Der Stickstoffkreislauf
Über das R: Recycle
Wenn wir ein Produkt oder seine Bestandteile nicht mehr direkt nutzen können, ist Recycling eine zentrale Strategie, um wertvolle Ressourcen im Kreislauf zu halten. Beim Recycling werden Materialien so aufbereitet, dass ihre ursprünglichen Bausteine wiederverwendet werden können. Das bekannteste Beispiel ist die Abfallverwertung – rund 37 Millionen Tonnen Haushaltsabfälle fallen jährlich in Deutschland an. Eine sorgfältige Trennung erhöht die Effizienz und Qualität der Rückgewinnung erheblich.
Im CEASEless-Projekt erfahren die Teilnehmenden im virtuellen Labor, wie natürliche Kreisläufe wie der Stickstoffkreislauf nach dem Prinzip des Recyclings funktionieren: In biologischen Systemen wird nichts verschwendet – Stickstoffverbindungen zirkulieren in verschiedenen Formen (z. B. Ammonium, Nitrat, Stickstoffgas) und werden durch Mikroorganismen immer wieder umgewandelt. So „recyceln“ zum Beispiel Knöllchenbakterien den Luftstickstoff, indem sie ihn in pflanzenverfügbares Ammonium überführen.
Die Teilnehmenden lernen dabei nicht nur die Vielfalt an Stickstoffverbindungen in der Umwelt kennen, sondern werden auch für die Folgen eines Überschusses an Nitrat, Ammoniak oder Lachgas sensibilisiert. Denn diese entstehen häufig durch übermäßige Stickstoffeinträge in der Landwirtschaft und gefährden Böden, Gewässer und Klima. Der natürliche Stickstoffkreislauf zeigt somit, wie Kreislaufprozesse nachhaltig funktionieren können – im Gegensatz zu linearen, verlustreichen Systemen
Material & Download
Die Materialien können Sie HIER herunterladen.
Das virtuelle Labor finden Sie unter:
stickstoffkreislauf.lernenmitcirculareconomy.de
oder über OpenOlat (auf Gastzugang klicken) unter:
https://olat.vcrp.de/auth/RepositoryEntry/4313251877/CourseNode/108530161149604
Steckbrief
Methode
Die Lerneinheit zum Stickstoffkreislauf ist als Gruppenpuzzle konzipiert. Sie beginnt mit einer Erzählung, die bei den Schülerinnen die Frage aufwerfen soll, warum Pflanzen mit Stickstoffdünger versorgt werden. Anschließend bearbeiten sie verschiedene digitale Lerneinheiten, wahlweise in Form von Erklärvideos oder Texten mit Grafiken, und absolvieren abschließend kleine Übungsaufgaben zu den verschiedenen Aspekten des Stickstoffkreislaufs (Fixierung, Ammonifikation, Nitrifikation). Die Expertengruppen werden dann durchmischt, um eine umfassende Übersicht des Stickstoffkreislaufs zu erstellen. Zum Schluss werden den Schülerinnen vier Problematiken aufgezeigt, die sich durch den übermäßigen Einsatz von Stickstoffdüngern ergeben können. Auch erfahren die Schüler*innen erste Hinweise darüber, wie diese Problematiken potenziell durch den Einsatz von Cyanobakterien als Düngemittel gelöst werden könnten.
Ziele
Fachliche Grundlagen über das Vorhandensein verschiedenster Stickstoffverbindungen in der Umwelt erwerben und für die Problematik eines Überflusses an Nitrat, Ammoniak oder Lachgas sensibisiert werden.
Zeitlicher Aufwand
- 45 Minuten
Benötigtes Material
- Digitales Endgerät mit Internetzugang
- ggf. Kopfhörer
Gruppe
- beliebige Gruppengröße
- 10. – 13. Klasse
Raumanforderungen
Im besten Fall sollte die Lehrkraft über mehrere Räume oder einen großen Raum verfügen, um eine angemessene Lautstärke während der Gruppenarbeit sicherzustellen.
Kosten
- Keine
