Jens Joachim
07.04.2009

WebGIS zum ökologischen Fußabdruck

Mit der individuellen Berechnung des ökologischen Fußabdrucks können Lernende ihren persönlichen Ressourcenverbrauch feststellen. In der Verbindung mit einem WebGIS lassen sich vergleichende Untersuchungen zum ökologischen Potenzial und zur ökologischen Reserve anstellen. Schließlich sollen Möglichkeiten der Reduzierung des Verbrauchs erarbeitet und diskutiert werden.
 

Der ökologische Fußabdruck stellt eine Methode zur Berechnung des Ressourcenverbrauches dar. Dabei werden fünf Lebensbereiche angesprochen und der damit verbundene Ressourcenverbrauch nach einer recht komplizierten Rechnung in ein Flächenmaß, den globalen Hektar gha, umgerechnet. Je nach ökologischem Potenzial kann ermittelt werden, ob man über oder unter den gebotenen Verhältnissen lebt. Global gesehen stehen 1,8 gha zur Verfügung, der derzeitige ökologische Fußabdruck beträgt aber 2,2 gha. Dabei zeigt sich aber, dass es große regionale Unterschiede sowohl im Angebot als auch im Verbrauch von Ressourcen auf der Erde gibt. Mehrere interaktive Online-Angebote zur Berechnung lassen den eigenen Lebensstil messen und führen zu der Erkenntnis, dass dieser mehr oder weniger deutlich über dem für Deutschland errechneten Potenzial von 1,9 gha liegt. Dort bleibt der Unterricht aber nicht stehen, vielmehr lernen die Schülerinnen und Schüler anhand praktikabler Vorschläge, wie sie ihren Ressourcenverbrauch senken und damit zu einem nachhaltigeren Lebensstil beitragen können. Somit wird dem Gedanken "Global denken, lokal handeln" in beispielhafter Weise entsprochen.

Kompetenzen

Fachkompetenz
Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • Inhalt und Einflussgrößen des ökologischen Fußabdrucks sowie Grenzen der Aussagekraft kennen lernen.
  • ihren eigenen ökologischen Fußabdruck bestimmen.
  • regionale Unterschiede im ökologischen Potenzial und den ökologische Reserven erkennen.
  • Möglichkeiten und Maßnahmen eines nachhaltigeren Lebensstils kennen lernen.

Medienkompetenz
Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • WebGIS als Informationsquelle und zum Anfertigen thematischer Karten nutzen.
  • Multiple-Choice-Tests durchführen.
  • aus weiteren Online-Angeboten Informationen gewinnen.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaÖkologischer Fußabdruck
AutorinJens Joachim
FächerGeographie
ZielgruppeJahrgangsstufe 11 bis 12
Zeitraum2 Stunden
Technische VoraussetzungenComputer mit Internetanschluss, Beamer, DSL-Anschluss, zur einwandfreien Darstellung müssen im Browser JavaScript und Popups aktiviert sein.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Im ersten Schritt sollten die Schülerinnen und Schüler anhand eines Arbeitstextes in die Thematik einsteigen. Anschließend können mit WebGIS Sachsen auf thematischen Karten vorhandene Daten landesweit und global eingeordnet und mit dem landesspezifischen ökologischen Potenzial vergleichen werden. Dabei wird schnell deutlich, dass wir mit unserem Lebensstil mehr Fläche benötigen, als zur Verfügung steht.

Download

oekologischer_fussabdruck_arbeitsblaetter.zip
 
oekologischer_fussabdruck_loesungen.pdf

Eine wissenschaftliche Methode

Um eine effektive Arbeitsweise zu ermöglichen, sollten sich zunächst die Lernenden mithilfe eines Arbeitstextes wesentliche Inhalte erarbeiten. Den Schülerinnen und Schülern muss bewusst gemacht werden, dass es sich hier um eine wissenschaftliche Methode handelt, die nach klar definierten Grenzwerten aufgestellt worden ist. Daher ist die Diskussion über die Grenzen der Methode notwendig und wird durch den Arbeitsauftrag auf dem Arbeitsblatt auch angeregt.

oekologischer_fussabdruck_arbeitstext.pdf
 

    Berechnung des eigenen ökologischen Fußabdrucks

    Für die Berechnung des persönlichen ökologischen Fußabdrucks stehen mehrere Angebote im Internet zur Verfügung.

      Nutzung von WebGIS Sachsen

      Biologische Kapazität

      Für die Erarbeitung der biologischen Kapazität kommt das WebGIS Sachsen zum Einsatz. Die hier vorgehaltenen Daten sind die aktuell verfügbaren vom Herausgeber www.footprintnetwork.org. Der Einsatz eines WebGIS stellt eine effektive Informationsbeschaffungsmethode dar. Da im WebGIS eine Vielzahl von Daten für jedes Land vorliegen, lassen sich so auch Zusammenhänge zu der Art der Länder mit besonders hohem Verbrauch beziehungsweise geringer ökologischer Reserve herstellen. Mit der Erstellung der thematischen Karten unter Nutzung des WebGIS wird die Medienkompetenz geschult, indem neben der inhaltlichen Beschäftigung auch die Klassifizierung und Farbgebung diskutiert werden kann. Da nach Anmeldung die Karten abgespeichert werden können, kann diese Teilaufgabe auch als Hausaufgabe gegeben werden. Die fertigen Karten lassen sich aber auch ohne weiteres über den Druckbefehl in jede Office-Anwendung übertragen.

      Ökologischer Fußabdruck
      Natürlich kann nach Feststellung der unterschiedlichen Regionen auch nach den Ursachen für diese Verteilung gefragt werden. Hier wurde bewusst darauf verzichtet, um dem Gedanken des ökologischen Fußabdrucks stringent zu folgen. Die eigentliche Berechnung stellt einen größeren mathematischen Aufwand dar und sollte nicht zum Gegenstand des Unterrichts gemacht werden. Aus geographischer Sicht sollte es im Wesentlichen darum gehen, die Ergebnisse zu diskutieren und daraus Konsequenzen abzuleiten.

      Voraussetzungen

      Die Schülerinnen und Schüler sollten den Begriff der Nachhaltigkeit kennen. Auch sollten sie über Grundkenntnisse im Umgang mit einem WebGIS verfügen. Die Arbeit mit dem Karteneditor stellt für die meisten Lernenden keine Schwierigkeit dar. Zur Unterstützung können auch die Hinweise zur Kartengestaltung aus der Unterrichtseinheit "Globale Entwicklungsunterschiede differenzieren" genutzt werden.

      Durchführung im Unterricht in drei Teilen

      Teil1 (Arbeitsblatt 1)

      • Erläuterung des Begriffes biologische Kapazität und dessen Abgrenzung zum ökologischen Fußabdruck unter Nutzung der gegebenen Textquelle
      • Erstellung einer thematischen Karte zur globalen Verteilung des ökologischen Potenzials
      • Diskussion der Karte (WebGIS)
      • Ermittlung der Zusammensetzung des ökologischen Fußabdrucks
      • Recherche nach Argumenten gegen das Konzept
      oekologischer_fussabdruck_arbeitsblatt_1.pdf
       

      Teil 2 (Arbeitsblatt 2)

      • Ermittlung des persönlichen ökologischen Fußabdrucks mittels eines Online-Rechners
      • Vergleich und Diskussion der ermittelten Werte mit dem Durchschnittswert für Deutschland
      • Hinführung zum Ländervergleich durch die Auswertung der Weltkarte zum ökologischen Fußabdruck (WebGIS)
      oekologischer_fussabdruck_arbeitsblatt_2.pdf
       

      Teil 3
      Die Fragestellung, inwieweit der ökologische Fußabdruck mit dem ökologischen Potenzial vereinbar ist, führt zur ökologischen Reserve.

      • Erstellung der thematischen Karte zur ökologischen Reserve (WebGIS)
      • Diskussion der Ergebnisse
      • Hinführung zur Notwendigkeit von Maßnahmen für eine nachhaltigere Entwicklung im Sinne der Absenkung des persönlichen Verbrauchs
      • Diskussion zu persönlichen Handlungsänderungen und deren Begrenztheit

      Voraussetzungen

      Technische Voraussetzungen
      Mit den standardmäßigen Sicherheitseinstellungen des Browsers ist "WebGIS Sachsen" meist nicht vollständig nutzbar. Der Karteneditor läuft als Popup. Popups sind in den Browsereinstellungen jedoch meist gesperrt. Daher müssen im Vorfeld des Unterrichts in den Browser-Menüs Popups zugelassen werden. Außerdem muss im Browser JavaScript aktiviert sein.

      Funktionen des WebGIS-Dienstes kennen lernen
      Damit die Lernenden eine differenziertere Skalierung mithilfe des "WebGIS Sachsen" selbstständig durchführen können, müssen vorher wesentliche Eigenschaften des Karteneditors gemeinsam oder selbstständig mit der Online-Hilfe des WebGIS-Dienstes erarbeitet werden. Dies könnte auch zu Hause erfolgen. Nach erfolgter Registrierung bei "WebGIS Sachsen" können Karten auf dem sächsischen Bildungsserver gespeichert werden (über einen Klick auf das Diskettensymbol in der oberen Werkzeugleiste des WebGIS kommen Sie zum Anmeldeformular). Auch diese Funktion wird in der Online-Hilfe des WebGIS-Dienstes erläutert. Somit kann wertvolle Unterrichtszeit gespart werden. Nach der Erstellung der eigenen Legenden sollte die inhaltliche Arbeit zu Entwicklungsunterschieden der Erde erfolgen. Die prinzipiellen Funktionalitäten des WebGIS sind auf den WebGIS-Sachsen-Seiten in Form einer Kurzanleitung als PDF-Datei abrufbar.

      Internetadressen

      Download

      kurzanleitung_webgis_sachsen.ppt
      kurzanleitung_webgis_sachsen.pdf
       

      Hinweise zur Nutzung des Karteneditors

      1. Weltkarte aufrufen
      Rufen Sie auf der "WebGIS Sachsen"-Homepage den Online-Dienst zum Thema "Regionale Disparitäten auf der Erde" auf.

      2. Karteneditor aufrufen
      Klicken Sie in der oberen Werkzeugleiste auf das Symbol des Karteneditors (rotes, gelbes und grünes Quadrat). Es wird die vorgegebene Legende dargestellt.

       

      3. Legende nach eigenen Kriterien verändern

      In dem Fenster des Karteneditors können Sie nun die Klassen sowie die Zahl der Klassen verändern. Achten Sie darauf, dass in der Skalierung keine Lücken in den Werten entstehen! Länder, die in diese Lücken fallen, werden in der neuen Karte nicht dargestellt. Um dies zu verhindern, sollte der Maximalwert der unteren Klasse (mathematisch mit "kleiner als" definiert) der Minimalwert der nächst höheren Klasse (mathematisch mit "größer/gleich als" definiert) sein.

      4. Kartentitel eingeben
      Der von Ihnen in das entsprechende Feld eingegebene neue Kartentitel erscheint über der Legende in der neu erstellten Karte.

      5. "Neue Legende erstellen" und "Neue Karte erstellen"
      Wichtig: Soll die erstellte Karte von den Schülerinnen und Schüler zu Hause oder zu einem späteren Zeitpunkt im Unterricht weiter bearbeitet und verändert werden, muss als letzter Schritt "Neue Karte erstellen" angeklickt werden. Die neue Karte erscheint dann im Ordner "Eigene Karten" im WebGIS-Browserfenster. Nur die in diesem Ordner abgelegten Karten können nach einer Registrierung gespeichert werden. Alle anderen Veränderungen der Legenden werden mit dem Schließen des Browsers gelöscht.

      Allgemeine Informationen

      Online-Rechner

      WebGIS Sachsen

      Informationen zum Autor

      Jens Joachim unterrichtet am F.-A.-Brockhaus Gymnasium Leipzig Geographie, Mathematik und Informatik. Daneben ist er Fachberater für Geographie und leitet die Fachcommunity WebGIS des BMBF-Projekts Naturwissenschaften entdecken!

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