DGB 3: Oekologie und Digitalisierung
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Digitalisierung wirkt oft immateriell, benötigt aber Geräte, Rohstoffe, Strom, Netze und Rechenzentren. Nachhaltige digitale Grundbildung macht diese Infrastruktur sichtbar und fragt, wie Nutzung, Gerätelebensdauer, Reparatur, Datentransfer und Entsorgung verantwortungsvoller gestaltet werden können.
Lehrplanbezug
| Bereich | Zuordnung |
|---|---|
| Kompetenzbereich | Handeln |
| Perspektiven | G, I |
| Schwerpunkt | Ökologische Problemkonstellationen der Digitalisierung und eigenes verantwortungsvolles Handeln |
| Kompetenz | Ökologische Problemkonstellationen wie Energie- und Rohstoffbedarf im Zusammenhang mit Digitalisierung benennen und verantwortungsvolle Handlungsmöglichkeiten ableiten. |
Lernziele
Die Schülerinnen und Schüler können:
- erklären, dass digitale Systeme materielle Infrastruktur benötigen;
- Rohstoffe als Bestandteil digitaler Geräte benennen;
- Energieverbrauch von Geräten, Netzen und Rechenzentren qualitativ erklären;
- den Lebenszyklus eines digitalen Geräts beschreiben;
- Elektroschrott und Recycling als Problemfelder einordnen;
- Zielkonflikte zwischen digitalem Nutzen und Umweltbelastung erkennen;
- Reparatur, Weiterverwendung und Recycling vergleichen;
- datensparsame und ressourcenschonende Handlungsoptionen nennen;
- zwischen individueller Verantwortung und Aufgaben von Unternehmen sowie Politik unterscheiden;
Lerninhalte
Digitalisierung braucht materielle Grundlagen
Jede digitale Anwendung benötigt physische Geräte und Infrastruktur: Endgeräte, Router, Funknetze, Glasfaser, Server und Rechenzentren. Auch Softwareausführung verbraucht Rechenleistung und damit Energie.
Digital bedeutet daher nicht ohne Ressourcen.
Rohstoffe in digitalen Geräten
Smartphones und Computer enthalten viele Metalle, Kunststoffe, Glas und elektronische Bauteile. Gewinnung und Verarbeitung verursachen Umweltbelastungen und können soziale Probleme in Lieferketten betreffen.
Lange Nutzungsdauer und Reparierbarkeit können den Bedarf an neuen Geräten reduzieren.
Energieverbrauch digitaler Nutzung
Bildschirmhelligkeit, dauernde Funkverbindungen, Rechenleistung und Übertragung beeinflussen den Strombedarf. Einzelne Handlungen sind oft klein, summieren sich aber bei sehr vielen Geräten und Diensten.
Die sinnvolle Frage lautet nicht „Darf ich digitale Medien nutzen?“, sondern „Welche Nutzung ist sinnvoll und wo kann unnötiger Verbrauch vermieden werden?“
Rechenzentren, Netze und unsichtbare Infrastruktur
Cloudspeicher, Suchmaschinen und Streaming laufen auf Servern. Rechenzentren benötigen Strom für Rechenleistung, Speicherung, Netztechnik und Kühlung.
Ihre Umweltwirkung hängt unter anderem von Effizienz, Auslastung und Energieversorgung ab. Pauschale Einzelzahlen sollten deshalb immer mit Quelle und Kontext geprüft werden.
Elektroschrott und Entsorgung
Defekte oder nicht mehr genutzte Geräte enthalten wertvolle Rohstoffe und teilweise problematische Stoffe. Sie gehören in geeignete Sammel- und Recyclingwege und nicht in den Restmüll.
Vor Entsorgung müssen persönliche Daten sachgerecht gelöscht oder Speicher nach Vorgaben behandelt werden.
Widersprüche und Zielkonflikte der Digitalisierung
Digitale Technik kann Energie sparen, etwa durch intelligente Steuerung, verursacht aber selbst Ressourcenverbrauch. Videokonferenzen können Reisen ersetzen, benötigen jedoch Geräte und Rechenzentren.
Solche Zielkonflikte werden nicht mit einfachen Ja-Nein-Antworten gelöst, sondern durch Vergleich konkreter Alternativen.
Eigenes Handeln im digitalen Alltag
Geräte länger nutzen, reparieren, weitergeben, unnötige Datenkopien vermeiden, Energiesparfunktionen verwenden und bewusster konsumieren sind praktische Maßnahmen.
Wichtige Dateien sollten trotzdem ausreichend gesichert werden; Datensparen darf nicht mit riskantem Verzicht auf Backups verwechselt werden.
Verantwortung, Konsum und gesellschaftliche Perspektive
Einzelne Menschen können ihr Verhalten ändern, aber Hersteller, Rechenzentrumsbetreiber, Schulen und Politik gestalten ebenfalls Rahmenbedingungen. Reparierbarkeit, Updateversorgung und Recyclingangebote sind strukturelle Faktoren.
Nachhaltigkeit ist daher gemeinsame Verantwortung und nicht allein Aufgabe einzelner Nutzerinnen und Nutzer.
Aufgaben für den Unterricht
Digitale Geräte als Rohstoffträger untersuchen
Arbeitsauftrag: Recherchiert anhand seriöser Quellen, welche Materialgruppen in einem Smartphone oder Notebook vorkommen.
Erwartetes Ergebnis: Materialübersicht.
Den Energieverbrauch digitaler Nutzung sichtbar machen
Arbeitsauftrag: Ordnet verschiedene digitale Tätigkeiten danach, welche Komponenten und Infrastrukturen dafür arbeiten müssen.
Erwartetes Ergebnis: Infrastruktur-Schaubild.
Den Lebensweg eines Geräts nachzeichnen
Arbeitsauftrag: Erstellt eine Kette von Rohstoffgewinnung über Herstellung und Nutzung bis Reparatur bzw. Recycling.
Erwartetes Ergebnis: Lebenszyklusdiagramm.
Zielkonflikte digitaler Nutzung diskutieren
Arbeitsauftrag: Analysiert Beispiele wie Videokonferenz statt Reise oder Smart Home zur Energieeinsparung.
Erwartetes Ergebnis: Abwägungsmatrix.
Den eigenen digitalen Alltag reflektieren
Arbeitsauftrag: Identifiziert Bereiche, in denen digitale Nutzung sinnvoll ist, und Stellen mit vermeidbarem Ressourcenverbrauch.
Erwartetes Ergebnis: Reflexionsliste.
Reparieren, weitergeben, recyceln vergleichen
Arbeitsauftrag: Entscheidet bei mehreren Gerätezuständen über Reparatur, Weiterverwendung oder fachgerechte Entsorgung.
Erwartetes Ergebnis: Entscheidungsbaum.
Datenintensive und datensparsame Nutzung unterscheiden
Arbeitsauftrag: Vergleicht verschiedene Übertragungs- und Speichergewohnheiten, ohne sinnvolle Sicherungen zu gefährden.
Erwartetes Ergebnis: Handlungsoptionen.
Rollenperspektiven einnehmen
Arbeitsauftrag: Diskutiert Verantwortung aus Sicht von Nutzenden, Hersteller, Schule, Rechenzentrum und Politik.
Erwartetes Ergebnis: Rollenübersicht.
Eigene Handlungsregeln entwickeln
Arbeitsauftrag: Formuliert realistische Regeln zu Gerätekauf, Nutzungsdauer, Energieeinstellungen und Entsorgung.
Erwartetes Ergebnis: Nachhaltigkeitsregeln.
Ein nachhaltiges Digitalkonzept für Schule oder Zuhause entwerfen
Arbeitsauftrag: Plant Maßnahmen zu Geräten, Updates, Energie, Reparatur, Weitergabe und Recycling.
Erwartetes Ergebnis: Digitalkonzept.
Reflexion zum Abschluss
Arbeitsauftrag: Erkläre, warum Digitalisierung gleichzeitig Umweltprobleme lösen und neue Ressourcenprobleme erzeugen kann.
Erwartetes Ergebnis: Reflexion.
Selbstcheck
- Ich kann den Schwerpunkt „Ökologische Problemkonstellationen der Digitalisierung und eigenes verantwortungsvolles Handeln“ mit eigenen Worten erklären.
- Ich kann erklären, dass digitale Systeme materielle Infrastruktur benötigen.
- Ich kann Rohstoffe als Bestandteil digitaler Geräte benennen.
- Ich kann Energieverbrauch von Geräten, Netzen und Rechenzentren qualitativ erklären.
- Ich kann den Lebenszyklus eines digitalen Geräts beschreiben.
- Ich kann Elektroschrott und Recycling als Problemfelder einordnen.