78 Prozent der Luft sind Stickstoff, und fast kein Lebewesen kommt heran. Nur wenige Bakterien knacken die Dreifachbindung — daran hängt alles Eiweiß der Erde. Seit 1913 kann der Mensch dasselbe: Die weltweite Düngerproduktion lag 2023 bei 120 Millionen Tonnen Stickstoff, die natürliche Bindung an Land bei 65.
Dieses Heft lässt die Klasse das nachrechnen — und mündet in eine Streitfrage, die in der Forschung bis heute offen ist.
Blatt 1 · 78 Prozent — und trotzdem knapp.Den Kreislauf zeichnen und beschriften. Mit der Frage, was in einem Boden ohne Bakterien fehlt.
Blatt 2 · Fabrik gegen Natur.Die Zahlen vergleichen und Anteile bestimmen. Mit einer Beurteilungsaufgabe zum Haber-Bosch-Verfahren, die beide Seiten verlangt.
Blatt 3 · Ein Streit, der noch läuft.Vier Positionen zur Eutrophierung. Drei davon stammen aus echten Veröffentlichungen: Schindler 2008, Conley 2009, Elser 2007.
Blatt 4 · Deine Maßnahme.Der Stadtsee kippt, vier Vorschläge liegen auf dem Tisch. Ein Vorschlag ohne Einwand gilt als unvollständig.
Erstens:Zu Schülervorstellungen über den Stickstoffkreislauf, über Düngung oder über Eutrophierung gibt es keine einzige eigenständige Untersuchung. Was sich stützen lässt, stützt sich indirekt über die Literatur zur Pflanzenernährung. Das steht so im Heft.
Zweitens:Die weiterentwickelten Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss nennen den Kohlenstoffkreislauf ausdrücklich, den Stickstoffkreislauf nicht. Dieses Heft ist deshalb als Vertiefung und Differenzierung gekennzeichnet, nicht als Pflichtstoff. In mehreren Kerncurricula der Länder steht er trotzdem.
Dazu ein fachliches Extra: Das Schulbuchschema „Nitrosomonas und Nitrobacter“ ist seit 2015 überholt — ein einzelnes Nitrospira-Bakterium führt die ganze Nitrifikation allein durch. Ein Lehrbuchbild, dessen Revision sich auf den Monat genau datieren lässt.
14 Seiten, alle im selben Aufbau: Deckblatt · ein Überblick für die Lehrkraft mit Einordnung in die Bildungsstandards · eine Befundseite in drei Spalten (belegt, uneinheitlich, nicht belegt) · zwei Fachseiten · der Verlauf einer Doppelstunde mit Minutenangaben · vier Schülerseiten von AFB I bis III · zwei Lösungsseiten mit ausgeschriebenem Rechenweg · Quellenseite · Reihenübersicht.
Die Befundseite trennt in drei Spalten, was belegt ist, was uneinheitlich ist und was schlicht nicht belegt ist — mit Autor und Jahr. Das ist kein Beiwerk, sondern der Punkt: Wer eine Methode oder eine Zahl in der Fachkonferenz oder im Nachgespräch begründen muss, braucht genau diese Unterscheidung. Wo dieses Heft etwas nicht weiß, steht das im Heft.
Biologielehrkräfte, Klasse 9 und 10
Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst und Referendariat
Mentorinnen, Mentoren und Fachleitungen
Fachkonferenzen und schulinterne Fortbildung
Gymnasium, Gesamtschule, Realschule
auch für fachfremd unterrichtete Biologiestunden geeignet
PDF, 14 Seiten, DIN A4, farbig und schwarzweiß. Die vier Schülerseiten sind kopierfertig. Die Lösungen enthalten den vollständigen Rechenweg und bei den offenen Aufgaben die Bewertungskriterien.
Ergänzend passen die kostenlosen Werkzeuge der Unterrichtswerkstatt auf how-to-liv.de: Zufallsrad für den Gruppensprecher, Think-Pair-Share-Strukturen, Exit-Tickets. Alles läuft im Browser, ohne Anmeldung, ohne Datenübertragung. Diese Werkzeuge sind eine Ergänzung, keine Voraussetzung.
Das Heft gehört zur Reihe „Kreislauf und Fluss“ und ist eigenständig nutzbar. Die anderen vier Hefte gibt es einzeln und als Bundle.
Alle Angaben nach bestem Wissen, Stand September 2026. Dieses Material ist eine Arbeitshilfe für den Unterricht und ersetzt keine fachdidaktische Beratung.
Stoffe kreisen, Energie fließt. Der Unterschied zwischen diesen beiden Sätzen ist der rote Faden dieser Reihe — und zugleich die Stelle, an der Lernende regelmäßig hängenbleiben.Fünf Hefte zu je 14 Seiten, zusammen 70 Seiten mit 20 kopierfertigen Schülerseiten und vollständigen Lösungen. Zusammen deutlich günstiger als einzeln.Was die Reihe zusammenhältJedes Heft setzt an einer dokumentierten Alltagsvorstellung an und arbeitet sie ab: Pflanzen ernähren sich aus dem Boden · Pfeile zeigen, wer wen frisst · Energie wird im Kreis geführt · Materie verschwindet beim Verrotten · Dünger ist Pflanzennahrung. Erst kommt die Vorstellung auf den Tisch, dann der Befund.Und jedes Heft hat eine Befundseite, die in drei Spalten trennt:belegt · uneinheitlich · nicht belegt— mit Autor und Jahr. Auch dann, wenn das Ergebnis unbequem ist.Heft 1 · Woher kommt die Biomasse?Produzenten und Fotosynthese. Van Helmonts Weidenversuch, die Massenbilanz der Fotosynthese, und die Rechnung, die zeigt: Für ein Kilogramm Holz müssen rund zwölf Klassenräume Luft durch die Blätter geströmt sein.Heft 2 · Wer frisst wen — und was fließt dabei?Nahrungsnetze und Trophiestufen. Vier Diagramme, zwei davon mit falscher Pfeilrichtung. Danach baut die Klasse ihr eigenes Netz und prüft daran Störungen — in beide Richtungen.Heft 3 · Die Zehn-Prozent-Regel auf dem PrüfstandEnergiefluss und Pyramiden. Die berühmteste Zahl der Schulökologie gegen 2052 Messungen aus 122 Studien gehalten. Über vier Stufen macht der Unterschied den Faktor 300 aus.Heft 4 · Nichts verschwindetDestruenten und Kohlenstoffkreislauf. Ein Kilogramm Holz, zwanzig Gramm Asche — und die weltweite Kohlenstoffbilanz mit der Lücke, die die Forschung selbst ausweist.Heft 5 · Der Kreislauf, den der Mensch überholt hatStickstoff, Dünger, Eutrophierung. 120 Millionen Tonnen aus der Fabrik gegen 65 aus der Natur. Am Ende eine Positionsarbeit an einem echten, bis heute offenen Forschungsstreit.Wie die Hefte gebaut sindAlle fünf haben denselben Aufbau: Deckblatt · Überblick für die Lehrkraft mit Einordnung in die Bildungsstandards · Befundseite in drei Spalten · zwei Fachseiten · Verlauf einer Doppelstunde mit Minutenangaben · vier Schülerseiten von AFB I bis III · zwei Lösungsseiten mit ausgeschriebenem Rechenweg · Quellenseite · Reihenübersicht.Sie bauen aufeinander auf, funktionieren aber einzeln. Wer nur eine Doppelstunde braucht, nimmt das passende Heft heraus; wer die ganze Einheit unterrichtet, hat eine geschlossene Reihenfolge von der Produktion bis zum Eingriff des Menschen.Für wenBiologielehrkräfte, Klasse 9 und 10Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst und ReferendariatMentorinnen, Mentoren, Ausbildungsbeauftragte und FachleitungenFachkonferenzen und schulinterne FortbildungGymnasium, Gesamtschule, Realschuleauch für fachfremd unterrichtete Biologiestunden geeignetFormat und HinweiseFünf PDF, zusammen 70 Seiten, DIN A4, jeweils farbig und schwarzweiß. 20 kopierfertige Schülerseiten mit zehn Lösungsseiten. Heft 5 ist als Vertiefung gekennzeichnet: Der Stickstoffkreislauf steht nicht in den Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss, wohl aber in mehreren Kerncurricula der Länder.Ergänzend passen die kostenlosen Werkzeuge der Unterrichtswerkstatt auf how-to-liv.de: Zufallsrad für den Gruppensprecher, Think-Pair-Share-Strukturen, Exit-Tickets. Alles läuft im Browser, ohne Anmeldung, ohne Datenübertragung. Für die Gruppenarbeit in Heft 3 und 5 passen außerdem die Placemat-Kopiervorlagen aus der Reihe „Zusammen denken“.Alle Angaben nach bestem Wissen, Stand September 2026. Die Materialien sind Arbeitshilfen für den Unterricht und ersetzen keine fachdidaktische Beratung.
Klassenstufen: 8-10. Klasse
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