Naturwissenschaften

Bioethanol - Herstellung und Anwendungen

Veröffentlicht am 27.06.2012
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
  • 4 Schulstunden
  • Arbeitsblatt, Thematischer Hintergrund, Entdeckendes Lernen
  • 1 Arbeitsmaterial

Die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen für die Erzeugung von Biokraftstoffen, Biogas und Festbrennstoffen ist vor dem Hintergrund der internationalen Klimaschutzbemühungen ein aktuelles Thema. Dies besonders, weil der Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch steigen muss, wenn der noch große Anteil der fossilen Energieträger zurückgehen soll.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Relevanz des Themas im Unterricht

Nachhaltiges Handeln wird in Bezug auf die uns zur Verfügung stehenden Energieressourcen immer wichtiger. Fossile Lagerstätten von Energieträgern sind nicht unbegrenzt vorhanden, zudem erwächst aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe eine zunehmende Klimaproblematik. Daher bedarf es neuer Wege, Kraftstoffe bereitzustellen, und das möglichst umweltfreundlich. Eine Möglichkeit kann hier das Bioethanol sein. Was in den USA und Brasilien begonnen hat, wird seit Beginn des 21. Jahrhunderts im großen Stil betrieben: die Herstellung des klimaneutralen Kraftstoffs aus nachwachsenden Rohstoffen wie zum Beispiel Getreide und Zuckerrüben. Bei der Herstellung von Bioethanol entstehen in großem Umfang zahlreiche Nebenprodukte (auch Kuppel- oder Koppelprodukte genannt), wie Futter- und Düngemittel.

Wirtschaftlich und politisch aktuell und lebensnah

Mehrere wissenschaftliche Arbeitsgruppen arbeiten zudem an Optimierungsmöglichkeiten im Herstellungsprozess sowie an der Nutzung anderer Ausgangsstoffe, wie zum Beispiel Lebensmittelabfälle. Dies zeigt, dass "Biosprit" in den Augen vieler Wissenschaftler eine Zukunft hat. Auch politisch ist das Thema Bioethanol aktuell, da zum Beispiel die obligatorische Beimischung zu fossilem Ottokraftstoff gesetzlich geregelt ist. Die wirtschaftliche und politische Aktualität wie auch die Verknüpfung zum Alltag der Schülerinnen und Schüler (die eigene Mobilität) können die Motivation steigern.

  • Lehrplanbezug und Voraussetzungen
    Die Einordnung des Themas in die Lehrpläne der verschiedenen Schulformen wird dargestellt. Außerdem erhalten Sie wertvolle Tipps zur technischen Umsetzung.
  • Hinweise zum Unterrichtsverlauf
    Die Unterrichtseinheit ist in Form eines Lernzirkels aufgebaut, den die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen durchlaufen.
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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • wichtige Stationen in der Geschichte des Bioethanols in einem Zeitstrahl einordnen.
  • die Herstellung von Bioethanol erklären.
  • Haupt- und Nebenprodukte der Bioethanolproduktion nennen.
  • experimentelle Untersuchungen zur Fermentation durchführen.
  • in selbst erhobenen oder recherchierten Daten Trends, Strukturen und Beziehungen erklären und geeignete Schlussfolgerungen ziehen.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • unterschiedliche Textquellen für die Recherchen zum Thema Bioethanol nutzen.
  • fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • die Arbeit im Team strukturieren und planen.

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Avatar Rolf Goldstein

studierte an der Justus-Liebig-Universität Gießen die Fächer Biologie und Chemie auf Lehramt (Sekundarstufe II) und arbeitet an der Theo-Koch-Schule in Grünberg, unter anderem als Fachsprecher für das Lernfeld Naturwissenschaften. Er war von 2009 bis 2010 im Projekt Lehr@mt: Medienkompetenz als Phasenübergreifender Qualitätsstandard an das Institut für Didaktik der Chemie der Universität Frankfurt teilabgeordnet und betreut dort aktuell im Rahmen eines Lehrauftrages Lehramtsstudierende in einem Seminar zu Unterrichtsverfahren und Medienkompetenz im Chemieunterricht. Des Weiteren bildet er Lehrkräfte im Einsatz des interaktiven Whiteboards (iWB) fort.

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Frei nutzbares Material
Die von Lehrer-Online angebotenen Materialien können frei für den Unterricht genutzt und an die eigene Zielgruppe angepasst werden.

In Kooperation mit

Bundesverband der deutschen Bioethanolwirtschaft

Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit dem BDBe.

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