Unterrichtsstunde 2.2: Der Lebenszyklus von Baustoffen

Ziele:
  • Erkennen, dass Baustoffe sehr unterschiedliche Folgen für die Umwelt haben können, sowohl im Hinblick auf den Ressourcenverbrauch als auch auf die Freisetzung von Schadstoffen.
Angestrebte Kenntnisse:
  • Sachtexte lesen und verwenden können, insbesondere auch Bilder (verschiedene Text- und Bildtypen, schematische und graphische Darstellungen).
  • Sich mitteilen und mit anderen zusammenarbeiten können. Das bedeutet zuhören können, aber auch seinen Standpunkt verteidigen, verhandeln und einen Konsens erreichen können.
Schwerpunkt: Naturwissenschaften und Technologie
Wortschatz: Rohstoffe, Recycling/Wiederverwertung, Ökosystem, Lebenszyklus, Entsorgung
Dauer: 1 Stunde
Material: Für jede/n Schüler/in:

Pädagogische Anmerkung

  • In ein und demselben Haus können zahlreiche Baustoffe eingesetzt worden sein: in Dach, Wänden und Decken, für die Fenster, die Wärmedämmung, den Anstrich, die Abwasserleitungen, die Böden usw.
  • Falls man nicht ein speziell auf Baumaterialien und ihre Entsorgung und/oder Wieder­verwertung ausgerichtetes Projekt verfolgt, halten wir es für besser, sich in der Grund­schule auf die Baustoffe für Wände, Böden und Decken zu beschränken. Eine Unter­suchung der anderen Baustoffe ist aber in jedem Fall eine sinnvolle Fortsetzung dieses Projektes.
  • In der Unterrichtsstunde werden auch nicht alle Baustoffe miteinander verglichen, sondern nur Beton, Lehm und Holz. Als Fortsetzung dieser Unterrichtsstunde könnte man analog zu den Arbeitsblättern 6 bis 8 Arbeitsblätter für Stein, Stroh usw. erstellen.
  • Schließlich gibt es außer den hier verwendeten (umweltbezogenen) auch noch zahl­reiche andere Materialbeurteilungskriterien: Wasser- und Feuer­festigkeit, Erdbeben­sicherheit, ...

Einstiegsfrage

Der/die Lehrer/in knüpft an die Schlussfolgerung der vorherigen Unterrichts­stunde an, nämlich, dass wir Wasser und Energie sparen müssen, und erklärt, dass dies der Leitfaden bis zum Ende des Projekts bleiben wird. In dieser Unterrichtsstunde geht es darum, die Auswirkungen des Einsatzes der Bau­stoffe Beton, Holz und Lehm auf die Umwelt zu prüfen (zwar besonders im Hinblick auf Wasser- und Energieverbrauch, aber nicht nur).

Er/sie fragt also die Klasse: "Welcher Baustoff hat eurer Ansicht nach die geringsten Auswirkungen auf die Umwelt?" Die Schüler/innen sollten beim Begründen insbesondere folgende Fragen berücksichtigen: "Findet man diesen Baustoff in der Natur? Muss er über große Strecken transportiert werden? Braucht man Energie zur Herstellung?"

Literaturrecherche

Die Schüler/innen bilden Zweiergruppen und jede Zweiergruppe sucht sich eines der Arbeitsblätter 6 bis 8 aus, die den drei Baustoffen Beton, Holz und Lehm gewidmet sind.

Die Arbeitsblätter 6 bis 8

Abb. 1: Beton, Lehm und Holz im Vergleich – die Arbeitsblätter 6 bis 8

Die Aufgabe besteht darin, den Lebenszyklus von Beton, Holz oder Lehm zu rekonstruieren, das heißt, die verschiedenen Schritte von der Herstellung bis zur Entsorgung und/oder Wieder­verwertung in die richtige chronologische Reihenfolge zu bringen und für jeden Schritt die Auswirkungen auf die Umwelt festzuhalten.

Pädagogische Anmerkung

  • Bevor die Zweiergruppen selbständig an die Arbeit gehen, achtet der/die Lehrer/in darauf, dass alle Schüler/innen mit dem Wortschatz vertraut sind. Er/sie gibt ihnen etwa fünf Minuten Zeit die Texte der Arbeitsblätter auf unbekannte Wörter zu durch­suchen. Die ganze Klasse notiert dann die Definitionen der unbekannten Begriffe.

Gemeinsame Erörterung

Die Schüler/innen stellen vor, was sie über den Lebenszyklus der verschiede­nen Baustoffe herausgefunden haben. Wenn die Darstellungen verschiedener Gruppen (die den gleichen Baustoff untersucht, d. h. dasselbe Arbeitsblatt bearbeitet haben) auseinandergehen, ver­sucht der/die Lehrer/in Konsens herzustellen. Der Lebenszyklus schließt alle Etappen ein, von der Gewinnung der Rohstoffe, über die Verarbeitung und den Transport bis zur Entsorgung und/oder Wiederverwertung.

Jede Etappe wird, je nach Auswirkung auf die Umwelt, mit schlecht, mittel oder gut bewer­tet. Die Klasse kann zum Schluss gemeinsam für jeden Baustoff eine Art "Ausweis" aus­stellen, ein Balkendiagramm, aus dem anschaulich her­vorgeht, wie die einzelnen Etappen des Lebenszyklus' bewertet wurden. Der Vorteil dieser Darstellung liegt darin, den Kindern verständlich zu machen, dass jeder Baustoff Vor- und Nachteile hat, sowohl für den Bau selbst als auch in Bezug auf seine Umweltverträglichkeit. Kein Baustoff ist nur schlecht oder uneingeschränkt gut. Dennoch sind manche Baustoffe (wie Lehm und Holz) ökolo­gisch gesehen viel besser geeignet als andere (wie Beton).

Ausweise für Beton, Holz und Lehm

Abb. 2: Beispiele von Ausweisen für Beton, Holz und Lehm

Wissenschaftliche Anmerkung

  • Beim Energieverbrauch sollte unterschieden werden zwischen der Energie­menge, die für die Herstellung und den Transport des Baustoffs für ein Bauwerk benötigt wird (zum Bei­spiel der Energiemenge für die Herstellung von 1 kg Beton) und dem Energieverbrauch des Bauwerks während seiner Lebensdauer. Letzterer hängt sehr davon ab, ob für Wärmedämmung gesorgt wurde oder nicht.
  • In dieser Unterrichtsstunde interessiert uns die zum Bauen nötige Energie, die Wär­me­dämmung kommt in der Unterrichtseinheit 3 dran.

Schlussfolgerung

Die Klasse fasst ihre Erkenntnisse zusammen. Die Untersuchung der verschie­denen Bau­stoffe hat ergeben, dass zwar alle für den Hausbau geeignet sind, dass ihre Auswirkungen auf die Umwelt jedoch sehr unterschiedlich sind. Hier ein Beispiel für die Schlussfolgerung, die in das am Ende der letzten Unter­richtsstunde begonnene Poster und auch in die Ar­beits­hefte der Schüler/innen eingetragen wird:

"Wenn man den Verbrauch von Wasser und Energie so niedrig wie möglich halten möchte, sollte man eher Baustoffe wie Lehm oder Holz verwenden als Beton."

Pädagogische Anmerkung

  • Es lohnt sich an dieser Stelle auch, auf die verschiedenen Haustypen zurückzu­kommen, denen wir in der Unterrichtseinheit 1 begegnet sind.

Fortsetzung

Die Untersuchung des Lebenszyklus' von Baustoffen kann auf alle Bestandteile eines Bauwerks ausgedehnt werden: Glas, Dämmstoffe (Steinwolle, Styropor, Kork, Zellstoff, Schafwolle, ...), Anstrich, Metalle, Plastik, Keramik, ... Eine solche Untersuchung ist besonders dann von Interesse, wenn auch die Entsor­gung und/oder Wiederverwertung dieser Baustoffe betrachtet wird. Auch die mechanischen Materialeigenschaften können in der Schule untersucht werden, zum Beispiel die Druck- und Wasserfestigkeit sowie die Abnutzung.

Projektpartner

La main à la pâte Stiftung Sonnentaler