Fossile und nachwachsende Rohstoffe

Handreichung „Fossile und nachwachsende Rohstoffe“3. Zur Konkretisierung des Rahmenthemas „Fossile und nachwachsendeRohstoffe“ im Lernbereich NaturwissenschaftenDer Rahmenplan Naturwissenschaften fordert,das Thema „Fossile und nachwachsende Rohstoffe“unter den Aspekten Naturwissenschaften,Technik und Umwelt zu entfalten und zu konkretisieren.*Unter Umweltaspekten können die Möglichkeitenumweltverträglicher Produktion auf der Basis vonfossilen und nachwachsenden Rohstoffen erörtertwerden. Beispiele für Stoffe bzw. Produkte solltennach regionaler Verfügbarkeit gewählt werden.Unter Umweltaspekten ist der Begriff der Biomassevon zentraler Bedeutung. Sobald fossileRohstoffe verstanden werden als im Laufe derErdgeschichte stillgelegte Biomasse, können sowohldie Grenzen einer exponentiellen technischenEntwicklung wie auch die möglichen Folgender CO 2 -Freisetzung für das Klima diskutiert werden.Biomasse als stets neu wachsendes Reservoirvon Kohlenstoffverbindungen lässt weiterhin dieGrenzen erkennen, die von den insgesamt verfügbarenbzw. nutzbaren Mengen her gegeben sind.*Der Technikaspekt konkretisiert diese globaleSichtweise im Zusammenhang mit den Möglichkeitenund Verfahren der Rohstofferschließungan den gewählten Beispielen. Über die jeweilsbedeutsamen Technologien kommen auch historischeBezüge in den Blick: Praktisch alle heute bekanntenAnwendungsfelder von fossilen undnachwachsenden Rohstoffen haben ihre Wurzelnin früheren Zeiten und lassen sich durch Beispieleaus der Geschichte ergänzen.Die technische Sicht auf die Thematik eröffnetweiterhin einen Zugang zu ihrer ökonomischenBedeutung. Am gewählten Beispiel kann erarbeitetwerden, insbesondere im Vergleich ähnlicherProdukte auf Basis von einerseits fossilen, andererseitsnachwachsenden Rohstoffen, welcheReichweite eine Veränderung der Rohstoffbasishaben könnte.In der Verbindung von ökologischen und ökonomischenFragestellungen wird die Bedeutungmöglicher Entwicklungen für die Lebensbedingungenkünftiger Generationen deutlich - in den Industrieländerndes Nordens ebenso wie in denLändern des Südens. Neben der Frage nach derBereitstellung von Energie ist die Rohstoff-Frageentscheidend für eine nachhaltige und zukunftsfähigeglobale Entwicklung (Sustainable Development).*Der naturwissenschaftliche Aspekt liefert in mehrfacherHinsicht Schlüssel für das Verständnis derZusammenhänge.So ermöglicht die chemische Beschreibung charakteristischerBestandteile von fossilen undnachwachsenden Rohstoffen einen Einblick inderen stoffliche Verwandtschaft: Beide sind Verbindungendes Kohlenstoffs, beide entstammender Photosynthese als Grundlage der Biomassebildung.Über den Vergleich von offener Verbrennung undAtmung werden Kohlenstoffverbindungen einerseitsals Energielieferanten für alle Lebens- unddie meisten technischen Prozesse verstehbar,andererseits wird ein Bild von Stoffkreisläufen fürdie Schülerinnen und Schüler erkennbar.Kohlenstoffverbindungen werden weiter als Strukturbildnerin Pflanzen wie auch als Werkstoffeoder zumindest Vorstufen dazu deutlich.Aus biologischer Sicht können die Pflanzen bzw.Pflanzenfamilien charakterisiert werden, die alsRohstofflieferanten in Frage kommen bzw. bereitsgenutzt werden. In engem Zusammenhangdamit erschließen sich die Bedingungen, unterdenen solche Rohstoffpflanzen hier und anderswoangebaut werden können.Je nach gewähltem Beispiel können weitere spezielleInformationen zum Gegenstand in den Unterrichteingebracht bzw. erarbeitet werden. Daskönnen z.B. die im Verlauf von Verarbeitungsprozessenstattfindenden stofflichen Veränderungensein, die durch eine Interpretation auf Teilchenbzw.Molekülebene erläutert werden.Die Tiefe einer solchen Bearbeitung hängt notwendigerweisesowohl vom Gegenstand wie auchvom jeweiligen Bildungsgang der Lerngruppe ab.5