Ein Zerlege-Roboter im Einsatz

Modul: Roboter und Nachhaltigkeit – Wie Technik der Umwelt hilft
Thema: Recycling-Roboter
Wusstest du, dass es Roboter gibt, die alte Geräte wie Smartphones auseinandernehmen können? Du erfährst, wie ein solcher Zerlege-Roboter beim Recycling hilft, wertvolle Rohstoffe wiederzugewinnen. So lernst du, warum Roboter auch für den Umweltschutz wichtig sein können.
Daisy - Apples Recyclingroboter | Foto: Apple

Alte Geräte, die wir nicht mehr benutzen – ein kaputtes Handy, ein alter Computer oder ein altes Spielzeug – landen oft einfach im Müll. Dabei stecken in ihnen wertvolle Materialien wie Metalle, Kunststoffe und seltene Rohstoffe, die eigentlich weiterverwendet werden könnten.

In dieser Lerneinheit entdecken die Schülerinnen und Schüler, was in defekten oder alten Geräten steckt und warum es sich lohnt, sie nicht wegzuwerfen. Sie lernen, wie Recycling-Roboter dabei helfen, Geräte zu zerlegen und ihre Materialien zurückzugewinnen – und sie verstehen, warum Reparieren, Zerlegen und Wiederverwenden drei wichtige Schritte für eine nachhaltigere Welt sind.

Wichtige Begriffe

  • Recycling – bedeutet, dass alte Dinge nicht weggeworfen werden. Stattdessen werden ihre Materialien wiederverwertet, also noch einmal benutzt, um neue Produkte daraus herzustellen.
  • Kreislaufwirtschaft: Produkte werden von Anfang an so geplant und gebaut, dass sie möglichst lange genutzt, repariert und wiederverwendet werden können – bevor sie überhaupt recycelt werden müssen. Das Ziel ist, so wenig Abfall wie möglich entstehen zu lassen.
  • Energie – Kraft, die technische Geräte wie Roboter und Maschinen brauchen, um zu funktionieren. Strom ist z.B. eine Art von Energie.
  • Rohstoff – Ein Rohstoff ist ein Material aus der Natur, aus dem etwas hergestellt wird. In einem Smartphone stecken zum Beispiel Gold, Kupfer, Aluminium oder Kobalt.
  • Reparieren – heißt, etwas Kaputtes wieder ganz zu machen oder wieder zum Funktionieren zu bringen, damit man es weiter benutzen kann.
  • Platine: Die »Schaltzentrale« eines Handys – eine grüne Platte mit winzigen Bauteilen, in der auch kleine Mengen wertvoller Metalle wie Gold und Kupfer stecken.
  • Elektroschrott: Alte, kaputte oder nicht mehr genutzte elektrische Geräte wie Handys, Laptops oder Fernseher.

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Materialien

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Durchführung

Lesetext: Warum lohnt sich Recycling?

Weißt du eigentlich, was mit deinem alten Handy passiert, wenn es kaputtgeht?

Alte Dinge, die wir nicht mehr benutzen, landen oft einfach im Müll. In ihnen stecken aber meistens wertvolle Materialien, die eigentlich weiterverwendet werden könnten. Dabei spielen die Begriffe Kreislaufwirtschaft und Recycling eine wichtige Rolle und sie werden oft vermischt, obwohl sie etwas unterschiedliches meinen.

Beide Begriffe kann man gut mit einem Alltagsbeispiel verdeutlichen – mit einer leeren Getränkedose. Recycling bedeutet auf Deutsch Wiederverwertung: Die Dose wird eingeschmolzen und daraus entsteht neues Metall für ein anderes Produkt. Das Material wird also weitergenutzt, aber die Dose selbst ist weg. Kreislaufwirtschaft bedeutet: Die Dose wurde von Anfang an so gebaut, dass sie leicht recycelt, repariert oder mehrfach gefüllt werden kann. Es geht nicht nur darum, Müll wieder zu benutzen – sondern wenig Müll entstehen zu lassen.

Und warum wird so etwas wie Recycling bzw. Kreislaufwirtschaft überhaupt gemacht? Unsere Erde hat nicht unendlich viele Rohstoffe. Metalle, Kunststoffe und andere Materialien müssen aufwendig abgebaut oder hergestellt werden – das kostet Energie, belastet die Umwelt und oft müssen auch Menschen hart dafür arbeiten. Wenn wir alte Dinge einfach wegwerfen, sind diese Rohstoffe verloren. Recycling und Kreislaufwirtschaft sorgen dafür, dass Materialien immer wieder genutzt werden können – und wir weniger neu aus der Erde holen müssen. Also: Beim Recycling fängt man den Müll auf und macht etwas Neues daraus. Bei der Kreislaufwirtschaft versucht man, gar keinen Müll entstehen zu lassen – und das hilft der Umwelt.

Kannst du jetzt erklären, was der Unterschied zwischen Recycling und Kreislaufwirtschaft ist?

Einstieg: Müll oder Schatz?

Schau dir nacheinander die Bilder an und überlege: Ist das Müll – oder steckt da noch etwas Wertvolles drin?

Hinweis für Lehrkräfte: Die Kinder positionieren sich im Raum zu der Frage zu den einzelnen Bildern oder stimmen per Handzeichen ab. Lassen Sie die Antworten für sich stehen und lösen sie sie noch nicht auf – die Antwort kommt im Laufe der Lerneinheit.

Am Beispiel von alten Handys schauen wir uns jetzt an, wie Recycling funktioniert. Dafür kannst du dir das Video von ZDF »Warum alte Handys Schätze sind«  anschauen.

 

Recycling von alten Handys zu neuen Produkten

Schau dir die Bilder der Handy-Bauteile an und überlege bei jedem: Müll oder Schatz? Du musst dich noch nicht festlegen!

Vergleiche dann das Bild eines alten, kaputten Handys mit einem neuwertigen Gerät: Macht es einen Unterschied, in welchem Zustand das Handy ist – oder stecken da trotzdem noch wertvolle Teile drin?

Zu den Bildkarten

Hier siehst du die fünf Schritte, wie der Zerlege-Roboter arbeitet:

  1. Handy prüfen – Eine im Zerlege-Roboter eingebaute Kamera schaut sich das Handy genau an und erkennt automatisch, um welches Modell es sich handelt.
  2. Display lösen – Ein Roboterarm löst den Bildschirm vorsichtig vom Gehäuse und nimmt ihn heraus.
  3. Akku raus – Mit einem Schwall eiskalter Luft wird der Akku gelöst und sicher entnommen – das ist wichtig, denn Akkus können gefährlich sein.
  4. Bauteile ausstanzen – Schrauben und andere kleine Teile werden präzise ausgestanzt – ähnlich wie bei einem Locher.
  5. Sortieren – Kameras, Gehäuse, Platinen und andere Teile landen sortiert in großen Behältern und warten dort auf ihren nächsten Einsatz.
 

Überlege: Warum macht das ein Roboter – und kein Mensch? (Zum Beispiel: Akkus können gefährlich sein, die Arbeit ist sehr kleinteilig, ein Roboter wird nicht müde und macht keine Fehler.)

Hinweis für Lehrkräfte: Die Bildkarten der Handy-Teile werden an eine Seite der Tafel geheftet, die Bildkarten der Alltagsgegenstände an die andere. Je eine Schülerin bzw. ein Schüler kann aufgerufen werden, um ein Handyteil dem entsprechenden Alltagsgegenstand zuzuordnen. Im Plenum kann es gemeinsam ausgewertet werden.

Zu den Bildkarten mit Alltagsgegenständen

Das kann aus alten Handyteilen werden:

Akku

Aluminium

Gold, Silber, Kupfer (Platine)

Glas (Display)

Kunststoff

→ Neue Akkus für Smartphones, E-Bikes oder E-Autos

→ Fahrradrahmen, Laptopgehäuse

→ Neue Computerchips, Kabel und Smartphones

→ Neues Display für Tablets und Smartphones

→ Wird meist verbrannt

Anders als Metalle oder Glas lassen sich Kunststoffe aus Handys meist nicht direkt wiederverwenden – sie werden häufig verbrannt, um daraus Wärme oder Strom zu gewinnen. Das ist zwar besser als Wegwerfen, aber kein echtes Recycling.

Beantworte außerdem folgende Fragen:

  • Warum ist es besser, Metalle aus alten Handys zurückzugewinnen, statt neues Metall aus der Erde zu holen?
  • Was passiert, wenn wir ein altes Handy einfach in den Hausmüll werfen?

In einer Tonne alter Handys oder Smartphones befinden sich 250 Gramm Gold. In einer Tonne Golderz hingegen nur etwa vier Gramm. Man muss also 62,5 Tonnen Golderz abbauen, um dieselbe Menge Gold zu gewinnen. Recycling ist also im wahrsten Sinne des Wortes wertvoll. (Quelle: Verbraucherzentrale NRW)

Kreuzworträtsel

Abschluss

Was hast du heute gelernt?

Das kannst du dir merken: Roboter können beim Recycling helfen – aber du entscheidest mit, wie viel wir kaufen, wegwerfen, reparieren oder recyceln.

Upcycling

Der Begriff »Upcycling« leitet sich von den englischen Wörtern »up« (deutsch: nach oben) und »Recycling« (deutsch: Wiederverwertung) ab. Dabei werden alte Materialen so wiederverwendet, dass sie eine neue Funktion erhalten. Anders als beim Recycling werden die Materialien nicht weiter industriell verarbeitet und verlustreich in ihre Einzelteile zerlegt, sondern werden als Ganzes verwendet. Dadurch entstehen neue Gegenstände. Rohstoffe können so geschont und Müll vermieden werden. Zum Beispiel können aus alten Socken Kuscheltiere entstehen. Der alte Stoff muss dadurch nicht entsorgt werden, sondern erhält eine neue Aufgabe.

Das ist gut für die Umwelt! Es entstehen neue Produkte, ohne dabei weitere Materialien zu verwenden oder Müll zu produzieren. Die zwei hier aufgelisteten Beispiele geben einen Einblick in die Möglichkeiten des Upcyclings in Bezug auf Roboter:

Aus alten Materialien lassen sich wirklich coole Sachen bauen! Zum Beispiel kann aus Pappkartons und Toilettenpapierrollen ein cooler Roboter werden. Der Kreativität sind dabei keine Grenzen gesetzt

Zur Video-Anleitung (Weiterleitung zu YouTube)

Du möchtest einen Roboter bauen, der sich bewegt? Dann ist der Milchkarton Roboter genau das Richtige für dich! Mit ein wenig Geschick kann aus einem alten Tetrapack und einem Motor ein ferngesteuerter und fahrender Roboter werden.

Die Anleitung dazu gibt es bei »Coding for Tomorrow« 

Hinweis: Bastle den Milchkarton-Roboter am besten gemeinsam mit einer erwachsenen Person.

Reflexion

Für diese Methode bietet sich eine anschließende Reflexion an. Zu den Reflexionsmethoden ...