Geographie · Klasse 10 · Stadtentwicklung und Urbanisierung · 2. Halbjahr

Die Schwammstadt: Wassermanagement in urbanen Räumen

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Konzept der Schwammstadt und innovative Ansätze zum Wassermanagement bei Starkregen.

• KMK Bildungsstandards
• KMK: STD.33
• KMK: STD.38

Über dieses Thema

Die Schwammstadt stellt ein innovatives Konzept für das urbane Wassermanagement dar. Städte wie Deutschland weltweit stehen vor der Herausforderung zunehmender Starkregenereignisse durch den Klimawandel. Das Prinzip der Schwammstadt sieht vor, dass Oberflächen Wasser aufnehmen, speichern und langsam abgeben, anstatt es schnell abzuleiten. Dadurch reduzieren sich Überschwemmungsrisiken, und Grundwasser wird aufgefüllt. Vorteile umfassen Kühlung der Stadt, Reduktion von Hitzeinseln und Förderung der Biodiversität.

Schülerinnen und Schüler analysieren reale Beispiele wie die Umgestaltung in Freiburg oder Rotterdam. Sie untersuchen Elemente wie Regenwassergärten, permeablen Pflaster und grüne Dächer. Die Key Questions fordern, das Prinzip zu erklären, Starkregenbewältigung zu analysieren und Umsetzungsbeispiele zu entwickeln. Dies verbindet KMK-Standards STD.33 (nachhaltige Stadtentwicklung) und STD.38 (Risikomanagement).

Aktives Lernen eignet sich besonders, da Schüler durch praktische Übungen wie Modellbau oder Planungsspiele die Komplexität urbaner Systeme erleben und eigene Lösungen entwerfen. Es stärkt Problemlösungsfähigkeiten und motiviert für zukunftsweisende Themen.

Leitfragen

1. Erklären Sie das Prinzip der Schwammstadt und ihre Vorteile.
2. Analysieren Sie, wie die Schwammstadt Starkregenereignisse bewältigt.
3. Entwickeln Sie Beispiele für die Umsetzung von Schwammstadt-Konzepten.

Lernziele

• Erklären Sie das Funktionsprinzip einer Schwammstadt anhand von mindestens drei Kernkomponenten.
• Analysieren Sie die Auswirkungen von Starkregenereignissen auf eine konventionelle Stadtentwässerung im Vergleich zu einer Schwammstadt.
• Bewerten Sie die ökologischen und ökonomischen Vorteile der Schwammstadt-Strategie für urbane Gebiete.
• Entwerfen Sie ein konkretes Umsetzungsbeispiel für eine Schwammstadt-Maßnahme in einem gegebenen städtischen Szenario.

Bevor es losgeht

Kreislauf des Wassers

Warum: Grundkenntnisse über Verdunstung, Niederschlag und Abfluss sind notwendig, um die Funktionsweise der Schwammstadt zu verstehen.

Klimawandel und seine Folgen

Warum: Das Verständnis der Ursachen und Auswirkungen von Extremwetterereignissen wie Starkregen ist essenziell für die Motivation und Einordnung des Themas.

Grundlagen der Stadtentwicklung

Warum: Ein Basiswissen über städtische Strukturen und Infrastrukturen hilft den Schülerinnen und Schülern, die Anwendung von Schwammstadt-Konzepten nachzuvollziehen.

Schlüsselvokabular

Schwammstadt	Ein Stadtkonzept, das darauf abzielt, Regenwasser wie ein Schwamm aufzunehmen, zu speichern, zu reinigen und zeitverzögert abzugeben, anstatt es schnell abzuleiten.
Versickerungsfähige Oberflächen	Boden- oder Pflastermaterialien, die Wasser durchlassen und somit die Grundwasserneubildung fördern und Oberflächenabfluss reduzieren.
Gründach	Ein Dach, das mit Vegetation bedeckt ist und Regenwasser zurückhält, verdunstet und isolierend wirkt, was zur Entlastung der Kanalisation beiträgt.
Regenwassermanagement	Die Planung, Steuerung und Kontrolle von Regenwasserabflüssen in städtischen Gebieten zur Vermeidung von Schäden und zur Nutzung der Ressource.
Starkregenereignis	Ein plötzliches, intensives Niederschlagsereignis, das die Kapazität konventioneller Entwässerungssysteme übersteigen kann und zu Überschwemmungen führt.

Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

Häufige Fehlvorstellung

Schwammstädte sind nur mit vielen Parks machbar.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Schwammstädte integrieren vielfältige Elemente wie permeable Flächen und Dachbegrünung, unabhängig von großen Parks.

Häufige Fehlvorstellung

Sie lösen Überschwemmungen vollständig.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Sie mindern Risiken, ersetzen aber keine konventionelle Infrastruktur, sondern ergänzen sie.

Häufige Fehlvorstellung

Kosten sind zu hoch für deutsche Städte.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Langfristig sparen sie durch weniger Schäden und Wartung, wie Studien in Deutschland zeigen.

Ideen für aktives Lernen

Lernen an Stationen: Schwammstadt-Elemente

Schüler rotieren durch Stationen mit Modellen von Regenwassergärten und grünen Dächern. Sie testen Materialien und dokumentieren Funktionen. Abschließend diskutieren sie Vorteile.

45 Min.·Kleingruppen

Fallstudie-Analyse

Gruppen analysieren Karten einer Stadt vor und nach Schwammstadt-Umsetzung. Sie identifizieren Veränderungen bei Starkregen. Präsentation der Ergebnisse.

30 Min.·Kleingruppen

Design-Challenge

Schüler entwerfen einen Schwammstadt-Plan für ihre Schule. Sie berücksichtigen lokale Bedingungen und präsentieren mit Skizzen.

40 Min.·Partnerarbeit

Fishbowl-Diskussion: Realbeispiele

Ganze Klasse diskutiert Erfolge und Herausforderungen in Städten wie Berlin. Sie bewerten Umsetzbarkeit.

20 Min.·Ganze Klasse

Bezüge zur Lebenswelt

• Stadtplaner und Landschaftsarchitekten in Städten wie Hamburg entwickeln Konzepte für Schwammstadt-Quartiere, um Überflutungen bei Starkregen zu minimieren und die Lebensqualität zu erhöhen.
• Ingenieurbüros für Wasserwirtschaft analysieren die Effektivität von Regenwassermulden und Gründächern in Neubaugebieten, um die Entwässerungsinfrastruktur anzupassen und Kosten zu senken.
• Kommunale Betriebe in Köln prüfen den Einsatz von wasserdurchlässigen Belägen auf öffentlichen Plätzen und Parkplätzen, um die Versickerung von Regenwasser zu verbessern und die Kanalisation zu entlasten.

Ideen zur Lernstandserhebung

Lernstandskontrolle

Geben Sie den Schülerinnen und Schülern eine Karte mit der Frage: 'Nennen Sie zwei Vorteile der Schwammstadt und beschreiben Sie eine konkrete Maßnahme, wie diese Vorteile erreicht werden können.'

Diskussionsfrage

Stellen Sie die Frage: 'Welche Herausforderungen sehen Sie bei der Umwandlung einer bestehenden Stadt in eine Schwammstadt? Diskutieren Sie mindestens zwei Hindernisse und mögliche Lösungsansätze.'

Kurze Überprüfung

Zeigen Sie Bilder von verschiedenen städtischen Elementen (z.B. Betonfläche, Gründach, versickerungsfähiger Belag). Bitten Sie die Schüler, die Elemente zu identifizieren, die zum Schwammstadt-Prinzip beitragen, und kurz zu erklären, warum.

Häufig gestellte Fragen

Was ist das Kernprinzip der Schwammstadt?

Das Prinzip basiert auf der Nachahmung natürlicher Wasserkreisläufe in Städten. Oberflächen werden wasserpermeabel gestaltet, um Regenwasser lokal zu speichern und zu versickern. Dadurch entlastet man Kanalisationen bei Starkregen und verbessert das Mikroklima. Beispiele sind Swales und Biodiversitätsflächen, die Überschwemmungen mindern und Biodiversität steigern. Dies fördert Resilienz gegenüber Klimawandel (ca. 65 Wörter).

Wie bewältigt die Schwammstadt Starkregen?

Bei Starkregen nimmt die Stadt Wasser auf, statt es abzuleiten. Elemente wie Retentionsbecken und grüne Infrastruktur speichern Überschusswasser und geben es langsam ab. Dadurch sinken Hochwasserrisiken, Grundwasser wird gefüllt, und Trockenperioden gemildert. In Deutschland testen Städte wie Hamburg dies erfolgreich, was zu weniger Schäden führt (ca. 70 Wörter).

Warum ist aktives Lernen hier vorteilhaft?

Aktives Lernen lässt Schüler Konzepte durch Experimente und Planungen erleben, statt nur zu hören. Sie bauen Modelle oder simulieren Starkregen, was Verständnis vertieft und Kreativität fördert. Es verbindet Theorie mit Praxis, stärkt Teamarbeit und motiviert für Nachhaltigkeit. Solche Methoden passen zu KMK-Standards und machen Unterricht lebendig (ca. 60 Wörter).

Welche Beispiele für Umsetzung gibt es?

In Deutschland setzt Freiburg auf Regenwassernutzung in Neubaugebieten, Rotterdam auf schwimmende Parks. Diese Projekte kombinieren Technik mit Natur und zeigen messbare Effekte wie reduzierte Abflussmengen. Schüler können diese als Blaupausen für eigene Entwürfe nutzen (ca. 55 Wörter).