Didaktische FWU-DVD. Trinkwasser Gewinnung und Aufbereitung

Transkript

1 Didaktische FWU-DVD Trinkwasser Gewinnung und Aufbereitung

2 Zur Bedienung Mit den Pfeiltasten der Fernbedienung (DVD-Player) oder der Maus (Computer) können Sie Menüpunkte und Buttons ansteuern und mit der OK-Taste bzw. Mausklick starten. Hauptmenü führt zurück zum Hauptmenü. Um das Arbeitsmaterial zu sichten / auszudrucken, legen Sie die DVD in das Laufwerk Ihres Computers ein und öffnen den Ordner material. Die Datei Inhaltsverzeichnis öffnet die Startseite. Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards Die Schülerinnen und Schüler begreifen Wasser als Lebensgrundlage des Menschen; kennen die Wasservorräte der Erde und erkennen Süßwasser als wertvolle Ressource; können den Begriff Wasserhärte erklären; verstehen die Bedeutung der Schutzzonen um einen Grundwasser brunnen; verstehen das wesentliche Funktionsprinzip eines Wasserwerks; können beispielhaft die Aufbereitung von Rohwasser zu Trinkwasser erklären (Grundwasser- und Seewassergewinnung); entwickeln Einsicht in die Notwendigkeit eines vorausschauenden Umgangs mit der Umwelt und den natürlichen Ressourcen; begreifen die Gefährdung der Umwelt durch unreflektierten Wasserverbrauch; erfahren, dass ihr eigenes Handeln für Missstände bei der Trinkwasserversorgung in anderen Regionen der Erde verantwortlich ist; strukturieren Inhalte mit verschiedenen Methoden (z. B. Tabellen, Mindmaps); erschließen die Zusammenhänge zwischen Bau und Funktion einer technischen Anlage; reflektieren eigene Verhaltensgewohnheiten; üben sich in Medienkompetenz. 2

3 Zum Inhalt Trinkwasser Film (24 min) Ohne Wasser gäbe es kein Leben auf der Erde, keine Pflanzen, keine Tiere und auch keine Menschen. Der Film zeigt zunächst, wie wenig Wasser auf der Erde sich vom Menschen als Trinkwasser nutzen lässt. Trinkwasser sollte ganz bestimmte Eigenschaften haben und unterliegt einer strengen Kontrolle. Es besteht nicht nur aus reinem H 2 O, sondern enthält auch verschiedene Mineralien. Diese gelangen durch einen natürlichen Kreislauf ins Wasser: vor allem durch die Versickerung in Grundwasserschichten und den dort stattfindenden Transport zu Quellen oder Brunnen. Die Förderung von Grundwasser wird am Beispiel eines Brunnens der Augsburger Stadtwerke gezeigt und die erforderlichen Schutzmaßnahmen im Einzugsgebiet des Brunnens werden erläutert. Um die Qualität von Trinkwasser sicherzustellen, wird es ständig kontrolliert. Der Film begleitet eine Wasserprobe vom Brunnen bis ins Labor. Im Augsburger Wasserwerk wird gezeigt, was passiert, falls der natürliche Filterungsprozess des Bodens einmal nicht ausgereicht haben 3

4 sollte, um Bakterien zurückzuhalten. Bei einem Besuch der Wasserversorgung des Bodensees wird zudem deutlich, dass die Gewinnung von Trinkwasser aus Oberflächengewässern einen höheren Aufwand bei der Aufbereitung des Wassers bedeutet. Menü Trinkwasser (Sequenzen) Die Wasservorräte der Erde (Filmsequenz 3:20 min) Rund 1,4 Milliarden Kubikkilometer Wasser gibt es auf der Erde. Aber lediglich 2,5 Prozent davon sind Süßwasser. Über 68 Prozent des Süßwassers sind außerdem in ewigem Eis und Schnee gefroren, nur 31 Prozent liegen als Grundwasser vor und 0,3 Prozent sind in Flüssen und Seen gespeichert. Aus Grund- und Oberflächenwasser lassen sich gerade einmal rund 9000 Kubikkilometer Süßwasser wirtschaftlich fördern und für den menschlichen Gebrauch als Trinkwasser nutzen. Unter Trinkwasser versteht man Süßwasser mit einem besonders hohen Reinheitsgrad. Trinkwasser Was ist das genau? (Filmsequenz 4:30 min) Wasser zum Trinken soll klar, farblos und geruchlos sein und keinen unangenehmen Beigeschmack haben. Trotzdem ist Trinkwasser nicht nur reines H 2 O. Es enthält verschiedene Stoffe, die es im Kreislauf des Wassers aufnimmt. Je nachdem wie viele Kalzium- und Magnesiumionen das Wasser aufgenommen hat, kann man es in drei Härtegrade einteilen. 4

5 Durchschnittlich werden in Deutschland etwa 120 Liter Trinkwasser pro Kopf und Tag verbraucht. Zusätzlich konsumiert jeder Mensch auch Wasser, das bei der Herstellung von Produkten verbraucht wird, sogenanntes virtuelles Wasser. An einem Grundwasserbrunnen (Filmsequenz 3:50 min) Der größte Teil des Trinkwassers wird in Deutschland aus Grundwasser gewonnen. Exemplarisch wird ein Brunnen der Augsburger Stadtwerke besucht. Damit das geförderte Grundwasser Trinkwasserqualität aufweist, muss die Fläche über dem Einzugsgebiet eines Brunnens in drei Schutzzonen eingeteilt werden. Die Einteilung der Zonen sowie die dazugehörigen Maßnahmen zum Schutz des Grundwassers, wie zum Beispiel die richtige Bewirtschaftung der Flächen, werden erklärt. Qualitätskontrolle (Filmsequenz 2:50 min) Trinkwasser ist eines der am stärksten überwachten Lebensmittel. Sowohl an den Grundwasserbrunnen, als auch in den Wasserwerken und beim Endverbraucher werden ständig Proben entnommen. Sie werden in speziell dafür zugelassenen Laboren untersucht. Die Sequenz begleitet diesen Prozess von der Probennahme an einem Brunnen bis zur Analyse im Labor. Beispielhaft werden Proben auf Nitrat und coliforme Bakterien sowie auf eingedrungene Sand- und Erdpartikel untersucht. 5

6 Gewinnung aus Grundwasser (Filmsequenz 2:50 min) Ein Besuch bei den Augsburger Stadtwerken veranschaulicht expemplarisch die Infra struktur, die notwendig ist, um das Trinkwasser von einem Grundwasserbrunnen über das Wasserwerk bis zu den Endverbrauchern zu transportieren. Nicht nur im Wasserwerk wird die Wasserqualität fortlaufend kontrolliert. Für den Fall, dass das elektronische Labor einen Mangel feststellt, kann das Wasser in Augsburg mit UV-Licht oder im Katastrophenfall (z. B. Hochwasser) auch mit Chlor behandelt werden. Gewinnung aus Seewasser (Filmsequenz 5:10 min) Am Beispiel der Wasseraufbereitungsanlage der Bodensee-Wasserversorgung werden verschiedene Aufbereitungsmöglichkeiten der Trinkwassergewinnung aus Seewasser erklärt. Nachdem das Bodenseewasser durch lange und große Rohre in ein höher gelegenes Wasserwerk gepumpt wurde, wird es erst durch feine Siebtrommeln und dann in sogenannte Ozoneure geleitet. Die dort durch Ozon abgetöteten Kleinstlebewesen werden im nächsten Schritt in Sandschnellfiltern zurückgehalten. Der Bodensee versorgt so rund 320 Städte und Gemeinden in Baden-Württemberg mit Trinkwasser. 6

7 Die Wasservorräte der Erde (Grafik) 97,5 Prozent des Wassers auf der Erde sind Salzwasser, nur 2,5 Prozent Süßwasser. Die Grafik macht deutlich, dass davon nur ein kleiner Teil für den Menschen als Trinkwasser nutzbar ist. Der Wasserkreislauf (3 Grafiken) Zwei Grafiken stellen den Ablauf des natürlichen Kreislaufs des Wassers dar. Eine dritte Grafik fasst diesen mit den Fachbegriffen Kondensation, Niederschlag, Abfluss und Verdunstung zusammen. Gewinnung und Verwendung (Grafik) Die Grafik zeigt sowohl die Herkunft als auch die Verwendung des Trinkwassers, das in Deutschland im Durchschnitt pro Kopf und Tag verbraucht wird. Virtuelles Wasser (Grafik) Der Begriff virtuelles Wasser beschreibt die Menge an Wasser, die für die Herstellung eines Produktes verbraucht oder verschmutzt wurde. In einem Diagramm werden Beispiele für diesen Wasserverbrauch aufgezeigt. Im Arbeitsmaterial (ROM-Teil) der Produktion stehen überdies noch eine Grafik mit der Gleichung zum im Film gezeigten Carbonat-Hydrogencarbonat- Gleichgewicht sowie eine Grafik (mit Infotexten) zum Thema Gefahren für das Trinkwasser zur Verfügung. 7

8 Didaktische Hinweise Die Produktion Trinkwasser Gewinnung und Aufbereitung ist insbesondere für den Einsatz in der Unter- und Mittelstufe (Klasse 5 bis 8) konzipiert. Doch auch in der Oberstufe kann sie zur Wiederholung, als einführende Übersicht oder als Grundlage für eine weiterführende Vertiefung der Thematik dienen. Durch eingehende Beschäftigung mit dem Film und den dazugehörigen Arbeitsmaterialien wird den Schülerinnen und Schülern neben dem Erwerb von sowohl chemischem als auch geographischem Grundlagenwissen rund um das Thema Trinkwasser bewusst, dass ihr Umgang mit Wasser weltweit Folgen haben kann. Gleichzeitig erkennen sie, welche Möglichkeiten sie selbst haben, verantwortungsvoll mit der Ressource Wasser umzugehen und andere dazu anzuleiten. Der Film kann entweder im Ganzen oder in Sequenzen gezeigt werden. Es können aber auch einzelne Kapitel sukzessive oder unabhängig von den anderen Kapiteln erarbeitet werden. Die Produktion kann im Rahmen der folgenden Themenschwerpunkte eingesetzt werden: Wasser als Gebrauchsstoff Wasservorräte auf der Erde natürlicher Kreislauf des Wassers Trinkwassergewinnung und -aufbereitung Wasserhärte Funktionsprinzip eines Wasserwerks Qualitätskontrolle des Trinkwassers natürliche und anthropogene Belastungsfaktoren für Grundwasser und Fließgewässer verantwortungsvoller Umgang mit der Natur und Ressourcenschonung Prinzip der Nachhaltigkeit: Umweltproblem Wasserverschmutzung Es sind keine speziellen Vorkenntnisse nötig. 8

9 Arbeitsmaterial Als Arbeitsmaterial steht Ihnen im ROM- Teil ein umfangreiches Angebot an ergänzenden Materialien zur Verfügung (siehe Tabelle). Die Arbeitsblätter liegen sowohl als PDFals auch als Word-Dateien vor: Die PDF-Dateien können am PC direkt ausgefüllt oder ausgedruckt werden. Die Word-Dateien können bearbeitet und so individuell an die Unterrichtssituation angepasst werden. Ordner Didaktische Hinweise Arbeitsblätter (mit Lösungen) Grafiken Filmtext Programmstruktur Weitere Medien Produktionsangaben Materialien Hinweise zum Einsatz des Films, der Filmsequenzen, den Grafiken und den ergänzenden Arbeitsmaterialien 1) Trinkwasser Fragen zum Film 2) Trinkwasserverschmutzung Wir waren s nicht! 3) Wasserlabor Durchführung einer Wasseranalyse 4) Wasser reinigen Clean Team 5) Wasser verbrauchen und sparen Du Verschwender?! 6) Wenn Wasser krank macht 7) My Water Bottle Rufe einen Trend ins Leben! Die Wasservorräte der Erde Der Wasserkreislauf (3 Grafiken) Gewinnung und Verwendung (von Trinkwasser) Virtuelles Wasser Carbonat-Hydrogencarbonat-Gleichgewicht Gefahren für das Trinkwasser (mit/ohne Info) Filmtext zum Film als PDF-Dokument Übersicht über den Aufbau der DVD Informationen zu ergänzenden FWU-Medien Produktionsangaben zur DVD und zum Film 9

10 Programmstruktur Hauptmenü Trinkwasser Gewinnung und Aufbereitung Untermenü Trinkwasser Trinkwasser Trinkwasser Film 24 min Sequenzen Die Wasservorräte der Erde Trinkwasser Was ist das genau? 3:20 min 4:30 min Die Wasservorräte der Erde Grafik An einem Grundwasserbrunnen 3:50 min Der Wasserkreislauf 3 Grafiken Qualitätskontrolle 2:50 min Gewinnung und Verwendung Grafik Gewinnung aus Grundwasser 2:50 min Virtuelles Wasser Grafik Gewinnung aus Seewasser 5:10 min Arbeitsmaterial Arbeitsmaterial Didaktische Hinweise 7 Arbeitsblätter 8 Grafiken Filmtext Programmstruktur Weitere Medien Produktionsangaben 10

11 Produktionsangaben Trinkwasser Gewinnung und Aufbereitung (DVD) Produktion FWU Institut für Film und Bild, 2016 DVD-Konzept Svenja Weiß DVD-Authoring und Design Dicentia Germany GmbH im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2016 Grafiken und Karten Anika Krings, Heike Gewehr, FWU Institut für Film und Bild Bildnachweis: Coverbild: emholk istock Vorschaubilder Hauptmenü: AdamG1975 Thinkstock; FWU Seite 5: naumoid Thinkstock Arbeitsmaterial Angela Gutschmidt Begleitheft Svenja Weiß, Gerrit Rau Pädagogische Referenten im FWU Manfred Rank, Svenja Weiß Produktionsangaben zum Film Trinkwasser Produktion Lopane-Film im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2016 Buch Tania Tavernese Svenja Weiß Regie Monika Latzel Kamera Axel Grabmann Ton Franz Beier Animationen Anna Lux Schnitt Wolfgang Grimmeisen Sprecherin Cordula Senfft Wir bedanken uns bei allen Beteiligten für die freundliche Unterstützung, besonders bei Christina Lehni Stadtwerke Augsburg Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung Labor Dr. Scheller GmbH Roland Leuthe, Eva Sailer, Michael Rausch, Maria Quignon Horst Riebler Redaktion Svenja Weiß Nur Bildstellen/Medienzentren: öv zulässig 2016 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D Grünwald Telefon (089) Telefax (089) info@fwu.de vertrieb@fwu.de Internet 11

12 Didaktische FWU-DVD Trinkwasser Gewinnung und Aufbereitung Ohne Wasser gäbe es kein Leben auf der Erde. Allein der menschliche Körper besteht zu 70 Prozent aus Wasser. Doch woher stammt eigentlich unser Trinkwasser? Und warum sollte man Fluss wasser nicht einfach so trinken? Die Produktion verfolgt den Weg des Trinkwassers von der Quelle bis zum Wasserhahn. Exemplarisch für die verschiedenen Gewinnungs- und Aufbereitungsarten werden die Grundwassergewinnung und die Seewassergewinnung vorgestellt. Im Arbeitsmaterial stehen Arbeitsblätter und weitere ergänzende Unterrichtsmaterialien zur Verfügung. Erscheinungsjahr: 2016 Laufzeit: 24 min Film: 1 Filmsequenzen: 6 Grafiken: 6 Sprache: DVD-ROM-Teil: Arbeitsblätter: Adressaten: Deutsch Unterrichtsmaterialien 7 (mit Lösungen) Allgemeinbildende Schule (Klasse 5-8) Schlagwörter: Abwasser; Augsburg; Bodensee; Brunnen; Chlor; Gewässer; Gewässerschutz; Grundwasser; Grundwasserbrunnen; Kalk; Karbonat; Kläranlage; Nachhaltigkeit; Ozon; Ressource; Sauerstoff; Schadstoff; Schutzgebiet; Trinkwasser; Quelle; Überdüngung; Umweltgefährdung; UV-Filter; Wasser; Wasseraufbereitung; Wasserhärte; Wasserkreislauf; Wasserstoff; Wasserwerk; Wasserverbrauch; Wasserverfügbarkeit; Wasserverschmutzung; Wasserversorgung; Wasserwirtschaft Systematik: Chemie Geographie Biologie Umweltgefährdung, Umweltschutz Wasser Lehrprogramm gemäß 14 JuSchG Angewandte Chemie Technische Chemie; Chemie in Alltag und Umwelt Hydrographie Binnengewässer Wirtschaftsgeographie Wasserwirtschaft Ökologie Ökologische Grundlagen; Stoffkreisläufe GEMAFREI FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz Grünwald Telefon +49 (0) Telefax +49 (0) info@fwu.de Bestell-Hotline: +49 (0) vertrieb@fwu.de