DNA macht Schule
Schüler:innen machen Gewässerforschung
Für kleine Fließgewässer in Nordrhein-Westfalen fehlen wichtige Daten zum ökologischen Zustand – wir können das ändern.
Das Projekt DNA macht Schule leistet einen wichtigen Beitrag zur Gewässerforschung und Umweltbeobachtung.
© Charlotte Frie
© Till-Hendrik Macher
Was passiert in der Schule?
Untersuchen Sie im Frühjahr mit Ihrer Lerngruppe ein heimisches Gewässer. Gewähren Sie Ihren Schüler:innen spannende Einblicke in die Methode des DNA-Metabarcoding in einer der folgenden Unterrichtsreihen:
Wassertiere – Spuren des Lebens in jedem Wassertropfen (Klassen 3/4)
Modul 1: Was sind Fließgewässer?
Die Schüler:innen lernen die Funktionen und Bedeutung von Fließgewässern für die Umwelt und den Menschen kennen und besprechen Verhaltensweisen am Fließgewässer.
Modul 2: Mein Gewässer – Alles OK?
Die Schüler:innen erkunden ein Fließgewässer und lernen typische Tiere und Pflanzen sowie ihre Angepasstheit und Abhängigkeit an bzw. von ihrem Lebensraum Fließgewässer kennen. Zudem nehmen sie eine Wasserprobe für das Umwelt-DNA Metabarcoding und bestimmen die Gewässergüte ihres Fließgewässers.
Modul 3: Was macht der Mensch mit dem Gewässer?
Die Schüler:innen erklären Einflüsse des Menschen auf Fließgewässer und bewerten die Bedeutung von Renaturierungsmaßnahmen für den Lebensraum Fließgewässer. Die Schüler:innen werden angeregt, eigene Ideen für den Schutz ihres Fließgewässers zu entwickeln und umzusetzen.
Genetische Methoden für die Bewertung der Biodiversität der Kleingewässer (gym. Oberstufe)
Modul 1: Mein Gewässer – Alles OK?
Die Schüler:innen erleben den Weg naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung, indem sie u.a. an einem Fließgewässer Arten bestimmen, Wasserproben für das Umwelt-DNA Metabarcoding sammeln sowie auswerten und die Gewässergüte ihres Fließgewässers bestimmen.
Modul 2: Was macht der Mensch mit dem Gewässer?
Im Vordergrund steht die Förderung der Bewertungskompetenz: Nachdem die Schüler:innen Erhaltungs-und Renaturierungsmaßnahmen erarbeitet haben, erläutern sie Konflikte zwischen Biodiversitätsschutz und Umweltnutzung und bewerten Handlungsoptionen für ihr Fließgewässer.
Was macht DNA macht Schule?
Die Arbeitsgruppen Biology Education Research and Learning Lab und Aquatische Ökosystemforschung der Universität Duisburg-Essen führen das Citizen-Science-Projekt DNA macht Schule durch und entwickeln neue Ideen für die Gewässerforschung und Umweltbeobachtung in Schulen. Das Projekt wird vom Umweltbundesamt gefördert.
Schüler:innen lernen die Biodiversität mit Umwelt-DNA und Metabarcoding-Verfahren kennen. Ziel ist es bislang, fehlende Daten zu der Biodiversität ausgewählter kleiner Gewässer in Nordrhein-Westfalen zu erarbeiten. So wird Gewässerforschung für die Schüler:innen erlebbar und sie können einen Beitrag zu ihrem Schutz leisten.
Das Projekt richtet sich an Grundschulen sowie Schulen mit gymnasialer Oberstufe aus Nordrhein-Westfalen.
© Philipp M. Rehsen
Was ist DNA-Metabarcoding?
Alle Lebewesen hinterlassen Spuren ihrer DNA in der Umwelt. Diese Umwelt-DNA können Fachleute mithilfe moderner Labormethoden analysieren und Arten zuordnen.
Das Umwelt-DNA-Metabarcoding ist eine innovative Methode, um zahlreiche Arten gleichzeitig zu identifizieren, indem gezielt bestimmte DNA-Abschnitte, sogenannte Barcode-Gene, vervielfältigt und analysiert werden. Durch die Anwendung dieser Technik auf Umweltproben wie Wasser, Boden oder Luft können Artengemeinschaften schnell und effizient bestimmt werden, ohne dass einzelne Organismen direkt erfasst werden müssen. Diese Methode ist besonders wertvoll für die Biodiversitätsforschung, den Artenschutz und das Umweltmonitoring, da sie hilft, auch schwer nachweisbare oder seltene Arten zu entdecken und ökologische Veränderungen frühzeitig zu erfassen.
Aus einfachen Wasserproben kann so ermittelt werden, welche Lebewesen in einem Gewässer vorkommen. Die Zusammensetzung der Lebewesen erlaubt Rückschlüsse über den Zustand des Gewässers.
Detaillierte Informationen zur Methode finden Sie einem aktuellen (erschienen 02/2025) und frei zugänglichen Artikel von Dominik Buchner und Florian Leese in der BIOspektrum: Link zum Artikel (extern).
© Marie-Thérése Werner
In welchem ökologischen Zustand sind die Gewässer in NRW?
sehr gut / gut
Ca. 9 % der Fließgewässerstrecke in NRW waren in einem ökologisch sehr guten bis guten Zustand.
mäßig
Weitere 25 % der Fließgewässerstrecke NRWs waren in einem ökologisch mäßigen Zustand.
unbefriedigend / schlecht
Etwa 60 % der Fließgewässerstrecke in NRW waren in einem unbefriedigenden bis schlechten ökologischen Zustand.
nicht beobachtet / analysiert
Knapp 27 % der gesamten Länge der Fließgewässer in NRW sind durch die Wasserrahmenrichtlinie beobachtet, analysiert und geschützt.
Alle Angaben beziehen sich auf den 4. Monitoringzyklus (2015-2018), nachzulesen im Bewirtschaftungsplan 2022-2027 für die nordrhein-westfälischen Anteile von Rhein, Weser, Ems und Maas, herausgegeben vom MLUNV NRW (2021). Der Einfachheit halber wird nicht zwischen ökologischem Zustand und dem ökologischen Potential unterschieden.
Was ist unser Ansatz?
Citizen Science: Wissenschaft zum Mitmachen
Citizen Science beschreibt die Teilnahme von Nicht-Wissenschaftler:innen, in diesem Fall Schüler:innen, an wissenschaftlichen Forschungsprojekten. Hiervon können Forscher:innen und Schüler:innen gleichermaßen profitieren.
Bildung für
Nachhaltige
Entwicklung
Saubere Flüsse und intakte Auen sind nicht nur Hotspots der Biodiversität, sondern erfüllen vielfältige Funktionen. Unter anderem dienen sie dem Hochwasserschutz, der Trinkwasserversorgung, aber auch der Naherholung. Schutz und Erhalt intakter Fließgewässer erfordert ein ganzheitliches Verständnis dieser faszinierenden Ökosysteme.
Umweltbewusstsein stärken // Interesse und Motivation fördern
Citizen Science stärkt das Bewusstsein für Umweltfragen und ermöglicht es Schüler:innen, Forschung mitzugestalten.
Behördliches Gewässermonitoring erweitern
Die EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) fordert, bis 2027 alle Flüsse in einen guten ökologischen Zustand zu versetzen. Kleine Gewässer werden allerdings von der WRRL nicht berücksichtigt und daher auch weniger überwacht. Hier setzt das Projekt an und liefert Daten, die bislang nicht (ausreichend) verfügbar sind.
Häufig gestellte Fragen
Wann findet das Projekt statt?
Das Projekt findet in den Schuljahren 2025/2026 und 2026/2027 statt. Um die gewonnenen Daten miteinander vergleichen zu können, sollen die Wasserproben jeweils im Herbst und Frühjahr genommen werden.
Wie kann ich mit meiner Schulklasse teilnehmen?
Wenn Sie teilnehmen möchten, kontaktieren Sie uns einfach via E-Mail: dna-macht-schule@uni-due.de oder rufen Sie uns an (Tel.: +49 201 / 183 6328) oder nutzen Sie unser Kontaktformular.
Teilnehmen können Sie mit Schulklassen der Jahrgangsstufen 3/4, sowie Kursen der gymnasialen Oberstufe. Das Projekt richtet sich an Schulen in NRW. Idealerweise sollte die Distanz zur Universität Duisburg-Essen nicht mehr als 60 km betragen.
Welche Kosten kommen auf die Schule/ die Schüler:innen zu?
Das Projekt wird im Auftrag des Umweltbundesamtes erstellt und mit Bundesmitteln finanziert. Der Schule und den Schüler:innen entstehen keine Kosten. Wenn Sie am Projekt teilnehmen, erhalten Sie alle notwendigen Materialien.
Wie bekomme ich weitere Informationen?
Diese Projekt-Homepage wird laufend aktualisiert. Bald finden Sie hier die Möglichkeit, sich für einen Newsletter anzumelden. Alle Informationen erhalten Sie auch über unseren Flyer. Gerne können Sie uns auch direkt via E-Mail kontaktieren: dna-macht-schule@uni-due.de
So nehmen Sie Kontakt mit uns auf
Soziale Medien
E-Mail-Adresse
Kontaktformular
Melden Sie Ihre Klasse / Schule direkt über unser
Kontaktformular an.
Biology Education Research and Learning Lab
Projektleitung:
Prof. Dr. Philipp Schmiemann
Projektkoordinatorin:
Dr. Svea I. Kleinert
Projektmitarbeiterin:
Carolyn Erben
Projektmitarbeiter:
Justin Timm
Arbeitsgruppe Aquatische Ökosystemforschung
Projektleitung:
Prof. Dr. Florian Leese
Projektmitarbeiter:
Dr. Dominik Buchner
Projektmitarbeiterin:
Marie-Thérése Werner
Umweltbundesamt
Fachbegleitung:
Jan Koschorrek
Fachbegleitung:
Antje Ullrich