Bestimmung der Gewässergüte mithilfe des Saprobienindex

Zur Beurteilung der biologischen Gewässergüte sind genaue Methoden notwendig. Eine bewährte Methode ist das Saprobiensystem. Es beruht darauf, dass der Grad der Verschmutzung eines Fließgewässers mit biologisch abbaubaren, nicht toxischen Stoffen, die Zusammensetzung der darin lebenden Organismen (Saprobien) prägt.
So stellen die im Wasser lebenden Organismen unterschiedliche Ansprüche an die Qualität des Wassers. Es gibt Arten, die in Gewässern aller Güteklassen vorkommen und andere Arten haben spezielle Ansprüche an die Wasserqualität, insbesondere den Sauerstoffgehalt. Je enger der Toleranzbereich ist, desto geeigneter sind diese Arten als Indikatororganismen für die Wasserqualität.

Aus diesem Wissen ableitend, wurde das Saprobiensystem biologisches Indikatorsystem entwickelt. In diesem System werden geeigneten Wasserlebewesen jeweils einem Gütefaktor, der Saprobienwert s, zugewiesen, der anzeigt, welche Wasserqualität sie bevorzugen. Des Weiteren wird das Indikationsgewicht g, welches anzeigt, wie die Indikatororganismen auf eine mögliche Veränderung der Wasserqualität reagieren, aufgeführt. Beide Werte werden in der DIN-Saprobienliste dargestellt. Bei der Untersuchung werden die bestimmten Indikatororganismen noch einer Häufigkeitsstufe h zugeteilt. Der Saprobienindex einer Probemessstelle wird dann berechnet aus den gewichteten arithmetischen Mittel der Saprobienwerte s aller vorkommenden Indikatororganismen mit dem Produkt aus h und g als Wichtungsfaktor. Diese Berechnungsmethode ist die Methode nach Zelinka und Mervan. Eine zweite Methode ist die vereinfachte Methode nach Baur. Hier wird der Saprobienindex ohne Indikationsgewicht berechnet, g wird also in der Berechnung ersatzlos gestrichen. Der Saprobienindex ist sehr aussagekräftig, weil die Tiere und Pflanzen in diesem Gewässerabschnitt dauerhaft Lebensbedingungen gefunden haben, die ihren Ansprüchen genügen.

In diesem Unterrichtsbaustein sollen die Schülerinnen und Schüler Social Media Dienste nicht nur als Möglichkeit der Freizeitgestaltung verstehen, sondern sich diese auch zum Lernen zunutze machen. Die Implementierung von digitalen Medien in den Lernprozess fördert die Motivation sich zeitgemäß mit dem Thema auseinanderzusetzen. Der Vorteil ist, dass die Lernenden jederzeit auf den Lerninhalt zugreifen können. So wird ein intensives Beschäftigen und Ausprobieren ermöglicht, wodurch die Selbstlernkompetenzen gefördert werden. YouTube als Plattform für Lernvideos wird als außerschulischer Lernort für Jugendliche ab der Sekundarstufe I immer wichtiger (siehe aktuelle JIM-Studien). Die Unterrichtsmethode Flipped Classroom bietet hier die Möglichkeit, die theoretische, meist nur reproduktive Aneignung von Wissen, aus der begrenzten Unterrichtszeit auszulagern um diese eher für Fragerunden und die Vertiefung von praktischen Verständnisübungen zu nutzen. Die theoretischen Grundlagen für die Selbstlernphase zu Hause können den Schülerinnen und Schülern über den QR-Code (siehe Arbeitsauftrag I bis IV) zugänglich gemacht werden.

Die Grundlage der geplanten Unterrichtsstunde bildet der Rahmenlehrplan für den Ausbildungsberuf Fachkraft für Abwassertechnik des Landes Rheinland-Pfalz. Die Thematik der gezeigten Unterrichtsstunde ist zu verorten in Lernfeld 1: Planen eines Umweltkonzeptes. Die Schülerinnen und Schüler „setzen Informations- und Kommunikationssysteme zielgerichtet ein, dokumentieren Ergebnisse und werten diese aus“. Das Thema hat zudem einen Bezug zu Lernfeld 2 „Umgehen mit Mikroorganismen“, speziell im Bereich „Lebensbedingungen und Widerstandsfähigkeit von Mikroorganismen“ ist eine Vernetzung möglich.

Die Schülerinnen und Schüler können als alternative Repräsentationsform zum Lernvideo auch die Screens zur Verfügung gestellt bekommen (Bsp. via Padlet). Desweiteren können Schülerinnen und Schüler sich eigene fiktive Fließgewässer ausdenken und die Liste der Indikatororganismen durch Recherchieren individuell erweitern. Für schwächere Schülerinnen und Schüler empfiehlt es sich die Auswertung auf eine Berechnungsmethode zu beschränken. Ebenso können sich die Schülerinnen und Schüler weitere Gedanken machen bzgl. der Ursache der unterschiedlichen Güteklassen in den Gewässerabschnitten. Die gewählten Sozialformen und Zeitintervalle für die Bearbeitung der Aufgaben kann angepasst werden.