Die Zukunft des Fliegens – nachhaltige Lösungen für die Luftfahrt von morgen

Unterrichtseinheit

Klimaneutralität ist das zentrale Ziel der Luftfahrt, das mit technischen Innovationen und alternativen Antrieben erreicht werden soll. Wie realistisch sind die verschiedenen Ideen und was ist bereits Realität? Diesen und weiteren spannenden Fragen gehen die Lernenden in dieser Einheit auf den Grund.

Geographie / Jahreszeiten / Politik / WiSo / SoWi / Chemie / Natur & Umwelt / Physik / Astronomie
Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
10 Unterrichtsstunden
Ablaufplan, Lehrer-Begleitheft
5 Arbeitsmaterialien

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit kann im MINT-Unterricht der Klassenstufen 9 bis 13 in den folgenden lehrplanrelevanten Kontexten, idealerweise fächerverbindend, eingesetzt werden:

Geographie: Verkehr und Umwelt, Ballungsräume – Probleme und Chancen; Flugbewegung, Flugrouten, Navigation
Chemie: Treibstoffe: Eigenschaften, Herstellung, Verwendung, Ökobilanz; alternative Treibstoffe (fossiles Kerosin durch nachhaltigen Flugkraftstoff ersetzen, E-Fuels, synthetisches Kerosin, Brennstoffzellen, Batterien)
Technik: Das Flugzeug der Zukunft (Antriebstechnologie, Design etc.)

Weitere Fachanbindungen, etwa ans Fach Deutsch, sind beispielsweise durch das Schreiben eines Kommentars zum Thema Flugscham unter Berücksichtigung dessen charakteristischen Aufbaus gegeben.

Auch lassen sich naturwissenschaftsbezogene Kompetenzen für den Lernbereich Globale Entwicklung im Themenbereich "Mobilität und Verkehr" fördern.

Unterrichtsablauf

Inhalt

Sozial- / Aktionsform

Flugscham – mehr als ein Modewort?

Die Schülerinnnen und Schüler tauschen sich im Unterrichtsgespräch über ihre Erfahrungen (eigener Flugreisen) und Meinungen zum Thema "Fliegen" aus. Gemeinsam sammeln sie Vor- und Nachteile des Flugverkehrs.

In einem nächsten Schritt nähern sich die Lernenden über eine gemeinsame Definitionsfindung dem Begriff "Flugscham", lesen Zeitungsartikel zum Thema, führen eine Pro- und Contra-Diskussion zu "Flugscham" durch und schreiben abschließend einen Kommentar, der die eigene Meinung abbildet.

zwei Unterrichtsstunden

Think – Pair – Share
Das Thema Nachhaltigkeit bei der DFS

In dieser Unterrichtssequenz lesen die Schülerinnen und Schüler zunächst ein Interview mit der zuständigen Umwelt- und Klimaschutzbeauftragten der Deutschen Flugsicherung zum Thema Nachhaltigkeit bei der DFS. Anschließend beantworten sie Fragen und überprüfen so ihr Textverständnis.

Das Lesen einzelner Abschnitte oder des gesamten Interviews kann vorentlastend als Hausaufgabe oder zur Vorbereitung auf die Stunde aufgegeben werden.

Ein bis zwei Unterrichtsstunden

Einzelarbeit
Klimafreundlicher Luftverkehr – geht das?
Zur Vorbereitung auf eine Präsentation schauen die Lernenden mindestens eine Video-Reportage an (siehe Downloads, Arbeitsblatt 3) und recherchieren danach arbeitsteilig in Kleingruppen zu einem dieser Schwerpunktthemen:
- Thema 1: Das Flugzeug der Zukunft (emissionsärmere Flugzeuge, Antriebstechnologie, Design, …)
- Thema 2: Alternative Treibstoffe (fossiles Kerosin durch nachhaltigen Flugkraftstoff ersetzen, E-Fuels, synthetisches Kerosin, Brennstoffzellen, Batterien, …)
- Thema 3: Effizientere Flugführung (Modernisierung der Navigationsstruktur, Treibstoff sparen, Raum für Windkraftanlagen schaffen, …)
Die Ergebnisse werden mithilfe einer selbstgewählten digitalen oder analogen Form im Plenum präsentiert.

Zwei Unterrichtsstunden
Kleingruppenarbeit, Präsentationen im Plenum
Fliegen: Umweltfreundlicher als gedacht

Die Schülerinnen und Schüler lesen in einem Interview die Studienergebnisse der Friedrich-Naumann-Stiftung "Ganzheitliche ökologische Bilanzierung von Verkehrssystemen". Die Studie zieht bei ihren Berechnungen von CO₂-Emissionen im Verkehr nicht nur den Schadstoffausstoß, der im Zusammenhang mit der Antriebsenergie entsteht, heran, sondern die gesamte Infrastruktur der jeweiligen Verkehrssysteme. In einer tabellarischen Übersicht vergleichen die Lernenden anhand der Informationen aus dem Interview, mithilfe weiterer Artikel sowie aus Auszügen aus der Studie direkt die Systeme Schienenverkehr, Straßenverkehr und Luftfahrt miteinander und vergleichen die Ergebnisse im Plenum.

Die in Sequenz 1 verfassten Kommentare über Flugscham werden erneut gelesen und mit dem aktuellen Wissensstand verglichen.

In einem letzten Schritt werden die Schülerinnen und Schüler kreativ: Wie stellst du dir das Fliegen im Jahr 2050 vor? – Zu dieser Vision gestalten die Lernenden in Einzel-, Paar- oder Gruppenarbeit einen Text, eine MindMap, einen Podcast, ein Video oder anderes Präsentationsformat ihrer Wahl.

Zwei bis vier Unterrichtsstunden

Einzelarbeit, Plenum, Einzel-, Paar- oder Gruppenarbeit mit Präsentation
(optional) Ausblick: Berufsfelder

Im Rahmen der Berufsorientierung bietet sich am Ende der Einheit die Möglichkeit, über Berufsfelder in der Luftfahrt zu sprechen. Besonders der Beruf der Fluglotsin beziehungsweise des Fluglotsen kann über ergänzende Informationsangebote der Deutschen Flugsicherung umfassend thematisiert werden.

optional

Didaktisch-methodischer Kommentar

Der Luftfahrtsektor auf dem Weg zur Nachhaltigkeit

Die Anzahl der Flugreisen wächst seit Jahren kontinuierlich. Abgesehen vom markanten Corona-Einbruch im Jahr 2020 ist der Trend sehr deutlich. Bis 2040 wird sich die Zahl der Flugpassagiere mehr als verdoppeln, so eine Prognose des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Neue Treibstoffe, neue Antriebe, neue Flugzeugentwürfe und modernere Navigation sind hierbei entscheidende Faktoren. Die Luftfahrtindustrie forscht mit Hochdruck an zukunftsfähigen und nachhaltigen Technologien. Das Unterrichtsmaterial gibt einen Einblick in aktuelle Entwicklungen.

Vorkenntnisse

Die Fähigkeit zur Informationsausnahme aus Texten, Schaubildern, Grafiken, Videos und weiteren Quellen sollte eingeübt sein. Themenbezogene Fachbegriffe und Abkürzungen werden gesondert in einem Glossar erklärt. Selbstständige Arbeit in (Klein-)Gruppen sollte vorausgesetzt werden können.

Aufbau der Unterrichtseinheit und fächerverbindender Ansatz

Die Einheit gliedert sich in insgesamt fünf Kapitel. Zu jedem Kapitel gibt es ein Arbeitsblatt und gegebenenfalls Materialblätter mit zusätzlichen Informationen, die zur Bearbeitung der Aufgaben benötigt werden. Die einzelnen Kapitel und Arbeitsblätter bauen aufeinander auf und sollten idealerweise in der vorgegebenen Reihenfolge durchlaufen werden. Um die Unterrichtszeit für den Austausch und die Ergebnisbesprechung optional zu nutzen, können viele Aufgaben als unterrichtsvorbereitende Hausaufgabe aufgegeben werden. Der letzte Baustein "Berufsfelder" kann ausgeklammert oder im Rahmen der Berufsorientierung aufgegriffen werden.

Insgesamt lässt sich die gesamte Einheit mit allen Arbeitsblättern in circa 10 Unterrichtsstunden bearbeiten. Die genaue Zeit variiert je nach Zeitbedarf für die Präsentationen sowie die Diskussionen im Anschluss an die Arbeitsphasen. Ideal ist die Erarbeitung im MINT-Fächerverbund, vor allem die Fächer Geographie, Chemie und Technik lassen sich wunderbar miteinander verbinden.

Methodische Hinweise

Der vorgeschlagene Unterrichtsablauf ist gekennzeichnet von methodischer Varianz: In einer Motivationsphase werden die Schülerinnen und Schüler für das Thema interessiert. Bist du selbst schon geflogen? Welche Verkehrsmittel nutzt du und für welchen Anlass? Dabei werden Vorkenntnisse in Erinnerung gerufen. In zahlreichen Fachphasen erfolgt in Einzelarbeit oder in Paar- oder Kleingruppen die weitgehend selbstständige Bearbeitung der Arbeitsblätter. Eine Ergebnisbesprechung und Ergebnispräsentation erfolgt meist im Plenum. Expertengruppen werden in der Sequenz 3 "Klimafreundlicher Luftverkehr" gebildet, die Kleingruppenarbeit erfolgt zu den Schwerpunkten "Das Flugzeug der Zukunft", alternative Treibstoffe und effizientere Flugführung. Das Thema "Klimafreundlicher Luftverkehr" wird somit aus verschiedenen Perspektiven mithilfe der in jeder Gruppe vertretenen Fachexperten erarbeitet und anschließend im Plenum in einer Präsentations- und Diskussionsphase vorgestellt und diskutiert. Sequenz 4 bietet die Möglichkeit zur kreativen Umsetzung: Wie stellst du dir das Fliegen im Jahr 2050 vor? Hier sind der digitalen oder analogen Darstellung keine Grenzen gesetzt.

Unterrichtsmaterial "Nachhaltigkeit im Luftverkehr" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

MINT-Fachkompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

erkennen, beschreiben und bewerten die individuelle, gesellschaftliche und historische Bedeutung von Transport und Verkehr in der globalisierten Welt.
beschreiben und bewerten aktuelle Entwicklungen der Mobilität.
analysieren mithilfe von Grafiken und Studien die Klimaverträglichkeit verschiedener Verkehrsmittel.

Kernkompetenzen des Lernbereichs Globale Entwicklung

Erkennen

Die Schülerinnen und Schüler

können Informationen aus Prognosen, Modellen und Zukunftsszenarien verarbeiten (1.3).
zeigen anhand der Zukunft des Luftverkehrs Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichen Entwicklungen und Erkenntnissen der Naturwissenschaften auf (3.5).

Bewerten

Die Schülerinnen und Schüler

unterscheiden zwischen beschreibenden oder erklärenden (naturwissenschaftlichen) und normativen (ethischen) Aussagen (6.1).

Handeln

Die Schülerinnen und Schüler

entwerfen Lösungsstrategien für Zielkonflikte auf dem Weg zu einer nachhaltigen Entwicklung und sondieren Umsetzungsmöglichkeiten (10.4).

Die Zukunft des Fliegens – nachhaltige Lösungen für die Luftfahrt von morgen

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Unterrichtsablauf

Flugscham – mehr als ein Modewort?

Das Thema Nachhaltigkeit bei der DFS

Klimafreundlicher Luftverkehr – geht das?

Fliegen: Umweltfreundlicher als gedacht

(optional) Ausblick: Berufsfelder

Didaktisch-methodischer Kommentar

Der Luftfahrtsektor auf dem Weg zur Nachhaltigkeit

Vorkenntnisse

Aufbau der Unterrichtseinheit und fächerverbindender Ansatz

Methodische Hinweise

Unterrichtsmaterial "Nachhaltigkeit im Luftverkehr" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

MINT-Fachkompetenzen

Kernkompetenzen des Lernbereichs Globale Entwicklung

Erkennen

Bewerten

Handeln

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