Christiane S. Reiners

Kritische Rohstoffe! – Kritische Unterrichtsstoffe?

Seltene Erden, Kritische Rohstoffe, Nachhaltige Entwicklung
Wortcollage zu dem Thema Seltene Erden, © Earth Day 2012

Christiane S. Reiners

Eine fachdidaktische Reflexion am Beispiel der Seltenen Erden

Metalle machen nicht nur den weitaus größten Teil der Elemente im Periodensystem aus, sondern stellen aufgrund ihres breiten Verwendungsbereiches auch einen enormen Wirtschaftsfaktor dar [1, S. 99]. Sie kommen allerdings bis auf wenige Ausnahmen nicht elementar in der Natur vor und ihr Vorkommen ist auch nicht gleichmäßig auf der Erde verteilt. Um sowohl den Bedarf an Metallen auszuloten und eine nachhaltige Entwicklung zu gewährleisten, erstellt die Europäische Union in regelmäßigen Abständen eine Liste kritischer Rohstoffe, die aktuell die in Abbildung1 genannten 20 Stoffe umfasst [2, S.6].
Dabei kennzeichnet der Begriff „kritischer Rohstoff jene Stoffe, „bei denen das Risiko eines Versorgungsengpasses in den nächsten zehn Jahren besonders groß ist und die als besonders wichtig für die Wertschöpfungskette betrachtet werden. Das Risiko von Versorgungsengpässen steht im Zusammenhang mit der Konzentration der Produktion auf einige wenige Länder und die geringe politische und wirtschaftliche Stabilität mancher Lieferanten. Zu diesem Risiko kommt in einigen Fällen erschwerend hinzu, dass der Rohstoff nur schwer ersetzt werden kann und seine Rückgewinnungsquote gering ist [3, S. 13].
Die Beurteilung eines Stoffes als kritischer Rohstoff basiert mithin zum einen auf seiner wirtschaftlichen Bedeutung und zum zweiten auf dem Versorgungsrisiko. Wenngleich diese Faktoren von enormer gesellschaftlicher Bedeutung für eine nachhaltige Entwicklung sind, fanden sie bisher nur unzureichende Berücksichtigung bei der Legitimation von Unterrichtsinhalten. Am Beispiel der als kritisch eingestuften Seltenen Erden soll im Folgenden das Potenzial dieser Elemente im Hinblick auf eine Bildung für nachhaltige Entwicklung [4] fachdidaktisch reflektiert werden.
Bis vor einigen Jahren waren die Seltenen Erden noch kein Thema für und im Chemieunterricht, auch wenn es bereits zu Beginn des 21. Jahrhunderts gute Gründe für die Implementierung gab [5]. Um den bis dahin eher seltenen Lehr-/Lerninhalt zu legitimieren, erfolgte zum einen eine begriffliche Präzisierung, wonach der Begriff „Seltene Erden die Oxide der Seltenerdelemente (SEE) umfasst. Zum zweiten wurden folgende drei Fragen aufgeworfen: Sind die Seltenen Erden (und mit ihnen die SEE) wissenschaftlich relevant? Kommt ihrer Chemie ein exemplarischer Charakter zu? Spielen die Seltenen Erden und mit ihnen die SEE im Alltag eine signifikante Rolle? Wenngleich alle drei Fragen positiv beantwortet und damit die SEE als Lehr-/Lerninhalt gerechtfertigt werden konnten, zeigte eine Umfrage unter Studierenden des Lehramtes Chemie, dass die SEE sowohl in der Lehrerbildung an der Hochschule als auch im Chemieunterricht eher seltene Lehr-/Lerngegenstände sind. Auch in fachdidaktischen Publikationen fanden sie bis vor wenigen Jahren kaum Berücksichtigung. Diese Situation hat sich heute grundlegend geändert, sowohl in der englisch- wie auch in der deutschsprachigen Literatur [z.B. 6, 7, 8]. In jüngster Zeit finden sich sogar Artikel zu diesem Thema in Zeitschriften für jüngere Kinder [9]. An der FU Berlin wurde ein NatLab-Schülerlabor eingerichtet, in dem sich Schülerinnen und Schüler experimentell mit den chemischen Eigenschaften von SEE und ihren Verbindungen auseinandersetzen können. Ziel des Schülerlabors ist es, dass die Schülerinnen und Schüler „ihr eigenes Konsumverhalten reflektieren und die Bedeutung Seltener Erden für heutige Technologien kennen[lernen] [10, S.60]. Im Jahre 2012 widmete das Institut Dr. Flad in Stuttgart den seit 1970 weltweit eingeführten World Earth Day dem Thema Seltene Erden (vgl. Abb.2 ). Aus der Wortcollage lassen sich nicht nur die Elemente der Oxide ableiten, die zu dem Begriff Seltene Erden geführt haben, sondern auch die vielfältigen Einsatzgebiete sowie die damit verbundenen Umwelt- und Weltmarktprobleme.
Von den bereits 2001 aufgeworfenen...

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Chemie Nr. 161 / 2017

Kritische Metalle

Friedrich+ Kennzeichnung Methode & Didaktik Schuljahr 5-13