Rapsöl

Vom Samenkorn zur Energie 1

Vom Samenkorn zur Energie - ein pädagogisches Programm zu kultivierten Pflanzen, erneuerbarer Energie und regionalwirtschaftlicher Entwicklung (Alter: 13-15 Jahre)

Klassenstufe: 7.-9. Lehrplanbezug: 7.-9 Klasse, auf dem Gebiet “Grundlagen von Wissenschaft

und Technik ” Biologie

Wissen und Verstehen biologischer Systeme und Prozesse (Grundwissen über den Bau der Pflanzen. Pflanzenteile, ihre Funktionen und Anpassung an den Lebensraum). Grundlagen der Forschung in der Biologie Biologie in der Landwirtschaft. (Rolle der Pflanzen für den Menschen. Nahrungsmittelpflanzen. Technische Pflanzen.) Physik Verstehen physikalischer Phänomene und Prozesse. Physikalische Einheiten und Gesetzmäßigkeiten: Kraft, Druck, Arbeit, Leistung, Energie. Anwendung einfacher Mechanismen und Modelle von Geräteapparaturen zum erklären mechanischer Prozesse. Forschungsaktivitäten. Physik und nachhaltige Entwicklung. Anwendung einfacher Mechanismen im täglichen Leben und in der Technologie. Beitragen zum Bewahren und Entwickeln der Qualität der Umwelt.

Dauer: 2.5 h Schlagwörter: Nahrungsmittelpflanzen, Technische Pflanzen, erneuerbare

Energie, Druck, Ölpflanzen Inhalt und theoretischer Hintergrund: Obwohl fossile Energieträger zur Neige gehen nimmt der Konsum von Kraftstoff zu. Das Bemühen der Politiker und Wissenschaftler, die Energieprobleme zu lösen, sollte deshalb unterstützt werden von einer aufgeklärten Gesellschaft. Der Grundstein hierfür soll schon in der Schulausbildung gelegt werden. Ein Schulausflug zur nahe gelegenen Rapsölfabrik oder Biodiesel Produktionsstätte eröffnet den Schülern Möglichkeiten, mit den technischen Prozessen der Rapsöl- und Biodieselproduktion vertraut zu werden, die Effizienz der technischen Verfahren zu bewerten und die Bedeutung des sparsamen Umgangs mit Energieressourcen zu erkennen. Lernziele: Die Schüler sollen • Wachstum und Nutzen von Raps als Nahrungsmittel- und technische Pflanze kennen

lernen, • die technischen Prozesse der Rapsöl- und Biodieselproduktion kennen,


• die nahe gelegenen regionale Produktionsstätte von Rapsöl/Biodiesel besuchen und ihre Bedeutung einschätzen können,

• die Fähigkeit zur Zusammenarbeit und Forschung entwickeln. Lernumgebung: Fotoausstellung in der Rapsöl-/Biodieselfabrik, Geräte und Materialien zum Experimentieren, (Ausstellung in einem Bildungszentrum kann als Alternative zu einem Ausflug in eine Fabrik genutzt werden.) Eine andere Alternative wäre eine DVD in der Schule anzusehen. Material: • Tafel • Farbige Karten • Karten mit Situationsbeschreibungen und

Fragen zum aktivieren von vorhandenem Wissen

• Umschläge mit Kreuzworträtseln • Fotosammlung • Behälter mit Rapssamen • Behälter mit Rapsöl • Behälter mit Biodiesel • Behälter mit Rapsölpressrückstand

• Karten zum erklären der Experimente • Filterpapier • Mörser • 1l Wasserflasche • Becherglas • Schlauch oder Trinkhalme • Karten mit Fragen für den Ökonomen

Wettbewerb • Preise

Vor der Veranstaltung erledigen: Organisieren und zeitliche Absprache zum Besuch der Fabrik und Fotoausstellung Zeitplan Zeit Inhalt 5’ Einführung, Einstiegsdiskussion um in das Thema einzuführen (in der Schule) 10’ Einführung des Unterrichtsgegenstandes, Problemheranführung (in der Schule) 15’ Gruppen bilden. Vorkenntnisse aktivieren. auf den Ausflug vorbereiten 30’ Klassenausflug zur Rapsöl-/Biodieselfabrik (oder Bildungszentrum zum Thema mit

Ausstellung) 30’ Fotoausstellung ansehen und Kreuzworträtsel lösen 30’ Experimente zur Rapsölproduktion 20’ Ökonomen Wettbewerb 10’ Zusammenfassung

Stundenverlaufsplan Zeit/Ort Inhaltlicher Ablauf Material 5’/Einführung, Einstiegsdis-kussion um in das Thema einzuführen

In der Diskussion werden die Schüler dazu ermuntert, ihr eigenes Aufwachsen mit dem ihrer Großeltern zu vergleichen. Die Ergebnisse werden an die Tafel geschrieben. Die Schüler sollen die erarbeiteten Unterschiede auswerten (Frontalunterricht oder Gruppenarbeit) und die drei auffallendsten Unterschiede auswählen, die das Leben von vor 50 Jahren und das von

Tafel


10’/Einführung des Unterrichtsge-genstandes, Problemheran-führung

heute charakterisieren. Von den Schülern wird festgestellt, dass einer der auffallendsten Unterschiede in den Transportwegen/der Mobilität liegt (auch Nahrung, Freizeitaktivitäten, IT). Einteilung der Schüler in Gruppen. Die Karten werden verteilt und die Schüler aufgefordert, die Informationen über die bevorstehende Energiekrise zu lesen und das Thema in ihren jeweiligen Gruppen zu besprechen. Die Schüler sollen ihre Meinung zu den folgenden Fragen nennen:

1) Was kann jeder einzelne in dieser Situation tun um zu überleben?

2) Was kann jeder einzelne tun, wenn wir eine solche Situation in der Zukunft vorhersehen?

3) Wer kann uns helfen, diese Krise zu lösen?

Während die Schüler die letzte Frage besprechen, erkennen sie, dass eine solche Situation folgendes verlangt:

• Wissenschaftliche Fachleute; • Techniker, die imstande sind, die praktischen Probleme zu lösen; • Ökonomen, die die entstehenden Kosten kalkulieren können.

Den Schülern wird vermittelt, dass sie zu einem späteren Zeitpunkt die Möglichkeit haben werden, jede dieser Rollen auszuprobieren. Während der Unterhaltung werden sowohl das Sparen von Energie wie auch die Produktion und der Verbrauch von alternativen Energien (Kraftstoffen) betont. Eine dieser Alternativen ist die Produktion und Verarbeitung von Rapssamen.

Farbige Karten für die Gruppeneintei-lung mit Informationen über die Energiekrise

15’/Vorkennt-nisse aktivieren

Die Schüler werden aufgefordert folgende Fragen in Gruppen zu diskutieren:

• Was weißt du über Raps? • Welche Produkte können aus Raps hergestellt

werden? • Wo gibt es Rapsverarbeitungsfirmen in unserer

Region (Land)? • Was würdest du gerne über Raps lernen?

Nach 5 Min. werden die Gruppen aufgefordert, zuerst Frage 1, dann Frage 2, 3 und zum Schluss Frage 4 zu beantworten. Jede Gruppe nennt nacheinander einen Fakt, eine These oder Schlussfolgerung.

Karten mit Fragen

30’/ Ausflug Vorbereitung des Ausflugs Den Schülern wird mitgeteilt, dass sie in Kürze die Möglichkeit haben werden, die Antworten auf ihre Fragen zu finden. Sie werden über die Zeit und andere organisatorische Dinge des Ausflugs informiert. Ein Mitarbeiter der Bio-Diesel Fabrik (Pflanzenöl oder eine andere vergleichbare Fabrik) leitet den Ausflug, zeigt die Ausstattung und erzählt über die Firmengeschichte, die technischen Prozesse der Produktion, die Rohware, das Endprodukt und dessen Vermarktung, den


Produktionsabfall, den Energieverbrauch, etc. Den Schülern wird die Möglichkeit gegeben, den Mitarbeiter zu befragen.

30’/Besuch der Fotoausstellung und Lösen des Kreuzwort-rätsels

Nach der Fragerunde kündigt der Mitarbeiter an, dass die Schüler im Anschluss an die Photoausstellung ein Rätsel bekommen, das sie nur lösen können, wenn sie die Ausstellung über die Herstellung von Öl und Bio-Diesel sorgfältig und genau betrachtet haben. Bevor es losgeht, wird den Schülern gesagt, dass die bestinformierte und tüchtigste Gruppe einen Preis erhalten wird. Nach der Ausstellungsbesichtigung bekommt jede Gruppe Arbeitsblätter mit einem Kreuzworträtsel und zwei Aufgaben (Ein Arbeitsblatt soll losartig aus dem Satz Blätter gezogen werden. ) Beim Rätsellösen können alle zugänglichen Informationen genutzt werden. Nachdem das Rätsel gelöst wurde, gibt jede Gruppe einen kurzen Kommentar zum Lösungswort und nennt eine Anzahl von Produkten, die aus Raps hergestellt werden. Die Gruppe, die das Kreuzworträtsel als erste gelöst hat und die umfassendste Liste von Rapsprodukten geschrieben hat, hat gewonnen und bekommt einen Preis (Plakette).

Umschläge, die die Kreuzworträt-sel enthalten (vorzugsweise identische Fragen in unterschied-licher Reihenfolge).

30’/ Experimente

Die Schüler führen ein Experiment zur Herstellung von Rapsöl durch und beschreiben die Methode oder sie machen andere Experimente wie verschiedene Ölproben vergleichen und denken über einen Weg nach, um Öl von einem Gefäß in ein anderes zu pumpen. Anschließend präsentiert jede Gruppe ihre Ergebnisse.

Geräte zum Experimentieren

20’/ Ökonomen Wettbewerb

Ein Wettbewerb zum Herausfinden, welche Gruppe die besten Ökonomen hat, wird ausgerufen. Die Gruppen ziehen einen Umschlag (Losverfahren), um die zu lösende Aufgabe zu bekommen. Aufgabe: Wie groß muss ein Rapsfeld (in ha) sein, um aus den Samen so viel Bio-Diesel herstellen zu können, damit ein Dieselauto 5000 km weit fahren kann? Den Preis bekommt die Gruppe, die als erstes die richtige Antwort weiß. Der Lehrer kann sich noch andere ähnliche Aufgaben für die Gruppen ausdenken.

Umschläge mit Aufgaben

10’/ Zusammenfassung

Die Schüler sollen die Effektivität der Biodiesel-Produktion bewerten, indem sie die Begleiterscheinungen mit bedenken: Sauberkeit der Felder, verbesserte Bodenstruktur, Sauerstoffproduktion, Reduzierung der Arbeitslosigkeit in ländlichen Gebieten, erhalten von Rapsöl als Nahrungsmittel, etc. Jede Bürgerbeteiligung beim Lösen der Energieprobleme und beim Energie sparen (Licht, Wasser, Kraftstoff, Wärme) ist wichtig. Bevor die Preise verteilt werden, fassen die Schüler das Gelernte zusammen und bewerten es. Mögliche Fragen an die Gruppe: Was an der Lerneinheit war am schwierigsten, am interessantesten, am langweiligsten,

Preise


am leichtesten, etc.? Preise werden vergeben an: die besten Theoretiker (Kreuzworträtsel lösen), die besten Praktiker (Experiment ausdenken), die besten Ökonomen (Aufgabe lösen).

Vom Samenkorn zur Energie

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Hintergrundinformation: Vom Samenkorn zur Energie ein pädagogisches Programm zu Kulturpflanzen, erneu erbare Energien, regional-ökonomische Entwicklung (Alter: 13-15 Jahre) 1. Raps als Kulturpflanze 2. Rapsanbau 3. Rapsöl 4. Biodiesel 1. Raps als Kulturpflanze Raps (Brassica napus) ist eine wirtschaftlich bedeutende Nutzpflanze aus der Familie der Kreuzblütengewächse (Brassicaceae), zu der auch Senf und Kohl gehören. Raps wird schon seit Jahrhunderten wegen des hohen Ölgehaltes seiner Samenkörner kultiviert. Ursprünglich stammt er aus dem östlichen Mittelmeerraum und wurde zur Gewinnung von Speise- und vor allem Lampenöl verwendet. In Indien gibt es für eine Verwendung Hinweise bereits um 2000 v. Chr., in Europa wird er erst seit dem 14. Jahrhundert angebaut. Ab dem 17. Jahrhundert dann findet sich der Anbau in größerem Stil. In heutiger Zeit werden die Samen vor allem zur Gewinnung von Rapsöl und dem Koppelprodukt Rapskuchen genutzt. Raps hat einen Ölgehalt von 40 Prozent. Das aus den Rapssamen gepresste Speiseöl hatte einen schlechten Ruf. Grund war sein bitterer Geschmack, der auf einen hohen Gehalt an Erucasäure zurückzuführen war. Bis in die Neuzeit lieferte Raps Brennstoff für Öllampen. Allenfalls in Hungerzeiten kam Rapsöl auch als Nahrungsmittel auf den Tisch. In beiden Weltkriegen wurde in Deutschland der Rapsanbau forciert, um sich aus der Abhängigkeit von Fett- und Öleinfuhren zu lösen. Vor allem Margarine wurde aus heimischem Rapsöl hergestellt. Als Speiseöl untauglich, als Futtermittel ungeeignet - Raps blieb auf die Verwertung als technische Öle beschränkt. Diese Verwendungsbeschränkung entfiel ab ca. Mitte der 70er Jahre: Es kamen Neuzüchtungen mit zwei neuen Merkmalen auf den Markt: Das Öl aus diesem 00-Raps ("Doppel-Null") enthielt nur noch geringe Mengen der bitter schmeckenden Erucasäure und waren nahezu frei von Senfölglykosiden. Diese giftigen Stoffe hatten bis dahin eine Verwendung als Lebensmittel bzw. als Tierfutter weitgehend ausgeschlossen. Bis in die jüngere Vergangenheit stand die Verwertung des ernährungsphysiologisch wertvollen Öls zur menschlichen Ernährung sowie als Rohstoff für Speisefette im Mittelpunkt, inzwischen verlagert sich der Schwerpunkt zunehmend auf die Nutzung als nachwachsender Rohstoff. 2007 wurden bereits drei Viertel des in Deutschland erzeugten Rapsöls zur Erzeugung von Biokraftstoffen oder zur Verwertung in der Industrie genutzt. Biologisch abbaubare Schmierstoffe aus Rapsöl haben vor allem bei Arbeiten in der Natur an Bedeutung gewonnen. Daneben wird Rapsöl in der chemischen und pharmazeutischen Industrie verwendet und dient als Grundstoff für Materialien wie Farben, Bio-Kunststoffe, Kaltschaum, Weichmacher und Tenside. Als Nebenprodukt der Rapsölgewinnung in Ölmühlen fallen je nach Verarbeitungsmethode rund zwei Drittel der Rapssaatmasse als Pressrückstand in Form von Rapskuchen, Rapsexpeller


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oder Rapsextraktionsschrot an, das vor allem als eiweißreiches Tierfutter Verwendung findet und Sojaschrot teilweise ersetzt. Glyzerin, ein Bestandteil des Öls, das als Nebenprodukt der Biodieselproduktion anfällt, findet ebenfalls Verwendung in der Futtermittelindustrie, zunehmend aber auch in der chemischen Industrie sowie als Energieträger. Das bei der Ernte anfallende Rapsstroh verbleibt in der Regel als Humus- und Nährstofflieferant auf dem Feld, kann aber grundsätzlich auch energetisch genutzt werden. Für die Honigproduktion haben Rapskulturen große Bedeutung. Rapsblüten sind unter anderem in Deutschland eine der wichtigsten Nektarquellen für Honigbienen. 2. Rapsanbau Raps ist nicht selbstverträglich, das heißt, dass man nach dem Anbau das Feld drei bis vier Jahre nicht mehr mit Raps bepflanzen soll, um ein vermehrtes Auftreten spezifischer Pflanzenkrankheiten und -schädlinge zu vermeiden. Raps kann daher einen Anteil von höchstens 25 bis 33 Prozent in der Fruchtfolge einnehmen, um Mindererträge beziehungsweise verstärkten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu vermeiden. Der Wert von Raps für die Fruchtfolge ist vor allem in getreidebetonten Fruchtfolgen hoch. Die Blattfrucht Raps gilt hier als wichtiges Fruchtfolgeglied, das die Strukturbildung und biologische Aktivität des Bodens fördert. Der Humusaufbau wird gefördert, da ein großer Teil der erzeugten Biomasse (Wurzeln, Stroh) nach der Ernte auf dem Feld bleibt. Bei der Umsetzung der Biomasse aus Ernterückständen werden noch im Herbst erhebliche Mengen an Stickstoff für Folgefrüchte verfügbar. Vor allem Sommerraps sorgt mit einer guten Durchwurzelung des Bodens für dessen gute Durchlüftung und Sauerstoffversorgung. Winterraps kann von Vorfrüchten freigesetzte Stickstoffmengen noch im Herbst aufnehmen. Nach der Ernte im Boden verbliebene Rapssaat bleibt für bis zu 20 Jahre keimfähig und kann bei Auswuchs für die Nachfrüchte störend sein. Bis in die 1970er Jahre wurde Raps als Hackfrucht angebaut - im ökologischen Landbau erfolgt die Unkrautregulierung auch heute per Maschinenhacke. Im konventionellen und integrierten Anbau wird das Unkraut neben allgemeinen ackerbaulichen Maßnahmen fast ausschließlich durch Herbizide bekämpft. Gentechnisch veränderte herbizidtolerante Rapssaat ermöglicht den Einsatz nichtselektiver Herbizide, ist jedoch in Europa nicht zum Anbau zugelassen. Pflanzenschutzmittel (Insektizide, Fungizide und Wachstumsregler) werden in Deutschland während der Kulturdauer im Durchschnitt rund dreimal ausgebracht. 3. Rapsöl Rapsöl (auch Rüböl, Rübsenöl, Kolzaöl, Kohlsaatöl) ist ein pflanzliches Öl und wird aus den Samen bestimmter, ab 1973 in Deutschland zugelassenen Sorten von Raps (Brassica napus) und Ölrübsen (Brassica rapa) gewonnen. Die Samen dieser Zuchtpflanzen zeichnen sich durch einen im Vergleich zur Wildpflanze sehr niedrigen Gehalt an Erucasäure (0,5 bis 1,5 %) und Bitterstoffen (Glucosinolate) aus. Hierdurch wurde das Rapsöl für Mensch und Tier überhaupt erst genießbar. Nach der Gewinnung aus den zerkleinerten Samen wird das Öl meistens raffiniert. Raffiniertes Öl verstärkt den Eigengeschmack der Speisen und hat im Gegensatz zum naturbelassenen Öl einen hohen Rauchpunkt (etwa 130-200 °C). Rapsöl wird in Ölmühlen durch Pressung oder Extraktion der Rapssaat gewonnen. Die Ölausbeute beträgt etwa ein Drittel der Saat, der Pressrückstand (Rapskuchen, Rapsexpeller oder Rapsextraktionsschrot) geht meist in die Tierfütterung. Rapskernöl: Im Unterschied zur herkömmlichen Gewinnung von Rapsöl werden vor der Pressung die schwarzen Schalen der Rapssaat entfernt und so ausschließlich die gelben Kerne verarbeitet. Durch die Schälung wird verhindert, dass Bitteraromen aus der Schale der Saat in das Öl gelangen.


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4. Biodiesel Biodiesel ist ein in der Verwendung dem mineralischen Dieselkraftstoff ähnlicher biosynthetischer Kraftstoff. In Europa wird er meistens durch Umesterung von Rapsöl mit Methanol gewonnen. Biodiesel kann in geeigneten Motoren in reiner Form – als B100 bezeichnet – oder als Blend mit Mineralöldiesel in jedem Mischungsverhältnis verwendet werden. Die Herstellung von Biodiesel durch Umesterung von pflanzlichen Ölen mit Methanol ist ein lange bekanntes Verfahren und wurde bereits 1853 von E. Duffy und J. Patrick beschrieben, Jahre bevor der Dieselmotor entwickelt wurde. Den Einsatz von Kraftstoff für Diesel-Motoren auf Basis von reinen Pflanzenölen (Pflanzenölkraftstoff) testete Rudolf Diesel im Rahmen der Weltausstellung im Jahr 1900. Er berichtete darüber auf einem Vortrag vor der Institution of Mechanical Engineers of Great Britain: „..auf der Pariser Weltausstellung 1900 wurde ein kleiner Diesel-Motor der Firma Otto gezeigt, der auf Anforderung der französischen Regierung auf Arachidöl (einem aus Erdnüssen gewonnenen Öl) lief, und er arbeitete so problemlos, dass nur sehr wenige Leute darauf aufmerksam wurden. Der Motor war für den Gebrauch von Mineralöl konstruiert und arbeitete dann ohne Änderungen mit Pflanzenöl.“ Die Geschichte des Biodiesel im heutigen Sinn beginnt mit den Arbeiten des Belgiers G. Chavanne, der am 31. August 1937 ein Patent zur Umesterung von Pflanzenölen mit Ethanol und Methanol anmeldete, um deren Eigenschaften zur Nutzung als Motorenkraftstoff zu verbessern. Der Einsatz eines nach diesem Verfahren erzeugten Biodiesels auf Palmölbasis wurde auch schon 1938 auf einer Buslinie zwischen Brüssel und Louvain erfolgreich getestet. Weitere Untersuchungen fanden in den 1970er Jahren in Brasilien und Südafrika statt. Im September 2005 führte der US-Bundesstaat Minnesota als erster Staat in den Vereinigten Staaten eine Beimischung von 2% Biodiesel zum regulären Diesel ein. Seit 2007 gilt in Deutschland eine Beimischungspflicht von 4,4% Biodiesel zu herkömmlichem Diesel. Im Zuge der politischen Bemühungen um die Senkung des Kohlendoxidausstoßes wurde in zahlreichen weiteren Ländern eine Beimischung eingeführt oder ist geplant. Als Biokraftstoff wird Rapsöl ohne weitere Verarbeitung als Rapsölkraftstoff genutzt oder nach der Verarbeitung zu Rapsölmethylesther (RME) als Biodiesel. Da er als nachwachsender Rohstoff eine günstigere CO2-Bilanz als fossile Brennstoffe aufweist, biologisch abbaubar und stabiler ist als z.B. Sonnenblumenmethylester (SME) und bei der Verbrennung weniger Ruß als Dieselkraftstoff erzeugt, wird die Nutzung von Biodiesel durch eine Ermäßigung der Energiesteuer sowie durch die Festlegung verpflichtender Quoten zur Beimischung von Biodiesel zu fossilem Diesel politisch unterstützt (Biokraftstoffquotengesetz). Auch die Sicherung von Arbeitsplätzen im ländlichen Raum spielt bei der politischen Unterstützung eine große Rolle. Der Preisvorteil von Biodiesel gegenüber Dieselkraftstoff an der Tankstelle lag zwischen 2001 und März 2008 etwa zwischen zwei und 13 Cent pro Liter. Kritiker halten den positiven Effekten des Rapsölmethylesters entgegen: den hohen Flächenbedarf, den Energie- und Rohstoffverbrauch durch die Düngemittelanwendung, den Energieverbrauch bei der Verarbeitung des Rapsöls zu RME und schließlich - vor dem Hintergrund global zunehmender Trinkwasserknappheit - den hohen Wasserbedarf der Rapspflanze. Durch die - im intensiven Rapsanbau nötige - hohe Stickstoffdüngung entsteht viel Distickstoffoxid (Lachgas), welches ein bis zu 320-fach stärker wirkendes Treibhausgas ist als Kohlenstoffdioxid (CO2). Ein weiterer Kritikpunkt sind die Auswirkungen der Biokraftstoffproduktion auf Weltmarktpreise von Nahrungsmitteln. (Quelle: www.wikipedia.de)


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Gruppenarbeit: Diskussion des Energieproblems Ausschnitt aus einem Radiobeitrag: “Rettet Euer Land!” Thema: “Was sollen wir in zehn Jahren tanken?” Experten sagen, dass die Ölvorräte auf der Welt zur Neige gehen. Ene Energiekrise ist die Folge und die Treibstoffpreise steigen. Es gibt zwei Lösungen für dieses Problem – kein Auto mehr benutzen oder anderen Treibstoff auf Basis lokaler Rohstoffressourcen entwickeln. Fragen für die Gruppendiskussion:

1. Welche Lösung würdet ihr bevorzugen? 2. Was kann jeder von Euch zur Lösung des Problems beitragen? 3. Wer kann helfen, solch eine Krise zu bewältigen?

�........................................................................................................................................ Ausschnitt aus einem Radiobeitrag: “Rettet Euer Land!” Thema: “Was sollen wir in zehn Jahren tanken?” Experten sagen, dass die Ölvorräte auf der Welt zur Neige gehen. Ene Energiekrise ist die Folge und die Treibstoffpreise steigen. Es gibt zwei Lösungen für dieses Problem – kein Auto mehr benutzen oder anderen Treibstoff auf Basis lokaler Rohstoffressourcen entwickeln. Fragen für die Gruppendiskussion:


�........................................................................................................................................ Ausschnitt aus einem Radiobeitrag: “Rettet Euer Land!” Thema: “Was sollen wir in zehn Jahren tanken?” Experten sagen, dass die Ölvorräte auf der Welt zur Neige gehen. Ene Energiekrise ist die Folge und die Treibstoffpreise steigen. Es gibt zwei Lösungen für dieses Problem – kein Auto mehr benutzen oder anderen Treibstoff auf Basis lokaler Rohstoffressourcen entwickeln. Fragen für die Gruppendiskussion:



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Bilder für die Fotoausstellung

Source: http://www.exactrix.com/images/Dec_05_Guy/DSC00050A.jpg

Rapspflanzen kurz nach der Aussaat

Source: http://www.priekuliselekcija.lv/news/img/rapsis.jpg

Raps, kurz vor der Blüte im Experimentierfeld von P riekuli Selection-Institut


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Source: http://photo2.poga.lv/photos/0805/0513/samitis/4929517488_p.jpg

Blühendes Rapsfeld

Source: http://www.poga.lv/photos/samitis/photo:492960/

Rapsblüten sind reich an Nektar.


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Link: http://www.poga.lv/photos/samitis/photo:492950/

Link: http://www.priekuliselekcija.lv/news/img/rapsis.jpg

Vogelperspektive


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Link: http://www.blog.kalda.ca/archives/category/edibles

Raps während der Reifung

Link: http://www.dzirkstele.lv/news/article.html?xml_id=8401

Rapsernte


Source: http://www.ktf.rtu.lv/kipari/pic/Sia-Iecavnieks/Rap_u_s_klas

In Lettland werden im Schnitt 80.000 t Rapssamen/Ja hr geerntet.

Diese enthalten 35-50% Fett

Source: http://www.llkc.lv/upload_file/400797/vasaras_rapsis.pdf

Die Zahlen geben die Menge Rapssamen in Tonnen pro Hektar an.

Ernte 2008 (Lettland)

Raps


Source: http://www.ktf.rtu.lv/kipari/pic/Sia-Iecavnieks

Rapssamen-Silo “Iecavnieks” Ltd.

Source: http://www.ktf.rtu.lv/kipari/pic/Sia-Iecavnieks/E_as_spiestuve3

Ölpresse


Source: http://www.ktf.rtu.lv/kipari/pic/Sia-Iecavnieks/E_as_spiede

Rapsölpresse bei “Iecavnieks” Ltd.

Source: http://www.ktf.rtu.lv/kipari/pic/Sia-Iecavnieks/Gatav_produkcija3

Rapsöl im Handel


Source: http://www.ag.ndsu.edu/pubs/yf/foods/fn620-1.gif

Vergleich des Gehaltes an Fettsäuren verschiedener Öle

Source: http://www.ktf.rtu.lv/kipari/pic/Sia-Iecavnieks

Abgekülter Rapskuchen


Source: http://www.ktf.rtu.lv/kipari/pic/Sia-Iecavnieks/Rap_u_un_sojas_rau_i

Raps- und Sojakuchen kann zur Herstellung von Treib stoff und als Tierfutter genutzt

werden.

Source: http://blog.wired.com/geekdad/chemistry/index.html

Biodiesel – Treibstoff der Zukunft?


Kreuzworträtsel 1

1. 2.

3. 4.

5. 6. 7.

8.

9. 10.

1. Was für ein biologischer Organismus ist Raps?

2. Teil der Rapspflanze, den sie immer braucht

3. Teilprozess der industriellen Öl-Produktion

4. Welches Produkt wird im Frühling aus Raps hergestellt?

5. Rohmaterial, dass zur Herstellung des Treibstoffs für den ersten Dieselmotor verwendet

wurde

6. Organischer Bestandteil des Rapsöls

7. Ein Produkt, das aus Rapsöl hergestellt wird

8. Benzintyp aus Rapsöl

9. Allgemeines Merkmal der Rapsblüte und des Öls

10. Welches Nebenprodukt entsteht bei der Biodiesel-Produktion?

Aufgabe 1: Was wissen Sie über das Lösungswort? ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Aufgabe 2: Schreiben Sie Produkte aus Raps auf, die Sie kennen! ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................


Kreuzworträtsel 2

1.

2. 3.

4.

5. 6.

7.

1. Nebenprodukt der Rapsölproduktion, das als Futtermittel für Vögel und einheimische

Tiere genutzt werden kann

2. In welchem Monat blüht Raps?


4. Rohmaterial, das zur Herstellung des Treibstoffs für den ersten Dieselmotor verwendet

wurde

5. Produkt, das im Frühling aus dem Raps gewonnen wird

6. Wie heißt ein Teilprozess bei der industriellen Öl-Produktion?

7. Nebenprodukt bei der Biodiesel Produktion



Kreuzworträtsel 3

1. 2.

3. 4.

5. 6.

7. 8.

9.

1. Mit welchem Zusatzwort werden umweltverträglich angebaute Produkte versehen?

2. Produkt, das im Frühling aus Raps gewonnen wird

3. Gemüseart, die in die gleiche Pflanzenfamilie wie Raps gehört

4. Wie heißt ein Teilprozess bei der industriellen Öl-Produktion


6. In welchem Land wurde Raps ursprünglich als weiterverwendbare Pflanze angebaut?

7. Rohmaterial, das für die Biodiesel-Produktion benötig wird


wurde

9. Nebenprodukt bei der Biodiesel-Produktion



Kreuzworträtsel 4 1.

2. 3.

4. 5.

6. 7. 8.

9. 10.

1. Nebenprodukt bei der Biodiesel-Produktion

2. Allgemeines Merkmal der Rapsblüte und des Öls

3. Rohmaterial, das für die Biodiesel-Produktion benötigt wird

4. Welcher Benzintyp kann aus Rapsöl hergestellt werden?

5. Vitamintyp, der in Rapsöl gefunden wurde


wurde


8. Produkt, das im Frühling aus Raps gewonnen wird

9. Teilprozess bei der industriellen Öl-Produktion

10. In welchem Land wurde Raps ursprünglich als weiterverwendbare Pflanze angebaut?



Experimente 1. Plane ein Experiment, mit welchem Du beweisen ka nnst, dass Rapssamen Öl enthalten! Schreibe auf, welches Material benötigt wird! ............................................................... Erläutere den Experimentieraufbau! .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 2. Ein Unternehmen lagert Biodiesel in 100 m³-Fässe rn. 20 m³ Diesel verblieben im Fass, als der Zapfhahn kaputt gegangen ist. Finde einen Weg heraus, um das übrig gebliebene Die sel aus dem Fass zu pumpen und teste deine vorgeschlagene Technik! Als Fass kann eine 1 Liter Flasche mit ungefähr 200 ml Wasser benutzt werden. Dieses kann in einen Becher gepumpt werden. Erkläre die Pumptechnik in einen mündlichen Vortrag anhand einer schematischen Zeichnung.


Denke, begründe und löse!

In Lettland erbringt 1 Hektar mittelfruchtbarer Boden im Durchschnitt 2 Tonnen Rapssamen. Aus jeder Tonne Rapssamen kann durchschnittlich 400 Liter Oel gewonnen werden. Hieraus kann die gleiche Menge Biodiesel produziert werden. Ein Auto verbraucht im Schnitt 7 Liter Biodiesel pro 100 Kilometer.

1. Wieviel Hektar Raps muss ein Landwirt anbauen, um im Sommer soviele Samen zu ernten, dass ausreichend Biodiesel für eine 5000 km weite Autofahrt hergestellt werden können?

2. Ökonomen sollen eine Gesamtkostenkalkulation für die Produktion erstellen. Dabei

wird festgestellt, dass die Verwaltungskosten von einem Hektar Rapsöl genauso teuer sind wie 1,5 t Rapssamen. Hingegen liegen die Produktinskosten für Biodiesel aus 1 t Samen bei 0,1 t Rapssamen. Auf wieviel Hektar muss Raps angebaut werden, damit die Nebenkosten gedeckt werden und ein Biodieselauto 5000 km fahren kann?

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In Lettland erbringt 1 Hektar mittelfruchtbarer Boden im Durchschnitt 2 Tonnen Rapssamen. Aus jeder Tonne Rapssamen kann durchschnittlich 400 Liter Oel gewonnen werden. Hieraus kann die gleiche Menge Biodiesel produziert werden. Ein Auto verbraucht im Schnitt 7 Liter Biodiesel pro 100 Kilometer.

3. Wieviel Hektar Raps muss ein Landwirt anbauen, um im Sommer soviele Samen zu ernten, dass ausreichend Biodiesel für eine 5000 km weite Autofahrt hergestellt werden können?

4. Ökonomen sollen eine Gesamtkostenkalkulation für die Produktion erstellen. Dabei

wird festgestellt, dass die Verwaltungskosten von einem Hektar Rapsöl genauso teuer sind wie 1,5 t Rapssamen. Hingegen liegen die Produktinskosten für Biodiesel aus 1 t Samen bei 0,1 t Rapssamen. Auf wieviel Hektar muss Raps angebaut werden, damit die Nebenkosten gedeckt werden und ein Biodieselauto 5000 km fahren kann?

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Lösungen Kreuzworträtsel für Lehrer

Lösung erstes Kreuzworträtsel (Erdnuss Oel) 1. Pflanze; 2. Wurzel; 3. Veredelung; 4. Honig; 5. Erdnüsse; 6. Fettsäure; 7. Chips; 8. Biodiesel; 9. Farbe; 10. Glyzerin

1. P F L A N Z E 2. W U R Z E L

3. V E R E D E L U N G 4. H O N I G

5. E R D N U E S S E 6. F E T T S A E U R E 7. C H I P S

8. B I O D I E S E L

9. F A R B E 10. G L Y Z E R I N

Lösung zweites Kreuzworträtsel (Raps Oel) 1. Rapskuchen; 2. Mai; 3. Chips; 4. Erdnüsse; 5. Honig; 6. Veredelung; 7. Glyzerin

1. R A P S K U C H E N 2. M A I

3. C H I P S 4. E R D N U E S S E

5. H O N I G

6. V E R E D E L U N G 7. G L Y Z E R I N

Lösung drittes Kreuzworträtsel (Biodiesel) 1. Bio; 2. Honig; 3. Kohl ; 4. Veredelung; 5. Chips; 6. Indien; 7. Spiritus; 8. Erdnuesse; 9. Glyzerin

1. B I O 2. H O N I G

3. K O H L 4. V E R E D E L U N G

5. C H I P S 6. I N D I E N

7. S P I R I T U S 8. E R D N U E S S E

9. G L Y Z E R I N

Vom Samenkorn zur Energie Lösung viertes Kreuzworträtsel (Biodiesel) 1. Glyzerin, 2. Farbe; 3. Spiritus; 4. Biodiesel; 5. K; 6. Erdnuesse; 7. Chips; 8. Honig; 9. Veredelung; 10. Indien

1. G L Y Z E R I N 2. F A R B E 3. S P I R I T U S

4. B I O D I E S E L 5. K

6. E R D N U E S S E 7. C H I P S 8. H O N I G

9. V E R E D E L U N G 10. I N D I E N


In Lettland erbringt 1 Hektar mittelfruchtbarer Boden im Durchschnitt 2 Tonnen Rapssamen. Aus jeder Tonne Rapssamen kann durchschnittlich 400 Liter Oel gewonnen werden. Hieraus kann die gleiche Menge Biodiesel produziert werden. Ein Auto verbraucht im Schnitt 7 Liter Biodiesel pro 100 Kilometer. 1. Wieviel Hektar Raps muss ein Landwirt anbauen, um im Sommer soviele Samen zu ernten,

dass ausreichend Biodiesel für eine 5000 km weite Autofahrt hergestellt werden können? 2. Ökonomen sollen eine Gesamtkostenkalkulation für die Produktion erstellen. Dabei wird

festgestellt, dass die Verwaltungskosten von einem Hektar Rapsöl genauso teuer sind wie 1,5 t Rapssamen. Hingegen liegen die Produktinskosten für Biodiesel aus 1 t Samen bei 0,1 t Rapssamen. Auf wieviel Hektar muss Raps angebaut werden, damit die Nebenkosten gedeckt werden und ein Biodieselauto, siehe Frage 1, 5000 km fahren kann?

Aufgabenlösung :

1. Unter den gegebenen Umständen, können zwei Tonnen Raps geerntet werden: 2 x 400 =

800 l Biodiesel. Für 5000 km Auto fahren : 5000:100x7 = 350 l Biodiesel. Die Anbaufläche, die man für die Rapsmenge benötigt, beträgt : 350:800 = 0,44 ha.

2. Fasst man die Verwaltungskosten von Rapsfeldern und die Produktionskosten für Biodiesel zusammen, ist die gewinnbringende Masse von Rapssamen pro Hektar: 2–1,5–2x0,1 = 0,3 t. Das erlaubt : 0,3x0,4 = 0,12 l Biediesel herzustellen. Der benötigte Anbaufläche für Rapsfelder beträgt : 350:120 = 2,92 Hektar.

Experimente 1. Plane ein Experiment, in welchem du beweisen kan nst, dass Rapssamen Oel enthalten! Material: Rapssamen, Filterpapier, Mörser Der einfachste Weg das Vorhandensein von Oel in Rapssamen zu prüfen ist, etwas Filterpapier in einen Mörser zu legen, Rapssamen darüber streuen und alles mahlen. Ölige Flecken bleiben auf dem Papier übrig.

Vom Samenkorn zur Energie 2. Ein Unternehmen lagert Biodiesel in 100 m³-Fässe rn. 20 m³ Diesel verblieben im Fass, als der Zapfhahn kaputt gegangen ist. Finde einen Weg heraus, um das übrig gebliebene Die sel aus dem Fass zu pumpen und teste deine vorgeschlagene Technik! Als Fass kann eine 1 Liter Flasche mit ungefähr 200 ml Wasser benutzt werden. Dieses kann in einen Becher gepumpt werden. Erkläre die Pumptechnik in einen mündlichen Vortrag anhand einer schematischen Zeichnung.

Für das Pumpen der Flüssigkeit benutze einen Schlauch. Steck ihn in die Wasserflasche und sauge mit deinem Mund an dem Plastikschlauch und stecke ihn daraufhin schnell in das Glas, bevor es rausläuft. Das Glas sollte tiefer als der Wasserstand der Flasche sein.

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Rapsöl