Schulimpulse

Vom Kartoffelanbau zur Biofolie



Projekt von Dr. Thea Lautenschläger und Andreas Grajek: ein ganzheitliches Herangehen an eine Wertstoffkette aus nachwachsenden Rohstoffen. Langzeitprojekt für die Klassenstufe 3 und 4.


Wenn ihr ein typisch deutsches Essen nennen sollt, so ist bestimmt die Kartoffel in irgendeiner Form dabei. Dabei wird die leckere Knolle noch gar nicht so lange hier in Deutschland angebaut. Sie stammt ursprünglich aus den Anden in Süd-Amerika, wo sie von den dortigen alten Hochkulturen genutzt wurde. Diese kannten dabei nicht nur eine, sondern mehrere tausend Sorten – gelbe, rote und lila Sorten, kleine und große, runde und längliche. Erst im 16. Jahrhundert kam sie schließlich mit den Entdeckern des neuen Kontinents auch nach Europa. Dort aß man sie nicht, sondern fand sie vorerst nur schön – und baute sie in Gärten als Zierpflanze an. Erst im 18. Jahrhundert breitete sich auch das Wissen in Europa aus, dass die Knolle auch essbar, gesund und nahrhaft ist.


Biologin Dr. Thea Lautenschläger, die das Projekt praktisch und wissenschaftlich begleitete, über die Bedeutung des Lernens von Grundschülerinnen und Grundschülern in einem naturwissenschaftlichen Projekt:

Foto: Wolfgang Ludwig

Wie kommt es, dass Du als promovierte Biologin mit Kindern im Kindergarten und GrundschülerInnen arbeitest?

Unsere Kinder sind die Wissenschaftler und Träger unserer Gesellschaft von morgen. Ihre Fragen öffnen die Augen für Details, die Erwachsene oft übersehen oder Dinge, die sie als selbstverständlich hinnehmen.

Wie gelingt es, wissenschaftlichen Anspruch auf die Verständnisebene der SchülerInnen zu transferieren?

Wache Beobachtung, genaues Dokumentieren und das Folgern von Schlüssen lassen sich an einfachen Vorgängen in der Natur trainieren. Stück für Stück kann dabei die Ebene des wissenschaftlichen Denkens erhöht werden. An erster Stelle ist es jedoch wichtig, Begeisterung zu wecken – erst durch SEHEN wird das BEGREIFEN möglich.

Welche Möglichkeiten bieten sich bei der Arbeit am „Kartoffelprojekt“?

Die Kartoffel begleitet die Europäer bereits seit 500 Jahren. Sie ist schon fast ein Kulturgut, um das sich viele Geschichten ranken. Ihre Vielfältigkeit in Form und Farben sowie die zahlreichen Nutzungen als Püree, Chips oder gar Bio-Folie machen sie zu einem geeigneten Objekt für eine ganzheitliche Betrachtung einer Nutzpflanze.

Was kannst Du als Mitarbeiterin einer naturwissenschaftlichen Fakultät an der Universität den Kindern anderes als der Klassenlehrer vermitteln?

Ein Blick auf die vermeintlich alltäglichen Dinge wie Nahrungsmittel kann auch für Forscher interessant sein. Scheinbar Selbstverständliches, aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, kann plötzlich neue Aspekte zutage befördern. Neue  „Entdeckungen“ werden nur durch Hinterfragen des Bekannten möglich.

Thea Lautenschläger im Netz:
→ Professur für Biologie der TU Dresden
→ Forschungsnetzwerk

Vorüberlegungen: Auswahl der Kartoffelsorten für Langzeitbeobachtung, Anbau, Verkostung und Stärkegewinnung

Kartoffel-Projekt Vorüberlegungen
Vor Projektbeginn: Sichtung und Auswahl von Kartoffelsorten für das Projekt

Projektbeginn Mai, Klasse 3: Einpflanzen der Kartoffeln

Alle SchülerInnen der 3. Klasse beteiligen sich am Vorbereiten des Beets, am Einpflanzen der Kartoffeln und Beschriften der einzelnen Furchen. Daneben entsteht noch ein Rankgerüst für die Kletterbohnen. Biologin Dr. Thea Lautenschläger gibt fachkundige Hinweise und vertiefende Informationen.

Juni, Klasse 3: Besuch am Beet

Die Kartoffeln sind kräftig gewachsen. Die Kartoffel aus dem Pflanzkübel im Klassenzimmer wird untersucht. Dabei finden wir die Mutterknolle.

September, Klasse 4: Ernte

Bei der Ernte wird vermessen, gewogen und gezählt.
In der Schule findet bald darauf die Verkostung sowie der genauere Blick auf die alten und neuen Kartoffelsorten statt.

Oktober – November, Klasse 4: Herstellen von Biofolie aus Kartoffelstärke

Im Botanischen Garten in Dresden wird die Kartoffelstärke herausgelöst. Auch ein Blick durch das Mikroskop auf die Stärke darf nicht fehlen. Die Biofolie muss nun in Ruhe trocknen.

Projekt-Abschluss November bis Januar, Klasse 4: Verpackungen mit Stärkefolie aus eigener Herstellung und Kompostierung

Die Arbeit der zurückliegenden Monate hat sich gelohnt! Endlich ist die Folie aus Kartoffelstärke fertig – die SchülerInnen haben jeden einzelnen Schritt vom Anbau der Kartoffeln bis hin zur Isolation der darin enthalten Stärke selbst durchgeführt. Nun wird das „Produkt“ auf seine Alltagstauglichkeit beim Verpacken von Nahrungsmitteln getestet.
Der noch ausstehende letzte Schritt ist der Prozess der Kompostierung. Dafür haben wir im Klassenzimmer ein Terrarium mit Erde gefüllt und beobachten verschiedene Materialien und unsere Bio-Stärkefolie aus selbst angebauten Kartoffeln beim Zersetzen. Damit endet und beginnt der natürliche Kreislauf.

Diskussion über Bioplastik

Der Nutzen von Bioplastik wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Im Bereich des biobasierten Plastiks argumentieren Befürworter häufig mit der Unabhängigkeit von fossilen Ressourcen und der verbesserten CO2-Bilanz im Vergleich zu herkömmlichem Plastik aus Erdöl. Kritiker weisen allerdings darauf hin, dass der Anbau nachwachsender Rohstoffe in Konkurrenz mit dem Nahrungsmittelanbau stehen kann.

Um neue landwirtschaftliche Fläche zu erschließen, werden in einigen Fällen naturnähere Lebensräume zerstört. Zudem handelt es sich bei den entstandenen Feldern häufig um großflächige Monokulturen, die einen erhöhten Pestizid- und Herbizideinsatz erfordern. Als Reaktion darauf werden auf diesen intensiv genutzten Flächen häufiger gentechnisch veränderte Sorten angebaut.

Soweit es im Rahmen des Grundschulunterrichts möglich ist, sollte diese kontroverse Diskussion nicht ausgelassen werden. Denn die Schülerinnen und Schüler kommen damit von selbst auf die entscheidende Lösung für das Problem: den Verbrauch an Plastik insgesamt zu verringern. Hier können sich die Lernenden auf eine gemeinsame Suche nach Alternativen für den Party-Plastikteller und Einweg-Plastikflaschen oder den Plastik-Einkaufsbeutel begeben.

Bioplastik – Vor- und Nachteile
 Herkömmliches Plastik (erdölbasiert, nicht abbaubar)Biobasiertes Plastik (Beispiel: Polyethylen aus Rohrzucker)Biologisch abbaubares Plastik (Beispiel Stärkefolie)
Vorteilepreisgünstig  

langlebig  

viele Plastikarten lassen sich recyceln
Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen  
verbesserte CO2-Bilanz  

je nach Plastikart ist Recycling möglich  
weniger Umweltverschmutzung  
über Kompostierung zurück in den Stoffkreislauf
Nachteilebasiert auf fossilen Rohstoffen, die irgendwann aufgebraucht sein werden

Umweltverschmutzung

Recycling ist oft nicht wirtschaftlich, sodass ein großer Teil verbrannt oder auf Deponien gelagert wird
Anbau der Pflanzen erfordert Fläche – dafür fällt Anbaufläche für Nahrungspflanzen weg oder naturnähere Lebensräume werden zerstört

Anbau in großflächigen Monokulturen mit erhöhtem Pestizid- und Herbizideinsatz
teilweise geringere Haltbarkeit  

häufig nur industriell kompostierbar (da teilweise hohe Temperaturen erforderlich)  

oft teurer als herkömmliches Plastik

Eindrücke von den Arbeitsergebnissen der Kinder ergänzen im Folgenden die Anregungen des Forscherhefts:

Protokoll zum Wachstum der Kartoffelpflanzen im Klassenzimmer

Zwischenreflexionen zum Anbau alter und neuer Kartoffelsorten

Kartoffelsorten-Verkostung mit Notenvergabe

Rund um die Ernte

Anne Göhre hat zum Thema „Plastik aus Pflanzen – Lösung des Müllproblems?“ ein Projekt für Kinder in einem botanischen Garten entwickelt.

Anne Göhre

Das Projekt „Pflanzen aus Plastik – Lösung unseres Müllproblems?“ wurde im Rahmen der Fortbildungsreihe „Biodiversitätsbildung als Querschnittsthema von Biologie, Politik und Ethik“ für den Botanischen Garten der TU Dresden entwickelt. Es thematisiert die Herstellung von Plastik aus nachwachsenden Rohstoffen und hinterfragt die Eignung dieser Technologie für eine nachhaltige Entwicklung. Dabei werden verschiedene Dimensionen der Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (BNE) einbezogen.

Download: Plastik aus Pflanzen – Lösung des Müllproblems?

Plastik-aus-Pflanzen

Eine ausführliche Aufbereitung des Kartoffel-Projekts inkl. eines Forscherhefts lässt sich in der Fachzeitschrift „Grundschule Sachunterricht“ des Friedrich Verlags Nr. 87 2020 (Thema: Lebensmittel) unter dem Titel Biofolie aus eigenen Kartoffeln nachlesen. Das Autorenteam besteht aus Dr. Thea Lautenschläger, Anne Göhre und Andreas Grajek.

Letzte Aktualisierung: 16. Januar 2022

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