"Industrie 4.0": Was bringt die Digitalisierung in der Produktion für die Umwelt?

Die Industrie prägt die deutsche Wirtschaft und ist eine zentrale Säule für Wettbewerbsfähigkeit, Beschäftigung sowie Ausbildung und damit für den Wohlstand. Sie ist darüber hinaus Impulsgeber und Motor für Innovationen, für den Export und den Dienstleistungsbereich. 

Gleichzeitig beansprucht die Industrieproduktion große Mengen an Ressourcen und hat entsprechende Auswirkungen auf die Umwelt. Fertigungsprozesse von Konsumgütern sind nur schwer nachvollziehbar und liegen außerhalb der Lebenswelt der meisten Konsumenten und Konsumentinnen. Insbesondere viele Schüler/-innen wissen weder, wo und wie Waren und Güter hergestellt werden, noch wie sich ihr Konsumverhalten auswirkt. Gleichzeitig sind sie selbst Konsumenten/Konsumentinnen und haben heute in der Regel einen beachtlichen ökologischen Fußabdruck. 

Die Auseinandersetzung mit den Lebensphasen von Produkten und den Fertigungsschritten in der Produktion sowie mit deren Auswirkungen auf Mensch und Umwelt sind konstitutive Merkmale einer Konsumentenbildung im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung.

In Zukunft werden die Schüler/-innen zunehmend mit den Produkten einer "smarten" Industrie in Berührung kommen. Die vorliegenden Unterrichtsvorschläge ermöglichen einen Zugang zum Themenfeld Industrie. Sie bieten die Möglichkeit, sich mit der technischen Entwicklung in diesem Bereich der Wirtschaft auseinanderzusetzen und auszuloten, wie sich diese im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung gestalten lässt.

Im Unterrichtsvorschlag für die Sekundarstufe liegt der inhaltliche Schwerpunkt auf den ökologischen Folgen der Industrieproduktion und deren Zusammenhang mit Konsum- und Lebensstilen. Mithilfe von Diagrammen und Informationstexten setzen sich die Schüler/-innen mit dem Lebenszyklus von Produkten auseinander und entwickeln Kriterien für eine umweltfreundliche Produktgestaltung. Im Anschluss setzen sie sich mit dem Begriff der "Industrie 4.0" und den Basistechnologien des "Internets der Dinge" auseinander. Sie erörtern Möglichkeiten, diese Technologien für eine umweltfreundlichere Produktion einzusetzen.

Gemäß den kultusministeriellen Vorgaben ergibt sich eine Berücksichtigung in der Sekundarstufe in den Fächern Erdkunde, Geschichte, Wirtschaft/Wirtschaftslehre, Politik, Sozialkunde, Gemeinschaftskunde, den entsprechenden Lernbereichen, Fächerverbünden oder Neigungsfächern. Ebenso bieten sich eine fächerübergreifende Betrachtung sowie ein Einsatz in Berufsschulen an. Als Schwerpunktthemen können beispielhaft Wirtschaftsdynamik, Strukturwandel, Industrie, Industriegesellschaft, industrielle Entwicklung, Umwelttechnologien, smarte Technologien sowie Wachstums- und Strukturpolitik unter Berücksichtigung des Umweltschutzes genannt werden.

Vorkenntnisse zu den Merkmalen und der Geschichte der "Industriegesellschaft" werden vorausgesetzt. Da teilweise komplexe Diagramme und Technologien beschrieben werden, ist der Einsatz des Unterrichtsvorschlags ab Jahrgangsstufe 9 zu empfehlen.  

In der Grundschule wird zunächst Grundlagenwissen zur Geschichte der Industrialisierung und deren Folgen für Menschen und Umwelt vermittelt. Den Einstieg bildet die Beschäftigung mit zwei Bildern zur industrialisierten Warenherstellung. Die Schüler/-innen lernen, wie wichtige technische Erfindungen die Entwicklung der Warenproduktion verändert haben. Sie reflektieren die veränderte Rolle des Menschen im Arbeitsprozess und dessen Auswirkungen auf den Lebensalltag. Ebenso wird der Einfluss von Industrie und Produktion auf die Umwelt betrachtet.

In der Durchführungsphase erproben die Schüler/-innen zwei Formen der "Produktion": arbeitsteilig und nicht arbeitsteilig. An diesem Beispiel können Vor- und Nachteile der Fließbandproduktion erfahrbar gemacht werden. Die Schüler/-innen entwickeln anhand des praktischen Beispiels Ideen für eine umweltfreundlichere Produktion und übertragen diese auf industrielle Produktionsweisen.

Der Unterrichtsvorschlag für die Grundschule ist im Sachunterricht angesiedelt, und zwar besonders im Bereich Technik und Arbeitswelt. Im Kontext mit den Themen Arbeit, Produktion, Technik/Technologie können Entwicklungen bis hin zur Veränderung der Lebenswelt bearbeitet werden. Technisierungs-, Automatisierungs- und Spezialisierungsprozesse verweisen ebenfalls darauf, wie sich Berufe, Abläufe und Abhängigkeiten in der und durch die Industrie verändert haben. 

Zahlreiche dieser Technologien sind mit einem hohen Bedarf an Ressourcen verbunden. So geraten auch Herausforderungen für den Umweltschutz in den Blick, die technische Entwicklungen mit sich bringen können – heute und in Zukunft. 

Auch andere Bereiche des Sachunterrichts werden berührt, zum Beispiel Raum, Welt und Mobilität mit dem Schwerpunkt Umweltschutz und Nachhaltigkeit beziehungsweise Zeit und Kultur mit dem Schwerpunkt "früher und heute". Zudem ist die fächerübergreifende Umsetzung denkbar, zum Beispiel über Textauswertung, Bildbeschreibung, Kurzvorträge im Fach Deutsch, Zahlen und Abläufe in Mathematik, Fertigung in Produktionsprozessen im Fach Kunst.

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