Der Boden als Wasserfilter 

Hallo! Schön dass ihr das ihr da seid! Ich bin Toni, und werde euch zusammen mit Sasha durch dieses Buch leiten.

Hey ihr, ich bin Sasha. Heute werden wir zusammen auf ein kleines Abenteuer gehen und viele neue Dinge entdecken. Falls ihr Fragen habt, dann schaut doch mal auf die erste Seite, dort sind viele Symbole erklärt.

Da hast du Recht, Toni. Wir sollten wirklich dankbar für unser sauberes Wasser und unseren wertvollen Boden sein und gut mit ihm umgehen.&#160;

Heute haben wir sehr viel gelernt! Ich bin sehr dankbar, dass wir das Wasser aus unserem Wasserhahn so einfach trinken können!

Ordne die verschiedenen Eigenschaften den richtigen Bodentypen zu.

eine hohe Permeabilität (Wasserdurchlässigkeit)

eine geringe Permeabilität (Wasserdurchlässigkeit)

geringes Wasserhaltevermögen/ Speicherung

Das Wasser aus dem Fluss sieht auch nicht so aus wie das Wasser in deiner Flasche.

Vielleicht können wir das Wasser filtern. Ich habe letztens ein Experiment dazu gesehen. Lass uns es mal hier ausprobieren.

Wie ihr in dem Experiment "Boden als Filtersystem" gesehen habt, besteht unser Boden nicht nur aus einer Schicht. In der folgenden Abbildung siehst du eine beispielhafte Bodenzusammensetzung.

Wie man auf der Abbildung sehen kann, besteht der Boden aus unterschiedlichen Schichten wie Schluff, Ton, Sand oder Kies.

Stelle eine Vermutung auf: Was denkst du, welche Schichten können unser Wasser am besten filtern?

•Bodenfunktionen: Boden filtert unser Trinkwasser. (2015). abrufbar unter: <a href="https://bodenreise.ch/bodenfunktionen-boden-filtert-unser-trinkwasser/">https://bodenreise.ch/bodenfunktionen-boden-filtert-unser-trinkwasser/</a>, zuletzt abgerufen am 27.06.2023. •Gisi, U. (1997). Bodenökologie. Georg Thieme Verlag. •Pflanzenschutzmittel im Boden. (2016). abrufbar unter: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/pflanzenschutzmittel-im-boden">https://www.umweltbundesamt.de/pflanzenschutzmittel-im-boden#boden-ist-schutzenswert</a>, zuletzt aufgerufen am 27.06.2023. •Schroeder, D. (1979). Der Boden im Umweltsystem des Menschen. •StMUGV. (2006). Lernort Boden, Herausgeber: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz (StMUGV). Video Quellen: <a href="https://www.youtube.com/watch?v=KU2ho6CljRs&amp;t=653s">Wie filtert man Wasser optimal im Wald? | Wasserfilter Tutorial - YouTube</a> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=pYsnLBqxrvw">Mache mit! Boden und seine Filterfunktion - YouTube</a> Woher unser Trinkwasser kommt - logo! erklärt - ZDFtivi: https://www.youtube.com/watch?v=2ZENcaysPqI Handreichung für Lehrkräfte: Bildquellen: Hintergründe/Bilder teilweise mit folgender KI erstellt: Canva Abb 1: https://www.umweltbundesamt.de/pflanzenschutzmittel-im-boden Abb 2: https://www.boden.sachsen.de/schad-stoffe-in-boeden-23976.html

Fertig_Der_Boden_als_Wasserfilter.pdf

Wie können wir auf das Wasser aufpassen und die Ressource "Wasser" nachhaltig nutzen? Überlege, und schreibe deine Ideen auf.

Wie können wir das Prinzip des Filterns anwenden und wo finden wir es in unserer Umwelt? Überlege und schreibe deine Ideen auf.

Der Boden als Wasserfilter Wir gehen dem Wasser auf den Grund

geeignet für Schüler*innen ab der&#160; 7. Klasse

Jetzt bist du dran: Wie gut hat dein Filter funktioniert? Hier hast du Platz für Bilder von dem Filterungsprozess. Mache dazu drei verschiedene Fotos und Füge sie zur passenden Überschirift ein. 

1. Wasser vor dem Filtern

2. Wasser während es durch den Filter fließt

3. Wasser nach dem Filtern

Wow! Wenn du Toni und Saschas Informationen bis hier hin verstanden hast, bist du bald eine echte Forscherin oder Forscher! Toll, und weiter so!

Wenn du dieses Symbol siehst kannst du etwas anhören.

Wenn du dieses Symbol siehst kannst du ein Video anschauen.

Bei diesem Symbol kannst du auf einen Link klicken.

Hier findest du zusätzliche Informationen  oder Tipps zum Thema.

Hier gibt es eine Aufgabe zum Bearbeiten.

Bei diesem Symbol gibt es ein Versuch zum Ausprobieren

Tony und Sasha laufen weiter und kommen an einem Feld vorbei, wo sie eine Bäuerin treffen, die gerade ihr Feld düngt. Sie kommen ins Gespräch mit ihr...

Hallo ihr Beiden! Ich bin hier die regionale Bäuerin. Habt ihr Fragen?

Ich habe gehört, dass das Düngen schädlich für den Boden sein kann... stimmt das?

Das heißt, wir müssen vorsichtig sein, wo und aus welcher Quelle wir Wasser trinken - im Zweifelsfall sollten wir uns am besten auf das Trinkwasser aus dem Leitungshahn verlassen. Aber es ist schon erstaunlich, was die Natur alles von ganz allein schafft!!

Wow, interessant Da habe ich schon wieder etwas Neues gelernt. Ich hätte nicht gedacht, dass die Bodenschichten so unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

Ja, dass hätte ich auch nicht gedacht! Aufgrund dieser Eigenschaften können wir also verstehen, welche Bodenschichten unser Wasser am besten filtern!

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oh, Toni Schau mal, das Wasser sieht ganz anders aus, als das aus meiner Flasche....

https://api.bookcreator.com/users/v2/boSfaOpC9sRP9o06lqqq26QpvEnNkAexvXZVbBJ1Yw5iZAoIwhxyDg/books/SflndvsSRMm6pvpcx5h6Wg/assets/v3MHydxuQ7OZWmBplF-a3A.jpeg?width=569&height=828

Oh nein, meine Flasche ist leer. Mal schauen ob ich sie an dem See auffüllen kann...

hmm.. aber schau, hier fließt ein Fluss in den See!

Was meinst du, ist es dann überhaupt eine gute Idee Wasser aus der Natur zu trinken?

Es ist schwierig, dass klar zu beantworten, denn es gibt zum Beispiel sehr klare Bergbäche. Jedoch haben wir gerade erfahren, dass es auch winzig kleine Verschmutzungen im Wasser geben kann, die gar&#160;nicht zu erkennen sind... Im Zweifelsfall ist deshalb davon abzuraten, weil man sonst zum Beispiel krank werden kann.

Wir haben gelernt, dass der Boden eine Filterfunktion besitzt, wobei er feste Schmutz- und Schadstoffe bindet und so verhindert das diese in unser Grundwasser gelangen.

Das stimmt! Unser Boden ist ein echtes Wunder der Natur, das wir schützen müssen! Unsere Böden sind allerdings auch vielen Schadstoffen in Form von gelöstem – also nicht festem- Schmutz und Schadstoffen ausgesetzt. Das kann zum Problem werden

Chalkboard

Stelle eine These auf: Warum sollten Sasha und Toni das Wasser aus dem See oder dem Fluss lieber nicht trinken?

Fällt dir eine Möglichkeit ein, wie man dreckiges Wasser säubern kann?

Wenn ihr wissen wollt, wie es gelingt auch die kleinsten Teile aus dem Wasser zu filtern, sodass das Wasser aus dem Leitungshahn so sauber bei dir Zuhause ankommt, schaut euch dieses Video zum Thema Trinkwasser und Kläranlage an:&#160;

Woher unser Trinkwasser kommt - logo! erklärt - ZDFtivi

Anleitung zum Bauen des Bodenfilters

Hier kannst du dir anschauen, wie die verschiedenen Schichten aussehen. der Kaffeefilter ist auf dem ersten Foto bereits platziert. Danach füllst du die Sandschicht ein. 

Als oberste Schicht nimmst du deine groben Steine. 

Stelle eine Vermutung auf: Was vermutest du passiert, wenn du nun dreckiges Wasser durch deine Filteranlage laufen lässt?

1. Schneide den Flaschenboden mithilfe der Schere ab. Lass dir dabei von einem Erwachsenen helfen. 2. Lege den Kaffeefilter/ das Stück Stoff ganz unten in den Flaschenhals vor die Flaschenöffnung, sodass die Flaschenöffnung ganz abgedeckt ist. 3. Schichte anschließend die Bodenschichten in die Flasche. Dazu musst du die richtige Reihenfolge beachten. Fange hierzu mit dem Sand an, anschließen kommt das Kies und nach ganz oben kommen die größeren Steine. ! Achte darauf, dass keine Luftlöcher zwischen den Schichten entstehen. Um das zu vermeiden kannst du nach jeder Befüllung die Flasche rütteln. So können sich die Materialschichten gut setzten ! 4. Nun ist dein Wasserfilter so gut wie fertig, aber lasse zuerst ein paar mal sauberes Wasser durch deine selbstgebaute Filteranlage laufen bevor du sie nutzt. Auf der nächsten Seite kannst du eine Hilfestellung in Form von Bildern finden. Das kann dir helfen die richtige Reihenfolge der Materialien einzuhalten.

Durchführung des Experiments und Dokumentation der Beobachtungen

eigene Vermutungen/ Hypothesen aufstellen

Das ist eine Anleitung, wie man wissenschaftliche Problemen angehen und lösen kann. Probieren wir es aus!

Hast du schon vom Forschungskreis gehört?

Formuliere eine Auswertung anhand deiner Beobachtungen. Was ist passiert? Schreibe einen kurzen Text.

Hier findest zu ein zusätzliches Video. In diesem wird ebenfalls ein Wasserfilter gebaut, der ähnlich wie unser Wasserfilter aufgebaut ist. Der wichtige Teil des Videos startet ab Minute 8!

Autorinnen: Ronja Kern, Lara Wirbel, Eva Mühlhäuser, Malin Gabele im Rahmen des Seminars "Digitales Storytelling: ein inklusionssensibler Zugang zu biologischen Phänomenen" bei JProf. Dr. Nadine Tramowsky Pädagogische Hochschule Freiburg Sommersemester 2023

Hier kannst du dir ein Video ansehen, in diesem werden dir die verschiedenen Filterleistungen der Bodenschichten genauer erklärt. 

Schreibe kurz drei wichtige Informationen aus dem Video auf.

Was ist nun die optimale Bodenzusammensetzung für eine optimale Filterfunktion? Für eine gute Filterfunktion ist es wichtig, dass das Wasser nicht zu schnell durch die Bodenschichten fließt. Ein bewachsener Boden mit einem hohen Anteil an organischem Material, also Pflanzenresten, Pilzen, Bakterien und anderen Bodenlebewesen, hält das Wasser am besten und gibt es dann nach und nach an die darunter liegenden Schichten ab. Das Optimum für Filterwirkung und Filterleistung liegt bei den Lehmböden guter Struktur und mächtigem Bodenkörper.

Ich freue mich, dass wir heute zusammen die Natur entdecken. Es ist sehr warm heute, hast du auch an Trinkwasser gedacht?

Na klar! Aber falls es uns leer geht, kommen wir bestimmt auch an einem See oder Fluss vorbei, wo wir unsere Falschen auffüllen können. Los geht’s!

Hier seht ihr eine Übersicht über Mögliche Einträge von Schadstoffen auf den Boden: 

Unsere Böden sind aber aufgrund ihrer Eigenschaften auch dazu fähig, wie in der Abbildung zu sehen, nicht feste - also gelöste - Schmutz- und Schadstoffe zu binden. Der Boden ist in der Lage, die Einflüsse, die von außen auf ihn einwirken, abzuschwächen – also zu puffern. Diese Eigenschaft bezeichnet man als Pufferfunktion des Bodens.

Spannend!.. lass uns versuchen, unser Problem mit diesem Forschungskreis zu erkunden! Vielleicht finden wir ein paar spannende Sachen heraus

Alles beginnt mit einer Forschungsthese! Wie könnte unsere Frage denn lauten?

Wie formuliert man eine Forschungsthese? Es gibt ein Problem, dass ergründet werden muss. Beschreibe das Problem und finde eine Fragestellung, mit der du das Problem lösen könntest. Dabei darfst du deiner Kreativität freien Lauf lassen.

Wie gut das Wasser gefiltert wird hängt von der Filterwirkung und der Filterleistung ab.

Die Filterwirkung beschreibt die Bindung fester – nicht gelöster- Schmutz und Schadstoffe wie zum Beispiel Abfälle, Mist oder auch Gülle. Bei der Filterung werden die potenziell darin enthaltenen toxische Elemente wie Quecksilver, Blei und Zink gebunden, sodass diese nicht das Grund- und Trinkwasser verunreinigen können. Die Filterleistung bezeichnet die Sickerwassermenge pro Zeiteinheit, also die Wassermenge, die den jeweiligen Boden passiert und dabei gereinigt wird.

Durch die verschiedenen Eigenschaften der Bodentypen kannst du nun schlussfolgern, welche Bodentypen eine hohe/ niedrige Filterleistung und Filterwirkung besitzen. Ordne zu, indem du die Schriftkästen an die entsprechende Seite ziehst.

Experiment Teil 1 - Wasserfilteranlage bauen

1. Materialien: - eine Plastikflasche - grobe Kieselsteine (am besten geeignet sind Steine mit einer rauen Oberfläche) - feiner Kies - Sand - feines Leinentuch oder einen Kaffeefilter - ein Glas (zum auffangen des Wassers und als Halterung) - ein Glas (für dreckiges/ verunreinigtes Wasser) 2. Werkzeuge: - Schere

Tipp: Achte auf die Oberflächenbeschaffenheit der Steine.&#160; Diese haben eine wichtige Aufgabe in deinem Filter.&#160; Welche Aufgabe genau findest du später heraus.&#160;

Large grid paper

&#160;Heute ist es endlich soweit:&#160; seit Tagen freue ich mich auf&#160; die Wanderung&#160;mit Sascha.&#160;&#160; Ich muss auf jeden Fall&#160; noch meine Falsche&#160;mit&#160; Trinkwasser auffüllen, und dann&#160; kanns schon losgehen!

Heute ist ein heißer Tag, was denkst du, was darf ich auf keinen Fall bei der Erkundungstour vergessen?

Lasse nun das dreckige Wasser durch deine Filteranlage laufen und Beobachte! Halte deine Beobachtungen Stichpunktartig fest! Auf der nächsten Seite hast du Platz, Bilder einzufügen.

Tipp: Was konntest du beobachten? Wie sah das Wasser vor und nach dem filtern aus? Wie lange dauert es, bis das Wasser in den Auffangbehälter tropft? Wie schnell tropft das Wasser in den Auffangbehälter?

Was haben wir heute gelernt? Fasse noch einmal zusammen, was Toni und Sasha auf ihrer Wanderung durch den Wald und am Feld gesehen und gelernt haben. Was ist dir am stärksten im Kopf geblieben? Hast du noch Fragen?

Fasse drei wichtige Punkte aus der Audiodatei zusammen, die du gerade gehört hast.

Für die Entdecker*innen unter euch: Schnappt euch mehrere Gläser und geht zum nächsten Bach/Weiher/ Fluss/ See… um selbst herauszufinden, wie sich die Gewässer unterscheiden

Natürlich haben Sascha und Toni auch einen Filter gebaut. Der Filter der Beiden hat als obsterste Schicht noch Erde und Gras. Dies soll den Boden repräsentieren. Auch kannst du sehen wie gut deren Filter funktioniert hat. 

Sie haben versucht das Seewasser zu filtern. Dieses war bei ihnen sehr dreckig! Du kannst es auf dem Bild links sehen. 

Hier kannst du das gefilterte Wasser von den beiden sehen. Der Unterschied zum ungefiltertem Wasser ist deutlich. Es ist zwar immer noch nicht so sauber wie das Wasser, dass wir aus dem Wasserhahn kennen, aber sehr viel sauberer als davor!

Zeit zum Grübeln: Ordne die Bilder des Wassers zu der passenden Herkunft zu. Verbinde hierzu die passenden Bilder. Überlege warum das Wasser auf allen 3 Fotos unterschiedlich aussieht.

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Noch ein letzter Ausblick auf die Umwelt und den Menschen...

Hier hast du Platz, ein Foto oder eine Zeichnung von deinem Versuchsaufbau hochzuladen, und somit deinen Wasserfilter zu präsentieren. Fotografiere oder zeichne deinen Versuchsaufbau und füge ihn hier ein:

<a href="bookcreator://page/-5im2FcsTtW1L1TwvxSNnA">Einleitung</a>

<a href="bookcreator://page/Gy67P1g9SXu-UtoRMrpWeg">Das Wasserproblem</a>

<a href="bookcreator://page/RJjKm8SgTGSE-lNWrkaunA">Forschungskreis</a>

<a href="bookcreator://page/h_O5iM6rQBqcXcKSWeLw5A">Das Experiment: Wasserfilteranlage bauen</a>

<a href="bookcreator://page/1WQBUl1dS9e0GgdNPQS2fA">Die verschiedenen Bodenschichten</a>

<a href="bookcreator://page/2dyWz69CQ3yUdGjm9OZALw">Reflexion</a>

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