Die 3 Rs – Produkte der Zukunft
Überblick
Überblick
Stichworte: Biobasierte Produkte, Biokunststoffe, Biomasse
Disziplinen: Biologie, Chemie, Wirtschaft
Altersstufe der Schüler*innen: Primar- und Sekundarstufe (jedes Kapitel verfügt über eine Laborübung, die sich für die Primarstufe eignet und eine zusätzliche für die Sekundarstufe)
Zeitrahmen: 45 - 90 Minuten pro Übung
Partner: Laden Sie Wissenschaftler*innen ein, eine Unterrichtsstunde zu halten, oder besuchen Sie mit Ihrer Klasse ein Unternehmen, das biobasierte Produkte herstellt.
Direkt zu: Biokunststoffe, Keratin, Zement, Berufsorientierung
Einen Einblick in die Unterrichtseinheit direkt von den Autor*innen finden Sie in diesem Webinar in englischer Sprache (YouTube).
Zusammenfassung
Diese Unterrichtseinheit entstand aus der Notwendigkeit, recyclebare Alltagsprodukte aus Rohstoffen herzustellen. Indem sich die Schüler*innen mit den schädlichen Auswirkungen des täglichen Gebrauchs von Kunststoffen, Kosmetika und Baustoffen befassen, werden kritisches Denken und handlungsbasiertes Lernen gefördert.
Die Abkürzung "3 Rs" steht für Reduce, Reuse und Recycle. Diese Unterrichtseinheit macht auf die nicht nachhaltige Nutzung von Rohstoffen und fossilen Brennstoffen für Materialien und Alltagsprodukte wie Kosmetika, Kunststoffe und Zement aufmerksam.
Materialien zur Einführung
Einen Fragebogen zur Beurteilung der Vorkenntnisse der Schüler*innen
Sie können diesen Fragebogen entweder in Papierform oder digital beantworten lassen und die Fragen so anpassen, wie sie für Ihre Schüler und Ihren Unterricht geeignet sind.
Hier können Sie sich den Fragebogen als pdf-Datei oder als Word-Datei ansehen und herunterladen.
Interaktives Video zur Bioökonomie
Ein Beispiel für gesellschaftliches Engagement: Schüler*innen säubern einen durch Plastik verschmutzten Strand
Biokunststoffe
Können wir ohne Plastik leben? Kann dem ausufernden Plastikmüllproblem entgegnet werden, indem wir unseren Konsum reduzieren, Dinge wiederverwenden und recyceln? Sind Biopolymere die Lösung für eine nachhaltige Zukunft?
Im Rahmen der Aufgaben zu Biokunststoffen lernen die Schüler*innen etwas über Polymere, über die Bedeutung von Polymeren in unserem Alltag und über die ökologischen Folgen ihrer Verwendung. Sie untersuchen zudem, ob Biopolymere synthetische Polymere ersetzen können.
Hintergrund für dieses Projekt war die zwingende Notwendigkeit, Rohstoffe zu verwenden, um Alltagsprodukte aus recycelten Materialien herzustellen. Es verdeutlicht die schädlichen Auswirkungen unserer täglichen Handlungen auf die Umwelt, die Auswirkungen der Herstellung von Kunststoffen aus Erdöl und den Anteil der CO2-Emissionen, der auf unseren weltweiten Verbrauch von Kunststoffen zurückzuführen ist.
Die Unterrichtseinheit betont die biologischen Auswirkungen von nicht abbaubaren Kunststoffen in unserer Umwelt und die negativen Auswirkungen von Mikroplastik. Durch die Aufgaben lernen die Schüler*innen, dass es nicht nur notwendig ist, auf biologisch abbaubare Kunststoffe umzusteigen, sondern auch Biomasse als Ausgangsmaterial zu verwenden, um die Freisetzung von fossilem CO2 zu reduzieren.
Die Geschichte des Kunststoffs - interaktives Video
Beachten Sie, dass das Video auf Englisch ist. Es wird empfohlen, die Untertitel anzuschalten. (Deutsche Untertitel sind nur über die automatische Übersetzung von YouTube möglich) Der darauffolgende Fragebogen bezieht sich auf das Video!
Keratin
Die Schüler*innen untersuchen die Eigenschaften von Wolle als Rohstoff für biobasierte Produkte und führen verschiedene Chemieexperimente durch.
Die Schüler*innen werden in die Chemie der Wolle eingeführt. Sie können sie mit natürlichen Farbstoffen färben, Keratin extrahieren, um ihre eigene Haarspülung herzustellen, oder sie zur Adsorption von Metallschadstoffen im Wasser verwenden. Wolle ist eine natürliche Textilfaser, die hauptsächlich aus dem Fell von Schafen, einigen Ziegenarten und Kaninchen gewonnen wird.
Jedes Jahr wird eine große Menge an Wolle produziert, deren Entsorgung ein großes Problem darstellt. Es ist nicht mehr möglich, wie in der Vergangenheit, die Wolle auf den Weiden zurückzulassen oder langsam zu verbrennen, wobei giftige Gase und Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangen.
Das Projekt zielt auf die Wiederverwendung von Wolle ab, die bei unsachgemäßer Entsorgung eine Quelle der Umweltverschmutzung darstellt. Die Experimente in diesem Teil zeigen, dass man aus Wolle andere nützliche Materialien herstellen kann.
Das Video illustriert die im Text beschriebene Versuchsdurchführung.
Zement aus Muschelschalen
Die weltweite Produktion von Beton ist für 6-8 % der gesamten CO2 -Emissionen der Welt verantwortlich. Mit dieser Unterrichtseinheit kann die Lehrkraft auf die Notwendigkeit hinweisen, den Verbrauch von Beton zu reduzieren und mit dem Recycling von bereits produziertem Beton zu beginnen.
Autor*innen von Die 3 Rs – Produkte der Zukunft: Anders Florén (SE), Iro Koliakou (GR), Maria Zambrotta (IT)
Links zum Weiterleiten an Ihre Schüler*innen
Ergänzende Materialien zur Berufsorientierung
Themen der nachhaltigen Entwicklung eignen sich hervorragend, um Schüler*innen mit Berufen im MINT-Bereich vertrauter zu machen. An konkreten Beispielen wird gezeigt, wie verschiedene Berufsfelder einen Beitrag zu einer klimafreundlichen und nachhaltigen Zukunft leisten können. Schüler*innen können sich z.B. darüber informieren, welche Chancen neue Materialien bieten, wie Wertstoffe wieder dem Rohstoffkreislauf zugeführt werden können und was Informatik mit nachhaltigen Materialien und Müllreduzierung zu tun hat.
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