Medienpakete für die Klasse 7 bis Klasse 10
Energie aus Abwasser
Abwasser stinkt und muss einfach nur entsorgt werden? Von wegen! Im Abwasser steckt viel Potenzial, etwa für die Gewinnung von Energie. Genau darum geht es in der vorliegenden Einheit: um ein Verständnis für die Nutzung des Klärschlamms, der aus dem Abwasser gewonnen wird.
Auf einen Blick
Thema im Unterricht
Alternative Energiequellen spielen für die nachhaltige Energiegewinnung der Zukunft eine wichtige Rolle. Angesichts der Klimaziele Deutschlands, bis 2050 klimaneutral zu werden, gewinnen sie immer mehr an Bedeutung. Zu diesen Energiequellen gehört auch Klärschlamm, aus dessen Faulgas Strom erzeugt werden kann.
Das Thema „Energie aus Abwasser“ bietet zahlreiche Anknüpfungspunkte an die Rahmenlehrpläne für Berlin. Mithilfe der Unterrichtsmaterialien befassen sich die Schüler:innen mit Klärschlamm und dessen Behandlungsmöglichkeiten. Auf diese Weise setzen sie sich mit alternativen Energiequellen auseinander. Auch die Rahmenlehrpläne für Berlin halten eine Auseinandersetzung mit den Themen Klima, Nachhaltigkeit, Energie und Energieversorgung fest.
Hinweise zur Didaktik und Methodik
Klimathemen sind für Kinder und Jugendliche angesichts der Fridays-for-Future-Bewegungen besonders relevant. Durch den Gegenwartsbezug bieten sie vielfältige Anknüpfungspunkte an die Lebenswelt der Schüler:innen. Auch die Rahmenlehrpläne benennen explizit eine Auseinandersetzung mit den Themen Klima, Klimawandel und Klimaschutz. Darüber hinaus leistet die Einheit einen Beitrag für BNE (Bildung für nachhaltige Entwicklung), die Kinder und Jugendliche darin fördert, Auswirkungen des eigenen Handels auf die Welt zu verstehen und verantwortungsvolle, nachhaltige Entscheidungen zu treffen.
Impuls durch zwei Fotos: Lehrkraft zeigt der Klasse jeweils ein Foto von einer Toilette und einem Erdgas-Fahrzeug und fragt nach Ideen, worin der Zusammenhang zwischen den Fotos bestehen könnte.
Überleitung durch die Lehrkraft: Begriff Klärschlamm wird genannt. („Es geht um Klärschlamm – also um die Reste aus der Toilettenspülung.“)
Sozial- und Aktionsform: Plenum
Die Schüler:innen befassen sich mit dem Verfassertext: Was ist Klärschlamm? (s. AB1). Sie erläutern den Begriff „Klärschlamm“ und führen aus, wie dieser entsteht.
Sozial- und Aktionsform: Einzel-, Partnerarbeit
Sicherung und Diskussion der Ergebnisse.
Sozial- und Aktionsform: Plenum
Die Schüler:innen befassen sich in Gruppen mit unterschiedlichen Möglichkeiten der Klärschlammbehandlung (s. AB2).
--> Lehrkraft teilt die Klasse in drei Gruppen auf:
- Gruppe A: Mitverbrennung von Klärschlamm
- Gruppe B: Monoverbrennung von Klärschlamm
- Gruppe C: Nutzung von Klärschlamm in Landwirtschaft
Jede Gruppe behandelt ihr Thema und recherchiert hierzu, was man in Bezug auf Klärschlamm unter Mitverbrennung/ Monoverbrennung/ Nutzung in der Landwirtschaft versteht. Die Lernenden nennen Vor- und Nachteile der jeweiligen Klärschlammbehandlung.
Sozial- und Aktionsform: Gruppenarbeit
Präsentation der Ergebnisse aus der Gruppenarbeit. Diskussion der unterschiedlichen Möglichkeiten der Klärschlammbehandlung.
Mögliche Impulsfragen: Welche Behandlung sollte bevorzugt werden? Wie sinnvoll ist die Reduktion der Klärschlammnutzung für die Landwirtschaft?
Sozial- und Aktionsform: Plenum
Die Schüler:innen erarbeiten in Partnerarbeit die Bedeutung von Phosphor (s. AB3, Arbeitsauftrag 1). Sie betrachten das Erklärvideo unter: Phosphorrecycling - YouTube und erläutern den Phosphorkreislauf.
Sozial- und Aktionsform: Partnerarbeit
Besprechung und Diskussion der Ergebnisse.
Sozial- und Aktionsform: Plenum
EU-Projekte zur Phosphorrückgewinnung:
In Partnerarbeit recherchieren und informieren sich die Schüler:innen zur EU-Initiative Phos4you, indem sie ein für sie interessantes Projekt auf der folgenden Website auswählen: Projekte | Deutsche Phosphor-Plattform DPP e.V. : Deutsche Phosphor-Plattform DPP e.V. (deutsche-phosphor-plattform.de). Anschließend stellen sie das Projekt vor und erläutern dessen Besonderheiten.
Sozial- und Aktionsform: Partnerarbeit
Präsentation und Diskussion der Ergebnisse und EU-Projekte aus der Erarbeitung IV.
Sozial- und Aktionsform: Einzel-/ Partner-/ Gruppenarbeit
Überleitung in die Erarbeitung V durch die Lehrkraft: Die Rückgewinnung von Phosphor ist ein wichtiger Aspekt – die Nutzung der Energie, die im Klärschlamm steckt, ein anderer. Bei den Berliner Wasserbetrieben werden zwei Verfahren zur Energiegewinnung angewandt: Verbrennung und Vergärung.
--> Die Schüler:innen informieren sich in Einzelarbeit über Energiegewinnung aus Klärschlamm unter: Strom aus Klärschlamm - Berliner Wasserbetriebe (bwb.de). Sie skizzieren die beiden Möglichkeiten, aus Klärschlamm Strom zu gewinnen (s. AB3, Arbeitsauftrag 2).
--> Austausch mit der/dem Nebensitzer:in.
Sozial- und Aktionsform: Einzel-, Partnerarbeit
Zwei Schüler:innen präsentieren ihre Ergebnisse. Sicherung und Diskussion der Recherchearbeit.
Sozial- und Aktionsform: Plenum
Biogasexperiment: Biogas selbst herstellen.
--> s. KlimaMacher, Projektwoche „Wasser“, S. 60 (https://klimamacher.berlin/seid-klimamacher bzw. Biogas Experiment Anleitung Protokollbogen 2016 (bsr.de). Alternativ kann auch nur der Film gezeigt werden (Erklärfilm zum Biogasexperiment - YouTube).
Sozial- und Aktionsform: Gruppenarbeit
Biogas für Fahrzeuge nutzen:
Die Schüler:innen informieren sich über CNG und BioCNG und erläutern den Unterschied zwischen herkömmlichem CNG und BioCNG (s. AB3, Arbeitsauftrag 3).
Sozial- und Aktionsform: Einzel-/ Partner-/ Gruppenarbeit
Videoclips, Spiele und interaktive Anwendungen
Weiterführende Links
- Strom aus Klärschlamm - Berliner Wasserbetriebe (bwb.de)
- Erdgas (CNG – Compressed Natural Gas) | Alternativ Mobil (alternativ-mobil.info)
- BioCNG (gibgas.de)
- Was ist BioCNG? (cng-club.de)
- Projekte | Deutsche Phosphor-Plattform DPP e.V. : Deutsche Phosphor-Plattform DPP e.V. (deutsche-phosphor-plattform.de)
- Infralab Klimamacher: Projektwoche KlimaMacher