Einleitung
Im 21. Jahrhundert hat das globale Bevölkerungswachstum den Druck auf natürliche Ressourcen wie Wasser und Boden drastisch erhöht. Die industrielle Landwirtschaft und Aquakultur haben erheblich zur Wasserverschmutzung beigetragen, indem sie große Mengen an Stickstoff, Phosphor und chemischen Düngemitteln in aquatische Ökosysteme freisetzen. Dadurch sind Süßwasserressourcen bedroht, die Biodiversität nimmt ab und das ökologische Gleichgewicht ist gefährdet.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wenden sich internationale Organisationen und Forschende zunehmend Nature-Based Solutions (NBS) zu: nachhaltigen Praktiken, die von natürlichen Prozessen inspiriert sind und die Umweltqualität verbessern, während sie den menschlichen Einfluss reduzieren. Eine der vielversprechendsten unter ihnen ist die Aquaponik, ein integriertes System, das Aquakultur (Fischzucht) mit Hydroponik (bodenlose Pflanzenkultivierung) kombiniert. In der Aquaponik wird nährstoffreiches Wasser aus den Fischbecken durch Pflanzenbeete recycelt, wo es auf natürliche Weise gefiltert wird.
Diese Lerneinheit führt Schülerinnen und Schüler im Alter von 15–18 Jahren in die wissenschaftlichen, technischen und ökologischen Grundlagen der Aquaponik ein. Durch experimentelle Aufbauten, Augmented Reality (AR) und designbasiertes Lernen erkunden die Lernenden, wie Biologie und Ingenieurwesen zusammenwirken können, um nachhaltige Systeme zur Wasserwiederverwendung zu entwickeln und umweltfreundliche architektonische Lösungen zu inspirieren.
