Elektroautos soll Umweltprofil und Zukunftsträchtigkeit der Automobilbranche stärken. Das Kfz-Gewerbe leistet vor allem durch Instandhaltung und Reparatur einen Beitrag zur Ressourcenschonung, gestützt durch den sogenannten "grünen Kreislauf". Da nachhaltige Mobilität auch für viele Schülerinnen und Schüler ein wichtiges Thema ist, kann ein Blick auf das Berufsfeld Kfz-Gewerbe in Berufsorientierungsphasen neue Impulse für den eigenen späteren Werdegang bieten. Verwendete Internetadressen Kfz-Gewerbe autoberufe.de: Altfahrzeug-Recycling. Online: https://www.autoberufe.de/images/chemie_am_auto/Unterrichtsmaterialien/Recycling_Kopiervorlagen.pdf . autoberufe.de: Chemie am Auto . Online: https://www.autoberufe.de/beratende-lehrende/unterrichtsmaterial#pcw . kfzgewerbe.de: Nachhaltigkeitsbericht . Online: https://www.kfzgewerbe.de/dossier/nachhaltigkeit/nachhaltigkeitsberichterstattung-nach-csrd . kfzgewerbe.de: ZDK-Veranstaltung zur Nachhaltigkeit: Umsetzung im Kfz-Gewerbe . Online: https://www.kfzgewerbe.de/zdk-veranstaltung-zur-nachhaltigkeit-umsetzung-im-kfz-gewerbe . kfzgewerbe.de: ZDK-Vorstand definiert strategische Ziele bis 2030 . Online: https://www.kfzgewerbe.de/zdk-vorstand-definiert-strategische-ziele-bis-2030 . wasmitautos.com: Deine Ausbildung zum Kfz-Mechatroniker (m/w/d) . Online: https://www.wasmitautos.com/ausbildung/kfz-mechatroniker-in/ . Weitere verwendete Internetadressen arbeitsagentur.de: Kraftfahrzeugmechatroniker/in . Online: https://web.arbeitsagentur.de/berufenet/beruf/14799 . autohaus.de: Autoverwertung 2.0: "Wir sind mehr als bereit". Online: https://www.autohaus.de/nachrichten/schadenbusiness/autoverwertung-2-0-wir-sind-mehr-als-bereit-3455871?_gl=1*1kvuonn*_up*MQ..&gclid=EAIaIQobChMIsdqAu-DrggMVmkNBAh05dAjSEAAYASAAEgLF6_D_BwE . autohaus.de: Kfz-Handwerk startet Initiative: Nachhaltigkeitssiegel soll kommen . Online: https://www.autohaus.de/nachrichten/werkstatt/kfz-verbaende-starten-initiative-nachhaltigkeitssiegel-soll-kommen-3437260 . e-mobilbw.de: Zukunftsfähige Lieferketten und neue Wertschöpfungsstrukturen in der Automobilindustrie (2022). Online: https://www.e-mobilbw.de/fileadmin/media/e-mobilbw/Publikationen/Studien/Studie_Zukunftsfaehige_Lieferketten_und_neue_Wertschoepfungsstrukturen_in_der_Automobilindustrie.pdf . gruene-bundestag.de: "Klimafreundliche Produktion in der Automobilindustrie. Kurzstudie im Auftrag der Bundestagsfraktion Bündnis 90/Die Grünen" (2021). Online: https://www.gruene-bundestag.de/fileadmin/media/gruenebundestag_de/themen_az/mobilitaet/pdf/Kurzstudie_Klimaschutzstrategien_Automobilindustrie_Endfassung.pdf . handwerk.de: Karosserie- und Fahrzeugbaumechaniker*in . Online: https://www.handwerk.de/infos-zur-ausbildung/ausbildungsberufe/berufsprofile/karosserie-und-fahrzeugbaumechanikerin . handwerk.de: Klimaschutz und Nachhaltigkeit im Handwerk . Online: https://www.handwerk.de/ueber-das-handwerk/klimaschutz_und_nachhaltigkeit_im_handwerk . umweltbundesamt.de: Umweltrisiken und -auswirkungen in globalen Lieferketten deutscher Unternehmen – Branchenstudie Automobilindustrie (2022). Online: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/2022-05-06_texte_56-2022_innovative_werkzeuge_lieferkette-branchenstudie_automobil.pdf . youtube.com: Nachhaltigkeit im Handwerk | Kraftfahrzeugmechatroniker Aaron - Nachhaltigkeit im KFZ-Gewerbe. Online: https://www.youtube.com/watch?v=5KkL7SJCNHc . Verwendete Literatur Brunner, Marc (2006). Strategisches Nachhaltigkeitsmanagement in der Automobilindustrie. Eine empirische Untersuchung . Wiesbaden: Deutscher Universitätsverlag. Clausen, Jens, Anna Grimm und Matthias Pfaff (2022). "Die erfolgreiche Transformation der Automobilbranche". Working Paper Forschungsförderung 253. Düsseldorf: Hans-Böckler-Stiftung. Koplin, Julia (2006). Nachhaltigkeit im Beschaffungsmanagement. Ein Konzept zur Integration von Umwelt- und Sozialstandards . Wiesbaden: Deutscher Universitätsverlag. Weiterführende Literatur Bozem, Karlheinz, Anna Nagl und Carsten Rennhak (2013). Energie für nachhaltige Mobilität. Trends und Konzepte . Wiesbaden: Springer Gabler. Köllner, Christiane. "Ohne Kupfer keine Mobilität". SpringerProfessional . Online: https://www.springerprofessional.de/werkstoffe/elektromobilitaet/ohne-kupfer-keine-mobilitaet/15433682 . Sackmann, Christoph. "Lithium, Kobalt, Nickel. Drei Wege, wie das E-Auto durch das Rohstoff-Nadelöhr kommt". Focus . Online: https://www.focus.de/auto/elektroauto/knappe-vorkommen-problematische-foerderung-lithium-kobalt-nickel-wo-die-rohstoffe-fuer-die-e-auto-wende-herkommen-sollen_id_184540748.html . Witzke, Sarah (2016). Carsharing und die Gesellschaft von Morgen. Ein umweltbewusster Umgang mit Automobilität? Wiesbaden: Springer Gabler.

  • Chemie

Auf Spurensuche durch die Stadt im Mittelalter

Interaktives

Die interaktive Übung für das Fach Geschichte der Klassen 5–7 ermöglicht Schülerinnen und Schülern einen anschaulichen und handlungsorientierten Zugang zum Leben in der mittelalterlichen Stadt. Mithilfe einer historischen Stadtkarte von Nürnberg erkunden sie typische Handwerkergassen, den Marktplatz sowie die Rolle von Zünften und Berufen. Interaktive Hotspots, Lückentexte und Zuordnungsaufgaben fördern das selbstständige Lernen und unterstützen das Verständnis von Stadtstruktur, Orientierung und sozialer Ordnung im Mittelalter. Die interaktive Anwendung besteht aus mehreren aufeinander abgestimmten H5P-Übungen, die flexibel im Unterricht eingesetzt werden können. Die einzelnen Übungen greifen zentrale Aspekte des mittelalterlichen Stadtlebens auf. Im Mittelpunkt steht das Handwerk in der mittelalterlichen Stadt . Durch die Arbeit mit einer historischen Stadtkarte exemplarisch am Beispiel von Nürnberg lernen die Schülerinnen und Schüler, wie eng Berufsalltag, Stadtstruktur und Orientierung miteinander verbunden waren. Interaktive Hotspots ermöglichen es, einzelne Orte wie den Markt oder typische Handwerkergassen gezielt zu erschließen. Ergänzende Aufgabenformate sichern das Verständnis und fördern die aktive Auseinandersetzung mit den Inhalten. Die Anwendung eignet sich besonders für heterogene Lerngruppen, da sie durch visuelle Unterstützung, klare Aufgabenstellungen und unmittelbares Feedback auch leistungsschwächeren Lernenden einen niedrigschwelligen Zugang ermöglicht. Darüber hinaus ist die Übung ideal für selbstständiges Arbeiten, Stationenlernen, Vertretungsstunden oder Hausaufgaben geeignet. Die automatische Auswertung der interaktiven Aufgaben unterstützt die Selbstkontrolle und stärkt eigenständiges Lernen. Die Aufgaben Aufgabe 1: Auf Grundlage eines Terra-X-Videos vertiefen die Lernenden ihr Wissen zu Stadtentwicklung, Zünften, Berufen und Orientierung in der mittelalterlichen Stadt. Wahr-Falsch-Aussagen dienen der Wiederholung zentraler Inhalte und können sowohl im Unterricht als auch als Hausaufgabe eingesetzt werden. Aufgabe 2: Anhand einer historischen Stadtkarte exemplarisch am Beispiel von Nürnberg erkunden die Schülerinnen und Schüler Orte des städtischen Lebens. Interaktive Hotspots erläutern die Bedeutung des Marktplatzes sowie typische Handwerkergassen (z. B. Schmidtgasse, Weissgerbergasse, Bindergasse). Die Lernenden erfahren exemplarisch, warum bestimmte Handwerke räumlich getrennt waren und wie Faktoren wie Brandgefahr, Geruchsbelastung oder Nähe zum Wasser die Stadtstruktur beeinflussten. Aufgabe 3: In einem interaktiven Lückentext sichern die Lernenden ihr Wissen aus der Anwendung 1 und 2 zu Handwerkergassen, Markt und Orientierung in der mittelalterlichen Stadt. Die Aufgabe greift zentrale Begriffe aus dem Video sowie aus der Hotspot-Anwendung auf. Aufgabe 4: Die Lernenden ordnen mittelalterliche Handwerksberufe ihren heutigen Entsprechungen zu. Dabei erkennen sie Kontinuitäten und Veränderungen von Berufen im historischen Vergleich. Die Anwendung fördert das Verständnis für historischen Wandel und schafft Bezüge zur Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler. Aufgabe 5: Anwendung 5 nimmt die Rolle von Frauen und Männern im Handwerk in den Blick und vergleicht das Mittelalter mit der Gegenwart. Die Lernenden ordnen die Aussagen zu und erkennen. Dabei wird deutlich, wie sich Rollenbilder verändert haben. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Aufbau mittelalterlicher Städte anhand von Handwerkergassen. begründen, warum bestimmte Handwerke an bestimmten Orten der Stadt angesiedelt waren (z. B. Brandgefahr, Geruch, Nähe zum Wasser). ordnen Handwerker der Bürgerschicht innerhalb der mittelalterlichen Ständeordnung zu. erkennen soziale Unterschiede innerhalb des Handwerks (Meister, Gesellen, Lehrlinge). vergleichen ausgewählte mittelalterliche Handwerksberufe mit heutigen Berufen. vergleichen die mittelalterliche Rolle der Frau mit heutigen Strukturen. Methodenkompetenz entnehmen Informationen aus historischen Karten, erklärenden Texten und Videos. sichern ihr Wissen durch Lückentexte, Zuordnungsaufgaben sowie automatische Auswertungen. nutzen visuelle Darstellungen (z. B. Karten, Pyramidenmodelle) zur Strukturierung von Informationen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten selbstständig mit digitalen Lernangeboten. nutzen digitale Rückmeldesysteme zur Selbstkontrolle. reflektieren ihren Lernstand anhand automatischer Auswertungen und passen ihre Lernstrategien eigenständig an. erweitern ihre Medienerfahrung durch den Umgang mit interaktiven Karten, Videos und digitalen Übungsformaten.

  • Geschichte
  • Sekundarstufe I

Auswirkungen und Prävention von Lärmverschmutzung

Fachartikel

Dieser Fachartikel behandelt die Auswirkungen von Lärmverschmutzung auf Menschen und Tiere. Er zeigt, wie allgegenwärtiger Lärm Stress, Konzentrationsprobleme und Hörschäden verursachen kann und beleuchtet gleichzeitig Maßnahmen zur Lärmminderung – von Raumakustik über Gehörschutz bis hin zu gesellschaftlichen Strategien. Dabei macht der Artikel deutlich, welche Bedeutung ein bewusster Umgang mit Schall für Gesundheit, Umwelt und Lebensqualität hat. Das moderne Leben: Allgegenwärtigkeit von Geräuschen und Lärm Unser Leben ist dominiert von Geräuschen und Lärm aller Art: Sei es der Laubbläser, das vorüberfliegende Flugzeug, die Baustelle nebenan, die Autostraße oder neueste Unterhaltungstechnik. Analog zur Lichtverschmutzung ist Lärmverschmutzung Teil des modernen Lebens, prägt damit auch den Alltag von Lehrkräften, Schülerinnen und Schülern und beeinflusst ihre Gesundheit und Lebensqualität. Lärmverschmutzung durch den Menschen im Tierreich Auch für Tiere ist der von Menschen verursachte Lärm auf Dauer schädlich. Technisch erzeugte Geräusche und Lärm – zum Beispiel durch einen Hubschrauber in der Luft – können bei Tieren in der Luft und auf dem Boden Stress und entsprechende Reaktionen wie Fluchtverhalten verursachen. Darüber hinaus sind Beeinträchtigungen des Gehörs, der Umgebungswahrnehmung und Kommunikation untereinander zu beobachten, die Erschwernis beim Jagen sowie bei Fortpflanzung und Jungenaufzucht. Zudem bilden Lärmquellen Hindernisse bei den Wanderungen beispielsweise zu Paarungsregionen. Selbst in Gewässern stellt die menschenverursachte Lärmverschmutzung etwa durch Schiffsverkehr oder Energieerzeugung ein massives Problem dar und führte im vergangenen Jahrhundert zu einem mehr als doppelt so hohen Lärmpegel im Meer. Diese omnipräsente Schallbelastung "zählt zu den gefährlichsten Bedrohungen für Meerestiere und das ökologische Gleichgewicht des Ozeans" (ifaw.org). Einfluss von Lärm auf den menschlichen Organismus Lärm ist eine Herausforderung für die Ohren, denn er stresst und macht krank. Die durch Lärm verursachten Krankheitserscheinungen erstrecken sich von grundsätzlichen Leiden wie Konzentrationsschwierigkeiten über Schlaf- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen bis hin zu einer dauerhaften Verminderung des Hörvermögens. Gehörschädigungen können auf natürlichem Weg nicht wieder ausgeglichen werden: "Es ist ein Irrglaube[n], dass sich die Ohren an Lärm gewöhnen. Ein Hörverlust ist irreversibel" (richtig-gut-hoeren.de: Lärm). Problematisch ist vor allem, dass Lärm nicht durchweg im ersten Moment als solcher identifiziert wird, jedoch trotzdem gesundheitsgefährdend sein kann: Wird beispielsweise der Presslufthammer unmittelbar als störend erlebt, trifft das auf Musik in gleicher Lautstärke nicht bei allen zu. Das Gehör ist also durch freiwillige wie unfreiwillige Lärmbelastung im Berufsalltag, in der Freizeit und im Straßenverkehr gefährdet. Dabei kann eine schlagartige Veränderung des Luftdrucks das Trommelfell gefährden, etwa beim Tauchen oder im Flugzeug. Ebenso können Dauerbeschallung wie auch kurzzeitige Lärmpeaks den Gehörsinn angreifen, denn die sensiblen Haarsinneszellen des Innenohrs können zum Beispiel durch einen Knall verursachten Druck Schaden nehmen. Erste Symptome für ein Knalltrauma, für Ohrgeräusche (Tinnitus) oder gar einen Hörsturz können dabei ein "watteartiges, dumpfes Gefühl, ein Rauschen, Piepen oder Dröhnen sein" (richtig-gut-hoeren.de: Lärm). Während ein Hörsturz eine zeitlich begrenzte Höreinschränkung darstellt, ist eine Schwerhörigkeit dauerhaft. Bedeutung von Hörverlust und spezifischen Hörschädigungen Das Gehör beziehungsweise der Gehörsinn übernimmt wichtige Funktionen zur Bewältigung diverser Lebenssituationen, die – im Sinne einer "Funktionseinheit" (Eitner 2022: 136) – miteinander verknüpft sind: Es handelt sich um Informations-, Warnungs-, Alarmierungs- und Aktivierungsfunktion (Letzteres durch Stimulation der Hirnrinde), Orientierungs- und Kommunikationsfunktion sowie eine soziale und emotionale Funktion der Wahrnehmung des lautlich Gesprochenen (vgl. dazu auch die Unterrichtseinheit "Das menschliche Ohr erforschen" ). Eine Hörbeeinträchtigung ist daher "mehr als eine auditive Leistungsminderung" (Eitner 2022: 136) und führt häufig "zu einer Lebenserschwernis und zu einer Gefährdung der sozialen Einbindung" (Eitner 2022: 136). Individuelle Schutzmaßnahmen für das Gehör (Hörhygiene) Für einen aktiven Gehörschutz (Hörhygiene), für die sich Hörakustikerinnen und Hörakustiker einsetzen, sollte Folgendes beachtet werden: Generell gilt es, ein dauerhaftes Geräuschlevel von 85 Dezibel (entspricht etwa dem Lärm auf einer Baustelle) möglichst nicht zu überschreiten, andernfalls sind Schutzmaßnahmen für das Gehör zu ergreifen. Beim Musikhören sollte der Lautstärkeregler nicht mehr als 60 % aufgedreht werden. Die Lautstärke sollte in etwa der bekannten Zimmerlautstärke entsprechen. Entgegen der weitläufigen Meinung, In-Ear-Kopfhörer seien schädlicher als aufliegende Kopfhörer, ist nicht die Kopfhörer-Form ausschlaggebend, sondern mit welcher Lautstärke über welche Zeit gehört wird. Das sollte beim Musikhören berücksichtigt werden. In lautem Umfeld in Beruf und Freizeit oder bei Musik- und Freizeitveranstaltungen ist die Verwendung von Ohrstöpseln oder durch Ohrabformung maßgefertigtem Gehörschutz sinnvoll. Ferner ist es ratsam, sein Gehör in regelmäßigen Abständen von Spezialistinnen oder Spezialisten überprüfen und beispielsweise einen Hörtest durchführen zu lassen. Allgemeine Maßnahmen gegen Lärmverschmutzung Das Umweltbundesamt ist seit 2002 aufgrund der Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates über die Bewertung und die Bekämpfung von Umgebungslärm dazu angehalten, Umgebungslärm und Lärmbelastung in Ballungsräumen von mehr als 100.000 Einwohnern, von Hauptverkehrsstraßen, Haupteisenbahnstrecken und Großflughäfen alle fünf Jahre zu messen und in Lärmkarten festzuhalten. Mögliche gesundheitsschädliche Auswirkungen und Belästigungen für die Bevölkerung können anschließend in Lärmaktionsplänen der Behörden berücksichtigt werden. Auch "Stadtplaner und Umweltforscher könnten von Lärmlandkarten profitieren, die auf den durch die Hörsysteme ermittelten Daten zur Geräuschbelastung basieren" (umweltbundesamt.de: Lärmkarten). Es existieren zudem spezielle Umwelt- und Nachhaltigkeits-Förderprogramme, die Maßnahmen zur Lärmvermeidung beispielweise durch Kreditvergaben an Unternehmen und Freiberufler und Freiberuflerinnen unterstützen. Auch zur Lärmminderung in Schulen gibt es schon seit Jahren Konzepte, denn die Lärmbelastung für Lehrkräfte, Schülerinnen und Schüler ist in vielen Klassenräumen in Deutschland zu hoch und führt zu Beeinträchtigungen von Sprachbildung und Konzentration (Eberle 2013; Deutsches Schulportal). So kann schon in Planungsphasen von Schulneubauten auf eine gesunde Raumakustik geachtet und bei Bestandsbauten Lärmschutzmaßnahmen wie Schallabsorber, Vorhänge und Filzgleiter beim Arbeitgeber eingefordert werden. Auch die Unfallkassen bieten Präventionsmaßnahmen zu Lärm an. Es wird also schon einiges gemacht, jedoch bestehen auch weiterhin große Handlungsbedarfe. Gehörschädigungen und das Hörakustiker-Handwerk Mit über 5,4 Millionen Menschen zählt die indizierte Schwerhörigkeit "zu den zehn häufigsten gesundheitlichen Problemen" (Akademie für Hörakustik: Hightech-Simulatoren). Aufgrund der steigenden Lärm- und Stressintensität in Alltag und Beruf sind inzwischen Menschen aller Altersgruppen von Hörschwierigkeiten betroffen und auf Hörhilfen angewiesen. Damit gewinnt das Hörakustiker-Handwerk zunehmend an Bedeutung: "Hier ist Feingefühl im Umgang mit Menschen gefragt" (der-hoerakustiker.de), denn die Aufgabe besteht darin, auf das jeweilige Individuum zugeschnittene Hörlösungen zu entwickeln, einzusetzen und instand zu halten. Hörakustikerinnen und Hörakustiker beraten des Weiteren zu Themen rund um Hören und Hörgesundheit. Das Hörakustiker-Handwerk verbindet somit medizinisches, psychologisches, kommunikatives und technisches Knowhow in einer lärmbelasteten Gesellschaft (vgl. dazu auch den Fachartikel " Schnittstelle Gesundheit und MINT: Digitalisierung im Hörakustiker-Beruf "). Fazit Trotz seiner Unsichtbarkeit "gehört Lärm zu den bedeutendsten Umweltverschmutzungen unserer Zeit" (laerm.ch). Tiere zu Lande und zu Wasser werden durch technisch bedingte Lärmquellen in ihren Lebensprozessen vielfach beeinträchtigt. Der menschliche Organismus – und damit auch die Psyche – nimmt durch dauerhafte wie auch kurzzeitig intensive Beschallung Schaden, vorübergehend wie beim Hörsturz über Ohrgeräusche (Tinnitus) bis hin zu irreversibler Schwerhörigkeit. Daher sind individuelle und gesellschaftspolitische Maßnahmen erforderlich, um den für das tägliche Leben essenziellen Gehörsinn zu erhalten. In dieser Hinsicht leistet das Hörakustiker-Handwerk, das sich für empathische wie auch handwerklich und technisch affine Schülerinnen und Schüler anbietet, eine wichtige Aufgabe: "Hören können bereichert die Lebensqualität durch Begegnungsfähigkeit. Hörhilfen sind deshalb auch Lebenshilfen" (Richtberg 1999: 193). Verwendete Internetadressen Akademie für Hörakustik: Auf Anfrage: https://www.afh-luebeck.de/kontakt/ . Akademie für Hörakustik: Hightech-Simulatoren im Einsatz: Training an "smarten Ohren". Online: https://www.afh-luebeck.de/blog/2023/03/20/hightech-simulatoren-im-einsatz-training-an-smarten-ohren/ . Deutsches Schulportal der Robert Bosch Stiftung. Online: https://deutsches-schulportal.de/schulkultur/was-hilft-gegen-laerm-in-der-schule/ . foerderkompass.net. Online: https://www.foerderkompass.net/foerderung-nachhaltigkeit . Gillert, Sonja: "In-Ear-Kopfhörer – Sind sie schädlich für die Ohren?", in: WELT. Online: https://www.welt.de/podcasts/aha-zehn-minuten-alltags-wissen/article247664222/In-Ear-Kopfhoerer-Sind-sie-schaedlich-fuer-die-Ohren-Podcast.html . ifaw.org. Online: https://www.ifaw.org/de/journal/die-larmbelastung-der-meere-und-ihre-todlichen-auswirkungen-auf-meereslebewesen . laerm.ch. Online: https://laerm.ch/laermwissen/laerm-gesundheit/ . mrn-news.de. Online: https://www.mrn-news.de/2023/09/06/innovationen-im-hoerakustiker-handwerk-sind-nun-fester-bestandteil-der-meisterpruefung-511173/ . naturtipps.com. Online: http://www.naturtipps.com/laerm.html . presseportal.de: Welttag des Hörens. Online: https://www.presseportal.de/pm/70547/5447997 . richtig-gut-hoeren.de: Lärm. Online: https://www.richtig-gut-hoeren.de/das-ohr/laerm-alarm-fuer-die-ohren/ . richtig-gut-hoeren.de: Wachstumsbranche Hörakustik.Online: https://www.richtig-gut-hoeren.de/aktuelles/news/detailansicht/news/wachstumsbranche-hoerakustik-ein-anspruchsvoller-abwechslungsreicher-beruf-mit-zukunft/?tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&cHash=0bfdbcb86695e2f5bc58c11dc5eb766a umweltbundesamt.de. Online: https://www.umweltbundesamt.de/themen/laerm/ umgebungslaermrichtlinie/laermkarten . umweltbundesamt.de. Online: https://www.umweltbundesamt.de/themen/laerm/ laermwirkungen#larmwirkungen-auf-tiere . umweltbundesamt.de. Online: https://www.umweltbundesamt.de/themen/laerm/ umgebungslaermrichtlinie . Verwendete Literatur Eberle, Wolfgang (2013). "Lärmminderung in Schulen". Umwelt und Geologie. Lärmschutz in Hessen 4. 2., korrig. Aufl. Wiesbaden: Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie. Eitner, Johannes (2022). Zur Psychologie und Soziologie von Menschen mit Hörschädigung . 4., überarb. und erw. Aufl. Heidelberg: Median. Richtberg, Werner (1999). "Vom Zuhören zur Begegnung". In: Hörgeschädigktenpädagogik 53. 188-193.

  • Biologie
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