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Wasser im Alltag
Wasser wird als gefährdeter und global knapper werdender Naturstoff wie auch als Wirtschaftsgut vorgestellt; die Unterrichtseinheit zielt auf einen bewussteren Umgang mit Wasser im Alltag wie auf eine erste Sensibilisierung im Hinblick auf die mit verschwenderischem Verbrauch verbundenen Probleme ab. Methodisch bieten die Materialien und Aufgaben eine Mischung von starker Lenkung (zum Beispiel in den Zuordnungsaufgaben) über Schätzaufgaben, die Interpretation statistischer Daten bis hin zu großer Offenheit für Schülerideen und -initiativen (Brainstorming, Interview, Projekt).
Wasser ist auf der Erde reichlich vorhanden: 14 Milliarden Kubikkilometer machen sie zum "Blauen Planeten". Allerdings sind 97,3 Prozent davon ozeanisches Salzwasser; von den 2,5 Prozent Süßwasser sind mehr als zwei Drittel im Eis der Polkappen und Gletscher festgelegt; ein knappes Drittel des Süßwassers machen Grundwasser, Flüsse und Seen aus. Das nichtgefrorene Süßwasser ist wiederum nur in geringem Maße zugänglich; Hydrogeologen wie Krieter (1991, S. 326) kommen deshalb zu dem Schluss, dass nur 0,14 Promille der Wassermenge der Erde für den Menschen und nichtmarine Lebewesen direkt erschließbar sind.
Vorkommen in der Natur (A 1 bis A 3)
Die Grafik A 1 zeigt, wie der Wasserreichtum der Erde abnimmt, wenn es um verfügbares Süßwasser geht. Der Text
A 2 behält die globale Perspektive bei, wendet sich aber dem Wasserkreislauf zu. Dieses Thema könnte dem Schüler bereits begegnet sein.
A 2 stellt einen Teilbereich des Wasserkreislaufs vor, nämlich den Zusammenhang zwischen Niederschlag, Verdunstung und Abfluss; Zuflüsse aus anderen Ländern (vor allem der Rhein) oder die Veränderung des Wasserflusses durch Entnehmer wie Wasserversorgung, Landwirtschaft und Industrie werden nicht mitbetrachtet. Der Eingangsimpuls, noch ohne Vorgabe des Materials, könnte die Frage sein, was mit 100 Regentropfen passiert, die über Baden-Württemberg als Niederschlag fallen. Der Vergleich der Antworten mit dem Text könnte insofern überraschen, als nur 14 Prozent der Niederschläge ins Grundwasser, unserem wichtigsten Trinkwasserspeicher, abfließen; der Umfang der Verdunstung wird oft zunächst unterschätzt. Schaubild und Aufgabe
A 3 fragen in Form einer Schätzaufgabe nach der Verweildauer des Wassers an einzelnen Stationen des Wasserkreislaufs. Eine kurze Gruppen- oder Partnerarbeit ermöglicht es, Vermutungen zu äußern, zu begründen oder zu verändern. Im sich anschließenden gemeinsamen Unterrichtsgespräch kann auch der Frage nachgegangen werden, an welchen Stationen sich Verschmutzung und Übernutzung besonders nachteilig auswirken würden. Auch aufgrund der langen Verweildauer muss das Grundwasser dabei als sensibler und gefährdeter Bereich eingeschätzt werden.
Gewinnung und Kontrolle (A 4, A 5, A 7)
Bei der Aufgabe A 4 soll ein Brainstorming sowie eine Gruppenarbeit einen Fragenkatalog ergeben, der ein Interview beim örtlichen Wasserversorgungsunternehmen vorbereitet. Dabei könnten die folgenden Aspekte zur Sprache kommen (siehe Kasten).
Fragenkatalog für Nachforschungen
bei den Stadtwerken
- Woher kommt unser Wasser? Liegen die Brunnen auf der Gemarkung
unserer Gemeinde? Oder bekommen wir das Wasser von einer Gruppen- oder
Fernwasserversorgung? Stammt das Wasser aus dem Grundwasser oder dem
Grundwasser in der Nähe eines größeren Gewässers (Uferfiltrat) oder
einem See?
- Nutzt unsere Wasserversorgung Reinwasser, das man direkt in die Leitungen einspeisen kann? Oder fördert man Rohwasser, das erst aufbereitet werden muss, bevor es als Trinkwasser in die Leitungen kommt? Mit welchen Techniken kann man Wasser aufbereiten?
- Wie werden die Brunnen geschützt? Gibt es Wasserschutzgebiete? Wie groß sind sie (wieviel Prozent der Gemeindefläche)? Was ist in ihnen verboten?
- Gibt es im Trinkwasser schädliche Stoffe? Finden sich zum Beispiel Nitrat und Pflanzenschutzmittel? Liegt die Konzentration über den vorgeschriebenen Grenzwerten, wäre das gesundheitsschädlich?
- Woher könnten die Schadstoffe ins Wasser gelangt sein? Aus der Landwirtschaft? Aus der Industrie? Von Privatleuten?
- Wieviel kostet ein Kubikmeter Trinkwasser? Wieviel zahlen Haushalte, wieviel gewerbliche Nutzer? Wird das Abwasser extra berechnet?
- Wie kann man Wasser sparen? Wodurch wird Trinkwasser vergeudet? Wozu kann man Regenwasser nutzen?
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Nach dem Interview können die Schüler die Ergebnisse ihrer Nachforschungen auf einem Plakat präsentieren. Eine Karte mit Brunnen, Wasserschutzgebieten, Hochbehälter und wichtigen Leitungen - etwa auf der Grundlage eines Stadtplans - macht den Bericht noch anschaulicher.
Dass Trinkwasser meist nicht einfach rein vorhanden ist, sondern gewonnen, aufbereitet und kontrolliert werden
muss , erläutern die Texte A 5 und A 7. Von besonderer Bedeutung sind die Grenzwerte für schädliche Inhaltsstoffe, die nach hygienischen, toxikologischen (Tierversuche), technischen, ästhetisch-sensorischen und politischen Kriterien festgelegt werden. Der Vergleich von alter und neuer Trinkwasserverordnung zeigt, dass ein neuer wissenschaftlicher Erkenntnisstand zur Veränderung von Grenzwerten führt: Schwermetalle haben jetzt niedrigere Grenzwerte, in Bezug auf Calcium und Magnesium hat sich die Einstellung zum Positiven hin verändert - sie haben nun keinen Grenzwert mehr; für die Problemsubstanz Nitrat bleibt der Grenzwert gleich.
| Die Bedeutung der Grenzwerte
Grenzwerte für chemische Stoffe im Trinkwasser werden so angesetzt, dass bei lebenslangem Genuss von zwei Liter Trinkwasser pro Tag ungünstige gesundheitliche Wirkungen praktisch auszuschließen sind. Ein chemischer Grenzwert ist ein Eingreifwert - von diesem Wert ab besteht für Wasserversorger und Gesundheitsamt Handlungsbedarf. Bei einer konkreten Grenzwertbestimmung greifen Erwägungen aus ganz unterschiedlichen Disziplinen ineinander:
- hygienische (die sich oft an der Nachweisgrenze für chemische Stoffe orientieren),
- toxikologische (meist aus Tierversuchen gewonnene Erkenntnisse über krank machende Wirkungen chemischer Stoffe),
- technische (inwieweit kann die natürliche Belastung technisch reduziert werden),
- ästhetisch-sensorische (Verfärbung, Geruch)
- politische (Entscheidungen über den Finanzrahmen von Aufbereitungsmaßnahmen, Rücksichten etc.)
Die einzelnen Stoffe
Blei und andere Schwermetalle: Schwere Grenzüberschreitungen können Vergiftungen und die Schwächung des Immunsystems auslösen. 2,2 Prozent aller am Hahn genommenen Wasserproben weisen in Deutschland überhöhte Bleiwerte auf. In Baden-Württemberg sind bleihaltige Leitungen aber konsequent ausgetauscht worden. Historisch belegt sind Bleivergiftungen auch bei den alten Römern (Trinken aus Blei-Pokalen).
Arsen: In manchen Gegenden der Erde ist das Trinkwasser mit Arsen belastet; in Deutschland lässt sich der Grenzwert von 0,01 mg/l auch in arsenreichen Gebieten (z.B. im Schwarzwald) einhalten. Überschreitungen der Grenzwerte können Haut-, Blutgefäß- und Krebserkrankungen begünstigen.
Nitrat: Es gelangt durch Gülledüngungen ins Grund- und von da ins Trinkwasser. Im Körper wird es zu Nitrit umgewandelt, das zwei unerwünschte Wirkungen hat: Es verdrängt bei Säuglingen den Sauerstoff aus der Hämoglobin-Bindung (kann zu Anämie führen) und es begünstigt die Bildung von krebserregenden Nitrosaminen. Der Grenzwert bei Trinkwasser liegt bei 50 mg/l, während eine Portion Kopfsalat 500 bis 700 mg/kg enthalten darf.
Natrium: Natrium ist in Käse und Wurst reichlich enthalten. Es soll von Personen mit Bluthochdruck gemieden werden.
Stehendes Leitungswasser sollte man wegen möglicher chemischer Verunreinigungen vor Gebrauch für Trink- und Lebensmittelzwecke kurz ablaufen lassen. Andererseits würde chemisch reines Wasser zu Mineralien- und Spurenelement-Mangelzuständen führen.
Rainer Scheckel
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Mögliche Aufgaben zu A 7 für interessierte Schüler höherer Klassen
1. Wie gut ist unser Trinkwasser? Vergleiche dazu die Analysewerte des Trinkwassers mit den Grenzwerten. (Beide werden von den Wasserversorgungsunternehmen veröffentlicht.)
2. Welches der Mineralwässer im Supermarkt hat die günstigsten Inhaltsdaten? (Vergleiche die chemischen Analyseergebnisse auf den Flaschenetiketten unter Berücksichtigung von Grenzwerten und Mineralbedarf.)
Verbrauch in Haus und Gewerbe (A 6, A 8 bis A 10)
Die Aufgabe A 6 stellt handlungsorientiert drei Methoden vor, um den täglichen Trinkwasserverbrauch zu errechnen: Die erste, das Wasserprotokoll, hat den Vorteil, dass sich der Schüler verbrauchsrelevante Aktivitäten bewusst machen muss; vermutlich wird er dabei aber den Wasserverbrauch unterschätzen. Das Ergebnis des Wasserprotokolls sollte deshalb mit dem Resultat genauer(er) Verbrauchsmessungen (Wasseruhr oder Wasserrechnung) verglichen werden. Das individuelle Wasserverbrauchsprotokoll kann aber auch mit statistischen Daten der Trinkwasserverwendung im Haushalt
(A 9) in Beziehung gesetzt werden: Unterscheidet sich die Trinkwasserverwendung zu Hause in Art und Menge von der des Durchschnittsdeutschen? Dabei sollten die Schüler erkennen, dass nur ein kleiner Teil des Trinkwassers für die Nahrungsmittelzubereitung genutzt wird und Baden, Duschen, Körperpflege sowie Toilettenspülung mehr als die Hälfte verbrauchen. Das Schaubild
A 10 schlüsselt den Wasserverbrauch nach Bundesländern auf; er ist in den neuen Bundesländern etwa um ein Drittel geringer als in den alten. Gründe dafür könnten höhere Wasserpreise sowie ressourcenschonendere Dusch- und Badegewohnheiten sein.
Die Wasserpreise (A 11 und A 12)
Im europäischen Vergleich erscheint bundesdeutsches Trinkwasser als sehr gut, aber auch sehr teuer. Länder mit periodischer Trockenheit wie Italien und Spanien haben überraschend niedrige Trinkwasserpreise - möglicherweise lassen sie sich auch als indirekte Subvention der Landwirtschaft verstehen. Im Mittelfeld finden sich Staaten wie Großbritannien und Frankreich, deren Wasserversorgung weitgehend privatisiert ist. Trotz dieses Preisvorteils sind die meisten Experten gegenüber einer Privatisierung der Wasserversorgung in Deutschland kritisch eingestellt. In einer Diskussion können Schüler klären, ob sie bereit sind, für sehr gute Wasserqualität einen hohen Preis zu zahlen, oder ob sie einen niedrigeren Preis bei verringerter Qualität vorziehen würden. Im Hinblick auf Geschmack, Duft und Aussehen des Leitungswassers gibt es, wenn man den Testtrinkern des "Stern" glauben möchte, bisher schon zwischen verschiedenen deutschen Städten große Unterschiede
(A 12). Eine Blindverkostung in der Klasse mit Wässern verschiedener Herkunft könnte Schüler für das Thema Wasserqualität sensibilisieren.
Trinkwasser-Preisvergleich der deutschen
Bundesländer in Euro je Kubikmeter

Daten: Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft: Grundwasser. Der unsichtbare Schatz. München 2001, S. 42. Umrechnung in Euro: P&U; Grafik: S. Rösch
Sparsamer Umgang (A 13 bis A 15)
Seit 1990 ist der Wasserverbrauch in Deutschland rückläufig, sodass die Versorgungsunternehmen mitunter warnen, dass weiteres Wassersparen die Verweildauer in den Leitungen erhöhen und dadurch die Qualität reduzieren könne. Dennoch muss im Unterricht am Ziel eines sparsamen Umgangs mit Wasser festgehalten werden, denn Wasser wird immer teurer und im Weltmaßstab betrachtet knapper. Die Zuordnungsaufgabe
A 13 zeigt Möglichkeiten des Wassersparens auf, deren Verwirklichung die zur Gewohnheit gewordene Verschwendung zurückfahren würde. Wertvolles Trinkwasser kann auch durch vermehrte Nutzung von Wasser minderer Qualität eingespart werden, wie es neuerdings in der Trinkwasserverordnung 2001 vorgesehen wird.
Ein sehr anspruchsvolles Projekt für interessierte Schüler höherer Klassen ist in diesem Zusammenhang die Planung einer Regenwasser-Nutzungsanlage für die Schule
(A 14). Machbarkeitsstudien an verschiedenen Schulen zeigen, dass bei Kosten von etwa 15000 bis 20000 Euro für Zisterne und technische Einrichtungen durchaus 700 bis 1000 Euro pro Jahr eingespart werden können, wenn große Dachflächen das Regenwasser sammeln. Die Verwirklichung einer solchen Idee wird sicher die Ausnahme bleiben.
Es wäre für Schüler aber bereits eine sehr große Leistung, wenn sie für eine Projektskizze herausfänden, wieviel Wasser für Toiletten und Garten gebraucht wird, wieviel Regenwasser gesammelt werden kann und welche technischen Einrichtungen nötig sind. Das fiktive Interview
A 15 thematisiert die Wassernutzung in einem Gewerbebetrieb und soll die Schüler ermuntern, durch ein Interview oder andere Recherchen Wasserverbrauch, -verwendung und -reinigung in einem Hotel, einer Gärtnerei oder einem städtischen Schwimmbad zu untersuchen. Dabei sind Wiederverwendung, Reinigung und Grundwasserschutz wichtige Aspekte.
Abwasserreinigung (A 16)
Abschließend stellt A 16 in vertauschter Reihenfolge die wichtigsten Abwasserreinigungsprozesse im Klärwerk dar. Die Schüler rekonstruieren in Partnerarbeit die richtige Reihenfolge und finden so das Lösungswort. Das Ergebnis könnte auch als Grafik auf einem Plakat präsentiert werden. Klassen, die hier einen Schwerpunkt setzen wollen, vereinbaren möglichst eine Führung im Klärwerk.
Literaturhinweise
Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft (Hrsg.): Grundwasser. Der unsichtbare Schatz. München 2001
Sandra Berigerl: Wasser-Werkstatt. Wasser entdecken. Erforschen, erfahren. Werkbuch. Bern: Zytglogge 2. Auflage 1995
Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft e.V.: Trinkwasser. Bonn 1995
Klaus Claaßen: Wasser. Versorgung und Entsorgung. In: Praxis Geographie 6/1999. S. 4-8
Klaus Claaßen: Wer den Tropfen nicht ehrt, handelt verkehrt. Wasserverbrauch und Wassereinsparungen im Haushalt. In: Praxis Geographie 6/1999. S. 18-21
Greenpeace (Hrsg.): Wasser. Mehr als ein Molekül. Hamburg: AOL, Die Werkstatt 1997
Michael Kläsgen: Durst nach Wasser. In: Die Zeit Nr. 32/2001. S. 20
Tom Koenigs (Hrsg.): Das Wasserspar-Buch. Wasser sparen und schützen in Haus und Garten. Niedernhausen/Ts: Falken 1998
Manfred Krieter: Wasserkreislauf und saure Niederschläge. In: Geographische Rundschau 6/1991. S. 326-333
Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg (Hrsg.): Grundwasserüberwachungsprogramm. Ergebnisse der Beprobung 1999. Karlsruhe 2000
Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg (Hrsg.): Wasser schlägt Wellen. CD-ROM. Stuttgart 1999
Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg (Hrsg.): Wasser. 6. Aufl. 2000
Peter Pfeifer und Gustav Pfeifer: Unterricht Chemie Bd. 2: Wasser. Köln: Aulis 1992
Umweltbundesamt (Hrsg.): Was Sie schon immer über Wasser und Umwelt wissen wollten. Stuttgart. Berlin, Köln: Kohlhammer 1996
Vereinigung Deutscher Gewässerschutz e.V. (Hrsg.): Naturstoff Wasser. Bonn. 11. Auflage 2000
Renate Wurster: Lernen an Stationen in der Sekundarstufe I: Umweltschutz Gewässer. 9.-10. Schuljahr. Berlin: Cornelsen Skriptor 1997
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