Nachwachsende Rohstoffe - Programmangebote für Schulklassen - Ökologisches Bildungszentrum München
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Nachwachsende Rohstoffe Programmangebote für Schulklassen
Nachwachsende
Rohstoffe
Programmangebote
für Schulklassen
Ein Bildungsprojekt
des Ökologischen
Bildungszentrums München
INHALT Impressum
Projektbeschreibung,
Idee & Konzept
Infos & Unterrichtsmaterialien:
I. Einarbeitung in das Thema
Rohstoffe inkl. Arbeitsblätter
II. Vorbereitung auf ein Thema
des Schulklassenprogramms
III. Teilnahme am handlungsorien-
Offizielles Projekt tierten Schulklassenprogramm
der Weltdekade
2009 / 2010 IV. Nachbereitung im UnterrichtImpressum
© März 2011
Diese Unterichtseinheit ist Teil des Bildungsprojekts Herausgeber:
„Nachwachsende Rohstoffe“ Münchner Umwelt-Zentrum e.V.
des Ökologischen Bildungszentrums München. im Ökologischen Bildungszentrum
Englschalkinger Straße 166
Das Projekt wurde gefördert durch: 81927 München
E-Mail: muz@oebz.de
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Autorinnen:
Frauke Feuss
Brigitte Hefele
Mara Müller
Elisabeth Öschay
Bayerisches Staatsministerium für Dr. Jutta Zarbock-Brehm
Umwelt und Gesundheit
Mitwirkung bei der Redaktion:
Catrin Abenthum
Edwin Busl
Martin Ehrlinger
Landeshauptstadt München Steffi Haugg
Kulturreferat Katja Tebbe
Sabine Weiglein
V.i.S.d.P.:
Vorstand
Landeshauptstadt München Münchner Umwelt-Zentrum e.V.
Referat für Gesundheit und Umwelt Katja Tebbe (1. Vorsitzende)
Gestaltung:
DOPPELPUNKT GbR | Barbara Rusch
www.doppelpunkt-grafik.de
Illustrationen:
Tanja Leodolter | Grafik & Illustration
www.leodolter-grafik.deProjektbeschreibung, Idee & Konzept
Nachwachsende Rohstoffe
– ein Bildungsprojekt des ÖBZ
Pflanzen aus der Land- und Forstwirtschaft
dienen den Menschen seit jeher als Rohstoff-
und Energiequellen. Die zunehmende Nutzung
von Kohle, Erdöl und Erdgas verdrängte die
nachwachsenden Rohstoffe. Der gestiegene
Verbrauch fossiler Rohstoffe ist jedoch eine
wesentliche Ursache für den globalen Klima-
wandel mit seinen negativen Auswirkungen auf
Mensch und Umwelt. Zudem sind die fossilen
Energievorräte begrenzt. Dadurch sind nach-
wachsende Rohstoffe wieder in den Blickpunkt Träger des Projektes sind die beiden Betreiber
gerückt - z.B. als Alternative zu Treibstoffen auf des Ökologischen Bildungszentrums München,
Erdölbasis, für die Herstellung von Kunststoffen das Münchner Umwelt-Zentrum e.V. und die
(Biokunststoffe auf Stärkebasis) oder als Bau- Münchner Volkshochschule GmbH. Das Projekt
stoffe (Holzhäuser, Dämmmaterialien). Derzeit wurde gefördert von der Deutschen Bundes-
wird in vielen Bereichen geforscht und immer stiftung Umwelt, dem Bayerischen Staatsmi-
neue Produkte erreichen Marktreife. Neben nisterium für Umwelt und Gesundheit und der
diesem Potenzial werden aber auch die Grenzen Landeshauptstadt München (Kulturreferat und
der nachwachsenden Rohstoffe deutlich. Referat für Gesundheit und Umwelt).
Mit dem Bildungsprojekt „Nachwachsende
Rohstoffe“ hat das ÖBZ erlebnisorientierte Das ÖBZ hat einen Themengarten „Nachwach-
methodische Ansätze und Veranstaltungen sende Rohstoffe“ angelegt, der als Basis und
entwickelt, die an den Alltagserfahrungen und Ausgangspunkt für die Veranstaltungen dient.
Lebensstilen der Teilnehmerinnen und Teilneh- Hier kann man nachwachsende Rohstoffe ken-
mer ansetzen. Zielgruppen sind sowohl Kin- nen lernen, hier können sie direkt geerntet
der, Jugendliche und Schulklassen als auch und für Workshops, Experimente und Aktionen
Erwachsene. Die Ziele des Bildungsprojektes verwendet werden. Angebaut werden typische
„Nachwachsende Rohstoffe“ sind: Pflanzen zu fünf Themenbereichen:
> Zukunftsfähige Rohstoffe und Produkte in
lebendiger und anschaulicher Form einer
1 . Faserpflanzen:
Lein und Brennnessel
breiten Öffentlichkeit bekannt zu machen
> Eine kritische und kreative Auseinander-
2. Zucker- und Stärkepflanzen:
Topinambur und Kartoffel
setzung mit den Chancen und Grenzen
nachwachsender Rohstoffe anzuregen 3. Ölpflanzen:
Raps, Soja, Öllein und Sonnenblume
> Bei den Mitwirkenden und Teilnehmer/in-
nen Schlüsselkompetenzen wie vernetztes
Denken, Fähigkeit zu interdisziplinärem
4. Energiepflanzen:
Chinaschilf und Weiden
Herangehen, Planungskompetenz und Ko-
operationsfähigkeit zu fördern 5. Färbepflanzen:
Färberkamille, Färberdistel, Färberwaid,
Färberwau und Krapp
1Projektbeschreibung, Idee & Konzept
Das Angebot für Schulklassen
zum Bildungsprojekt des ÖBZ
Zu jedem der vorher genannten fünf Themen- Gliederung der
bereiche wurde u. a. ein jeweils dreistündiges Unterrichtseinheiten und Materialien
Schulklassenprogramm entwickelt, das sowohl
in einer außerschulischen Bildungseinrichtung I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe:
wie dem ÖBZ als auch im Rahmen eines Projek- - Fossile und nachwachsende Rohstoffe
tes an den Schulen selbst durchgeführt werden - Entstehung nachwachsender Rohstoffe
kann. Der Ablauf des Schulklassenprogramms - Entstehung fossiler Rohstoffe
ist deshalb in Form eines didaktischen Gitters - Informationen zu Erdölvorkommen
auch als Download erhältlich unter: - Informationen zu nachwachsenden Roh-
www.oebz.de stoffen
- Übersicht über wichtige nachwachsende
Die vorliegenden Unterrichtsmaterialien be- Rohstoffe (für alle 5 Themenbereiche
rücksichtigen Mädchen wie Jungen gleicherma- identisch)
ßen. Auf Grund der besseren Lesbarkeit wurde II. Vorbereitung auf das ausgewählte Schul-
in der Regel nur die männliche Schreibweise klassenprogramm (siehe Seite 3)
gewählt (z.B. Schüler statt Schüler/innen). III. Teilnahme an einem handlungsorientier-
Das zusammengestellte Material soll die Schü- ten Schulklassenprogramm (siehe Seite 3)
ler auf das Programm vorbereiten und ihnen IV. Nachbereitung im Unterricht,
den Einstieg in das Thema „Nachwachsen- Schüleraktionsheft
de Rohstoffe“ erleichtern. Zunächst werden
grundlegende Begriffe wie Rohstoffe, fossile Lernziele:
(endliche) Rohstoffe, nachwachsende Roh-
stoffe definiert und in erneuerbare und nicht
> Die Begriffe „Rohstoff“, „fossile/endliche
Rohstoffe“, „nachwachsende Rohstoffe“
erneuerbare Ressourcen eingeteilt. Die Kin- verstehen und einordnen können
der erfahren, wie Kohle und Erdöl entstehen,
und lernen exemplarisch einige Pflanzen als
> Fossile/endliche und nachwachsende Roh-
stoffe kennen lernen und unterscheiden
nachwachsende Rohstoffe sowie ihren Verwen- können
dungszweck kennen. Das vorliegende Material
ist für die Klassen 3 bis 6 aller Schulformen
> Produktionsprozesse nachvollziehen kön-
nen (vom Rohstoff zum fertigen Produkt)
konzipiert.
Es ist geeignet für Projekte im regulären Fach-
> Die Bedeutung nachwachsender Rohstoffe
und ihre Möglichkeiten begreifen
unterricht, für fächerübergreifende Konzep-
tionen und für den Freizeitbereich der Ganz-
> Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen
als Alternative zu Erdölprodukten kennen
tagesbetreuung. lernen
> Grenzen und Risiken der Nutzung von
nachwachsenden Rohstoffen erkennen
und kritisch betrachten
> Die begrenzte Verfügbarkeit und den Wert
von Ressourcen erkennen
> Sich des eigenen Rohstoffverbrauches
bewusst werden
> Anregungen für konkrete Handlungsmög-
lichkeiten im Alltag erarbeiten
Zielgruppe: Klasse 3-6
2Projektbeschreibung, Idee & Konzept
Das Schulklassenprogramm
zu fünf Themenbereichen
Für das jeweils dreistündige Schulklassenprogramm stehen fünf verschiedene Themenbereiche
zur Auswahl:
Faserpflanzen – Pflanzenfasern
Plastik vom Acker:
5 Die Kartoffel als nachwachsenden Rohstoff entdecken
Themen Ölwechsel ! Vom Erdöl zu nachwachsenden Rohstoffen
Powerpflanzen – Da steckt Energie drin!
Ein blaues Wunder erleben – Pflanzenfarben
Die Schüler erforschen die Pflanzen des The- Das „Schüleraktionsheft“ erhalten alle Kinder
mengartens „Nachwachsende Rohstoffe“ und zu Beginn der Veranstaltung. Es bietet Platz
erfahren etwas über deren ökologische und für Eintragungen während des Programms und
ökonomische Potenziale. Sie sollen erkennen, enthält Rätsel, Versuchsbeschreibungen sowie
dass die Nutzung in bestimmten Bereichen Anregungen und Aktionsvorschläge. Es soll die
vorteilhaft sein kann, dass aber auch nach- Schüler motivieren, sich über das Schulklas-
wachsende Rohstoffe endlich sind. senprogramm hinaus mit den Themen weiter -
Anschließend reflektieren sie ihr eigenes Kon- zubeschäftigen und selbst aktiv zu werden.
sumverhalten und erkennen dessen lokale und
globale Auswirkungen. Schüleraktionshefte zu den fünf oben genann-
Sie lernen vernetzt zu denken und erarbeiten ten Themen sind als Download verfügbar:
gemeinsam Handlungsalternativen, die die www.oebz.de
nachhaltige Nutzung verfügbarer Ressourcen
im Blick haben. Im Vordergrund steht dabei
der Bezug zur Lebenswelt der Schüler.
Im Sinne einer Bildung für nachhaltige Ent-
wicklung (BNE) fördern die erlebnis- und
handlungsorientierten Methoden bei den Teil-
nehmenden die Gestaltungskompetenz, insbe-
sondere die Team- und Kooperationsfähigkeit.
Schließlich sollen die Schüler sich selbst und
andere motivieren, für die Erhaltung der Le-
bensgrundlagen von Mensch und Natur aktiv
zu werden.
3I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo I :
Fossile und
nachwachsende Rohstoffe
Definition „Rohstoffe“
Rohstoffe sind Grundstoffe oder Naturmateri-
alien, die aus natürlichen Quellen gewonnen
werden und noch nicht bearbeitet wurden.
Man kann sie entweder direkt konsumieren
oder als Ausgangs- und Arbeitsmaterialien Arbeitsblätter 1.1 bis 1.3:
für die weitere Verarbeitung verwenden. Sie
stammen aus verschiedenen Bereichen und Rohstoffe als Energieträger
können organische Rohstoffe wie Pflanzen Die Schüler sollen Abbildungen von wichtigen
(Bäume/Holz, Sonnenblumen, Baumwolle), Rohstoffen den zugehörigen Texten zuordnen.
Tiere (Fleisch, Fisch, Wolle) und anorgani- In den Sprechblasen stellen sich die einzelnen
sche Rohstoffe der unbelebten Natur (Me- Rohstoffe in „Ich-Form“ vor und die Kinder er-
talle aus Erzen, Sand, Kies, Erdöl und Kohle) fahren dadurch Wesentliches über erneuerbare
einschließlich des Wassers und der Luft sein. Energien (Sonne, Wasser, Wind), fossile/end-
Rohstoffe können nach dem Grad ihrer Re- liche Rohstoffe (Kohle, Erdgas und Erdöl) und
generierbarkeit in erneuerbare und nicht-er- nachwachsende Rohstoffe (Kartoffel, Sonnen-
neuerbare eingeteilt werden. blume, Sojabohne, Holz). Die Kinder sollen die
Texte ausschneiden und zu den entsprechen-
> Erneuerbar sind so genannte nachwach-
sende Rohstoffe aus dem Pflanzen- und
den Rohstoffen kleben.
Tierreich, anorganische Stoffe wie Wasser Arbeitsblatt 2:
und Luft sowie die Sonnenenergie.
> Als nicht-erneuerbar gelten mineralische
und fossile Rohstoffe, die sich in langen
Die Geschichte von den Rohstoffen
Mit diesem Arbeitsblatt soll den Kindern das
geologischen Zeiträumen gebildet haben, Einordnen in erneuerbare und nicht erneuer-
etwa Erdöl, Kohle, Eisenerz. bare Rohstoffe klar werden. Sie lernen, dass
es Energieträger gibt, die nicht unerschöpflich
Definition „Fossile Rohstoffe“ vorhanden sind, nämlich Kohle, Erdöl und Erd-
Fossile Rohstoffe gehören zu den nicht-erneu- gas. Deswegen soll man mit ihnen besonders
erbaren Rohstoffen. Sie entstanden in geolo- sparsam umgehen! Auf dem Arbeitsblatt findet
gischer Vorzeit aus Abbauprodukten von toten sich eine Geschichte mit dazu passenden Bil-
Pflanzen und Tieren. Beispiele dafür sind Erd- dern.
öl, Erdgas, Braun- und Steinkohle. Die Geschichte kann von den Kindern vorge-
lesen werden, während die Lehrkraft die Sym-
Definition „Nachwachsende Rohstoffe“ bole der Rohstoffe/Energieträger auf die Tafel
Nachwachsende Rohstoffe gehören zu den er- zeichnet:
neuerbaren Ressourcen. Sie werden land- und • Sonne, Wasser und Wind auf die obere
forstwirtschaftlich erzeugt und für Zwecke au- Tafelhälfte zeichnen.
ßerhalb des Nahrungsmittelbereiches verwen- • Kohle, Erdöl und Erdgas auf die untere
det. Im Gegensatz zu fossilen Rohstoffen (Erdöl, Tafelhälfte zeichnen.
Erdgas, Kohle) erneuern sie sich in überschau- • Dazwischen durch einen Kreidestrich sym-
baren Zeiträumen. Genutzt werden sie für die bolisch die Erdoberfläche darstellen und
Herstellung von Gebrauchsgegenständen sowie die nachwachsenden Rohstoffe darauf
zur Erzeugung von Wärme, Strom und anderen wachsen lassen.
Energieformen. Im allgemeinen Sprachgebrauch • Abschließend um alle Energieträger einen
werden sie auch Biomasse genannt. Kreis ziehen.
4Arbeitsblatt 1.1
? Rohstoffe als Energieträger
In den Sprechblasen stellen sich verschiedene Rohstoffe vor. Ergänze deren Nachnamen, schneide die Texte
dann aus und klebe sie zu den passenden Bildern auf Arbeitsblatt 1.2 und 1.3
Servus, ich bin Sonja S . . . . . . . . Blubb blubb, ich bin Walter W . . . . .
Ich wachse in großen Mengen in Asien, Nord- und Ich bin fast überall auf der Erde zu Hause: in den
Südamerika. Meine Samen enthalten sehr viel Ei- Meeren und Flüssen. Aber du findest mich auch in
weiß, daher werde ich oft als Viehfutter verwen- den Pflanzen, in den Tieren und in deinem Kör-
det. Aber auch für viele Lebensmittel der Men- per. Ich bin sehr stark, wenn ich mich bewege.
schen werde ich gebraucht. Das aus mir gepresste Mit meiner Kraft kann ich Turbinen antreiben. Die
Öl wird zur Energiegewinnung und zum Herstellen Menschen nutzen mich, um Strom zu erzeugen.
von Seifen verwendet.
Grüß Dich, ich bin Silvie S . . . . . . . . . . Huhu, mich nennt man Willi W . . .
Du findest mich im Sommer als große gelbe Blu- Ich bin sehr schnell. Eben geschwind wie der Wind.
me auf den Feldern. Meine Kerne werden für Brot, Manchmal bin ich noch schneller unterwegs, als
Brötchen und zum Kochen verwendet. Das aus den Autos fahren können. Die Menschen bauen große
Kernen gepresste Öl wird auch als Schmierstoff Windräder, mit denen sie meine Energie auffan-
und Motorenöl benutzt. gen und in Strom umwandeln.
Hallo, ich heiße Holger H . . . Gestatten, Sandy S . . . .
Ich wachse in Form von Bäumen und Sträuchern. Ich bin schon sehr, sehr alt und auf meiner Ober-
Man kann aus mir viele nützliche Dinge herstel- fläche ist es so heiß, dass jedes Lebewesen sofort
len, zum Beispiel Häuser, Möbel und Spielzeug. verbrennen würde. Aber meine Strahlen bringen
Die Menschen verbrennen mich, um ihre Häuser Licht und Wärme auf die Erde. Die Menschen nut-
zu beheizen. Bei der Herstellung von Papier bin zen meine Energie, um Strom und warmes Wasser
ich ein notwendiger Rohstoff. zu bekommen.
Mein Name ist Erwin E . . . . Ich bin Karla K . . . . . . . .
Meine Vorfahren waren winzige Tiere im Meer. Meine Vorfahren wurden bereits vor 8000 Jahren
Viele dieser Tierchen wurden am Meeresgrund von in Südamerika angebaut. Um das Jahr 1600 her-
Sand und Schlamm bedeckt. Unter dem Schlamm um haben Seeleute, Missionare und Siedler mich
gab es keine Luft und es war ziemlich warm. Nach in Europa und der restlichen Welt verbreitet. Al-
ganz langer Zeit entstand aus den Resten der klei- lerdings kann man nur meine Knollen verwenden,
nen Tierchen unter dem Schlamm Erdöl und Erd- die unter der Erde wachsen. Die Knollen sind sehr
gas. Mein Freund Eddie Erdgas und ich haben also nahrhaft. Man kann aus ihnen aber auch Stärke
schon sehr viel gemeinsam erlebt. für die Industrie gewinnen.
Gestatten, ich heiße Eddie E . . . . . Ich bin Konrad K . . . .
Ich bin ein Gas, deshalb kannst du mich nicht Vor langer langer Zeit bin ich aus Bäumen und an-
sehen. Ich entstehe auf ähnliche Weise wie mein deren Pflanzen entstanden. Die Bäume stürzten um
Freund Erwin Erdöl. Meistens liegen wir beide ge- und wurden von Schlamm und Wasser zugedeckt.
meinsam irgendwo tief unten in der Erde. Die Men- Tief in der Erde haben sich diese Pflanzenreste zu
schen holen uns mit großen Bohrtürmen aus der Kohle umgewandelt – und hier bin ich jetzt. Die
Erde heraus. Dann werden wir durch lange Rohre Menschen holen mich aus den Bergwerken, um mit
an die Orte geschickt, wo wir gebraucht werden. meiner Energie ihre Wohnungen zu heizen.
Name: Klasse:Arbeitsblatt 1.2
? Rohstoffe als Energieträger
Die Bilder zeigen bekannte und wichtige Rohstoffe.
Klebe auf diesen Seiten die passenden Texte ein.
Name: Klasse:Arbeitsblatt 1.3
?
Name: Klasse:Arbeitsblatt 2
? Die Geschichte von den Rohstoffen
Du kennst die Sonne, das Wasser und den
Wind. Ihnen begegnest du jeden Tag. Die Son-
ne wärmt dich mit ihren Strahlen. Das Wasser
stillt deinen Durst und der Wind zerzaust deine
frisch gekämmten Haare. Alle drei haben genü-
gend Energie, um uns für immer zu versorgen.
Da Sonne, Wasser und Wind sich nicht aufbrau-
chen, nennen die Menschen sie erneuerbare
Energien.
Du hast auch schon von Erdgas, Erdöl und
Kohle gehört. Sie sind vor Millionen von Jah-
ren entstanden und sehr alt – so wie die ver-
steinerten Tiere und Pflanzen, die wir Fossilien
nennen. Die Menschen sagen zu Erdgas, Erdöl
und Kohle deswegen auch fossile Rohstoffe.
Sie liegen tief unter der Erde. Da wir sie nicht
sehen können, wissen wir nicht, wie viel es
von ihnen noch gibt. Wir müssen also sparsam
mit ihnen umgehen. Sonst sind sie bald auf-
gebraucht und zu Ende. Sie heißen deswegen
auch endliche Rohstoffe.
Bestimmt kennst du Holz, Sonnenblumen,
Kartoffeln und vielleicht sogar Soja. Manche
davon kann man essen, aber alle können noch
mehr: Aus ihnen werden Dinge des täglichen
Lebens hergestellt. Sie wachsen auf den Fel-
dern und im Wald. Deshalb heißen sie auch
nachwachsende Rohstoffe. Die Bauern und
Förster ernten sie. Aus Holz kann man Mö-
bel und sogar ganze Häuser bauen. Oder man
schiebt es in den Ofen und heizt damit. Aus
Stärke von Kartoffeln kann man Plastik her-
stellen. Aus Sonnenblumenkernen wird Öl ge-
presst, mit dem du deine Fahrradkette schmie-
ren kannst. Öl aus Sojasamen wird bei der
Seifenherstellung verwendet.
Die Menschen holen das Erdöl, das Erdgas und die Kohle an die Erdoberfläche. Dort treffen sie mit
all den anderen Rohstoffen zusammen, denn die Menschen nutzen sie alle. Wenn wir mit diesen
Rohstoffen und der Energie sparsam umgehen, reichen sie noch lange und belasten die Umwelt
nicht so stark.
Name: Klasse:I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo II:
Entstehung
nachwachsender Rohstoffe
Wie pflanzliche Rohstoffe entstehen
Grüne Pflanzen produzieren mit Hilfe der Son- Um die Fotosynthese zu veranschaulichen, gibt
nenenergie und ihrem Blattgrün (Chlorophyll) es in der Sekundarstufe I einige zentrale Schul-
Energie. Diesen Prozess nennt man Fotosynthe- versuche, die in nahezu allen Schulbüchern ab-
se. Im Blatt nimmt das Chlorophyll die Energie gedruckt sind: Nachweis der Sauerstoffabgabe
des Sonnenlichts auf. Mit Hilfe der Sonnen- und des Lichtbedarfs, Bedeutung des Chloro-
energie bilden die Pflanzen aus Kohlendioxid phylls und des Kohlendioxids. Daher wird im
(aus der Luft aufgenommen) und Wasser (aus folgenden Kontext mehr auf die Bedeutung der
dem Boden aufgenommen) Traubenzucker und Fotosynthese als wichtiger Prozess der Ener-
Sauerstoff. Der entstandene Sauerstoff wird gieumwandlung eingegangen, der besonders
von den Blättern in die Atmosphäre abgege- im Zusammenhang mit nachwachsenden Roh-
ben und bildet so die Grundlage für fast alles stoffen wichtig ist.
Leben. Für die Pflanze ist Sauerstoff eigentlich In der untenstehenden Grafik wird das Prin-
nur ein „Abfallprodukt“, sie betreibt die Foto- zip der Fotosynthese bildlich dargestellt. Die
synthese, um Traubenzucker zu gewinnen. Der chemische Gleichung fasst zusammen, welche
größte Teil des Traubenzuckers wird in Wasser Stoffe dabei beteiligt sind und in was sie um-
gelöst als Nährstoff in die ganze Pflanze trans- gewandelt werden.
portiert. Überschüssiger Traubenzucker wird
in den wasserunlöslichen Reservestoff Stärke Die Fotosynthese –
umgewandelt. Die Stärke benötigt die Pflanze ein bedeutender Prozess
als Baustoff für ihr Wachstum und damit zur der Energieumwandlung
Bildung von Biomasse. Die grünen Pflanzen produzieren bei der Foto-
synthese energiereiche Kohlenhydrate (Trau-
benzucker), die sie für ihren Stoffwechsel und
zur Bildung ihrer Zellbausteine benötigen. Die
Fotosynthese treibt damit nahezu alle Öko-
systeme an, da sie anderen Lebewesen ener-
giereiche Baustoff- und Energiequellen liefert.
Ein Laubbaum in unseren Breiten stellt durch
Fotosynthese täglich über 10 kg Traubenzu-
cker her und bindet dabei ca. 10.000 Liter des
Treibhausgases Kohlendioxid. Dabei wird die
gleiche Menge an Sauerstoff gebildet. Auf die-
se Weise werden riesige Mengen Kohlendioxid
in Biomasse gebunden.
Durch die Fotosynthese der Pflanzen und die
Bildung von Biomasse in vergangenen Erd-
zeitaltern sind im Laufe von Millionen von
Jahren aus Abbauprodukten toter Pflanzen
die fossilen Rohstoffe Kohle, Erdöl und Erdgas
entstanden. Die Menschen nutzen somit die
Fotosynthese-Leistung der Pflanzen seit vielen
Jahrtausenden, indem sie fossile Rohstoffe,
(Quelle: www.unterrichtsmodule-bw.de/index.php?id aber auch Holz und andere Biomassearten zum
=55&tx_umo_pi1[showUid]=121&cHash=a7ac2b3383, Heizen und zur Herstellung vieler Produkte
aufgerufen am 29.12.2010) verwenden.
5I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo III:
Entstehung
fossiler Rohstoffe
Entstehung von Erdöl Förderung von Erdöl
Erdöl ist in langen Zeiträumen – in der Kreide- Die Suche nach Erdöl ist sehr aufwändig und
und Jurazeit und in der Trias, vor ca. 65 - 250 sehr teuer. Mit geophysikalischen Untersu-
Millionen Jahren, aus abgestorbenen Tier- und chungsmethoden werden Magnetismus, Dich-
Pflanzenresten (dem Plankton und Algen) te, Schallgeschwindigkeit, elektrischer Wi-
entstanden. Die toten Lebewesen sanken derstand und Radioaktivität gemessen, um
auf den Meeresboden. Als sich danach Sand, Erdöllager zu finden. Etwa 79% der Erdölreser-
Steine und Schlamm darüber ablagerten, ge- ven lagern im Meer zwischen 1.000 und 3.000
langte dort kein Sauerstoff mehr hin. Durch Meter Tiefe. Um Lagerstätten tatsächlich zu
das salzige Meerwasser konnten die gewöhn- finden, muss man bohren. Eine Bohrstange
lichen Fäulnisprozesse nicht stattfinden. Im ist nur 9 Meter lang, deshalb dauert diese Ar-
Laufe der Jahrtausende lagerten sich auf dem beit ziemlich lange. Der Bohrmeißel arbeitet
Faulschlamm dicke Schlamm- und Gesteins- sich mit einer Geschwindigkeit von 50 Metern
schichten ab. Durch Gärung und hohen Druck pro Stunde in den Untergrund. Da er sich sehr
entstand aus dem Faulschlamm im Laufe von schnell abnutzt, muss er bereits nach wenigen
Millionen von Jahren schließlich Erdöl. Der Stunden gewechselt werden. Bis eine Tiefe von
hohe Druck presste das Öl nach oben, bis eine 3000 Metern erreicht ist, muss der Meißel oft
undurchlässige Schicht den Weg an die Ober- mehr als 100 Mal eingeholt und gewechselt
fläche verhinderte. So sammelte es sich vor werden. Etwa nur jede zehnte Bohrung wird
allem in den Hohlräumen von Sand- und Kalk- fündig. Wird ein Erdöllager angestochen, drü-
steinen. Dadurch entstanden die Lagerstätten cken Erdgas und Erdöl nach oben. Reicht der
des Öls, sog. Erdölfallen. Dabei handelt es sich natürliche Druck nicht mehr aus, wird das Öl
also um natürliche Speicherräume, in die das mit Pumpen gefördert. Neben Bohrungen auf
Erdöl zwar eindringen kann, aber nicht mehr dem Land werden oft auch Bohrungen von
entweicht. Die enthaltenen Gase befinden sich Ölplattformen, Bohrinseln und Bohrschiffen
stets über der Erdölschicht. im Meer gestartet.
(Quelle: www.lgd.de/projekt/energie/erdgas.html, (Quelle: www.energiekrise.de/erdoel/images_sec-
aufgerufen am 29.12.2010) tions/funde.gif, aufgerufen am 21.01.2011)
Milliarden Barrel pro Jahr
Jährl. Erdölfunde (10 Jahresmittel)
40 Technisch mögl. Ölförderung
40
Tatsächliche Ölförderung
35 Prognose
35
30 30 Das Maximum der Neufunde wur-
de in den 60er Jahren erreicht
25 25 – seither findet man zunehmend
weniger Öl. Dies wird schon bald
20 20 seinen Niederschlag in einer rück-
läufigen Ölproduktion und stei-
15 15
genden Preisen finden. Man kann
10 10 nur Öl fördern, das man vorher
gefunden hat. Der tatsächliche
5 5 Bedarf ist aber weiter steigend.
0 0 (Quelle: www.energiekrise.de/erdoel/
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 intro.html, aufgerufen am 21.01.2011)
6I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo III:
Arbeitsblatt 3:
Wie Kohle entsteht
Arbeitsblatt 4:
Wie Erdöl und Erdgas entstehen
Fossile Rohstoffe sind endlich
Mit den Bildergeschichten auf den Arbeitsblät- Die Energievorräte auf der Erde sind begrenzt.
tern 3 und 4 kann die Entstehung der fossilen Wie viele fossile Rohstoffe tatsächlich in der
Energieträger erarbeitet werden. Die Texte sollen Erdkruste verborgen sind, weiß bisher noch
den Bildern zugeordnet werden, und die Schü- niemand. Geht man vom derzeitigen Verbrauch
ler sollen die Entstehungsgeschichte von Erdöl, aus, reichen unsere Energievorräte:
Erdgas und Kohle nachvollziehen können.
Erdöl 44 Jahre
Erdgas 68 Jahre
Steinkohle 150 Jahre
Braunkohle 60 Jahre
Uran 50 Jahre
(Quelle: www.umweltjournal.de/fp/archiv/AfA_tech-
nik/erdoelgalow.php, Stand 2009)
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und
Rohstoffe (BGR) schätzt die „statische Reich-
Erdölförderung und -aufbereitung sind weite“, also die Reichweite des Erdöls bei
umweltbelastend gleichbleibendem Verbrauch, auf ca. 43 Jahre.
Die Erdölförderung ist sehr aufwändig und um- (Quelle: www.agenda21-treffpunkt.de/lexikon/fossil.
weltbelastend: Rohre müssen auf dem offenen htm, aufgerufen am 27.01.2010)
Meer über Bohrinseln in tiefe Gesteinsschich-
ten getrieben werden. Bei der Aufbereitung Methodenvorschlag:
von Rohöl werden Erdöl, Erdgas und Salz-
wasser getrennt. Das entwässerte Rohöl wird Gemeinsames Erstellen einer Zeitleiste
entweder über lange Rohrleitungen oder mit Auf einer Zeitleiste darstellen, wie lange das
Eisenbahnwagen bzw. Öltankern zur Raffinerie Öl noch reicht.
transportiert und dort weiter verarbeitet. Der
Transport mit Öltankern ist sehr teuer und ri- Methodenvorschlag:
sikoreich. Diese Tanker können bis zu 300 000
Tonnen Öl transportieren. Fließt das Öl bei ei- Kreatives Schreiben:
nem Unfall ins Meer, entsteht eine Ölpest, die „Wie die Welt in 50 Jahren aussieht“
schwerwiegende Schäden im Ökosystem Meer Die Schüler sollen sich Gedanken machen, wie
auslösen kann. die Menschen in 50 Jahren ohne Erdöl zurecht
(Quelle: www.schulmodell.de/chemie/chemie/erdoel. kommen und wie sich das auf ihren Alltag aus-
html, Stand 2009) wirken könnte.
7Arbeitsblatt 3
?
Wie Kohle entsteht
Die Bilder und Texte erklären, wie Steinkohle entsteht. Ordne die Bilder den passenden Texten zu
und trage die Zahl in das Kästchen neben dem Text ein.
1 2
3 4
Die alten Bäume fallen um und werden
von Wasser und Schlamm zugedeckt.
Die Menschen bauen Bergwerke und
holen Kohle tief aus der Erde heraus.
In Sümpfen und Urwäldern wachsen
riesige Bäume.
Das Wasser und der Schlamm drücken
die toten Pflanzen fest zusammen.
Nach vielen, vielen, vielen Jahren ent- 5
steht aus den toten Pflanzen Kohle.
Name: Klasse:Arbeitsblatt 4
?
Wie Erdöl und Erdgas entstehen
Die Bilder und Texte erklären, wie Erdöl und Erdgas entstehen. Ordne die Bilder den passenden
Texten zu und trage die Zahl in das Kästchen neben dem Text ein.
1 2
3 4
Sie werden von Sand und Schlamm
begraben.
Mit einem riesigen Bagger kann man
das Erdöl und Erdgas von tief unten
herausholen.
Wenn sie sterben, fallen sie auf den
Meeresgrund.
Viele winzige Tiere leben im Meer.
Nach vielen, vielen, vielen Jahren
entsteht aus ihnen Erdöl und Erdgas.
5
Name: Klasse:I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo IV:
Erdölvorkommen
Die größten Erdöllagerstätten befinden sich auf der Arabischen Halbinsel, in der Sahara, im Nord-
seeraum, im europäischen Teil Russlands, in Nordamerika und Venezuela. Die Erdöl- und Erdgas-
reserven sind nicht unbegrenzt, sondern werden voraussichtlich Mitte des 21. Jahrhunderts zur
Neige gehen.
Deutschlands Öllieferländer 2009
Rang Lieferland Mt % Methodenvorschlag:
Für ältere Schüler:
1. Russland 34,75 35,4
Wo kommt unser Erdöl her?
2. Norwegen 13,85 14,1 Die Schüler sollen erkennen, dass Erdöl nicht
überall auf der Erde vorkommt, sondern nur
3. Großbritannien 10,47 10,7 in bestimmten Regionen. Deshalb muss das Öl
immer an seinen Bestimmungsort transpor-
4. Libyen 8,29 8,4 tiert werden. Anhand entsprechender Karten
im Atlas erarbeiten die Kinder in Kleingruppen,
5. Kasachstan 6,85 7,0 aus welchen Regionen der Erde das Erdöl nach
Deutschland kommt. Dabei üben sie, Legenden
6. Aserbaidschan 4,18 4,3 zu deuten und anzuwenden. Sie erkennen, dass
es nur in bestimmten Regionen der Erde fossile
7. Nigeria 3,66 3,7 Rohstoffe gibt, die zur Verarbeitung und Nut-
zung transportiert werden müssen.
8. Syrien 2,64 2,7
Methodenvorschlag:
9. Venezuela 1,92 2,0
Welcher Rohstoff/Energieträger bin ich?
10. Algerien 1,76 1,8 Spielablauf: Jedes Kind erhält einen kleinen
Zettel, auf dem ein Rohstoff/Energieträger
11. Elfenbeinküste 1,47 1,5 (Sonne, Wind, Kartoffel...) aufgeschrieben
oder aufgemalt ist. Auf Kommando sieht sich
12. Saudi-Arabien 1,42 1,4 jedes Kind seinen Zettel an und versucht mög-
lichst schnell andere Kinder mit demselben
13. Ägypten 1,14 1,2 Energieträger zu finden. Aus dem anfänglichen
Durcheinander bilden sich schließlich Kinder-
14. Dänemark 1,12 1,1 gruppen für jeden Energieträger. Jede Gruppe
präsentiert ihren Energieträger, indem sie ein
15. Iran 0,80 0,8 Plakat dazu gestaltet. Dieser „Steckbrief“ soll
eine Zusammenfassung des bisher Gelernten
16. Angola 0,73 0,7 sein. Die fertigen Plakate werden in der Klasse
aufgehängt.
17. Gabun 0,62 0,6
Andere Länder 2,5 2,5
(Quelle: www.agenda21-treffpunkt.de/archiv/10/
daten/g3350.htm, aufgerufen am 21.01.2011)
Summe 98,17 99,9
(Quelle für Spalte Mt: BAFA, zitiert aus Globus 2641)
8I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo V:
Nachwachsende Rohstoffe
Die Bedeutung nachwachsender Rohstoffe
für die Landwirtschaft in Deutschland
Erst mit der EU-Agrarreform 1992, die helfen
sollte, die Nahrungsmittelüberschüsse ab-
zubauen, wurde das Thema „nachwachsende
Rohstoffe“ durch die Möglichkeit ihres Anbaus
auf Stilllegungsflächen (ehemalige Flächen
der Nahrungsmittelerzeugung) erneut belebt.
In Deutschland ist seit dieser Zeit ein starker
Anstieg der Anbauflächen nachwachsender
Rohstoffe zu verzeichnen. Die Flächeninan-
spruchnahme stieg von 380.000 Hektar (1994)
auf 1,56 Mio. Hektar im Jahr 2006, davon fast
400.000 Hektar auf Stilllegungsflächen. Einen
weiteren Auftrieb erfuhren nachwachsende
Rohstoffe durch die seit 2005 stark steigenden
Energie- und Kraftstoffkosten.
Entwicklung der Anbaufläche
Auf annähernd 2 Mio. ha (17% der Ackerflä-
che) wurden im Jahr 2009 Rohstoffpflanzen
überwiegend für die energetische Nutzung an-
gebaut.
(Quelle: www.nachwachsenderohstoffe.de/fileadmin/fnr/images/aktuelles/medien/RZ_Grafik_Anbau_2010_300_rgb.
jpg, aufgerufen am 14.12.2010) 9I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo V:
Vorteile nachwachsender Rohstoffe: Grenzen nachwachsender Rohstoffe:
Nachwachsende Rohstoffe Der Anbau von nachwachsenden Rohstof-
• erneuern sich in überschaubaren Zeiträumen fen wirft auch altbekannte und neue Prob-
und schonen fossile/endliche Ressourcen. leme auf, wie etwa
• werden bedeutsamer, weil sie sich – im Ge- • den großflächigen Anbau in Monokulturen,
gensatz zu fossilen und somit endlichen • den Einsatz der Gentechnik zur Steigerung
Rohstoffen – in überschaubaren Zeiträumen der Erträge,
erneuern und zu einer nachhaltigen Ener- • fehlende Höchstmengenverordnungen für
gie- und Rohstoffbereitstellung beitragen den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln,
können. • die Konkurrenz zur Nahrungsmittelpro-
• ermöglichen eine unabhängige und dezen- duktion.
trale Energieversorgung. Sie dienen der Ver-
sorgungssicherheit und können in nahezu al- (Quelle: http://www.umweltlexikon-online.de/fp/
archiv/RUBlandwirtsrohstoffe/NachwachsendeRoh-
len Ländern der Erde gewonnen werden. stoffe.php, aufgerufen am 15.2.2009)
• sichern Arbeitsplätze. Nachwachsende Roh-
stoffe können wir in einheimischer Land- und Die stetig wachsende Erdbevölkerung möch-
Forstwirtschaft erzeugen und weiterverarbei- te in Wohlstand leben und konsumieren. Das
ten. Damit bleibt die zusammenhängende heißt, immer mehr Menschen benötigen im-
Wertschöpfung im Land und sichert Arbeits- mer mehr Energie. Durch die Nutzung von
plätze. Pflanzen zur Rohstoff- und Energiegewinnung
• schonen die Umwelt: Produkte aus nach- versprechen sich viele eine umweltfreundliche
wachsenden Rohstoffen sind oftmals we- und klimaneutrale Versorgung mit Energie und
niger umweltbelastend und ihre Herstellung industriell gefertigten Produkten. Agrarökono-
häufig weniger energieaufwändig. Sie helfen, mische Kreise sehen hier ein Feld mit schier
den Klimawandel zu bremsen, indem sie bei grenzenlosem Potenzial.
der energetischen Nutzung weniger Treib- Zugleich gibt es viele Kritikpunkte an Nach-
hausgase freisetzen als fossile Rohstoffe und wachsenden Rohstoffen, von der Zerstörung
bei der stofflichen Nutzung sogar Kohlendi- der Biodiversität durch Monokulturen, nicht
oxid konservieren. Die Pflanzen entnehmen vorhandener Klimaneutralität, mangelnder Ef-
während ihrer Wachstumsphase der um- fizienz, nicht ausgereifter oder unwirtschaftli-
gebenden Atmosphäre so viel Kohlenstoff cher Produktion von Produkten aus nachwach-
(CO2), wie sie später – z.B. bei Verbrennung senden Rohstoffen bis hin zur Konkurrenz zur
– wieder an die Atmosphäre abgeben. Anders Nahrungsmittelproduktion und einem nicht
als die fossilen Energien erhöhen sie also unerheblichen Beitrag zur Verschärfung des
nicht den Treibhauseffekt, sondern sind CO2- Hungers in der Welt. Bei genauerer Betrach-
neutral. Zu berücksichtigen ist allerdings die tung lässt sich erkennen, dass der rohstoffin-
CO2-Produktion durch Bewirtschaftung und tensive Lebensstil der Menschen in Europa und
Verarbeitung. Die weitgehende CO2-Neutra- vielen anderen Industrieländern die Ursache
lität kann jedoch verletzt werden, wenn im für diese Probleme ist.
Zuge der Ausweitung von Anbauflächen für
nachwachsende Rohstoffe bisherige CO2-
Speicher vernichtet (Regenwald) oder so
verändert werden (Torf-/Permafrostböden),
dass sie ihre CO2-Speicherfähigkeit verlieren
und in der Folge zusätzlich CO2 und andere
Treibhausgase (vor allem Methan) freigesetztI. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo V:
Konkurrenz zwischen der Nutzung als
Industrierohstoff und als Nahrungsmittel
Eigentlich wird derzeit ausreichend Nahrung die Kraftstoffproduktion eingesetzt werden
produziert, um die gesamte Weltbevölkerung können, führt zu einer Verknappung des jewei-
ernähren zu können, zugleich werden schon ligen Rohstoffes und damit zu einer Erhöhung
viele landwirtschaftliche Nutzflächen für die der Preise. Solche Auswirkungen sind bereits
Produktion von nachwachsenden Rohstoffen vielfach zu beobachten: Aus Indonesien wird
genutzt. Mit zunehmendem Ausbau geraten berichtet, dass sich der Preis für Speiseöl um
die nachwachsenden Rohstoffe damit in Kon- ca. 30% erhöht hat, weil Palmöl, das wich-
kurrenz zur Nahrungsmittelerzeugung. Entwe- tigste Öl in indonesischen Küchen, neben der
der werden statt Nahrungsmittelpflanzen nun industriellen Nutzung für die Margarine- und
Energiepflanzen angebaut oder die bisherigen Kosmetikindustrie, jetzt auch als Rohstoff für
Pflanzen werden nicht mehr nur für die Ernäh- „Biodiesel“ gehandelt wird. Die Palmölkonzer-
rung, sondern z.B. auch für die Herstellung ne können mehr Geld im Exportgeschäft als auf
von Biokraftstoff genutzt. So verursachte die dem lokalen Markt verdienen, so dass Speiseöl
in den USA stark ausgeweitete Produktion von auf dem heimischen Markt knapp und damit
Bio-Ethanol aus Mais eine Preisexplosion bei teurer wird. Die Auswirkungen auf die vom Kauf
den ebenfalls aus Mais hergestellten Tortillas von Lebensmitteln abhängigen Armen sind
in Mexiko. Die zunehmende energetische Nut- unmittelbar und oft existenzgefährdend. Mit
zung von Agrarflächen verteuert tendenziell der steigenden Nachfrage nach Getreide und
vor allem die Grundnahrungsmittel, was das Pflanzenöl werden auch die Weltmarktpreise in
Hungerproblem weltweit verschärfen könnte. kurzer Zeit stark ansteigen, die bisher durch
(Quelle: http://www.agenda21-treffpunkt.de/ Subventionen und Dumping von Überschüs-
lexikon/nawaro.htm, aufgerufen am 15.2.2009) sen in den Industrieländern künstlich niedrig
gehalten wurden, so dass sich die Produktion
Hunger ist daher eine Folge der ungleichen auch für Kleinbauernbetriebe in Entwicklungs-
Verteilung und des ungerechten Zugangs zu ländern wieder lohnen könnte. Dies hätte al-
Produktionsressourcen und Einkommen sowie lerdings negative Auswirkungen auf alle dieje-
einer ungerechten Welthandelspolitik. Den- nigen, die keinen Zugang zu Land haben oder
noch ist mit einer Ausweitung des Anbaus nicht genug für den Eigenbedarf produzieren
nachwachsender Rohstoffe eine verstärkte können, wie auch für die städtischen Armen,
Konkurrenz um Land und Wasser für Nahrungs- die durch hohe Lebensmittelpreise direkt be-
mittel-, Tierfutter- und Rohstoffpflanzenanbau troffen sind. Von den steigenden Preisen wer-
zu erwarten. den vor allem Konzerne profitieren, die sowohl
Mit der gegenwärtigen Weltproduktion von am Kraftstoffboom als auch an Lebensmitteln
Nahrungsmitteln könnten jeder Person im verdienen. Diese Zusammenhänge verdeutli-
Durchschnitt etwa 2.800 Kilokalorien zur Ver- chen, dass eine exportorientierte Produktion
fügung stehen (also auch mehr als die 2.200- von Agrotreibstoffen im großen Ausmaß mit-
2.500 kcal., die eine gesunde Person benötigt). telfristig zu Preissteigerungen bei Land und
Das US-Magazin „Foreign Affairs“ hat ausge- Nahrungsmitteln führt und zu einem Anstieg
rechnet, dass für eine 95-Liter-Tankfüllung der Zahl der Hungernden beitragen wird.
eines US-amerikanischen Wagens mit reinem
Ethanol ca. 200 kg Mais nötig sind – genug, (Aus: Positionspapier Misereor „Bioenergie“ im Span-
um eine Person ein Jahr lang zu ernähren nungsfeld von Klimawandel und Armutsbekämp-
fung, Quelle: www.misereor.de/fileadmin/user_up-
(„How biofuels could starve the poor“, Foreign load/pflege_thema/Positionspapier-bioenergie.pdf,
Affairs Magazine, Mai 2007). Diese steigende aufgerufen am 15.2.2009)
Konkurrenz um die Nutzung bestimmter Pflan-
zen, die sowohl als Lebensmittel als auch für
11I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo V:
Nachwachsende Rohstoffe werden nicht generell nachhaltig angebaut
Leider sind inzwischen zahlreiche Beispiele zu verzeichnen, wo Nachwachsende Rohstoffe auf
nicht nachhaltige Weise genutzt oder angebaut wurden. Viele Pflanzenöle, die Industrieländer
importieren, werden häufig unter niedrigen ökologischen und sozialen Standards produziert und
vernichten riesige Regenwaldflächen in Südostasien und Amazonien, weil dort auf den zuvor ab-
geholzten oder abgebrannten Flächen Plantagen für Ölpalmen und Soja angelegt werden. Dadurch
wird das eigentliche Ziel, CO2 einzusparen, ins Gegenteil verkehrt: Die vernichteten Regenwälder
und Torfschichten fallen auf Dauer als CO2-Speicher aus. Außerdem setzen Brandrodung und die
dadurch ausgelösten Torfbrände sowie auch die Entwässerung von Torfschichten gewaltige Men-
gen CO2 frei: pro Jahr allein in Indonesien rund 2 Mrd. Tonnen CO2, etwa die Hälfte der CO2- Emis-
sionen aller EU-Staaten.
(Quelle: www.agenda21-treffpunkt.de/lexikon/nawaro.htm, aufgerufen am 17.02.2010)
Übersicht über wichtige nachwachsende Rohstoffe:
Farbstoffe Zucker Fasern Stärke Öle und Fette Energiepflanzen
Färberdistel Topinambur Baumwolle Gerste Hanf Chinaschilf
Färberkamille Zichorie Brennnessel Kartoffel Mohn Mais
Färberkrapp Zuckerrübe Chinaschilf Mais Öllein Raps
Färberwaid Faserlein Markerbse Raps Weide (Holz)
Färberwau Hanf Weizen Senf Weizen
Soja
Sonnenblume
Man unterscheidet pflanzliche Rohstoffe ei-
nerseits nach Industriepflanzen zur stofflichen
Nutzung und andererseits nach Energiepflan-
zen zur energetischen Nutzung.
• Industriepflanzen sind ein- oder mehr-
jährige Pflanzen, die zur gezielten Erzeu-
gung von Rohstoffen für die Industrie au-
ßerhalb der Nahrungskette dienen.
• Energiepflanzen werden als Energieträ-
ger für die Wärme- und Stromgewinnung
eingesetzt.
Dabei wird beim Verbrennen, Vergären und bei
der chemischen Umwandlung nur so viel Koh-
lendioxid (CO2) freigesetzt, wie beim Wachsen
der Pflanze aufgenommen wurde. Einige Pflan-
zen können sowohl industriell als auch energe-
tisch genutzt werden (z.B. Raps).
12I. Einarbeitung in das Thema Rohstoffe
i Lehrerinfo V:
Heimische Pflanzen zur industriellen und energetischen Verwertung sowie deren Rohstoffe als
Inhaltsstoffe verschiedener Produkte
(Quelle: Benz, Scharf, Weber (Hrsg.) (2001): Nachwachsende Rohstoffe (C.A.R.M.E.N.), S. II/11)
Industriepflanzen Rohstoffe Produkte
Raps, Leindotter, Pflanzenöl Kosmetika, Schmierstoffe,
Sonnenblume, Hydrauliköle, Motor- und Getriebeöle,
Soja, Hanf Lösungsmittel
Öllein Leinöl Farben, Lacke, Lasuren, Linoleum
Mais, Weizen, Markerbse Stärke Papier, Pappe, Verpackungen, Textilien
Kartoffel Stärke Folien, Waschmittel
Zuckerrübe, Topinambur, Zucker Folien, Waschmittel, Kosmetik,
Zichorie Kunststoffe, Arzneien
Flachs, Faser Textilien, Dämmstoffe, Papier, Garn,
Brennnessel Formpressteile
Färberkamille, Färberdistel Farbstoffe Farbe, Lacke
Bäume Holz, Cellulosefaser Papier, Pappe, Bauholz, Möbel
Energiepflanzen Rohstoffe Produkte
Kartoffel, Mais, Getreide, Zucker, Stärke Bioethanol (Kraftstoff)
Zuckerrübe
Raps Rapsöl Biodiesel, Naturdiesel (Kraftstoff),
Rapsöl (Brennstoff)
Bäume, Chinaschilf, Stroh, Stückholz, Hack- Energie, Wärme
Getreideganzpflanzen schnitzel, Holzpellets,
Ganzpflanze, Stroh
Die zur energetischen Verwertung eingesetzten Pflanzen
lassen sich in folgende drei Nutzungsformen einteilen:
• Pflanzen, die in fester Form als Brennstoffe verwertet werden:
- Schnell wachsende Baumarten: z.B. Weiden, Pappeln als
Hack schnitzel, Pellets
- Energiegräser: z.B. Chinaschilf, Getreide
- Restholz aus Wald und Holzverarbeitung: z.B. als
Hackschnitzel, Scheite
- Stroh in Form von Ballen
• Pflanzen, die in flüssiger Form verwendet werden:
- Ölpflanzen: z.B. Raps, Sonnenblumen, Öllein
- Zucker- und Stärkepflanzen: z.B. Kartoffeln, Mais,
Weizen (alle in Form von Alkohol)
• Pflanzen, die gasförmig verwendet werden:
- Reststoffe: z.B. Gülle, Grünabfälle, Gras, Stroh
13II. Vorbereitung Schulklassenprogramm: Faserpflanzen
Faserpflanzen – Pflanzenfasern
Naturfasern stellen eine wichtige Gruppe der Verschiedene Produkte aus Fasern
nachwachsenden Rohstoffe dar. Sie werden Neben Pflanzenfasern für Bekleidungs- und
ausschließlich stofflich genutzt und fallen erst Heimtextilien sind typische Einsatzgebie-
nach dieser Grundverwendung als Reststoff für te z.B. Verpackungsmaterialien (Jutesäcke),
die Verbrennung an. Spezialpapiere für Banknoten, Zigarettenpa-
pier und technische Filter (Baumwolle, Flachs
Von den zahlreichen in der Geschichte der und Hanf), Polierfasern für Metalloberflächen
Menschheit bekannten und genutzten Fa- (Sisal), Teebeutel (Abaca) und Matratzen/
serpflanzen (ca. 2.000) sind heute nur noch Polster (Kokos). Darüber hinaus sind Dämm-
zwei Dutzend in Gebrauch. Hinsichtlich ih- vliese und naturfaserverstärkte Kunststoffe
rer wirtschaftlichen Bedeutung wird die Zahl von wachsender Bedeutung. Letztere werden
noch geringer. In den letzten Jahren wurden vor allem in der Automobilindustrie im Innen-
große Anstrengungen unternommen, um Fa- raum eingesetzt (z.B. Türinnenverkleidung,
serpflanzen in Deutschland wieder heimisch Kofferraum-Auskleidung, Armaturenbrett) und
zu machen, oftmals durch finanzielle Beihilfen dafür mit der sog. Formpresstechnik verarbei-
für Anbau und Verarbeitung, die Einkommens- tet. Neueste Entwicklungen sind naturfaser-
verluste ausgleichen sollen. Viele neue Anwen- verstärkte Spritzgussgranulate, die in vielfäl-
dungsbereiche und damit verbundene Absatz- tigen Anwendungen einsetzbar sind (Koffer,
möglichkeiten haben sich aufgetan. In neue Verpackungen, Urnen).
Erntetechnologien wird genauso investiert wie
in Verarbeitungsanlagen.
Produktbereich Produkt
Bekleidung • Jeans (Mischung)
• Anzugs- und Kleiderstoffe
(zu 100% oder in Mischung mit synthetischen Fasern)
• Hemden
• Strickwaren
Heimtextilien • Tischdecken
• Geschirrtücher
• Möbelbezugsstoffe
Technische • Verpackungsmaterialien
Textilien • Spezialpapiere, Zigarettenpapiere, Teebeutel
• Polierfasern
• Füllungen für Matratzen und Polster
• Dämmstoffe
• Gurte, Bänder
• Seile
• Segeltücher
• Geotextilien (Baustoff im Bereich des Tief-, Wasser- und Verkehrswe-
gebaus in Form von Geweben, Vliesstoffen und Verbundstoffen)
• Technische Vliese und Filter
(z.B. für Staubsauger, Verbrennungsanlagen)
14II. Vorbereitung Schulklassenprogramm: Faserpflanzen
Faserpflanzen:
Pflanze Information
Baumwolle Der wichtigste Faserrohstoff weltweit wird vor allem in tropischen und subtropi-
schen Gebieten angebaut. Verwendung zur Herstellung von Kleidung und anderen
Textilien, zur Herstellung von Vliesen und Garnen. 2004/2005 wurden weltweit
insgesamt 26.043.000 Tonnen produziert, die knapp 50% des Bedarfs an Beklei-
dungstextilien decken.
Fasernessel/ Altbekannte Faserpflanze. Nachdem jahrzehntelang weltweit kein Nesseltuch mehr
Brennnessel hergestellt wurde, erst wieder seit 1996 Produktion von Fasern aus Fasernessel
durch Kranz AG Lüchow. Bis Ende 2007 stieg die Anbaufläche in Deutschland auf
225 Hektar Faserbrennnesseln, mehr als 10% des gesamten Faserpflanzenanbaus
in Deutschland. Die als „Nettle“ beworbenen Brennnesselfasern werden anteilig in
Heimtextilien und Bekleidung verwendet, ihr Anteil beträgt dabei 10 bis 40%.
Flachs Dient zur Herstellung von Leinen. Die jährliche Weltproduktion schwankt zwischen
600.000 und 700.000 Tonnen. 2008 betrug die gemeldete Anbaufläche für Flachs
(Faserlein)
bundesweit insgesamt 42 Hektar.
Hanf Von der Antike bis tief ins 20. Jahrhundert war Hanf ein anerkannter und unent-
behrlicher Rohstoff zur Herstellung einer Vielzahl von Gegenständen: Kleidung,
Taue und Takelagen für Schiffe, Papier, Dämmstoff, Faserverbundwerkstoffe für die
Autoindustrie. In Deutschland wurde 2008 auf insgesamt 885 Hektar Hanf ange-
baut. Damit konnte der Anbau trotz der starken Konkurrenz um Anbauflächen eine
minimale Steigerung verzeichnen.
Jute Jute ist mengenmäßig nach der Baumwolle die wichtigste Naturfaser. Jutefasern
werden u. a. für Verpackungsmaterialien (beispielsweise Säcke), grobe Garne und
Teppiche verwendet. Die Weltproduktion von Jutefasern lag im Jahr 2007/08 bei
etwa 2,7 Mio. Tonnen. Größter Produzent war Indien, gefolgt von Bangladesch und
anderen südasiatischen Ländern.
Kokosfaser Kokosfasern werden unter dem Namen Coir gehandelt, sie bestehen aus Lignin und
Zellulose. Sie dienen der Herstellung von Seilen, Matten, Teppichen und Wandver-
kleidungen. Zentren der Kokosfaserindustrie sind Sri Lanka und Südwestindien.
Manilahanf Anbau in Ostasien, Familie der Bananengewächse, auch Abacá genannt. Vor al-
lem Verwendung für die Produktion von salzwasserresistenten Schiffstauen, auch
Hängematten und Teppiche werden aus ihnen gefertigt. Der in Wasser gelöste Brei
aus Abacáfasern wird für Zellstoffprodukte wie Banknoten (aktuell nur in Japan),
Teebeutel, Zigarettenpapier und industrielle Filter genutzt.
Ramie Fasern aus dem Bast der Nesselgewächse, Anbau im subtropischen Asien, in Afrika
und Brasilien; finden Verwendung bei Tischwäsche, Tennisschuhen, Oberbeklei-
(Chinagras)
dung, Banknoten, Riemen, Seilen und Bändern.
Sisal Wird aus Agaven gewonnen. Die Weltproduktion belief sich im Jahr 1989 auf
426.000 Tonnen. Damit ist Sisal (nach Tonnen) die fünfwichtigste Faserpflanze
weltweit. Die Fasern werden neben Tauen, Seilen, Garn und Teppichen in zahl-
reichen anderen Produkten verarbeitet, z.B. als Füllstoff für Matratzen oder als
Poliermittel. Auch Dartscheiben werden aus Sisal gefertigt.
15II. Vorbereitung Schulklassenprogramm: Faserpflanzen
Naturfasern stehen zunächst in keiner direkten Konkurrenz zu Lebensmittelpflanzen und haben
sich als sehr preisstabil erwiesen. Zunehmend optimierte und ausgereiftere Verarbeitungstech-
niken machen Naturfaseranwendungen ökonomisch immer attraktiver. Zudem sind sie in ihren
Anwendungen untereinander gut austauschbar. In der EU werden jährlich mehr als 110.000 t
Flachslangfasern, über 60.000 t Flachskurzfasern und etwa 25.000 t Hanffasern hergestellt. So
kann mehr als 2/3 des Bedarfs der europäischen Autoindustrie an Naturfasern mit einheimischen
Faserpflanzen gedeckt werden. (Quelle: Nova-Institut, Biowerkstoff-Report IV-2008)
Pflanze Nachteile Spezielle Eigenschaften
• Hohe Festigkeit und ge- • Begrenzte Temperaturbe- • Biologisch abbaubar
ringe Dehnung ständigkeit • Schnelle Wasseraufnahme
• Geringe Dichte • Naturbedingte Qualitäts- und -abgabe
• Einen höchstens geringen unterschiede • Gute Wärmeleitfähigkeit
Abrieb bei verarbeitenden
Maschinen verursachend
• Bruchunempfindlich
• Keine Hautirritationen
erzeugend
• Nachwachsender Rohstoff
• Rückstandsarm verbrenn-
bar (CO2-neutral)
Methodenvorschlag: Methodenvorschlag:
Natur- oder Chemiefaser? Fadenspiele kennen lernen und
Die Schüler sollen sich in ihrem Lebensum- ausprobieren
feld (zu Hause/in der Schule) auf die Suche Fadenspiele (Fadenfiguren) sind bei nahezu
nach Gegenständen/Utensilien (z.B. Kleidung, allen Völkern der Erde verbreitet. Sie gehören
Schuhe, Vorhänge, Teppiche, Bettüberzüge, wahrscheinlich – zusammen mit dem Werk-
Tücher, Seile, usw. aus Fasern) machen. Dann zeuggebrauch und der Sprache – zu den ältes-
sollen sie herausfinden (z.B. anhand von Eti- ten kulturellen Traditionen der Menschheit. Sie
kettenbeschreibungen in Kleidungsstücken), trainieren die Finger-Beweglichkeit und das
aus welchen Fasern das Produkt hergestellt ist Merkvermögen. Außerdem sind sie sehr gut
und ob es sich dabei um Naturfasern oder um geeignet, um Kontakte zu knüpfen. Weltweit
Chemiefasern auf Erdölbasis handelt. In eine gibt es über 2.500 verschiedene Fadenfiguren!
Tabelle tragen sie ihre Ergebnisse ein. Unter http://fadenspiele.de.vu werden Fa-
denspielfiguren unterschiedlicher Schwierig-
Beispiele: keitsgrade vorgestellt.
Teppich: 100% Wolle > Naturfaser
Teppich: 100% Polypropylen > Chemiefaser
T-Shirt: 100% Baumwolle > Naturfaser
T-Shirt: 100% Polyester > Chemiefaser
Hemd: 70% Leinen/30% Polyester >
Mischgewebe aus Natur- und Chemiefasern
Im Unterricht werden die Ergebnisse zusam-
mengetragen und besprochen.
16III. Teilnahme Schulklassenprogramm: Faserpflanzen
Teilnahme am Schulklassenprogramm
Beim Faserpflanzen-Programm werden heimi-
sche Faserpflanzen hinsichtlich ihrer Herkunft,
Verarbeitung, Nutzung und Wiederverwertung
genauer beleuchtet. Die Schüler lernen die
Brennnessel und den Faserlein als Rohstoff-
lieferanten in ursprünglicher Tradition kennen
und erproben selbsttätig alte Handwerksme-
thoden, um die Fasern aus den Pflanzen zu ge-
winnen. An mehreren Lernstationen führen sie
unter fachkundiger Anleitung diverse Versuche
mit den Fasern durch. So erfahren sie z.B.,
dass sich Pflanzenfasern zum Dämmen eignen
und damit Energie eingespart werden kann.
Beim Recycling alter Textilien schöpfen sie aus
zerkleinertem Stoff handgefertigtes Papier.
Die nachhaltige Nutzung aller Bestandteile er-
proben sie beim Herstellen kleiner Schälchen
aus Naturfaserverbundstoffen. Abschließend
lassen die Schüler ihrer Kreativität freien Lauf
und gestalten den Heftumschlag ihres Schü-
leraktionsheftes.
Der Ablauf des dreistündigen Schulklassenpro-
grammes ist in Form eines didaktischen Gitters
als Download verfügbar unter:
www.oebz.de
Brennnessel
17IV. Nachbereitung Schulklassenprogramm: Faserpflanzen
Methodenvorschlag: Methodenvorschlag:
Sammeln von Material und Gegenständen Alternativen entwickeln – was wir tun kön-
aus dem Alltag nen, um Rohstoffe/Energie einzusparen
Bestimmung der Materialien und verwendeten Methode: Handlungsalternativen entwickeln
Rohstoffe im Umfeld der Kinder: Einzelarbeit: Die Schüler denken über folgen-
Die Lehrkraft weist die Schüler auf verschiede- de Fragen nach und schreiben ihre Ideen auf
ne Kunststoffgegenstände im Klassenzimmer Kärtchen auf.
hin und erfragt den Rohstoff, der all diesen Gruppenarbeit: Die Schüler arbeiten in Klein-
Gegenständen zugrunde liegt. Die Kinder sam- gruppen zu den Fragen. Sie einigen sich auf
meln je zwei verschiedene Materialien (z.B. die jeweils zwei wichtigsten Ideen/Aspekte
Verpackungen, Schulsachen), die sie zu Hau- und schreiben sie auf Kärtchen.
se in ihrem unmittelbaren Umfeld finden. Die
Klasse führt eine Materialbestimmung der mit-
gebrachten Gegenstände durch. Fragestellung
? Was können wir in unserem Schulalltag ge-
meinsam tun, um Rohstoffe/Energie ein-
an die Kinder: Lassen sich diese Produkte und zusparen?
Dinge auch aus anderen Materialien herstellen
oder welche Alternativen gibt es? Kann evtl.
! • Z.B. Schulhefte aus Recyclingpapier ver-
wenden, im Klassenzimmer die Heizung
auf bestimmte Produkte ganz verzichtet wer- runterdrehen, mit dem Rad oder Bus zur
den? Schule kommen, anstatt sich mit dem Auto
Die Schüler können auch Vorschläge machen, fahren zu lassen!
welche Gegenstände aktuell im Raum nicht
vorhanden wären, gäbe es kein Erdöl.
? Wo können von mir und meiner Familie
Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen
Anschließend Kennen lernen verschiedener verwendet werden?
nachwachsender Rohstoffe. ! • Z.B. Biomülltüten aus Papier oder Mais-
stärke, Stofftaschen o. Ä. zum Einkaufen
Methodenvorschlag: statt jedes Mal eine Plastiktüte vom Ge-
schäft!
Das ist beim Schulklassenprogramm passiert Weiterführende Informationen sind im In-
Mündliche Auswertung: ternet in Form eines Einkaufsberaters zu
finden unter:
Fragen Ziel www.bewussteinkaufen.info
• Was hast du Neues • Direkte Rückbesinnung
? Was kann ich zu Hause tun, um gemeinsam
mit meiner Familie Rohstoffe/Energie ein-
gelernt? auf die Lerninhalte zusparen?
• Welche Aufgaben haben
dir besonders gefallen?
• Feedback für Dozent/
Lehrkraft
! • Z.B. Elektrogeräte, die nicht ständig ge-
braucht werden, ganz ausschalten, anstatt
auf Standby laufen lassen, Kleidung im
• Was hast du über nach- • Ergebnissicherung Secondhand-Laden kaufen anstatt billiger
wachsende Rohstoffe Neuware, mit dem Rad oder öffentlichen
erfahren? Verkehrsmitteln unterwegs sein, lokal pro-
• Wo begegnen dir nach- • Kohärenz herstellen – nur duzierte und saisonale Lebensmittel be-
wachsende Rohstoffe in was wirklich nützlich ist, vorzugen!
deinem Alltag? bleibt im Gedächtnis Mit Hilfe einer Wandzeitung werden die Ergeb-
nisse aus dem Arbeitsprozess dokumentiert.
• Welche Fragen sind für • Feedback für Dozent/ Hierzu werden die obigen Fragen in Spalten auf
dich unbeantwortet Lehrkraft ein großes Plakat geschrieben. Danach werden
geblieben? die Antwort-Karten der Schüler besprochen
und in die jeweiligen Spalten geklebt. An-
Weitere Informationen, Anwendungsbeispiele und Anre- schließend wird die Wandzeitung zur Präsen-
gungen zu Wandzeitungen unter: www.methodenpool. tation der Arbeitsergebnisse im Klassenzimmer
uni-koeln.de/download/wandzeitung.pdf > aufgehängt.
18Sie können auch lesen
